Bài tập về hô hấp tế bào
I. Lý thuyết
1. Phân giải các chất và giải phóng năng lượng trong tế bào
1.1. Khái niệm phân giải:
Phân giải là quá trình phá vỡ các liên kết trong các phân tử sinh học để tạo ra các phân tử nhỏ hơn đồng thời giải phóng năng lượng (một phần tích lũy trong ATP, một phần biến thành nhiệt năng giải phóng ra môi trường).
Carbohydrate là nguyên liệu chính được tế bào sử dụng để phân giải.
Có 3 con đường phân giải đường: (1) Hô hấp tế bào (hô hấp hiếu khí); (2) Hô hấp kị khí; (3) Lên men.
1.2. Hô hấp tế bào:
Là quá trình phân giải hoàn toàn phân tử đường thành sản phẩm cuối cùng là CO2 và nước với sự tham gia của O2, đồng thời giải phóng năng lượng cho các hoạt động của tế bào.
Phương trình tổng quát của quá trình hô hấp tế bào:
Hô hấp tế bào được chia thành 3 giai đoạn: đường phân, chu trình Krebs, chuỗi truyền electron như hình vẽ:
Trong điều kiện thực nghiệm tối ưu, một phân tử glucose qua hô hấp hiếu khí có thể tạo được 36 - 38 phân tử ATP.
1.3. Lên men:
Là quá trình phân giải không hoàn toàn phân tử đường để tạo năng lượng mà không có sự tham gia của O2 và không có chuỗi truyền electron.
Gồm 2 giai đoạn: đường phân và lên men.
Tế bào vi khuẩn có nhiều kiểu lên men, tế bào nhân thực có 2 kiểu lên men chính là lên men lactate và lên men etanol. Ở động vật và người chỉ có kiểu lên men lactate.
Kết quả lên men chỉ tạo ra 2 ATP, ít hơn rất nhiều so với hô hấp hiếu khí.
2. Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng trong tế bào
2.1. Khái quát:
Là sự hình thành hợp chất phức tạp từ các chất đơn giản và tiêu tốn năng lượng. Quá trình tổng hợp giúp xây dựng tế bào và cơ thể.
Tổng hợp các chất chính là quá trình tích lũy năng lượng trong các liên kết hóa học của sản phẩm mới được tổng hợp.
2.2. Vai trò của quang hợp:
Quang hợp là quá trình tổng hợp quan trọng nhất đối với hệ thống sống. Đây là quá trình thực vật và các sinh vật tự dưỡng chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học trong các hợp chất hữu cơ nhờ có lục lạp.
Phương trình khái quát của quá trình quang hợp:
Gồm 2 giai đoạn: pha sáng và pha tối.
2.3. Vai trò của quang khử trong tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng ở vi khuẩn:
Một số vi khuẩn màu lục và màu tía dùng năng lượng ánh sáng để khử Co2, không dùng H2O mà dùng H2S, H2 để làm nguồn H+. Quá trình quang hợp không giải phóng O2 và gọi là quang khử.
2.4. Vai trò của hóa tổng hợp trong tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng ở vi khuẩn:
Quá trình cố định CO2 thành các chất hữu cơ nhờ sử dụng năng lượng sinh ra từ các phản ứng oxy hóa các hợp chất vô cơ gọi là hóa tổng hợp. Các loại sinh vật thực hiện được quá trình này gọi là sinh vật hóa tổng hợp (sinh vật hóa tự dưỡng). Phương trình tổng quát:
Một số nhóm vi khuẩn hóa tổng hợp và vai trò của chúng:
2.5. Mối quan hệ giữa quá trình phân giải và quá trình tổng hợp trong tế bào:
Quá trình tổng hợp sử dụng năng lượng để tạo nên phân tử phức tạp từ các phân tử đơn giản và tích lũy năng lượng. Quá trình phân giải phá vỡ các phân tử phức tạp thành phân tử đơn giản để giải phóng năng lượng.
Hai quá trình này trái ngược nhau nhưng lại thống nhất và liên quan mật thiết với nhau.
II. Ví dụ minh hoạ
Ví dụ 1: Trong tế bào, quá trình phân giải đường diễn ra theo những con đường nào?
A. Hô hấp hiếu khí và hô hấp kị khí.
B. Hô hấp hiếu khí và lên men.
C. Hô hấp kị khí và lên men.
D. Hô hấp hiếu khí, hô hấp kị khí và lên men.
Đáp án đúng là: D
Trong tế bào, quá trình phân giải đường diễn ra theo 3 con đường gồm hô hấp hiếu khí, hô hấp kị khí và lên men.
Ví dụ 2: Sản phẩm của quá trình đường phân và chu trình Krebs được chuyển cho chuỗi truyền electron hô hấp để phân giải tiếp là
A. acetyl CoA và NADH.
B. NADH và FADH2.
C. acetyl CoA và FADH2.
D. citric acid và acetyl CoA.
Đáp án đúng là: B
Sản phẩm của quá trình đường phân và chu trình Krebs được chuyển cho chuỗi truyền electron hô hấp để phân giải tiếp là NADH và FADH2.
Ví dụ 3: Giai đoạn thu được nhiều ATP nhất trong hô hấp tế bào là
A. đường phân.
B. chu trình Krebs.
C. hoạt hóa glucose.
D. chuỗi truyền electron.
Đáp án đúng là: D
Trong hô hấp tế bào, giai đoạn đường phân tạo ra 2 ATP, chu trình Krebs tạo ra 2 ATP, giai đoạn chuỗi truyền electron hô hấp tạo ra 28 ATP → Giai đoạn thu được nhiều ATP nhất trong hô hấp tế bào là chuỗi truyền electron.
III. Bài tập vận dụng
Câu 1: Điểm khác biệt của hô hấp tế bào với lên men là
A. không có sự tham gia của O2.
B. không có chuỗi truyền electron.
C. không có chu trình Krebs.
D. tạo ra được nhiều năng lượng hơn.
Đáp án đúng là: C
Điểm khác biệt của hô hấp tế bào với lên men là tạo ra được nhiều năng lượng hơn: hô hấp tế bào tạo ra khoảng 32 ATP trong khi lên men chỉ tạo ra 2 ATP.
Câu 2: Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về quá trình tổng hợp các chất trong tế bào?
A. Quá trình tổng hợp là sự hình thành hợp chất phức tạp từ các chất đơn giản và tiêu tốn năng lượng.
B. Các đại phân tử sinh học đều được tổng hợp từ các đơn phân nhờ enzyme xúc tác chuyên biệt và năng lượng ATP.
C. Nguồn năng lượng và nguyên liệu cho các quá trình tổng hợp đều được bắt nguồn từ các sinh vật tự dưỡng.
D. Các phân tử nucleic acid được hình thành từ phản ứng sinh tổng hợp tạo liên kết phosphodiester giữa các đơn phân nucleotide.
Đáp án đúng là: B
B. Sai. Chỉ các đại phân tử sinh học là các polymer thì mới được tổng hợp từ các đơn phân nhờ enzyme xúc tác chuyên biệt và năng lượng ATP.
Câu 3: Quá trình quang hợp xảy ra theo 2 pha gồm
A. pha sáng và pha tối.
B. pha cần O2 và pha không cần O2.
C. pha cần CO2 và pha không cần CO2.
D. pha cần diệp lục và pha không cần diệp lục.
Đáp án đúng là: A
Quá trình quang hợp xảy ra theo 2 pha gồm pha sáng và pha tối.
Câu 4: Sản phẩm của pha sáng chuyển cho pha tối là
A. ATP và O2.
B. NADPH và O2.
C. glucose và O2.
D. ATP và NADPH.
Đáp án đúng là: A
Sản phẩm của pha sáng chuyển cho pha tối là glucose và O2.
Câu 5: Điểm khác biệt của quang khử so với quang hợp là
A. không sử dụng năng lượng ánh sáng.
B. không dùng H2O là nguồn cho H+ và electron.
C. không có vai trò cung cấp nguồn thức ăn cho các sinh vật dị dưỡng.
D. không giải phóng O2 nên không góp phần giảm ô nhiễm môi trường.
Đáp án đúng là: B
Quang khử không dùng H2O là nguồn cho H+ và electron như trong quá trình quang hợp ở thực vật mà dùng H2S, S, H2 và một số chất hữu cơ khác.
Câu 6: Phân giải các chất trong tế bào là
A. quá trình phá vỡ các liên kết trong các phân tử sinh học để tạo ra các phân tử nhỏ hơn đồng thời giải phóng năng lượng.
B. quá trình hình thành các liên kết trong các phân tử sinh học để tạo ra các phân tử nhỏ hơn đồng thời giải phóng năng lượng.
C. quá trình phá vỡ các liên kết trong các phân tử sinh học để tạo ra các phân tử nhỏ hơn đồng thời tích lũy năng lượng.
D. quá trình hình thành các liên kết trong các phân tử sinh học để tạo ra các phân tử nhỏ hơn đồng thời tích lũy năng lượng.
Đáp án đúng là: A
Phân giải các chất trong tế bào là quá trình phá vỡ các liên kết trong các phân tử sinh học để tạo ra các phân tử nhỏ hơn đồng thời giải phóng năng lượng.
Câu 7: Nguyên liệu chủ yếu được tế bào sử dụng trong quá trình phân giải tạo năng lượng là
A. lipid.
B. protein.
C. nucleic acid.
D. carbohydrate.
Đáp án đúng là: D
Nguyên liệu chủ yếu được tế bào sử dụng trong quá trình phân giải tạo năng lượng là nucleic acid.
Xem thêm các dạng bài tập Sinh học khác:
30 Bài tập về hô hấp ở thực vật (2024) có đáp án chi tiết nhất
30 bài tập về Trao đổi chất qua màng tế bào (2024) có lời giải chi tiết nhất
50 Bài tập sinh trưởng và sinh sản ở vi sinh vật (2024) có đáp án chi tiết nhất
