Giải SGK Sinh học 10 Bài 15 (Chân trời sáng tạo): Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng

10.2 K

Lời giải bài tập Sinh học lớp 10 Bài 15: Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng sách Chân trời sáng tạo hay, ngắn gọn sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi Sinh học 10 Bài 15 từ đó học tốt môn Sinh 10.

Giải bài tập Sinh học lớp 10 Bài 15: Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng

Giải Sinh học 10 trang 72

Mở đầu trang 72 Sinh học 10: Hiện nay, một trong những biện pháp góp phần hạn chế hiệu ứng nhà kính hiệu quả là bảo vệ rừng, trồng nhiều cây xanh nhằm làm giảm hàm lượng CO, trong khí quyền. Biện pháp này được đưa ra dựa trên cơ sở nào?

Phương pháp giải:

Thực vật thực hiện quá trình quang hợp để tổng hợp glucose từ CO2, H2O nhờ ánh sáng mặt trời.

Trả lời:

Thực vật có khả năng sử dụng CO2 để tổng hợp glucose, đây là cơ sở của biện pháp bảo vệ rừng, trồng nhiều cây xanh nhằm giảm hàm lượng CO, trong khí quyền.

I. Khái niệm tổng hợp các chất trong tế bào

Câu hỏi 1 trang 72 Sinh học 10: Cho một số ví dụ về quá trình tổng hợp các chất trong tế bào (nêu rõ nguyên liệu tham gia, loại liên kết và sản phẩm được hình thành).

Phương pháp giải:

Tổng hợp các chất trong tế bào là quá trình sử dụng nguyên liệu là các chất đơn giản, dưới sự xúc tác của enzyme để hình thành các hợp chất phức tạp hơn, đồng thời tích lũy năng lượng.

Trả lời:

Một số ví dụ về quá trình tổng hợp các chất trong tế bào

Sinh học 10 Bài 15: Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng | Giải Sinh 10 Chân trời sáng tạo (ảnh 1)

Câu hỏi 2 trang 72 Sinh hoc 10: Tại sao nói quá trình tổng hợp các chất song song với tích lũy năng lượng?

Phương pháp giải:

Tổng hợp các chất trong tế bào là quá trình sử dụng nguyên liệu là các chất đơn giản, dưới sự xúc tác của enzyme để hình thành các hợp chất phức tạp hơn, đồng thời tích lũy năng lượng.

Trả lời:

Nói quá trình tổng hợp các chất song song với tích lũy năng lượng vì trong quá trình tổng hợp có sự hình thành liên kết hoá học giữa các chất phản ứng với nhau để tạo thành sản phẩm. Như vậy, năng lượng có trong liên kết hoá học của các chất phản ứng được tích lũy trong liên kết hoá học của sản phẩm.

Luyện tập trang 72 Sinh học 10: Ở người, tại sao khi quá trình tổng hợp insulin (một loại hormone điều hoà hàm lượng đường trong máu) của tuyến tụy bị ức chế sẽ dẫn đến nguy cơ mắc bệnh tiểu đường?

Phương pháp giải:

- Bệnh tiểu đường là bệnh rối loạn chuyển hóa đặc trưng với biểu hiện lượng đường ở trong máu luôn ở mức cao hơn so với bình thường.

- Một trong những tác dụng quan trọng nhất của insulin là chuyển phần lớn glucose ở gan thành dạng glycogen để dự trữ.

Trả lời:

Những người bị ức chế quá trình tổng hợp insulin của tuyến tụy sẽ không có khả năng chuyển hóa đường thành glycogen khi lượng đường trong máu tăng, do đó những người này có nguy cơ mắc bệnh tiểu đường.

II. Quang hợp

Giải Sinh học 10 trang 73

Câu hỏi 3 trang 73 Sinh học 10: Từ phương trình tổng quát, hãy cho biết nguyên liệu và sản phẩm của quang hợp là gì?

Hướng dẫn giải:

Phương trình tổng quát của quang hợp ở thực vật:

Sinh học 10 Bài 15: Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng | Giải Sinh 10 Chân trời sáng tạo (ảnh 2)

Trả lời:Nguyên liệu của quang hợp: CO2, H2O

Sản phẩm của quang hợp: C6H12O6, O2

Câu hỏi 4 trang 73 Sinh học 10: Dựa vào Hình 15.2, hãy phân biệt pha sáng và pha tối về: nơi diễn ra, điều kiện ánh sáng, nguyên liệu tham gia và sản phẩm tạo thành.

