Bài tập về trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng
I. Lý thuyết
I. KHÁI NIỆM TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG
1. Trao đổi chất
- Trao đổi chất là tập hợp các biến đổi hóa học trong tế bào của cơ thể sinh vật và sự trao đổi các chất giữa cơ thể với môi trường đảm bảo duy trì sự sống.
- Sự trao đổi các chất giữa cơ thể với môi trường:
+ Ví dụ: Ở người, cơ thể lấy từ môi trường khí oxygen, thức ăn,… và thải ra môi trường khí carbon dioxide, các chất dư thừa hoặc cặn bã.
+ Trao đổi chất giữa cơ thể và môi trường là điều kiện tồn tại và phát triển của cơ thể, là đặc tính cơ bản của sự sống.
- Tùy theo kiểu trao đổi chất, người ta chia sinh vật ra thành 2 nhóm: nhóm sinh vật tự dưỡng và nhóm sinh vật dị dưỡng.
+ Nhóm sinh vật tự dưỡng: Là nhóm sinh vật tự tổng hợp được các chất cần thiết cho cơ thể mình. Ví dụ: Thực vật.
+ Nhóm sinh vật dị dưỡng: Là nhóm sinh vật không tự tổng hợp được các chất cần thiết cho cơ thể mình mà phải thu nhận từ thức ăn. Ví dụ: Động vật và con người.
2. Chuyển hóa năng lượng
- Chuyển hóa năng lượng là sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác.- Ví dụ: Chuyển hóa năng lượng ánh sáng (quang năng) thành năng lượng hóa học (hóa năng) trong quang hợp ở thực vật.
- Trong tế bào và cơ thể sinh vật, năng lượng được dự trữ trong các liên kết hóa học của các chất hữu cơ (hóa năng).
II. VAI TRÒ CỦA TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG CƠ THỂ
Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng là điều kiện tồn tại và phát triển của sinh vật, là đặc trưng cơ bản của sự sống:
1. Cung cấp năng lượng cho các hoạt động của cơ thể
- Chất hữu cơ khi được phân giải trong quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng sẽ giải phóng năng lượng.
- Năng lượng được giải phóng từ quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng sẽ được sử dụng cho quá trình tổng hợp chất hữu cơ mới và thực hiện các hoạt động sống như quá trình vận động cơ thể, vận chuyển các chất trong tế bào và cơ thể, sinh sản tế bào,…
- Ví dụ: Khi chạy bộ, quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng diễn ra nhanh chóng để tạo ra năng lượng cho các cơ bắp thực hiện hoạt động chạy.
2. Xây dựng cơ thể
- Các chất sau khi được lấy vào cơ thể sinh vật, qua quá trình biến đổi tạo thành các chất cần thiết cho xây dựng, duy trì và sửa chữa tế bào, mô và cơ quan của cơ thể. Nhờ đó, sinh vật có thể sinh trưởng, phát triển và sinh sản.
- Ví dụ: Con người lấy thức ăn, nước uống để biến đổi tạo thành các chất cần thiết như protein, lipid,… để xây dựng nên các tế bào, mô, cơ quan trong cơ thể.
3. Loại bỏ chất thải ra khỏi cơ thể
- Các chất dư thừa, chất thải của quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng được thải ra khỏi tế bào và cơ thể.
- Quá trình thải bỏ các chất đảm bảo duy trì cân bằng môi trường trong cơ thể.
- Ví dụ: Quá trình trao đổi chất ở cơ thể người thải bỏ khí CO2, mồ hôi, nước tiểu,…
II. Ví dụ minh hoạ
Ví dụ 1: Phát biểu nào dưới đây sai khi nói về các giai đoạn chuyển hóa năng lượng trong sinh giới?
A. Nguồn năng lượng khởi đầu trong sinh giới là năng lượng ánh sáng mặt trời.
B. Các dạng năng lượng khác nhau cuối cùng đều chuyển thành nhiệt năng.
C. Năng lượng tạo ra từ hô hấp tế bào chủ yếu là ATP.
D. Các hoạt động sống sử dụng năng lượng nhiệt năng tạo ra nhờ quá trình hô hấp.
Đáp án đúng là: D
Năng lượng sử dụng cho các hoạt động sống là chủ yếu là năng lượng hóa học trong ATP tạo ra từ quá trình hô hấp → D sai.
Ví dụ 2: Tại sao gọi động vật là sinh vật dị dưỡng?
A. Vì động vật sử dụng nguồn năng lượng ánh sáng.
B. Vì động vật tổng hợp chất hữu cơ từ các chất hữu cơ.
C. Vì động vật tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ.
D. Vì động vật sử dụng nguồn carbon chủ yếu từ CO2.
Đáp án đúng là: B
Gọi động vật là sinh vật tự dưỡng vì chúng lấy chất hữu cơ trực tiếp từ sinh vật tự dưỡng hoặc từ động vật → Tổng hợp chất hữu cơ từ các chất hữu cơ → Đáp án B.
Sử dụng nguồn năng lượng ánh sáng, tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ, sử dụng nguồn carbon chủ yếu từ CO2 là đặc điểm của sinh vật tự dưỡng.
Ví dụ 3: Đối tượng nào dưới đây có quá trình dị hoá diễn ra mạnh mẽ hơn quá trình đồng hoá?
A. Người cao tuổi.
B. Thanh niên.
C. Thiếu niên
D. Trẻ sơ sinh.
Đáp án đúng là: A
Người cao tuổi có quá trình dị hoá diễn ra mạnh mẽ hơn quá trình đồng hoá.
