Bài tập về các đặc trưng cơ bản của sự sống và cấp độ tổ chức của thế giới sống
I. Lý thuyết
A. Các đặc trưng cơ bản của sự sống
1. Trao đổi chất và năng lượng
- Đồng hóa: Tổng hợp các chất phức tạp từ các chất đơn giản sau đó tích lũy năng lượng dạng hóa năng trong vật chất hữu cơ
- Dị hóa: Phân hủy chất phức tạp thành chất đơn giản
- Sinh vật dùng năng lượng trong các hợp chất hữu cơ, biến đổi thành dạng năng lượng tích lũy trong ATP rồi cung cấp cho mọi hoạt động sống
2. Sinh trưởng và phát triển
- Sinh trưởng: sự tăng về số lượng, kích thước các chất sống trong cơ thể sinh vật
- Phát triển: sự biến đổi về chất, hoàn thiện chức năng
3. Vận động
+ Thực vật
+ Động vật
4. Cảm ứng và thích nghi
- Giúp quần thể tồn tại trong một thế giới luôn thay đổi
- Thích nghi
5. Sinh sản
- Tạo thế hệ con cháu mang thông tin di truyền của bố, mẹ, các loài
- Vi sinh vật
- Động vật
- Thực vật
6. Tiến hóa
- Thay đổi đặc tính di truyền của một quần thể sinh học qua những thế hệ nối tiếp nhau
- Các quá trình tiến hóa làm nãy sinh sự đa dạng ở mọi mức độ tổ chức sinh học bao gồm loài, các cá thể sinh vật và các phân tử như ADN và PROTEIN
B. Các cấp độ tổ chức của thế giới sống
1. Khái niệm cấp độ tổ chức sống
Cấp độ tổ chức sống là cấp độ tổ chức có biểu hiện đầy đủ chức năng của sự sống như sinh trưởng, phát triển, sinh sản, cảm ứng, chuyển hóa vật chất và năng lượng …
2. Các cấp độ tổ chức sống cơ bản
- Cấp độ tổ chức sống cơ bản là cấp độ tổ chức mà ở đó biểu hiện đầy đủ các đặc điểm của sự sống.
- Các cấp độ cơ bản của tổ chức sống bao gồm:
3. Mối quan hệ giữa các cấp độ tổ chức của thế giới sống
Tế bào là đơn vị tổ chức nhỏ nhất có đầy đủ các đặc điểm của sự sống, được tổ chức từ các bậc nhỏ hơn là bào quan, phân tử, nguyên tử.
Quần thể là tập hợp các cá thể (cơ thể sinh vật) cùng loài sống trong một khu vực địa lí nhất định và vào thời điểm nhất định.
Quần xã là tập hợp các quần thể của nhiều loài khác nhau cùng tồn tại trong một khu vực địa lý ở cùng một thời điểm.
Quần xã tương tác với nhau và với môi trường tạo nên cấp tổ chức hệ sinh thái.
Mối quan hệ hữu cơ giữa các cấp độ tổ chức dựa trên các hoạt động sống ở cấp độ tế bào.
Đặc điểm chung của thế giới sống
1. Thế giới sống được tổ chức theo thứ bậc
- Tổ chức theo thứ bậc từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp. Cấp tổ chức thấp làm nền tảng cấu thành nên cấp cao hơn.
- Vật không sống cũng có thể được tổ chức theo các cấp độ, nhưng chững không thể thực hiện các chức năng sống cơ bản như sinh trưởng, sinh sản, chuyển hóa…
2. Các cấp độ tổ chức sống là những hệ mở tự điều chỉnh
- Các cấp độ tổ chức sống đều là những hệ thống mở (không ngừng trao đổi vật chất và năng lượng với môi trường).
Ví dụ: Tế bào chỉ tồn tại, lớn lên và phân chia khi thường xuyên thu nhận các chất hóa học từ bên ngoài, biến đổi chúng tạo thành các chất sống, đồng thời loại bỏ các chất thải ra khỏi cơ thể.