Sinh học 10 Bài 15: Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng | Giải Sinh 10 Chân trời sáng tạo (ảnh 3)

Hướng dẫn giải:

Quan sát hình 15.2 và đưa ra câu trả lời.

Trả lời:

Phân biệt pha sáng và pha tối:

Sinh học 10 Bài 15: Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng | Giải Sinh 10 Chân trời sáng tạo (ảnh 4)

Câu hỏi 5 trang 73 Sinh học 10: Trong pha sáng, quang năng đã được chuyển hoá thành hoá năng như thế nào?

Hướng dẫn giải:

Quan sát hình 15.2 và đưa ra câu trả lời.

Trả lời:

Trong pha sáng, năng lượng ánh sáng được hấp thụ bởi các sắc tố năng lượng và được chuyển cho trung tâm phản ứng. Trung tâm phản ứng tiếp nhận năng lượng và trở thành dạng kích động và truyền electron cho các chất trong chuỗi truyền electron để tổng hợp ATP và NADPH

Câu hỏi 6 trang 73 Sinh học 10: Quan sát Hình 15.3, hãy cho biết chu trình Calvin gồm mấy giai đoạn. Đó là những giai đoạn nào? Mô tả diễn biến trong mỗi giai đoạn đó.

Sinh học 10 Bài 15: Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng | Giải Sinh 10 Chân trời sáng tạo (ảnh 5)

Hướng dẫn giải:

Quan sát các chất tham gia và các sản phẩm tạo thành của chu trình Calvin và đưa ra câu trả lời.

Trả lời:

Chu trình Calvin gồm 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Cố định CO2

Trong giai đoạn này RuBP (ribulose bisphosphate)được chuyển hóa thành APG (Phosphoglyceric acid) và có sự tham gia của CO2 đồng thời ATP được chuyển hóa thành ADP và NADPH bị chuyển thành NADP+

Giai đoạn 2: Khử

APG bị khử thành AlPG (Aldehyde phosphoglyceric) và tạo ra glucose, glucose liên kết với các phân tử đường khác để tạo thành các polysaccharide như tinh bột, saccharose.

Giai đoạn 3: Tái tạo chất nhận

Giai đoạn này có sự tham gia của ATP, năng lượng từ ATP chuyển hóa AlPG (Aldehyde phosphoglyceric) thành RuBP (ribulose bisphosphate) để tiếp tục tổng hợp các polysaccharide mới.

Giải Sinh học 10 trang 74

Câu hỏi 7 trang 74 Sinh học 10: Hãy vẽ sơ đồ thể hiện vai trò cung cấp nguồn dinh dưỡng cho sinh giới của quang hợp.

Hướng dẫn giải:

Quang hợp vai trò quan trọng đối với sinh giới cung cấp nguồn dinh dưỡng nuôi sống gần như toàn bộ sinh giới.

Lời giải chi tiết:

Sinh học 10 Bài 15: Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng | Giải Sinh 10 Chân trời sáng tạo (ảnh 6)

Luyện tập trang 74 Sinh học 10: Nếu không có ánh sáng thì pha tối có diễn ra được không? Tại sao?

Hướng dẫn giải:

Quá trình quang tổng hợp ở thực vật và tảo diễn ra ở lục lạp và được chia thành hai pha: pha phụ thuộc ánh sáng (pha sáng) và pha không phụ thuộc ánh sáng (pha tối/ chu trình Calvin)

Trả lời:

Nếu không có ánh sáng, pha sáng sẽ không được diễn ra, nên sẽ không cung cấp được các nguyên liệu cho pha tối. Vậy nếu không có ánh sáng, pha tối sẽ không diễn ra.

III. Hóa tổng hợp và quang tổng hợp ở vi khuẩn

Câu hỏi 8 trang 74 Sinh học 10: Hãy cho biết các vai trò sau đây là của nhóm vi khuẩn nào.

a) Đảm bảo sự tuần hoàn của chu trình vật chất trong tự nhiên (chu trình nitrogen).

b) Cung cấp nguồn nitrogen cho thực vật.

c) Góp phần làm sạch môi trường nước.

d) Tạo ra các mỏ quặng.

