Lời giải bài tập Sinh học lớp 10 Bài 6: Các phân tử sinh học trong tế bào sách Chân trời sáng tạo hay, ngắn gọn sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi Sinh học 10 Bài 6 từ đó học tốt môn Sinh 10.
Giải bài tập Sinh học lớp 10 Bài 6: Các phân tử sinh học trong tế bào
Hướng dẫn giải:
- Mỗi tế bào đều gồm nhân mang thông tin di truyền. Thông tin di truyền được truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác và có trong tất cả các tế bào.
- Mô được cấu tạo từ rất nhiều tế bào.
Trả lời:
Vì DNA có tính đặc thù và có ở tất cả các tế bào nên dựa vào kết quả xét nghiệm DNA, người ta có thể xác định được hai người thất lạc nhiều năm có quan hệ huyết thống với nhau, cũng như có thể tìm ra hung thủ chỉ từ một mẫu mô rất nhỏ có ở hiện trường.
I. Khái quát về các phân tử sinh học trong tế bào
Câu hỏi 1 trang 24 Sinh học 10: Phân tử sinh học là gì? Kể tên một số phân tử sinh học trong tế bào.
Phương pháp giải:
Các nguyên tố hoá học đã kết hợp với nhau hình thành nhiều phân tử sinh học (là các phân tử hữu cơ do sinh vật sống tạo thành), chúng có vai trò quan trọng đối với sự sống vì vừa là thành phần cấu tạo, vừa tham gia thực hiện nhiều chức năng trong tế bào.
Trả lời:
- Phân tử sinh học là các phân tử hữu cơ do sinh vật sống tạo thành. Chúng là thành phần cấu tạo và thực hiện nhiều chức năng trong tế bào.
- Một số phân tử sinh học trong tế bào là: carbohydrate, lipid, protein, nucleic acid.
II. Các phân tử sinh học trong tế bào
1. Carbohydrate
Câu hỏi 2 trang 24 Sinh học 10: Dựa vào tiêu chí nào để phân loại carbohydrate?
Phương pháp giải:
Carbohydrate là phân tử sinh học được cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O theo nguyên tắc đa phân. Mỗi đơn phân là một phân tử đường đơn có từ 3 - 7 carbon, phổ biến nhất là đường 5 - 6 carbon.
Trả lời:
Tuỳ theo số lượng đơn phân trong phân tử mà carbohydrate được chia thành: đường đơn (monosaccharide), đường đôi (disaccharide) và đường đa (polysaccharide).
Câu hỏi 3 trang 25 Sinh học 10: Cấu tạo các loại đường đơn trong Hình 6.1 có đặc điểm gì giống nhau?
Phương pháp giải:
Quan sát hình 6.1 và đưa ra nhận xét.
Trả lời:
Các loại đường đơn trong hình 6.1 đều được cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O; và được cấu tạo từ 6 carbon, nên được gọi là đường 6 carbon.
Câu hỏi 4 trang 25 Sinh học 10: Hãy kể tên một số loại thực phẩm có chứa các loại đường đôi.
Phương pháp giải:
Đường đôi do hai phân tử đường đơn liên kết với nhau bằng liên kết glycoside (là liên kết được hình thành giữa hai phân tử đường hoặc giữa một phân tử đường và một phân tử khác).
Trả lời:
Một số loại thực phẩm có chứa các loại đường đôi:
- Saccharose có nhiều trong thực vật, đặc biệt là mía và củ cải đường.
- Maltose (còn gọi là đường mạch nha) có trong mầm lúa mạch, kẹo mạch nha.
- Lactose (đường sữa) có trong sữa người và động vật.
Phương pháp giải:
Quan sát hình 6.3 và đưa ra nhận xét về liên kết giữa các phân tử glucose có trong phân tử cellulose.
Trả lời:
Mỗi vi sợi cellulose được cấu tạo từ rất nhiều phân tử cellulose. Mỗi phân tử cellulose được liên kết với nhau từ các đơn phân D-glucose, nối với nhau bằng liên kết 1,4-β-glucoside tạo thành mạch thẳng không phân nhánh.
