Qua nội dung bài giảng Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng môn Sinh học lớp 10 chương trình Chân trời sáng tạo được DapAnHay biên soạn và tổng hợp giới thiệu đến các em học sinh, giúp các em tìm hiểu về quá trình Tổng hợp các chất và tích luỹ năng lượng ... Để đi sâu vào tìm hiểu và nghiên cứu nội dung vài học, mời các em cùng tham khảo nội dung chi tiết trong bài giảng sau đây.
- Phân giải là quá trình chuyển hoá các chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản hơn nhờ quá trình bẻ gãy các liên kết hoá học. Ví dụ: phân giải tinh bột thành các phân tử glucose, phân giải nucleic acid thành các nucleotide...
Hình 16.1. Sơ đồ minh họa quá trình phân giải các chất
Thông qua sự phá vỡ các liên kết hoá học trong các chất phức tạp, năng lượng được giải phóng để cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào.
Phân giải các chất trong tế bào là quá trình biến đổi các chất phức tạp thành những chất đơn giản, đồng thời giải phóng năng lượng được tích luỹ trong các chất đó. |
a. Khái niệm phân giải hiếu khí
- Phân giải hiểu khí (hô hấp tế bào) là quá trình phân giải các chất hữu cơ khi có oxygen thành sản phẩm cuối cùng là CO, và H,O, đồng thời giải phóng năng lượng được tích luỹ trong các hợp chất hữu cơ và chuyển thành dạng năng lượng dễ sử dụng cho tế bào chứa trong các phân tử ATP.
- Trong phân giải hiếu khí, năng lượng trong các hợp chất hữu cơ được giải phóng từng phần thông qua một chuỗi các phản ứng oxi hoá khử. Phương trình tổng quát của quá trình hô hấp với nguyên liệu là phân tử glucose:
C6H12O6 +6O2 → 6CO2+6H2O + Q (ATP + nhiệt)
Tuỳ vào nhu cầu của cơ thể mà tốc độ của quá trình phân giải hiếu khí có thể diễn ra nhanh hay chậm.
Quá trình phân giải hiểu khi được chia thành ba giai đoạn: đường phân, oxi hoá pyruvic acid và chu trình Krebs, chuỗi chuyển electron hô hấp được mô tả ở sơ đồ Hình 16.2.
Hình 16.2. Sơ đồ tóm tắt các giai đoạn của quá trình phân giải hiếu khi
b. Quá trình đường phân
Đường phân là quá trình biến đổi glucose xảy ra trong tế bào chất và không có sự tham gia của oxygen. Đầu tiên, phân tử glucose được hoạt hoá bằng 2 phân tử ATP. Sau đó, nhờ enzyme đặc hiệu, phân tử glucose được tách thành 2 phân tử có ba carbon (pyruvic acid).
Sự oxi hoá phân tử glucose đã giải phóng năng lượng để khử NAD' thành NADH, đồng thời một phần năng lượng được tích luỹ trong các phân tú ATP.
Hình 16.3. Sơ đồ tóm tốt quá trình đường phân
Sau khi được hình thành trong tế bào chất, 2 phân tử pyruvic acid được vận chuyển vào chất nền ti thể. Tại đây, 2 phân tử pyruvic acid bị oxi hoá và chuyển thành 2 phân tử acetyl – coenzyme A (acetyl – CoA), đồng thời sản sinh ra 2 phân tử CO, và 2 phân tử NADH. Sau đó, phân tử acetyl – CoA này sẽ đi vào chu trình Krebs.
Hình 16.4. Sơ đồ tóm tốt chu trình Krebs
d. Chuỗi chuyển electron hô hấp
- Mục đích của quá trình phân giải hiểu khi là tạo ATP cung cấp cho cơ thể, do đó, năng lượng được tích trữ trong các phân tử NADH và FADH, sẽ được chuyển thành năng lượng trong các phân tử ATP thông qua chuỗi chuyển electron hô hấp. Đây là giai đoạn tạo được nhiều ATP nhất.
- Trong giai đoạn này, các phân tử NADH và FADH, sẽ bị oxi hoá thông qua một chuỗi các phản ứng oxi hoá khử diễn ra tại mang trong ti thể. Electron được giải phóng từ NADH và FADH, được chuyển đến chất nhận electron cuối cùng là phân tử oxygen để tạo thành nước.
- Các nhà khoa học đã ước tính được rằng, khi oxi hoá 1 phân tử NADH sẽ tạo được 2,5 phân tử ATP, 1 phân tử FADH, sẽ tạo được 1,5 phân tử ATP.
Phân giải hiếu khí (hô hấp tế bào) là quá trình chuyển năng lượng trong các hợp chất hữu cơ thành năng lượng của ATP. Phân giải hiểu khi được chia thành ba giai đoạn chính: đường phân (diễn ra ở tế bào chất), oxi hoa pyruvic acid và chu trình Krebs (dien ra ở chất nên tỉ thế) và chuỗi chuyển electron hô hấp (diễn ra ở màng trong ti thể). |
- Khi tế bào không được cung cấp oxygen, chuỗi chuyển electron sẽ bị ngừng trệ, các phân tử NADH được tích trữ trong tế bào làm cho hàm lượng NAD" dần cạn kiệt. Kết quả là quá trình đường phân không thể diễn ra.
- Trong trường hợp này, tế bào sẽ sử dụng pyruvic acid làm chất nhận electron từ NADH và biến đổi thành các sản phẩm cuối cùng nhờ quá trình lên men diễn ra trong tế bào chất.
- Có hai hình thức lên men phổ biến là lên men rượu và lên men lactic.
+ Lên men rượu (có ở đa số vi khuẩn, nấm men): Pyruvic acid→ C2H5OH (rugu ethanol) + 2CO2
+ Lên men lactic (có ở một số vi khuẩn, nấm, động vật): Pyruvic acid→ C2H5OCOOH (lactic acid)
- Quá trình phân giải kị khí chỉ tạo được 2 ATP, mức năng lượng này là rất ít so với phân giải hiếu khí.
Phân giải kị khí là quá trình phân giải chất hữu cơ trong điều kiện không có oxygen, trong đó, chất cho và nhận electron đều là chất hữu cơ. Hai hình thức lên men phổ biến là lên men rượu và lên men lactic. |
- Tổng hợp và phân giải các chất có mối liên hệ mật thiết với nhau trong việc duy trì sự sống. Quá trình tổng hợp tạo nên các chất cung cấp nguyên liệu cho quá trình phân giải, ngược lại, quá trình phân giải các chất cung cấp năng lượng và nguyên liệu cho quá trình tổng hợp.
Hình 16.5. Sơ đồ mối quan hệ giữa tổng hợp và phân giải các chất trong tế bào
Tổng hợp và phân giải các chất trong tế bào là hai quá trình đối lập nhưng có sự thống nhất với nhau để duy trì các hoạt động sống của tế bào. |
Bài 1.
Khi hoạt động nặng, nhu cầu oxygen của tế bào rất cao để cung cấp đủ năng lượng cho cơ thể. Tuy nhiên, trong trường hợp thiếu oxygen thì tế bào sẽ tạo ra năng lượng bằng cách nào?
Phương pháp giải:
Năng lượng được tế bào tạo ra bằng quá trình chuyển hóa các chất phức tạp thành các chất đơn giản. Quá trình phân giải có thể cần O2 (phân giải hiếu khí) hoặc không cần O2 (phân giải kị khí).
Lời giải chi tiết:
Khi cần năng lượng cho các hoạt động, trong trường hợp thiếu oxygen thì tế bào sẽ tạo năng lượng thông qua quá trình phân giải kị khí.
Bài 2.
Hãy cho ví dụ chứng minh tốc độ của phân giải hiếu khí phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng của cơ thể.
Phương pháp giải:
Tuỳ vào nhu cầu của cơ thể mà tốc độ của quá trình phân giải hiếu khí có thể diễn ra nhanh hay chậm.
Lời giải chi tiết:
Ví dụ chứng minh tốc độ của phân giải hiếu khí phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng của cơ thể:
- Khi tập thể dục hoặc lao động nặng thì chúng ta lại thở mạnh để phổi hấp thụ được nhiều khí O2 tạo ra năng lượng cho các hoạt động đó.
- Tốc độ của phân giải hiếu khí của một vận động viên đang thi đấu nhanh hơn một nhân viên văn phòng do vận động viên có nhu cầu năng lượng nhiều hơn.
Sau bài học này, học sinh sẽ nắm được:
- Phát biểu được khái niệm phân giải các chất trong tế bào
- Trình bày được quá trình phân giải các chất song song với giải phóng năng lượng,
- Trình bày được các giai đoạn phân giải hiểu khi (hô hấp tế bao) và các giai đoạn phân giải là khí (lên men).
- Phân tích được mối quan hệ giữa tổng hợp và phân giải các chất trong tế bào.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Sinh học 10 Chân trời sáng tạo Bài 16 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Hô hấp có liên quan như thế nào với các hoạt động sống của tế bào và cơ thể?
Chọn ý đúng: Nội dung nào là giả thiết của bảng cân bằng hô hấp?
Hãy chọn ý đúng: Hô hấp theo truyền thống được coi là con đường nào?