Hướng dẫn giải:

Các nhóm vi khuẩn hóa tổng hợp chủ yếu gồm:

- Nhóm vi khuẩn oxi hoá lưu huỳnh: gồm các vi khuẩn có khả năng oxi hoá các hợp chất chứa lưu huỳnh (H2S, S) thành sulfuric acid (H2SO4), một phần năng lượng từ quá trình đó được dùng để tổng hợp chất hữu cơ.

- Nhóm vi khuẩn oxi hoá nitrogen: gồm các vi khuẩn nitrit hóa (oxi hóa NH3 thành HNO3) và nitrate hoá (oxi hóa HNO2 thành HNO3). Chúng sử dụng 6 – 7% năng lượng để tổng hợp glucose từ CO2.

- Nhóm vi khuẩn oxi hoá sắt: gồm các nhóm vi khuẩn lấy năng lượng từ quá trình oxi hoá sắt hoá trị hai (FeCO3) thành sắt hoá trị ba (Fe(OH)3).

Trả lời:

Sinh học 10 Bài 15: Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng | Giải Sinh 10 Chân trời sáng tạo (ảnh 7)

Giải Sinh học 10 trang 75

Câu hỏi 9 trang 75 Sinh học 10: Sự khác nhau giữa quang tổng hợp có giải phóng O2 và không giải phóng O2 là gì?

Hướng dẫn giải:

- Quang tổng hợp ở vi khuẩn là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng để khử CO2 thành chất hữu cơ. Tuỳ vào sản phẩm được tạo thành, quang tổng hợp ở vi khuẩn được chia thành hai dạng: quang hợp (thải O2) và quang khử (không thải O2).

- Quá trình quang khử ở vi khuẩn có vai trò cung cấp nguồn chất hữu cơ cho các loài sinh vật dị dưỡng, góp phần điều hoà khí quyển và làm giảm ô nhiễm môi trường.

- Quang hợp có nhiều vai trò quan trọng đối với thực vật và đời sống con người như: tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng; cung cấp nguồn dinh dưỡng nuôi sống gần như toàn bộ sinh giới; cung cấp nguồn nguyên liệu cho sản xuất công nghiệp, xây dựng và y học; điều hoà hàm lượng O2, và CO2 trong khí quyển.

Trả lời:

Quang hợp có sự tham gia của H2O làm chất cho electron và có giải phóng khí O2, trong khi quang khử không sử dụng H2O mà sử dụng H2S hoặc H2 để làm chất cho electron.

Câu hỏi 10 trang 75 Sinh học 10: Vai trò của quá trình quang tổng hợp ở vi khuẩn có giống với ở thực vật không? Giải thích.

Hướng dẫn giải:

- Quang tổng hợp ở vi khuẩn là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng để khử CO2 thành chất hữu cơ. Tuỳ vào sản phẩm được tạo thành, quang tổng hợp ở vi khuẩn được chia thành hai dạng: quang hợp (thải O2) và quang khử (không thải O2).

- Quá trình quang khử ở vi khuẩn có vai trò cung cấp nguồn chất hữu cơ cho các loài sinh vật dị dưỡng, góp phần điều hoà khí quyển và làm giảm ô nhiễm môi trường.

- Quang hợp có nhiều vai trò quan trọng đối với thực vật và đời sống con người như: tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng; cung cấp nguồn dinh dưỡng nuôi sống gần như toàn bộ sinh giới; cung cấp nguồn nguyên liệu cho sản xuất công nghiệp, xây dựng và y học; điều hoà hàm lượng O2, và CO2 trong khí quyển.

Trả lời:

Quá trình quang tổng hợp ở vi khuẩn có vai trò giống với ở thực vật vì cả hai quá trình đều có vai trò cung cấp nguồn chất hữu cơ cho các loài sinh vật dị dưỡng, góp phần điều hoà khí quyển và làm giảm ô nhiễm môi trường, cung cấp các nguyên liệu cho các hoạt động sản xuất của con người.

Câu hỏi 11 trang 75 Sinh học 10: Quá trình quang khử ở vi khuẩn có góp phần làm sạch môi trường nước không? Giải thích.

Hướng dẫn giải:

- Quang tổng hợp ở vi khuẩn là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng để khử CO2 thành chất hữu cơ. Tuỳ vào sản phẩm được tạo thành, quang tổng hợp ở vi khuẩn được chia thành hai dạng: quang hợp (thải O2) và quang khử (không thải O2).