Câu hỏi 6 trang 26 Sinh học 10: Nêu vai trò của carbohydrate. Cho ví dụ.
Hướng dẫn giải:
Carbohydrate là nguồn dự trữ và cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của tế bào cũng như tham gia cấu tạo nên nhiều thành phần của tế bào và cơ thể.
Trả lời:
- Carbohydrate là nguồn năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống, đồng thời cũng là nguồn năng lượng dự trữ của cơ thể
Ví dụ: tinh bột ở thực vật, glycogen ở nấm và động vật là nguồn dự trữ năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống trong cơ thể.
- Carbohydrate còn tham gia cấu tạo nên một số thành phần của tế bào và cơ thể sinh vật.
Ví dụ: thành tế bào thực vật được cấu tạo từ cellulose, thành tế bào nấm và bộ xương ngoài của côn trùng được cấu tạo từ chitin, thành tế bào vi khuẩn được cấu tạo từ peptidoglycan.
- Một số carbohydrate còn liên kết với protein hoặc lipid tham gia cấu tạo màng sinh chất và kênh vận chuyển các chất trên màng. Các đường đơn 5 carbon (ribose, deoxyribose) tham gia cấu tạo nucleic acid.
Ví dụ: Kênh đồng vận chuyển glucose – natri có vai trò trong tái hấp thu glucose ở thận.
Phương pháp giải:
Carbohydrate là nguồn dự trữ và cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của tế bào cũng như tham gia cấu tạo nên nhiều thành phần của tế bào và cơ thể.
Trả lời:
Trong chuối chín có chứa nhiều chất dinh dưỡng như vitamin, chất đạm, chất xơ,...trong đó có chứa nhiều tinh bột. Các vận động viên tập luyện tiêu tốn rất nhiều năng lượng, do đó các vận động viên chơi thể thao thường ăn chuối chín vào giờ giải lao để bổ sung lượng đường cung cấp năng lượng cho các hoạt động tập luyện.
2. Lipid
Câu hỏi 7 trang 26 Sinh học 10: Tại sao lipid không tan hoặc rất ít tan trong nước?
Phương pháp giải:
- Tính chất của nước: Nước có tính phân cực do cặp electron bị lệch về phía oxygen.
- Tính chất của lipit: Chứa nhiều liên kết C-H không phân cực.
Trả lời:
Lipid không tan trong nước vì các liên kết C- H trong lipit không phân cực, còn nước có tính phân cực.
Câu hỏi 8 trang 26 Sinh học 10: Lipid đơn giản được cấu tạo từ những thành phần nào?
Phương pháp giải:
- Lipid đơn giản gồm ba loại: mỡ (ở động vật) được cấu tạo từ các acid béo no (trong phân tử chỉ có liên kết đơn) nên tồn tại ở trạng thái rắn; dầu (ở thực vật và một số loài cá) được cấu tạo từ các acid béo không no (trong phân tử có liên kết đôi) nên có dạng lỏng; sáp có ở mặt trên của lớp biểu bì lá, mặt ngoài vỏ của một số trái cây, bộ xương ngoài của côn trùng, lông chim và thú.
Trả lời:
Lipid đơn giản được cấu tạo từ những thành phần: acid béo (no hoặc không no) liên kết với nhóm glycerol hoặc rượu.
Câu hỏi 9 trang 26 Sinh học 10: Cấu tạo của acid béo no và không no có gì khác nhau?
Phương pháp giải:
- Lipid đơn giản gồm ba loại: mỡ (ở động vật) được cấu tạo từ các acid béo no (trong phân tử chỉ có liên kết đơn) nên tồn tại ở trạng thái rắn; dầu (ở thực vật và một số loài cá) được cấu tạo từ các acid béo không no (trong phân tử có liên kết đôi) nên có dạng lỏng; sáp có ở mặt trên của lớp biểu bì lá, mặt ngoài vỏ của một số trái cây, bộ xương ngoài của côn trùng, lông chim và thú.
