Quan sát hình 10.1 và nêu các dạng năng lượng trong quá trình quang hợp. Trong quá trình đó, năng lượng được chuyển hóa từ dạng nào sang dạng nào? Chuyển hóa năng lượng là gì?
Bài 10. Sự chuyển hoá năng lượng và enzyme
Câu hỏi mở đầu (SGK Cánh diều - Trang 61)
Thảo luận (1)
Câu hỏi 1 (SGK Cánh diều - Trang 61)
Hoạt động sống của tế bào và cơ thể sử dụng dạng năng lượng nào? Quá trình nào cung cấp năng lượng cho tế bào?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Hoạt động sống của tế bào và cơ thể sử dụng các dạng năng lượng là năng lượng hóa học, năng lượng cơ học, năng lượng điện, năng lượng nhiệt. Trong đó năng lượng hóa học là dạng năng lượng chủ yếu.
- Hô hấp tế bào tạo ra năng lượng hóa học để cùng cấp năng lượng cho các các hoạt động sống của tế bào.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Câu hỏi 2 (SGK Cánh diều - Trang 61)
Quan sát hình 10.2 và xác định các dạng năng lượng được chuyển hóa trong hoạt động sống của tế bào.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Sự phân giải chất hữu cơ trong tế bào:
Ở hình a, ta thấy C6H12O6, O2, CO2, H2O, ATP là các chất hóa học, do đó chúng dữ trữ năng lượng hóa học, còn Q dữ trữ năng lượng nhiệt. Vậy ở hình a, năng lượng hóa học được chuyển một phần thành năng lượng nhiệt.
b) Sự vận chuyển chủ động:
Ở hình b, ATP mang năng lượng hóa học giải phóng năng lượng để vận chuyển các phân tử qua màng sinh chất. Vậy ỏ hình b, năng lượng hóa học được chuyển thành năng lượng cơ học.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Câu hỏi 3 (SGK Cánh diều - Trang 62)
Ở hình 10.3, năng lượng được chuyển từ dạng nào sang dạng nào? Sự chuyển hóa này có ý nghĩa gì đối với tế bào?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Trong quá trình phân giải pyruvate, chất phản ứng là D – glucose mang năng lượng hóa học, phân giải tạo ra pyruvate, NADH, ATP mang năng lượng hóa học và một phần bị chuyển hóa thành nhiệt lượng.
Như vậy, ở hình 10.3, năng lượng hóa học đã được chuyển hóa một phần thành năng lượng nhiệt.
- Sự chuyển hóa năng lượng giúp tế bào sử dụng được năng lượng cho các hoạt động sống, đảm bảo sự tồn tại, sinh trưởng, phát triển và sinh sản của tế bào và cả cơ thể.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Luyện tập 1 (SGK Cánh diều - Trang 62)
Nêu một số hoạt động tế bào cần sử dụng năng lượng. Trong các hoạt động đó, năng lượng được chuyển hóa như thế nào?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiMột số hoạt động tế bào cần sử dụng năng lượng như:
- Vận chuyển các chất qua màng hoặc giữa các bào quan: Năng lượng hóa học được chuyển thành năng lượng cơ học
- Duy trì điện cực hai màng tế bào trong điện thế nghỉ: Năng lượng hóa học được chuyển thành năng lượng điện
- Hô hấp tế bào: Năng lượng hóa học được chuyển hóa một phần thành năng lượng nhiệt.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Câu hỏi 4 (SGK Cánh diều - Trang 62)
Quan sát hình 10.4 và cho biết chức năng của ATP trong tế bào. Giải thích.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiChức năng của ATP:
+ Tổng hợp các chất cần thiết cho tế bào.
+ Vận chuyển các chất qua màng
+ Sinh công cơ học
Các hoạt động của tế bào đều cần năng lượng, tuy nhiên tế bào không thế sử dụng trực tiếp các phân tử dự trữ năng lượng như tinh bột, glycogen, triglyceride và các đơn phân của chúng mà phải thông qua ATP.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Luyện tập (SGK Cánh diều - Trang 63)
Dựa vào hình 10.5 nêu cấu tạo của ATP. ATP được phân giải và tổng hợp như thế nào? Đặc điểm nào để có thể ví ATP là “đồng tiền” năng lượng trong tế bào?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Sự phân giải và tổng hợp ATP:
+ Để phân giải năng lượng, ATP phá vỡ liên kết giữa hai gốc phosphate cuối cùng tạo thành 1 nhóm phosphate Pi và phần còn lại được gọi là ADP. ADP tiếp tục phá vỡ liên kết giữa hai nhóm phosphate còn lại, sản phẩm tạo thành gồm 1 nhóm phosphate và AMP. Sự phá vỡ giữa các liên kết phosphate giúp giải phóng năng lượng cung cấp cho tế bào hoạt động.
+ ATP được tái tổng hợp bằng sự hình thành liên kết giữa các gốc phosphate. Năng lượng để tạo các liên kết phosphate được cung cấp từ sự phân giải các hợp chất dự trữ năng lượng.
- Vì ATP được gọi là “đồng tiền” năng lượng trong tế bào vì ATP dễ dàng truyền năng lượng cho các hợp chất khác thông qua việc phá vỡ các liên kết cao năng giữa các nhóm phosphate.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Câu hỏi 5 (SGK Cánh diều - Trang 63)
Người ta tiến hành thí nghiệm đun sôi 200 ml dung dịch tinh bột với 5ml chất xúc tác HCl khoảng 1% trong 1 giờ thu được kết quả tinh bột bị phân giải thành đường. Khi nhai cơm ta thấy có vị ngọt vì tinh bột được chuyển thành đường nhờ enzyme amylase. Nhận xét về điều kiện và tốc độ của hai phản ứng.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Phản ứng
Điều kiện
Tốc độ phản ứng
Phản ứng phân giải tinh bột của HCl
Nhiệt độ cao (khoảng 100 oC), pH thấp.
Chậm (1 giờ)
Phản ứng phân giải tinh bột của enzyme amylase
Nhiệt độ cơ thể (36,5 – 37 oC), pH trung tính.
Nhanh (vài giây)
Luyện tập 3 (SGK Cánh diều - Trang 63)
Nếu không có enzyme, các phản ứng hóa học và quá trình chuyển hóa năng lượng trong tế bào có diễn ra được không? Điều gì sẽ xảy ra nếu trong một chuỗi phản ứng do nhiều enzyme xúc tác, có một enzyme không hoạt động?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Nếu tế bào không có enzyme thì các phản ứng hóa học cần chất xúc tác và điều kiện phản ứng sẽ không thể xảy ra, kéo theo đó các quá trình chuyển hóa năng lượng trong tế bào cũng không thể diễn ra.
- Nếu trong một chuỗi phản ứng do nhiều enzyme xúc tác mà có một enzyme không hoạt động thì không những sản phẩm không được tạo thành mà cơ chất của enzyme đó còn tích lũy gây độc cho tế bào, cơ thể.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Câu hỏi 6 (SGK Cánh diều - Trang 64)
Phản ứng do enzyme xúc tác thay đổi như thế nào khi trung tâm hoạt động của enzyme bị thay đổi hình dạng không phù hợp với cơ chất?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiVì mỗi phân tử thì sẽ có một trung tâm hoạt động khác nhau để kết hợp với cơ chất nhất định, nên khi trung tâm hoạt động bị thay đổi hình dạng không phù hợp với cơ chất thì sẽ làm cho enzym trở nên bất hoạt và không thể thay đổi cơ chất
(Trả lời bởi Nguyễn Lê Phước Thịnh)