- Quá trình quang khử ở vi khuẩn có vai trò cung cấp nguồn chất hữu cơ cho các loài sinh vật dị dưỡng, góp phần điều hoà khí quyển và làm giảm ô nhiễm môi trường.

- Quang hợp có nhiều vai trò quan trọng đối với thực vật và đời sống con người như: tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng; cung cấp nguồn dinh dưỡng nuôi sống gần như toàn bộ sinh giới; cung cấp nguồn nguyên liệu cho sản xuất công nghiệp, xây dựng và y học; điều hoà hàm lượng O2, và CO2 trong khí quyển.

Trả lời:

Quá trình quang khử ở vi khuẩn giúp góp phần làm sạch môi trường nước vì trong nguồn nước bị ô nhiễm có thể chứa các chất gây ô nhiễm như H2S, sử dụng vi khuẩn lưu huỳnh lục và tía có thể giúp loại bỏ chất này ra khỏi nguồn nước.

Luyện tập trang 75 Sinh học 10: Hoạt động của vi khuẩn oxi hoá nitrogen có ý nghĩa gì với quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật?

Hướng dẫn giải:

- Nhóm vi khuẩn oxi hoá nitrogen: gồm các vi khuẩn nitrit hóa (oxi hóa NH3 thành HNO3) và nitrate hoá (oxi hóa HNO2 thành HNO3). Chúng sử dụng 6 – 7% năng lượng để tổng hợp glucose từ CO2.

Trả lời:

Các vi khuẩn oxi hóa nitrogen có khả năng biến đổi nitơ trong đất và không khí thành các dạng mà thực vật có thể hấp thu được. Vậy, hoạt động của vi khuẩn oxi hoá nitrogen cung cấp đạm cho các hoạt động trong quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật.

Vận dụng trang 75 Sinh học 10: Hãy đưa ra các bằng chứng để chứng minh rằng: “Tất cả sự sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vào quang hợp".

Hướng dẫn giải:

Quang hợp là quá trình tế bào sử dụng năng lượng ánh sáng để tổng hợp chất hữu cơ từ các chất vô cơ.

Trả lời:

- Các sinh vật có khả năng quang hợp tạo ra carbohydrate, các chất hữu cơ khác cung cấp cho các sinh vật dị dưỡng, đóng vai trò là nguồn thức ăn.

- Các sinh vật có khả năng quang hợp hấp thụ CO2 và thải O2, duy trì ổn định nồng độ 2 khí này trong khí quyển, đảm bảo cho hoạt động sống (hô hấp) của sinh vật.

Như vật, quang hợp có vai trò cung cấp nguồn năng lượng và cung cấp khí O2 cho hoạt động hô hấp của các sinh vật trên Trái Đất. Do đó, tất cả sự sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vào quang hợp.

Bài tập (trang 75)

Bài 1 trang 75 Sinh học 10: Khi nói về nguồn gốc của O2 được tạo ra từ quang hợp, có ý kiến cho rằng O2 có nguồn gốc từ CO2 trong khi ý kiến khác lại nói O2 có nguồn gốc từ H2O. Hãy để xuất một phương án để kiểm chứng ý kiến nào đúng trong hai ý kiến trên.

Hướng dẫn giải:

- Trong pha sáng, chuỗi truyền electron tổng hợp ATP và NADPH, đồng thời thực hiện quá trình quang phân li nước cũng diễn ra giải phóng O2. Pha tối (còn gọi là chu trình Calvin) khử CO2 để hình thành carbohydrate nhờ ATP và NADPH lấy từ pha sáng.

Trả lời:

Chúng ta có thể thực hiện thí nghiệm để kiểm chứng ý kiến đúng. Thí nghiệm này thực hiện với 2 mẫu vật thực vật: một mẫu thiếu khí CO2 (trồng trong hộp kín) và mẫu thiếu nước (không tưới cây, đất khô) và kiểm tra xem mẫu vật nào sản sinh ra khí O2.

Bài 2 trang 75 Sinh học 10: Trong trồng trọt, tại sao người ta thường trồng xen canh các cây ưa sáng và cây ưa bóng?

Hướng dẫn giải:

- Cây ưa sáng là những cây sinh trưởng tốt trong điều kiện ánh sáng mạnh, cường độ cao, cường độ quang hợp yếu khi ánh sáng yếu. Cây ưa bóng có khả năng quang hợp khi ánh sáng yếu, cường độ quang hợp yếu khi ánh sáng mạnh.

Trả lời:

Trong trồng trọt, người ta thường trồng xen canh các cây ưa sáng và cây ưa bóng để có thể thu hoạch được tối đa sản phẩm từ thực vật vì nhu cầu ánh sáng ở hai loại cây này khác nhau, nên việc trồng xen canh sẽ giúp cả hai loài đều thực hiện được quang hợp.

Lý thuyết Sinh học 10 Bài 15: Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng

I. Khái niệm tổng hợp các chất trong tế bào

Tổng hợp là quá trình hình thành hợp chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản dưới sự xúc tác của enzyme. Quá trình tổng hợp cung cấp nguyên liệu cấu tạo nên tế bào và cơ thể, tích lũy năng lượng.

Lý thuyết Sinh học 10 Bài 15 (Chân trời sáng tạo): Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng (ảnh 1)
Lý thuyết Sinh học 10 Bài 15 (Chân trời sáng tạo): Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng (ảnh 2)

II. Quang hợp

1. Khái niệm quang hợp

Quang hợp là quá trình tổng hợp chất hữu cơ từ các chất vô cơ nhờ năng lượng ánh sáng được hấp thụ bởi hệ sắc tố quang hợp.

Phương trình khái quát của quá trình quang hợp:

Lý thuyết Sinh học 10 Bài 15 (Chân trời sáng tạo): Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng (ảnh 3)

2. Cơ chế quang hợp

Quang hợp gồm có 2 giai đoạn: pha sáng và pha tối.

Lý thuyết Sinh học 10 Bài 15 (Chân trời sáng tạo): Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng (ảnh 4)
Lý thuyết Sinh học 10 Bài 15 (Chân trời sáng tạo): Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng (ảnh 5)

3. Vai trò của quang hợp

Quang hợp đóng vai trò quan trọng trong đời sống của thực vật:

- Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng

- Cung cấp dinh dưỡng nuôi sống gầ như toàn bộ sinh giới

- Cung nguyên liệu cho sản xuất công nghiệp, xây dựng và y học

- Điều hòa hàm lượng O2 và CO2 trong khí quyển.

III. Hóa tổng hợp và quang tổng hợp ở vi khuẩn

1. Vai trò của quá trình hóa tổng hợp ở vi khuẩn

Các nhóm vi khuẩn hóa tổng hợp chủ yếu gồm:

  • Nhóm vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh: vi khuẩn có khả năng oxi hóa hợp chất chứa lưu huỳnh thành sulfuric acid (H2SO4) và năng lượng được giải phóng để tổng hợp chất hữu cơ.
  • Nhóm vi khuẩn oxi hóa nitrogen: gồm vi khuẩn nitrit hóa và nitrate hóa,chúng sử dụng 6 - 7% năng lượng để tổng hợp glucose.
  • Nhóm vi khuẩn oxi hóa sắt: vi khuẩn lấy năng lượng từ quá trình oxi hóa sắt hóa trị hai thành sắt hóa trị ba.
Lý thuyết Sinh học 10 Bài 15 (Chân trời sáng tạo): Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng (ảnh 6)
Lý thuyết Sinh học 10 Bài 15 (Chân trời sáng tạo): Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng (ảnh 7)

2. Vai trò của quá trình quang khử ở vi khuẩn

Là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng để khử CO2 thành chất hữu cơ. Quang hợp có thải O2, còn quang khử thì không.

Lý thuyết Sinh học 10 Bài 15 (Chân trời sáng tạo): Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng (ảnh 8)

Quang khử có vai trò cung cấp nguồn chất hữu cơ cho cac loài sinh vật dị dưỡng, góp phần điều hòa khí quyển và giảm ô nhiễm môi trường.

Sơ đồ tư duy tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng:

Lý thuyết Sinh học 10 Bài 15 (Chân trời sáng tạo): Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng (ảnh 9)

Xem thêm các bài giải SGK Sinh học lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 14: Thực hành: Một số thí nghiệm về enzyme

Bài 16: Phân giải các chất và giải phóng năng lượng

Bài 17: Thông tin giữa các tế bào

Ôn tập chương 3

Đánh giá

0

0 đánh giá