- Cơ thể được cấu tạo nên từ một hay nhiều tế bào, cơ thể cũng không ngừng trao đổi khí, trao đổi nước, lấy thức ăn và thải chất thải ra ngoài môi trường trong quá trình sống.
Các hệ thống sống có khả năng tự điều chỉnh duy trì ổn định các thông số trong hệ thống không phụ thuộc vào sự thay đổi của môi trường.
- Sự duy trì ổn định môi trường nội môi được gọi là sự cân bằng nội môi.
3. Thế giới sống liên tục tiến hóa
- Tiến hóa xảy ra nhờ phát sinh đột biến trong quá trình truyền đạt thông tin di truyền (ADN) từ thế hệ tế bào này sang thế hệ tế bào khác.
- Điều kiện môi trường sống khác nhau làm nhiệm vụ lựa chọn những thể đột biến có kiểu hình thích nghi nhất với môi trường.
III. Bài tập vận dụng
Bài 1: Vật sống hay không sống đều được cấu tạo từ các nguyên tố hóa học, có thể được tổ chức theo các cấp độ khác nhau và có chung nhiều đặc điểm. Tuy vậy, thế giới sống được tổ chức một cách đặc biệt tạo nên các sinh vật có những đặc điểm mà vật không sống không có được. Vậy thế giới sống được tổ chức như thế nào và có các đặc điểm chung gì?
Trả lời:
- Cách tổ chức của thế giới sống: Thế giới sống được tổ chức thành nhiều cấp bậc từ nhỏ đến lớn gồm các cấp tổ chức trung gian như: nguyên tử, phân tử, bào quan, mô và các cấp tổ chức cơ bản như: tế bào, cơ thể, quần thể, quần xã và hệ sinh thái. Tất cả cấp độ tổ chức cơ bản của thế giới sống đều được cấu tạo từ một hoặc nhiều tế bào.
- Đặc điểm chung của thế giới sống:
+ Thế giới sống được tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc.
+ Các cấp độ tổ chức sống là những hệ mở và tự điều chỉnh
+ Thế giới sống liên tục tiến hóa
Bài 2: Nêu khái niệm cấp độ tổ chức sống.
Trả lời:
Cấp độ tổ chức sống là cấp độ tổ chức có biểu hiện đầy đủ chức năng của sự sống như sinh trưởng, phát triển, sinh sản, cảm ứng, chuyển hóa vật chất và năng lượng,...
Bài 3: Quan sát hình 3.1, hãy cho biết những cấp độ tổ chức nào có đầy đủ các đặc điểm của sự sống.
Phương pháp giải:
Quan sát hình 3.1 và đọc lý thuyết mục I.2
Nguyên tử hay phân tử là các cấu tạo hóa học; Bào quan, mô, cơ quan chỉ thực hiện các chức năng sống nhất định.
- Cấp độ tổ chức sống là cấp độ tổ chức có biểu hiện đầy đủ chức năng của sự sống như sinh trưởng, phát triển, sinh sản, cảm ứng, chuyển hóa vật chất và năng lượng,...
Trả lời:
Các cấp độ cơ bản của tổ chức sống bao gồm:
Tế bào -> Cơ thể -> Quần thể -> Quần xã - Hệ sinh thái
Bài 4: Giải thích mối quan hệ giữa các cấp độ tổ chức sống.
Phương pháp giải:
- Mối quan hệ hữu cơ giữa các cấp độ tổ chức dựa trên các hoạt động sống ở cấp độ tế bào.
Ví dụ:
- Các cá thể tương tác với các cá thể khác và với môi trường vật lí dựa trên cơ sở các hoạt động truyền tin ở cấp độ tế bào.
- Các cấp độ tổ chức sống còn liên hệ với nhau bởi quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong thế giới sống.
- Nguồn năng lượng cung cấp cho thế giới sống chủ yếu đến từ mặt trời và được truyền từ cấp độ tổ chức này sang cấp độ tổ chức khác của thế giới sống cùng với sự chuyển hóa của vật chất.