III. Bài tập vận dụng
Câu 1: Quá trình điều hòa trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở động vật có đặc điểm nào sau đây?
A. Luôn chịu sự chi phối của hệ tuần hoàn.
B. Được điều chỉnh phù hợp với nhu cầu của cơ thể thông qua hormone và hệ thần kinh.
C. Được điều chỉnh phù hợp với nhu cầu của cơ thể thông qua hormone và hệ tuần hoàn.
D. Chịu sự chi phối của hormone và hệ hô hấp.
Đáp án đúng là: B
Quá trình điều hòa trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở động vật có đặc điểm là được điều chỉnh phù hợp với nhu cầu của cơ thể thông qua hormone và hệ thần kinh.
Câu 2: Quá trình đồng hóa ở cấp độ tế bào có đặc điểm là
A. tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng.
B. tổng hợp các chất và giải phóng năng lượng.
C. phân giải các chất và tích lũy năng lượng.
D. phân giải các chất và giải phóng năng lượng.
Đáp án đúng là: A
Quá trình đồng hóa ở cấp độ tế bào có đặc điểm làtổng hợp các chất và tích lũy năng lượng.
Câu 3: Phát biểu nào sai khi nói về mối quan hệ giữa trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở cấp độ tế bào và cơ thể?
A. Các chất dinh dưỡng được cơ thể lấy vào và chuyển tới tế bào.
B. Tế bào đồng hóa tổng hợp nên chất hữu cơ xây dựng cơ thể và dự trữ năng lượng.
C. Tế bào đồng hóa các chất hữu cơ, giải phóng năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào và cơ thể.
D. Các chất không được tế bào và cơ thể sử dụng sẽ được đào thải ra ngoài môi trường.
Đáp án đúng là: C
Tế bào phân giải các chất hữu cơ, giải phóng năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào và cơ thể.
Câu 4: Đâu không phải là vai trò của sinh vật tự dưỡng trong sinh giới?
A. Cung cấp O2, đảm bảo cho hoạt động sống của hầu hết sinh vật.
B. Cung cấp thức ăn, nơi ở và nơi sinh sản cho động vật.
C. Điều hòa khí hậu.
D. Cung cấp chất dinh dưỡng cho toàn bộ sinh vật trên Trái Đất.
Đáp án đúng là: D
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.
→ D sai, sinh vật tự dưỡng không cung cấp chất dinh dưỡng cho toàn bộ sinh vật.
Câu 5: Điều nào sau đây không đúng khi nói về sinh vật tự dưỡng?
A. Nhận nguồn carbon chủ yếu từ hợp chất hữu cơ để tổng hợp các chất hữu cơ.
B. Sử dụng năng lượng ánh sáng.
C. Tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ.
D. Sử dụng nguồn carbon chủ yếu là CO2.
Đáp án đúng là: A
A – Sai. Sinh vật tự dưỡng nhận nguồn carbon chủ yếu từ CO2 để tổng hợp nên chất hữu cơ.
Câu 6: Đâu là vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng đối với sinh vật?
A. Giúp sinh vật lấy được các chất từ môi trường.
B. Giúp sinh vật chuyển hóa các chất phức tạp thành các chất đơn giản.
C. Giúp sinh vật tồn tại và phát triển.
D. Giúp sinh vật phân giải các chất độc hại sinh ra từ quá trình chuyển hóa.
Đáp án đúng là: C
Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng có vai trò giúp sinh vật tồn tại và phát triển.
Câu 7: Quá trình nào dưới đây không phải là dấu hiệu đặc trưng của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật?
A. Phân giải các chất từ môi trường và hấp thụ các chất.
B. Tiếp nhận các chất từ môi trường và vận chuyển các chất.
C. Biến đổi các chất kèm theo chuyển hóa năng lượng ở tế bào.
D. Thải các chất vào môi trường.
Đáp án đúng là: A
Dấu hiệu đặc trưng của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật thể hiện qua các quá trình:
- Tiếp nhận các chất từ môi trường và vận chuyển các chất.
- Biến đổi các chất kèm theo chuyển hóa năng lượng ở tế bào.
- Thải các chất vào môi trường.
- Điều hòa.
→ A là đáp án sai.
Câu 8: Quá trình chuyển hóa năng lượng trong sinh giới được chia thành mấy giai đoạn?
A. 2 giai đoạn.
B. 3 giai đoạn.
C. 4 giai đoạn.
D. 5 giai đoạn.
Đáp án đúng là: B
Quá trình chuyển hóa năng lượng trong sinh giới được chia thành 3 giai đoạn: Giai đoạn tổng hợp, giai đoạn phân giải, giai đoạn huy động năng lượng.
Câu 9: Nguồn năng lượng khởi đầu trong sinh giới là
A. năng lượng hóa học.
B. năng lượng gió.
C. năng lượng sinh học.
D. năng lượng ánh sáng.
Đáp án đúng là: D
Nguồn năng lượng khởi đầu trong sinh giới là năng lượng ánh sáng.
Câu 10: Ở giai đoạn phân giải, nhờ quá trình nào mà thế năng trong các phân tử hữu cơ được biến đổi thành động năng?
A. Quá trình quang hợp.
B. Quá trình hô hấp.
C. Quá trình cảm ứng.
D. Quá trình sinh trưởng.
Đáp án đúng là: B
Ở giai đoạn phân giải, các liên kết hóa học trong phân tử hữu cơ chứa năng lượng ở dạng thế năng, nhờ quá trình hô hấp mà thế năng này biến đổi thành động năng.
Xem thêm các dạng bài tập Sinh học khác:
