Dạng năng lượng chủ yếu tồn tại trong tế bào là hóa năng hữu cơ
Lớp 10Sinh học

Kể tên một số dạng năng lượng tồn tại trong tế bào sinh vật

Trả lời nhanh

Trong tế bào sinh vật tồn tại các dạng năng lượng: hoá năng, nhiệt năng, quang năng (ở tế bào quang hợp), điện năng (chênh lệch điện thế qua màng) và cơ năng. Dạng chủ yếu là hoá năng, được tích trữ trong các liên kết hoá học của ATP, glucose, lipid… vì tế bào dùng chính nguồn này để thực hiện hầu hết hoạt động sống.

Năng lượng trong tế bào là gì?

Năng lượng là khả năng sinh công. Tế bào sống luôn cần công để tổng hợp chất, vận chuyển chất qua màng, phân chia hay co cơ, nên luôn cần năng lượng.

Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi, chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác. Tế bào chính là “xưởng chuyển đổi” năng lượng nhỏ nhất của sự sống.

Các dạng năng lượng thường gặp trong tế bào

Dạng năng lượng Tồn tại ở đâu / biểu hiện Ví dụ
Hoá năng Tích trữ trong liên kết hoá học của phân tử ATP, glucose, tinh bột, lipid, NADH
Quang năng Năng lượng ánh sáng được sắc tố hấp thụ Diệp lục trong lục lạp ở tế bào lá cây
Nhiệt năng Sinh ra khi các phản ứng chuyển hoá diễn ra Nhiệt toả ra khi hô hấp tế bào
Điện năng Chênh lệch điện thế hai bên màng Điện thế màng tế bào thần kinh, cơ
Cơ năng Năng lượng của chuyển động Co cơ, chuyển động của roi, lông, dòng bào tương

Vì sao hoá năng là dạng chủ yếu?

  • Dự trữ được: hoá năng nằm trong liên kết hoá học nên tích luỹ được lâu (tinh bột, glycogen, lipid) và giải phóng khi cần.
  • Dùng trực tiếp được: tế bào không dùng quang năng hay nhiệt năng để tổng hợp chất, mà dùng năng lượng của ATP.
  • Là trung tâm chuyển hoá: quang năng → hoá năng (quang hợp); hoá năng trong glucose → hoá năng trong ATP (hô hấp); ATP → công cơ học, công vận chuyển, công tổng hợp.

ATP – “đồng tiền năng lượng” của tế bào

ATP (adenosine triphosphate) gồm base adenine, đường ribose và 3 nhóm phosphate. Hai liên kết giữa các nhóm phosphate ở đầu mạch là liên kết cao năng, dễ bị phá vỡ để giải phóng năng lượng.

Phản ứng tổng quát: ATP + H2O → ADP + Pi + năng lượng. Ngược lại, tế bào gắn thêm nhóm phosphate vào ADP để tạo lại ATP bằng năng lượng từ hô hấp hoặc quang hợp.

Vì ATP có kích thước nhỏ, dễ tan, dễ vận chuyển và giải phóng năng lượng nhanh nên được dùng như đồng tiền năng lượng “tiêu dùng ngay”, còn glucose, lipid giống như “tiền gửi tiết kiệm”.

Sơ đồ chuyển hoá năng lượng tóm tắt

  1. Tế bào quang hợp: quang năng → hoá năng trong ATP, NADPH → hoá năng trong glucose.
  2. Tế bào hô hấp: hoá năng trong glucose → hoá năng trong ATP + nhiệt năng.
  3. Tế bào sử dụng ATP: hoá năng → cơ năng (co cơ), → công vận chuyển chủ động, → công tổng hợp protein, DNA…

Lỗi sai thường gặp

  • Nhầm “ATP là năng lượng”: ATP là phân tử chứa năng lượng (hoá năng), không phải bản thân một dạng năng lượng.
  • Cho rằng nhiệt năng là nguồn dùng được: tế bào gần như đẳng nhiệt nên nhiệt năng không dùng để sinh công, phần lớn bị toả ra môi trường (giúp giữ thân nhiệt ở động vật).
  • Chỉ nghĩ thực vật có quang năng: quang năng chỉ được hấp thụ ở sinh vật có sắc tố quang hợp (thực vật, tảo, vi khuẩn quang hợp); tế bào động vật không có.

Mẹo nhớ: “Hoá – Quang – Nhiệt – Điện – Cơ”, trong đó Hoá là “vua” vì là dạng tế bào dự trữ và sử dụng chính.

Bài luyện tập

  1. Tế bào cơ khi co cơ đã chuyển đổi dạng năng lượng nào sang dạng nào? Đáp án: hoá năng trong ATP → cơ năng, kèm một phần nhiệt năng.
  2. Vì sao nói lục lạp là bào quan chuyển quang năng thành hoá năng? Đáp án: diệp lục hấp thụ ánh sáng, năng lượng này được dùng để tổng hợp ATP, NADPH rồi tạo ra đường glucose chứa hoá năng.
  3. Kể tên hai phân tử dự trữ hoá năng trong tế bào động vật. Đáp án: glycogen và lipid (mỡ); ATP là dạng hoá năng dùng ngay.

Ghi nhớ

Tế bào chứa nhiều dạng năng lượng (hoá năng, quang năng, nhiệt năng, điện năng, cơ năng) nhưng dạng chủ yếu là hoá năng, nằm trong ATP và các hợp chất hữu cơ. Mọi hoạt động sống đều dựa trên sự chuyển hoá liên tục giữa các dạng này.

Câu hỏi thường gặp

Dạng năng lượng chủ yếu tồn tại trong tế bào là gì?

Là hoá năng, tức năng lượng tích trữ trong liên kết hoá học của các phân tử như ATP, glucose, tinh bột, lipid.

ATP có phải là một dạng năng lượng không?

Không. ATP là hợp chất mang năng lượng ở dạng hoá năng; năng lượng được giải phóng khi liên kết cao năng giữa các nhóm phosphate bị phá vỡ.

Nhiệt năng trong tế bào có được dùng để sinh công không?

Hầu như không. Nhiệt năng sinh ra từ các phản ứng chuyển hoá thường toả ra môi trường, ở động vật còn góp phần duy trì thân nhiệt.

Tế bào nào có quang năng chuyển thành hoá năng?

Tế bào có sắc tố quang hợp như tế bào lá cây (lục lạp), tảo và vi khuẩn quang hợp.

Bài học liên quan