Trả lời:
Mối quan hệ giữa các cấp độ tổ chức sống được thể hiện thông qua mối quan hệ về cấu tạo và chức năng:
- Giữa các cấp độ tổ chức sống có mối quan hệ về cấu tạo: Cấp độ tổ chức thấp làm nền tảng để cấu tạo nên cấp độ tổ chức cao hơn.
+ Tế bào được cấu tạo từ các cấp độ tổ chức nhỏ hơn là bào quan, phân tử, nguyên tử.
+ Tập hợp các tế bào giống nhau về hình dạng và chức năng sẽ tạo thành mô.
+ Tập hợp các mô cùng thực hiện một chức năng cấu tạo nên cơ quan.
+ Tập hợp các cơ quan cùng thực hiện một chức năng cấu tạo nên hệ cơ quan.
+ Tập hợp các hệ cơ quan cùng phối hợp hoạt động sẽ tạo nên cơ thể.
+ Tập hợp các cá thể cùng loài cùng sống trong một khu vực địa lí vào thời điểm nhất định tạo nên quần thể.
+ Nhiều quần thể khác loài cùng tồn tại trong một khu vực địa lí vào thời điểm nhất định tạo nên quần xã.
+ Các quần xã tương tác với nhau và với môi trường tạo nên hệ sinh thái.
- Giữa các cấp độ tổ chức sống có mối quan hệ về chức năng: Các cấp độ tổ chức hoạt động luôn thống nhất với nhau để duy trì các hoạt động sống. Ví dụ: Các cấp độ tổ chức sống còn liên hệ với nhau bởi quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong thế giới sống. Nguồn năng lượng cung cấp cho thế giới sống chủ yến đến từ Mặt Trời và được truyền từ cấp độ tổ chức này sang cấp độ tổ chức khác của thế giới sống.
Bài 5: Nêu đặc điểm chung của các cấp độ tổ chức sống. Tại sao nói các cấp độ tổ chức sống là những hệ mở, tự điều chỉnh?
Trả lời:
Đặc điểm chung của các cấp độ tổ chức sống là: Được tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc; là những hệ mở và tự điều chỉnh; liên tục tiến hóa. Cụ thể:
- Thế giới sống được tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc: Thế giới sống được tổ chức theo nguyên tắc từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp, tổ chức cấp dưới làm nền tảng để cấu thành nên tổ chức cấp trên. Mỗi cấp tổ chức sống có đặc tính nổi trội mà cấp tổ chức sống nhỏ hơn không có, được hình thành bởi sự tương tác giữa các cấp tổ chức sống nhỏ hơn cấu tạo nên nó.
- Các cấp tổ chức sống là những hệ mở và tự điều chỉnh:
+ Các cấp tổ chức sống là những hệ mở vì có sự trao đổi vật chất và năng lượng không ngừng với môi trường đồng thời cũng góp phần làm biến đổi môi trường; có khả năng tiếp nhận và xử lí thông tin từ môi trường đồng thời truyền thông tin trong hệ thống và giữa các hệ thống sống.
+ Các cấp tổ chức sống là những hệ tự điều chỉnh nhờ khả năng duy trì các thông số bên trong hệ thống một cách ổn định dù điều kiện môi trường thay đổi.
- Thế giới sống liên tục tiến hóa: Tiến hóa xảy ra được nhờ thông tin di truyền trong các phân tử DNA được truyền từ tế bào này sang tế bào khác, từ thế hệ này sang thế hệ khác một cách tương đối chính xác nhưng cũng luôn phát sinh những đột biến. Điều kiện môi trường khác nhau làm nhiệm vụ lựa chọn những thể đột biến có kiểu hình thích nghi nhất với môi trường.
• Tại sao nói các cấp độ tổ chức sống là những hệ mở, tự điều chỉnh?
- Các cấp độ tổ chức sống là hệ thống mở vì:
+ Mọi cấp độ tổ chức sống đều không ngừng trao đổi chất và năng lượng với môi trường; sinh vật không chỉ chịu sự tác động của môi trường mà còn góp phần làm biến đổi môi trường.