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Sinh học 10 Chân trời sáng tạo Bài 16để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Mở đầu trang 76 SGK Công nghệ 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Hình thành kiến thức mới 1 trang 76 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Hình thành kiến thức mới 2 trang 76 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Hình thành kiến thức mới 3 trang 77 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Hình thành kiến thức mới 4 trang 77 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Hình thành kiến thức mới 5 trang 77 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Hình thành kiến thức mới 6 trang 77 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Hình thành kiến thức mới 7 trang 78 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Hình thành kiến thức mới 8 trang 78 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Hình thành kiến thức mới 9 trang 78 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Hình thành kiến thức mới 10 trang 78 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Luyện tập trang 79 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Hình thành kiến thức mới 11 trang 79 Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Vận dụng trang 79 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải Bài tập 1 trang 79 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải Bài tập 2 trang 79 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải Bài tập 3 trang 79 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Giải Bài tập 4 trang 79 SGK Sinh học 10 Chân trời sáng tạo - CTST
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Sinh học DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Sinh Học 10 DapAnHay
Hô hấp có liên quan như thế nào với các hoạt động sống của tế bào và cơ thể?
Chọn ý đúng: Nội dung nào là giả thiết của bảng cân bằng hô hấp?
Hãy chọn ý đúng: Hô hấp theo truyền thống được coi là con đường nào?
Công thức đúng của hô hấp tế bào là gì? Hô hấp là quá trình tế bào sử dụng để biến thức ăn thành năng lượng có thể sử dụng được.
Cho biết: Cả chu trình Krebs và hệ thống vận chuyển electron đều xảy ra ở bào quan nào?
Xác định: Chức năng chính của coenzyme A trong hô hấp là gì?
Khi các ion di chuyển trở lại qua màng, chúng chảy qua enzim là trung tâm của tất cả quá trình hô hấp tế bào. Enzyme quan trọng này là gì?
Cho biết: Bước cuối cùng của quá trình hô hấp tế bào là chuỗi vận chuyển điện tử (ETC). Điều gì mô tả tốt nhất bước đầu tiên trong chuỗi vận chuyển electron?
Chu trình Krebs xảy ra trong ti thể của tế bào. Câu nào mô tả đúng nhất vị trí của chu trình Krebs (axit xitric) bên trong ti thể?
Cho biết: Sản phẩm nào không phải là sản phẩm cuối của quá trình đường phân?
Khi hoạt động nặng, nhu cầu oxygen của tế bào rất cao để cung cấp đủ năng lượng cho cơ thể. Tuy nhiên, trong trường hợp thiếu oxygen thì tế bào sẽ tạo ra năng lượng bằng cách nào?
Cho một số ví dụ về quá trình phân giải các chất trong tế bào (nêu rõ nguyên liệu tham gia và sản phẩm được hình thành).
Tại sao nói quá trình phân giải các chất song song với giải phóng năng lượng?
Hãy cho ví dụ chứng minh tốc độ của phân giải hiếu khí phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng của cơ thể.
Quan sát Hình 16.2, hãy cho biết quá trình phân giải hiếu khí gồm những giai đoạn nào? Mối quan hệ giữa các giai đoạn đó là gì?
Tại sao quá trình đường phân tạo được 4 phân tử ATP nhưng hiệu quả thực sự chỉ có 2 phân tử ATP?
Sau khi kết thúc giai đoạn oxi hoá pyruvic acid và chu trình Krebs, đã có những sản phẩm nào được tạo thành?
Trong quá trình phân giải hiếu khí, oxygen có vai trò gì?
Trong trường hợp nào tế bào sẽ chuyển sang hình thức phân giải kị khí?
Tại sao quá trình phân giải kị khí không có sự tham gia của ti thể?
Tại sao quá trình phân giải kị khí tạo rất ít ATP nhưng vẫn được các sinh vật sử dụng?
Tìm hiểu và cho biết một số ứng dụng của quá trình phân giải kị khí trong đời sống.
Cho ví dụ để chứng minh mối quan hệ giữa quá trình tổng hợp và quá trình phân giải các chất trong tế bào.
Cyanide là một hợp chất có một nguyên tử carbon liên kết với một nguyên tử nitrogen bằng liên kết ba (C ≡ N). Đây là hợp chất được sử dụng làm thuốc độc từ xa xưa. Nếu hít phải một lượng khí có chứa 0,2 % cyanide có thể tử vong ngay lập tức. Hãy tìm hiểu và cho biết tại sao cyanide có thể gây tử vong.
Tại sao khi cường độ hô hấp giảm sẽ ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển các chất của tế bào?
Có ý kiến cho rằng: "Phân tử glucose được vận chuyển vào trong ti thể để tham gia vào quá trình hô hấp tế bào". Ý kiến trên là đúng hay sai? Hãy thiết kế một thí nghiệm đơn giản để chứng minh.
So sánh phân giải hiếu khí và phân giải kị khí.
Nếu cho vào tế bào một chất hoá học để phá huỷ màng trong ti thể, hãy cho biết:
a. Hậu quả gì sẽ xảy ra đối với tế bào?
b. Trong trường hợp này, số ATP được giải phóng sẽ là bao nhiêu?
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *