Giải chi tiết Sinh học 11 Kết nối mới bài 1: Khái quát về trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng

Mở đầu

Điều gì xảy ra nếu cơ thể sinh vật không lấy đủ các chất cần thiết từ môi trường và không thải các chất ra môi trường?

Hướng dẫn trả lời:

Nếu cơ thể sinh vật không lấy đủ các chất cần thiết từ môi trường và không thải các chất ra môi trường thì cơ thể sinh vật sẽ không thể tồn tại. Mọi sinh vật tồn tại trên Trái Đất đều cần thực hiện quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng để duy trì các hoạt động sống.

I. VAI TRÒ CỦA TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG ĐỐI VỚI SINH VẬT (SGK)

II. CÁC DẤU HIỆU ĐẶC TRƯNG CỦA TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở SINH VẬT (SGK)

III. CÁC GIAI ĐOẠN CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG SINH GIỚI (SGK)

DỪNG LẠI VÀ SUY NGẪM

Câu hỏi 1: Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng có vai trò như thế nào đối với sinh vật?

Hướng dẫn trả lời:

Sinh vật không thể tồn tại và phát triển nếu không thực hiện trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng.

• Sinh vật lấy các chất từ môi trường cung cấp cho quá trình tạo chất sống của cơ thể, hình thành tế bào, cơ quan, cơ thể, đồng thời tích luỹ và giải phóng năng lượng phục vụ cho các hoạt động sống như vận động, sinh sản, cảm ứng, sinh trưởng và phát triển,...
• Chất thải, chất độc hại hoặc dư thừa sinh ra từ quá trình chuyển hoá được cơ thể thải ra môi trường. Các chất này nếu ứ đọng lại trong cơ thể sẽ gây rối loạn các hoạt động sống, thậm chí gây tử vong.

Câu hỏi 2: Những dấu hiệu nào cho thấy trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng diễn ra ở sinh vật?

Hướng dẫn trả lời:

Các dấu hiệu nào cho thấy trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng diễn ra ở sinh vật:

• Thu nhận các chất từ môi trường và vận chuyển các chất;
• Biến đổi các chất kèm theo chuyển hóa năng lượng ở tế bào;
• Đào thải các chất ra môi trường;
• Điều hòa.

Câu hỏi 3: Dựa vào Hình 1.1, mô tả tóm tắt quá trình chuyển hóa năng lượng trong sinh giới (bắt đầu từ năng lượng ánh sáng).

Hướng dẫn trả lời:

Quá trình chuyển hóa năng lượng chia thành 3 giai đoạn: tổng hợp, phân giải và huy động năng lượng:

• Giai đoạn tổng hợp: Sinh vật tự dưỡng hấp thụ quang năng để tổng hợp chất hữu cơ từ các phân tử CO2 và nước => chuyển hóa quang năng thành hóa năng tích lũy trong các liên kết hóa học ở các phân tử hữu cơ.
• Giai đoạn phân giải: Các liên kết hóa học trong phân tử hữu cơ chứa năng lượng ở dạng thế năng, sau đó biến đổi thành động năng nhờ quá trình hô hấp. Qua trình này làm biến đổi các phân tử lớn thành các phân tử nhỏ hơn, đồng thời, tích lũy năng lượng trong các liên kết hóa học của các phân tử nhỏ ở dạng dễ chuyển đổi và sử dụng (ví dụ ATP, NADH,...)
• Giai đoạn huy động năng lượng: Các liên kết giữa các gốc phosphate trong phân tử ATP sẽ bị phá vỡ, giải phóng năng lượng. Các dạng năng lượng khác nhau cuối cùng đều chuyển thành nhiệt năng và toả ra môi trường.

IV. MỐI QUAN HỆ GIỮA TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở CẤP TẾ BÀO VÀ CƠ THỂ (SGK)

V. CÁC PHƯƠNG THỨC TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG (SGK)

DỪNG LẠI VÀ SUY NGẪM

Câu hỏi 1: Nghiên cứu Hình 1.2, trình bày mối liên quan giữa trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở cấp tế bào và cơ thể sinh vật.

Hướng dẫn trả lời:

Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở cấp tế bào và cơ thể sinh vật liên quan chặt chẽ với nhau: Chất dinh dưỡng cơ thể lấy vào được chuyển tới tế bào. Tại đây các chất tham gia vào quá trình đồng hoá tổng hợp nên chất hữu cơ xây dựng cơ thể và dự trữ năng lượng. Một phần chất hữu cơ được phân giải, giải phóng năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào và cơ thể. Chất thải sinh ra từ quá trình dị hoá tế bào được thải ra ngoài môi trường.

=> Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở cấp độ tế bào là cơ sở cho quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng của cơ thể sinh vật.

Câu hỏi 2: Tại sao gọi thực vật là sinh vật tự dưỡng và động vật là sinh vật dị dưỡng?

Hướng dẫn trả lời:

• Thực vật là sinh vật tự dưỡng vì chúng có khả năng tự tổng hợp các chất hữu cơ cần thiết cho cơ thể từ các chất vô cơ.
• Động vật là sinh vật dị dưỡng vì động vật không thể tự tổng hợp các hợp chất hữu cơ từ các chất vô cơ, nó chỉ có thể lấy chất hữu cơ từ sinh vật tự dưỡng hoặc từ động vật khác, thông qua quá trình tiêu hóa, hấp thụ và đồng hóa để xây dựng cơ thể.

Câu hỏi 3: Phân tích vai trò của sinh vật tự dưỡng trong sinh giới.

Hướng dẫn trả lời:

Vai trò của sinh vật tự dưỡng trong sinh giới:

• Cung cấp O2, đảm bảo cho hoạt động sống của hầu hết sinh vật.
• Cung cấp thức ăn, nơi ở và nơi sinh sản cho động vật.
• Điều hòa khí hậu: tạo nhiệt độ, độ ẩm thuận lợi cho sự tồn tại và phát triển của sinh vật.

LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG

Câu hỏi 1: Cho biết những chất nào được cơ thể thực vật, động vật lấy từ môi trường sống và đưa đến tế bào cơ thể sử dụng cho đồng hoá, dị hoá; Những chất thải nào sinh ra từ quá trình chuyển hoá được cơ thể thải ra môi trường.

Hướng dẫn trả lời:

• Lấy vào H2O, chất khoáng, CO2, O2, thức ăn để thực hiện các quá trình đồng hóa và dị hóa;
• Thải ra môi trường H2O, O2, CO2 (thực vật); phân, nước tiểu, CO2 (động vật).

Câu hỏi 2: Quá trình trao đổi chất giữa cơ thể và môi trường bị rối loạn sẽ ảnh hưởng như thế nào đến cơ thể? Làm thế nào để quá trình trao đổi chất giữa cơ thể và môi trường diễn ra thuận lợi?

Hướng dẫn trả lời:

• Trong cơ thể người, quá trình trao đổi chất diễn ra bình thường là nhờ sự phối hợp nhịp nhàng của các cơ quan: hô hấp, tiêu hóa, tuần hoàn, bài tiết... => Khi quá trình này bị rối loạn sẽ làm ảnh hưởng đến hoạt động của các cơ quan chức năng trong cơ thể, khiến cơ thể chúng ta gặp phải những triệu chứng bất thường, ảnh hưởng xấu tới sức khỏe.
• Để quá trình trao đổi chất giữa cơ thể và môi trường diễn ra thuận lợi, chúng ta cần tạo cho mình một lối sống lành mạnh:

- Thường xuyên tập thể dục

- Uống nhiều nước

- Có chế độ ăn uống hợp lí

- Ngủ đủ giấc

- Làm việc và nghỉ ngơi điều độ

...