+ Các cấp độ tổ chức sống cũng là hệ thống luôn tiếp nhận và xử lí thông tin từ môi trường, đồng thời truyền thông tin trong hệ thống cũng như giữa các hệ thống sống.
- Các cấp độ tổ chức sống là hệ thống tự điều chỉnh vì: Các hệ thống sống có khả năng tự điều chỉnh, duy trì các thông số bên trong hệ thống một cách ổn định, nhằm đảm bảo duy trì và điều hòa cân bằng động trong hệ thống để tồn tại và phát triển.
Bài 6: Phân tích đặc điểm cho thấy cơ thể người là một hệ mở, tự điều chỉnh?
Phương pháp giải:
- Hệ thống mở là hệ thống luôn tiếp nhận và xử lí thông tin từ môi trường, đồng thời truyền thông tin trong hệ thống cũng như giữa các hệ thống.
- Các hệ thống sống có khả năng tự điều chỉnh duy trì ổn định các thông số trong hệ thống không phụ thuộc vào sự thay đổi của môi trường.
- Sự duy trì ổn định môi trường nội môi được gọi là sự cân bằng nội môi.
Cùng phân tích ví dụ sau để đưa ra câu trả lời cho câu hỏi.
Ví dụ: Cơ thể con người có có các cơ chế duy trì thân nhiệt, pH, đường huyết, nồng độ các ion quan trọng,... ở mức tương đối ổn định. Nếu khả năng tự điều chỉnh bị trục trặc, chúng ta có thể bị bệnh, thậm chí tử vong.
Trả lời:
- Đặc điểm cho thấy cơ thể người là một hệ mở:
+ Cơ thể người luôn trao đổi vật chất và năng lượng với môi trường: lấy vào thức ăn, nước uống, khí oxygen và thải ra môi trường các chất thải, khí carbon dioxide. Nhờ đó, cơ thể người có thể sinh trưởng, phát triển, sinh sản,…
+ Cơ thể người có khả năng cảm ứng để trả lời các kích thích từ môi trường giúp cơ thể người có thể tồn tại và phát triển.
- Đặc điểm cho thấy cơ thể người là một hệ tự điều chỉnh:
+ Cơ thể người có các cơ chế duy trì thân nhiệt: Khi trời nắng nóng, nhiệt độ môi trường tăng cao dẫn đến nhiệt độ cơ thể nóng lên, cơ thể sẽ tự điều chỉnh nhiệt độ cơ thể bằng cách: lỗ chân lông mở ra thoát hơi nước (đổ mồ hôi) đồng thời tim đập nhanh hơn và thở mạnh hơn để nhiệt độ cơ thể được điều hòa. Ngược lại, khi lạnh, lỗ chân lông co lại tránh mất nhiệt.
+ Cơ thế con người còn có các cơ chế ổn định môi trường trong (cân bằng nội môi) để duy trì pH, đường huyết, nồng độ các ion quan trọng,... ở một mức độ tương đối ổn định.
Bài 7: Thế giới sống liên tục tiến hóa dựa trên cơ sở nào?
Phương pháp giải:
Thế giới sống liên tục tiến hóa
- Tiến hỏa xảy ra nhờ quá trình truyền đạt thông tin di truyền (ADN) từ thế hệ tế bào này sang thế hệ tế bào khác một cách tương đối chính xác nhưng cũng luôn phát sinh những đột biến.
- Điều kiện môi trường sống khác nhau làm nhiệm vụ lựa chọn những thể đột biến có kiểu hình thích nghi nhất với môi trường.
Trả lời:
Tiến hỏa xảy dựa trên cơ sở:
- Quá trình truyền đạt thông tin di truyền (ADN) từ thế hệ tế bào này sang thế hệ tế bào khác một cách tương đối chính xác nhưng cũng luôn phát sinh những đột biến.
- Điều kiện môi trường sống khác nhau làm nhiệm vụ lựa chọn những thể đột biến có kiểu hình thích nghi nhất với môi trường.
Bài 8: Phân biệt các cấp độ tổ chức sống.
