Bài 22. Vai trò của trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng ở sinh vật

Khi chơi thể thao, nhiệt độ cơ thể tăng hơn mức bình thường, đồng thời nhịp hô hấp cũng tăng lên. Hiện tượng này được giải thích như thế nào?

I - Khái niệm trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng

1. Tìm hiểu khái niệm trao đổi chất

Trao đổi chất ở sinh vật gồm quá trình:

• trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường
• chuyển hoá các chất diễn ra trong tế bào

Trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường là quá trình cơ thể lấy các chất cần thiết từ môi trường (như nước, khí oxygen, chất dinh dưỡng, ...) và thải các chết không cần thiết (như khí carbon dioxide, chất cặn bã, ...) ra ngoài môi trường. 

Chuyển hoá các chất trong tế bào là tập hợp tất cả các phản ứng hoá học diễn ra trong tế bào, được thể hiện qua quá trình tổng hợp và phân giải các chất. Ví dụ: Tổng hợp đường glucose từ nước và carbon dioxide trong quá trình quang hợp ở thực vật; phân giải đường glucose trong quá trình hô hấp. 

2. Tìm hiểu khái niệm chuyển hoá năng lượng

Chuyển hoá năng lượng là sự biến đổi từ dạng này sang dạng khác. Ví dụ: Năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) được chuyển hoá thành năng lượng được tích trữ trong các liên kết hoá học (hoá năng) trong quá trình quang hợp. Trong cơ thể sinh vật, hoá năng là dạng năng lượng chủ yếu dùng để cung cấp cho các hoạt động sống của cơ thể.

Trong hoạt động sống của tế bào, trao đổi chất luôn đi kèm với chuyển hoá năng lượng.

❓Em có biết

Đom đóm là loài côn trùng có khả năng phát quang sinh học thông qua các phản ứng hoá học diễn ra trong cơ quan chuyên biệt nằm trong bụng. Trong các tế bào ở cơ quan này có một loại enzyme là luciferase với chức năng phân giải protein luciferin để tạo ra ánh sáng. Quá trình này được cung cấp năng lượng từ ATP và không giải phóng nhiệt năng.  Nhiều nghiên cứu cho thấy, hầu hết các loài sinh vật đều có khả năng phát quang sinh sinh học. Tuy nhiên, chỉ có một số loài (như đom đóm, sứa biển, cá, ...) mới phát ra luồng sáng đủ mạnh để có thể nhìn thấy được.

II - Vai trò của trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng trong cơ thể

Quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng là điều kiện cơ bản giúp duy trì sự sống, sinh trưởng, phát triển và sinh sản ở các loài sinh vật. 

Trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng có nhiều vai trò quan trọng đối với cơ thể như:

• Cung cấp nguyên liệu cấu tạo, thực hiện chức năng của tế bào và cơ thể.

• Cung cấp năng lượng: Quá trình phân giải các chất hữu cơ giải phóng năng lượng để cung cấp cho các hoạt động sống của cơ thể như vận động, vận chuyển các chất, sinh trưởng và phát triển, cảm ứng, sinh sản, ... 

1. Trao đổi chất ở sinh vật là quá trình cơ thể sinh vật lấy các chất từ môi trường cung cấp cho quá trình chuyển hoá trong tế bào đồng thời thải các chất không cần thiết ra ngoài môi trường. 

2. Chuyển hoá năng lượng là sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác. 

3. Quá trình trao đổi chất luôn đi kèm với chuyển hoá năng lượng. 

4. Quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng đóng vai trò quan trọng đối với sinh vật như cung cấp nguyên liệu tạo nên tế bào và cơ thể, cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống. Nhờ đó, sinh vật có thể duy trì sự sống, sinh trưởng phát triển và sinh sản.