Trả lời:
Sự khác nhau về cấu tạo của acid béo no và không no: trong các phân tử acid béo no chỉ có liên kết đơn; trong các phân tử acid béo không no có liên kết đôi.
Trả lời:
Ở bề mặt lá của một số cây như khoai nước, chuối, su hào có phủ một lớp chất hữu cơ. Lớp chất hữu cơ này có bản chất là lipit (sáp), có vai trò chống thấm nước vào các bề mặt lá.
Phương pháp giải:
Quan sát hình 6.5 và đưa ra nhận xét về cấu trúc của steroid với các lipit còn lại.
Trả lời:
Sự khác nhau về cấu tạo của steroid so với các loại lipid còn lại: Steroid có cấu tạo gồm phân tử alcol mạch vòng liên kết với acid béo, còn các lipit khác có cấu tạo từ acid béo mạch thẳng.
Câu hỏi 11 trang 27 Sinh học 10: Kể tên một số loại thực phẩm giàu lipid.
Trả lời:
Một số loại thực phẩm giàu lipid: trứng, dầu thực vật, mỡ, bơ, cá, chocolate, sữa, bơ, dừa,...
Câu hỏi 12 trang 27 Sinh học 10: Lipid có những vai trò gì đối với sinh vật? Cho ví dụ.
Phương pháp giải:
Lipid có vai trò dự trữ và cung cấp năng lượng cho cơ thể, tham gia cấu tạo tế bào và nhiều quá trình sinh lí của cơ thể.
Trả lời:
Vai trò của lipid:
- Nguồn dự trữ và cung cấp năng lượng cho cơ thể (mỡ và dầu).
Ví dụ: Lớp mỡ dưới da có vai trò dự trữ năng lượng cho cơ thể, trong các loại hạt có chứa nhiều dầu để dự trữ năng lượng cung cấp cho quá trình nảy mầm.
- Thành phần cấu tạo màng sinh chất (phospholipid, cholesterol), tham gia vào nhiều hoạt động sinh lí của cơ thể như quang hợp ở thực vật (carotenoid), tiêu hoá (dịch mật) và điều hoà sinh sản ở động vật (estrogen, testosterone).
Ví dụ: Cholesterol là thành phần cấu trúc màng tế bào.
3. Protein
Câu hỏi 13 trang 28 Sinh học 10: Tại sao các loại protein khác nhau có chức năng khác nhau?
Phương pháp giải:
Protein được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, mỗi đơn phân là các amino acid. Tính đa dạng và đặc thù của chuỗi polypeptide được quy định bởi số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp của 20 loại amino acid. Các loại amino acid khác nhau ở gốc R (gốc R có thể là -H, -CH, -CH,-SH,...).
Trả lời:
Các loại protein khác nhau có chức năng khác nhau vì chúng được cấu tạo từ các loại amino acid khác nhau về số lượng, thành phần, trật tự, tạo nên các chức năng khác nhau của từng protein.
Câu hỏi 14 trang 28 Sinh học 10: Kể tên các loại thực phẩm giàu protein.
Trả lời:
Các loại thực phẩm giàu protein: thịt, cá, trứng, sữa, hạnh nhân, bông cải xanh,....
Câu hỏi 15 trang 28 Sinh học 10: Quan sát Hình 6.8, hãy cho biết:
a) Cấu trúc bậc 1 của protein được hình thành như thế nào?
b) Cấu trúc bậc 2 của protein có mấy dạng phổ biến? Các dạng đó có đặc điểm gì?
c) Sự hình thành cấu trúc bậc 3 và bậc 4 của protein.
Phương pháp giải:
Quan sát hình 6.8 và đưa ra nhận xét về cách liên kết trong các bậc của protein.
Trả lời:
a) Cấu trúc bậc 1 được hình thành do các amino acid liên kết với nhau bằng liên kết peptide (là liên kết được hình thành giữa nhóm carboxyl của amino acid đứng trước và nhóm amino của amino acid đứng sau, đồng thời loại đi một phân tử nước) tạo thành chuỗi polypeptide có dạng mạch thẳng. Một phân tử protein có thể được cấu tạo từ vài chục đến vài trăm amino acid.
b) Cấu trúc bậc 2: Gồm 2 dạng là xoắn lò xo α hoặc gấp nếp β. Cấu trúc này được giữ ổn định nhờ liên kết hydrogen giữa các amino acid đứng gần nhau.
c) Sự hình thành cấu trúc bậc 3: Chuỗi polypeptide bậc 2 tiếp tục co xoắn tạo thành cấu trúc không gian ba chiều đặc trưng. Cấu trúc không gian đặc trưng quy định chức năng sinh học của phân tử protein. Cấu trúc bậc 3 của protein được giữ ổn định nhờ liên kết hydrogen, cầu nối disulfit (-S - S-)..
Sự hình thành cấu trúc bậc 4: Một số phân tử protein được hình thành do sự liên kết từ hai hay nhiều chuỗi polypeptide bậc 3 tạo thành cấu trúc bậc 4. Ví dụ như phân tử hemoglobin gồm hai chuỗi α và hai chuỗi β.
Câu hỏi 16 trang 29 Sinh học 10: Xác định các ví dụ sau đây thuộc vai trò nào của protein.
a) Casein trong sữa mẹ.
b) Actin và myosin cấu tạo nên các cơ.
c) Kháng thể chống lại vi sinh vật gây bệnh.
d) Hormone insulin và glucagon điều hòa lượng đường trong máu.
Phương pháp giải:
Protein là phân tử sinh học có chức năng đa dạng nhất trong tế bào: cấu tạo, dự trữ amino acid, xúc tác, điều hoà, vận chuyển, bảo vệ, vận động, thu nhận thông tin,...
Trả lời:
Phương pháp giải:
- Protein được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, mỗi đơn phân là các amino acid. Tính đa dạng và đặc thù của chuỗi polypeptide được quy định bởi số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp của 20 loại amino acid.
- Các loại amino acid khác nhau ở gốc R (gốc R có thể là -H, -CH, -CH,-SH,...).
Trả lời:
Cơ thể sinh vật đều được cấu tạo từ hơn 20 loại axit amin khác nhau. Các axit amin này được sắp xếp theo trật tự, thành phần và số lượng khác nhau nên tạo ra vô số protein khác nhau về cấu trúc và chức năng. Do đó thịt bò, thịt lợn và thịt gà đều được cấu tạo từ protein nhưng chúng lại khác nhau về nhiều đặc tính.
4. Nucleid acid
Phương pháp giải:
Quan sát hình 6.11 và đưa ra nhận xét về cách liên kết của nucleotide.
Trả lời:
- Nucleotide được cấu tạo từ ba thành phần là base nitrogen, đường 5 carbon và acid phosphoric. Base nitrogen liên kết với pentose qua liên kết N – Glycoside tạo thành nucleoside, acid phosphoric kết hợp với pentose trong nucleoside qua liên kết ester.
- Nucleic acid được chia thành hai loại là deoxyribonucleic acid (DNA) và ribonucleic acid (RNA).
- DNA được cấu tạo từ bốn loại nucleotide là A, T, G, C; còn RNA được cấu tạo từ A, U, G, C.
Phương pháp giải:
Quan sát hình 6.12 và đưa ra nhận xét về sự hình thành ADN.
Trả lời:
Hai mạch polynucleotide liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung (A liên kết với T bằng hai liên kết hydrogen; G liên kết với C bằng ba liên kết hydrogen). Mỗi mạch polynucleotide được tạo thành từ các liên kết phosphodieste giữa các nucleotide.
Hai mạch polynucleotide song song và ngược chiều nhau (3' - 5' và 5' - 3').
Trả lời:
Tính bền vững và linh hoạt trong cấu trúc của DNA có được là nhờ liên kết phosphodieste giữa các nucleotide trong cùng một mạch và liên kết hidro giữa hai mạch polynucleotide: Liên kết photphodieste giữ cho phân tử ADN sự bền vững, đồng thời liên kết hidro là liên kết yếu, giúp cấu trúc ADN có tính linh hoạt.
Trả lời:
Nhờ quá trình nguyên phân nên thông tin trên DNA được di truyền ổn định qua các thế hệ.
Phương pháp giải:
Quan sát hình 6.13 và đưa ra nhận xét.
Trả lời:
Luyện tập trang 32 Sinh học 10: Tại sao thế hệ con thường có nhiều đặc điểm giống bố mẹ?
Phương pháp giải:
DNA có vai trò lưu trữ và truyền đạt thông tin di truyền.
Trả lời:
Thông tin di truyền DNA được truyền đạt qua các thế hệ, từ đời này qua đời khác nhờ quá trình tái bản DNA trong phân bào, do đó thế hệ con thường có nhiều đặc điểm giống bố mẹ.
Phương pháp giải:
Lipid có vai trò dự trữ và cung cấp năng lượng cho cơ thể, tham gia cấu tạo tế bào, tổng hợp vitamin và nhiều quá trình sinh lí của cơ thể.
Trả lời:
Không nên cắt giảm hoàn toàn lượng lipid trong khẩu phần ăn cho người béo phì mà cần giảm bớt lipid trong khẩu phần ăn vì có thể gây mất cân bằng dinh dưỡng.
Bài tập (trang 32)
Trả lời:
Do có các liên kết 1,4-β-glucoside giữa các đơn phân D-glucose giúp cellulose trở thành hợp chất bền vững có chức năng bảo vệ tế bào
Bài 2 trang 32 Sinh học 10: Phân biệt cấu tạo, chức năng của DNA và RNA.
Trả lời:
Trả lời:
Một số vi sinh vật sống được ở trong suối nước nóng có nhiệt độ xấp xỉ 100°C mà protein của chúng không bị biến tính, do protein của các loại sinh vật này có cấu trúc đặc biệt nên không bị biến tính khi ở nhiệt độ cao.
Trả lời:
Lipit có tác dụng giữ nhiệt nên các loài động vật sống ở vùng cực thường có lớp mỡ dưới da dày hơn so với các loài sống ở vùng nhiệt đới.
Trả lời:
Khi tăng nhiệt độ lên 30°C, enzyme A (có bản chất là protein) xúc tác cho quá trình tổng hợp các đoạn DNA nhân tạo trong ống nghiệm nên số lượng DNA tăng lên. Sau đó, tăng nhiệt độ lên 50°C thì enzyme A bị biến tính, làm bị mất chức năng sinh học nên quá trình tổng hợp các đoạn DNA bị dừng lại, số lượng DNA không tăng lên nữa.
Lý thuyết Sinh học 10 Bài 6: Các phân tử sinh học trong tế bào
I. Khái quát về phân tử sinh học
Phân tử sinh học là những phân tử hữu cơ được tạo ra từ tế bào và cơ thể sinh vật.
Các phân tử sinh học chính bao gồm protein, lipid, carbohydrate, nucleic acid. Ngoài ra các phân tử nhỏ là các sản phẩm trao đổi chất như aldehyde, alcohol, vitamin, hormone …
II. Các phân tử sinh học trong tế bào
1. Carbohydrate
a) Đặc điểm chung:
Carbohydrate được cấu tạo từ ba loại nguyên tố C, H và O trong đó tỉ lệ H : O là 2 : 1 (giống với nước). Carbohydrate được chia thành 3 nhóm:
b) Các loại đường đơn:
Là loại carbohydrate đơn giản với công thức phân tử là CnH2nOn, gọi là đường đơn, hay đường khử.
Ba loại đường này đều có vị ngọt và dễ tan trong nước.
c) Các loại đường đôi:
Đường đôi do hai phân tử đường đơn liên kết với nhau bằng leien kết glycosidic. Loại đường đô iphoro biến nhất là saccharose, maltose và lactose. Ba loại đường đôi này đều tan trong nước và có vị ngọt.
d) Các loại đường đa:
Dường đa (polysaccharide) là gồm nhiều các phân tử đường đơn liên kết với nhau.
e) Vai trò của carbohydrate:
2. Lipid
a) Đặc điểm chung:
Lipid là một nhóm chất rất đa dạng về cấu trúc nhưng có đặc tính chung là kị nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ.
b) Lipid đơn giản:
Gồm 3 loại: mỡ (ở động vật), dầu (ở thực vật) và sáp.
c) Lipid phức tạp:
3. Protein
a) Đặc điểm chung của protein:
Protein là đại phân tử chiếm tỉ lệ lớn nhất trong cơ thể sinh vạt, chúng là sản phẩm cuối cùng của gene tham gia thực hiện nhiều chức năng khác nhau trong cơ thể.
Protein được cấu tạo đa phân, gồm nhiều đơn phân là các amino acid.
Có khoảng 20 loại amino acid chính tham gia cấu tạo nên protein. Có những amino acid con người và động vật không tự tổng hợp được gọi là amino acid không thay thế (lysine, tryptophan …)
b) Các bậc cấu trúc của protein:
Protein có cấu trúc không gian 3 chiều đặc trưng được hình thành từ 4 bậc cấu trúc:
Cấu trúc bậc 1: Trình tự các amino acid trong một chuỗi polypeptide, các amino acid liên kết với nhau bằng liên kết peptide.
Cấu trúc bậc 2: Chuỗi polypeptide cuộn xoắn lại hoặc gấp nếp.
Cấu trúc bậc 3: Chuỗi polypeptide cuộn xoắn lại hoặc gấp nếp tạo nên cấu trúc không gian ba chiều đặc trưng do có sự tương tác đặc thù giữa các nhóm chức của các amino acid trong chuỗi polypeptide.
Cấu trúc bậc 4: Hai hay nhiều chuỗi polipeptit liên kết với nhau.
Cấu trúc của protein có thể bị phá hủy khi chịu tác động của nhiệt độ cao, kim loại nặng, ... gây biến tính.
c) Vai trò của protein:
Protein tham gia hầu hết các hoạt động sống của tế bào: xúc tác các phản ứng (enzyme), cấu trúc nên tế bào, tham gia vận chuyển các chất qua màng, truyền tin, miễn dịch, sinh sản …
4. Nucleic acid
a) Đặc điểm chung:
Nucleic acid là các đại phân tử sinh học cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, gồm nhều đơn phân là nucleotide gồm 3 thành phần: 1 đường pentose (deoxyribose và ribose) + 1 nitrogenous base (A, G, T, C, U) + 1 gốc phosphate.
b) Cấu tạo và chức năng của DNA:
Cấu tạo của DNA: cấu trúc xoắn kép gồm 2 mạch polynucleotide song song và ngược chiều nhau, xoắn trái sang phải. Mỗi chu kì xoắn có 10 cặp nucleotide. Hai mạch polynucleotide liên kết với nhau theo nguyên tác bổ sung:
DNA có tính đa dạng và đặc thù cho số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp nucleotide.
DNA có vai trò lưu trữ và truyền đạt thông tin di truyền.
c) Cấu tạo và chức năng của RNA:
Có 3 loại RNA là:
Cấu tạo của 3 loại RNA nhưu sau:
Sơ đồ tư duy các phân tử sinh học:
Xem thêm các bài giải SGK Sinh học lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 5: Các nguyên tố hoá học và nước
Bài 7: Thực hành: Xác định một số thành phần hóa học của tế bào
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ DỊCH VỤ GIÁO DỤC VIETJACK
- Người đại diện: Nguyễn Thanh Tuyền
- Số giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: 0108307822, ngày cấp: 04/06/2018, nơi cấp: Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội.
© 2021 Vietjack. All Rights Reserved.