Trả lời:
Các cấp độ cơ bản của tổ chức sống bao gồm:
Tế bào -> Cơ thể -> Quần thể -> Quần xã - Hệ sinh thái
* Tế bào là đơn vị tổ chức nhỏ nhất có đầy đủ các đặc điểm của sự sống.
Tế bào được tổ chức từ các bậc tổ chức nhỏ hơn: Các bào quan
* Cơ thể là cấp độ tổ chức sống được có các cấp bậc cấu trúc trung gian như mô, cơ quan, hệ cơ quan.
* Quần thể là tập hợp các cá thể (cơ thể sinh vật) cùng loài sống trong một khu vực địa lí nhất định và vào thời điểm nhất định.
* Quần xã là tập hợp các quần thể của nhiều loài khác nhau cùng tồn tại trong một khu vực địa lí ở cùng một thời điểm.
* Quần xã tương tác với nhau và với môi trường tạo nên cấp tổ chức hệ sinh thái.
Bài 9: Một con robot cũng có khả năng di chuyển, tương tác với môi trường xung quanh, thậm chí trả lời câu hỏi và đưa ra lời khuyên hữu ích cho các bác sĩ trong việc điều trị bệnh. Con robot đó có đặc điểm nào giống và khác với vật sống?
Phương pháp giải:
Con robot có khả năng di chuyển, giao tiếp, phản ứng lại với kích thích, tuy nhiên robot là một vật không sống, nó không thể thực hiện đầy đủ các chức năng sống như sinh trưởng, sinh sản, trao đổi chất và năng lượng với môi trường.
Trả lời:
- Đặc điểm của robot giống với vật sống: có khả năng di chuyển và tương tác với môi trường (có thể cười, nói và phân tích thông tin đưa ra nhận định như một vật sống).
- Đặc điểm của robot khác với vật sống: Tất cả đặc điểm như khả năng di chuyển và tương tác với môi trường của robot là do con người tạo phần mềm lập trình sẵn, lưu vào bộ nhớ. Ngoài ra, robot không thể tự sinh trưởng, sinh sản, chuyển hóa vật chất và năng lượng như vật sống.
Bài 10: Tại sao nói “Nếu Mặt Trời không còn tồn tại thì Trái Đất sẽ bị hủy diệt”?
Phương pháp giải:
Quan sát hình:
Trả lời:
Nói “Nếu Mặt Trời không còn tồn tại thì Trái Đất sẽ bị hủy diệt” vì:
- Các cấp độ tổ chức sống còn liên hệ với nhau bởi quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong thế giới sống. Nguồn năng lượng cung cấp cho thế giới sống chủ yếu đến từ Mặt Trời và được truyền từ cấp độ tổ chức này sang cấp độ tổ chức khác của thế giới sống, cụ thể: Năng lượng Mặt Trời được các sinh vật quang hợp hấp thụ để tổng hợp nên chất hữu cơ (năng lượng tích lũy trong chất hữu cơ) rồi thông qua chuỗi và lưới thức ăn, năng lượng tích lũy trong chất hữu cơ được chuyển cho toàn bộ các sinh vật khác trong thế giới sống. Như vậy, nếu Mặt Trời không còn tồn tại đồng nghĩa tất cả các sinh vật trong thế giới sống đều không có năng lượng để duy trì sự sống.
- Ngoài ra, nếu không có sức nóng từ Mặt Trời thì Trái Đất sẽ trở nên lạnh hơn vượt qua ngưỡng chịu đựng và tự điều chỉnh của sinh vật.
Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:
30 bài tập về Trao đổi chất qua màng tế bào (2024) có lời giải chi tiết nhất
50 Bài tập các cấp độ tổ chức của thế giới sống (2024) có đáp án chi tiết nhất
50 Bài tập truyền tin tế bào (2024) có đáp án chi tiết nhất
50 Bài tập về hô hấp tế bào (2024) có đáp án chi tiết nhất
30 Bài tập về công thức ADN (2024) có đáp án chi tiết nhất
