Giải Sinh học 10 Bài 5: Các nguyên tố hóa học và nước
Lời giải:
Khi bị tiêu chảy lúc này cơ thể rất mệt mỏi do bị mất nước, khoáng do đó chúng ta cần phải cung cấp nước và chất điện giải cho cơ thể. Nguyên nhân là do:
- Các chất điện giải như: Na, K, Cl,… đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng chất lỏng cho tế bào và các mô trong cơ thể, giúp điều hòa chức năng tim và thần kinh, phân phối oxygen, cân bằng pH trong cơ thể,…
- Nước là dung môi để cho các phản ứng sinh hóa trong cơ thể xảy ra, là dung môi hòa tan các chất cần thiết, điều hòa nhiệt độ cơ thể sinh vật,… Do đó, thiếu nước hoạt động sống của tế bào bị ảnh hưởng nghiêm trọng, dẫn đến cơ thể không duy trì được trạng thái hoạt động bình thường.
I. Các nguyên tố hóa học
Lời giải:
Hiện nay, có khoảng 25 nguyên tố được biết là có vai trò quan trọng đối với sự sống. Các nguyên tố được tìm thấy trong cơ thể sinh vật như: Oxygen (O), carbon (C), hydrogen (H), nitrogen (N), calcium (Ca), phosphorus (P), Mg, S, Na,… Trong đó các nguyên tố C, H, O, N chiếm 96,3% khối lượng chất khô của tế bào.
Lời giải:
- Nguyên tử carbon có vai trò quan trọng trong việc tham gia cấu tạo nên các đại phân tử như protein, carbohydrate, lipid, nucleic acid, từ đó nguyên tố này trở thành nguyên tố có vai trò quan trọng trong tế bào.
- Sở dĩ, nguyên tử carbon có vai trò quan trọng như vậy là do cấu trúc đặc biệt của nguyên tử này: Carbon có bốn electron ở lớp ngoài cùng (có hóa trị bốn) nên có thể cho đi hoặc thu về bốn electron để có đủ tám electron ở lớp ngoài cùng, do đó, nó có thể hình thành liên kết với các nguyên tử khác (C, H, O, N, P, S). Nhờ đó, carbon có thể hình thành các mạch carbon với cấu trúc khác nhau, là cơ sở hình thành vô số hợp chất hữu cơ.
Câu hỏi 3 trang 22 Sinh học 10: Thiếu Mg sẽ ảnh hưởng như thế nào đến thực vật?
Lời giải:
Mg là nguyên tố đa lượng tham gia vào cấu tạo của diệp lục ở thực vật. Khi thiếu Mg, cây sẽ có các biểu hiện là:
- Lá cây sẽ mất màu xanh bình thường và xuất hiện các đốm vàng, mép lá cong lên, xuất hiện dải màu vàng ở phần thịt lá trong khi hai bên gân chính vẫn còn xanh do diệp lục tố hình thành không đầy đủ.
- Cây chậm ra hoa, ra quả.
- Thiếu nhiều Mg, cây có thể bị chết khô.
Lời giải:
Các nguyên tố vi lượng chiếm một tỉ lệ rất nhỏ nhưng không thể thiếu là vì:
- Nguyên tố vi lượng đóng vai trò quan trọng đối với sinh vật vì chúng là thành phần cấu tạo nên hầu hết các enzyme, hoạt hóa enzyme và nhiều hợp chất hữu cơ tham gia vào các hoạt động sống của cơ thể (hormone, vitamin,…).
- Nếu thiếu các nguyên tố vi lượng sẽ dẫn đến các bệnh đặc biệt là những bệnh liên quan đến chuyển hóa. Ví dụ, thiếu I, cơ thể sẽ thiếu hụt hormone thyroxine – hormone có chức năng chuyển hóa ở tế bào, kích thích sự phát triển bình thường của hệ thần kinh, gây ra bệnh bướu cổ.
Lời giải:
- Nên thường xuyên thay đổi món: Các chất dinh dưỡng rất tốt cho cơ thể. Tuy nhiên khi chúng ta sử dụng dư thì sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của chúng ta. Ví dụ như ăn nhiều đu đủ, bí, carot… sẽ bị triệu trứng vàng do do cơ thể bị dư beta caroten – tiền chất của vitamin A. Do đó, chúng ta nên thường xuyên thay đổi món ăn.
- Nên ăn nhiều món: Nhu cầu chất dinh dưỡng của cơ thể chúng ta rất cao, chúng ta cần phải hấp thụ nhiều loại chất dinh dưỡng để đảm bảo sức khỏe và các hoạt động trong cơ thể được duy trì ổn định. Tuy nhiên, trong mỗi một món ăn không thể cung cấp đủ số lượng và số loại chất dinh dưỡng mà cơ thể cần. Do đó, chúng ta nên ăn nhiều món kết hợp lại.
II. Nước và vai trò sinh học của nước
Lời giải:
- Các phân tử cấu tạo nên nguyên tử nước gồm có 2 nguyên tử hydrogen và 1 nguyên tử oxygen. Trong đó, hydrogen mang điện tích dương (+), oxygen mang điện tích âm (-) vì: Oxygen có khả năng hút electron mạnh hơn nên cặp electron dùng chung có xu hướng lệch về phía oxygen.
- Tính phân cực của nước là do: Trong phân tử nước, oxygen có khả năng hút electron mạnh hơn nên cặp electron dùng chung có xu hướng lệch về phía oxygen. Do đó, đầu oxygen của phân tử nước sẽ mang điện tích âm, còn đầu hydrogen sẽ mang điện tích dương. Điều này đã tạo nên tính phân cực của phân tử nước.
Câu hỏi 6 trang 23 Sinh học 10: Liên kết hydrogen được hình thành như thế nào?
Lời giải:
Liên kết hydrogen được hình thành giữa các phân tử nước với nhau: Phân tử nước có tính phân cực. Do đó, những vùng tích điện của phân tử nước bị hấp dẫn bởi những phần điện tích trái dấu của các phân tử nước bên cạnh. Cụ thể, hydrogen tích điện dương bị hấp dẫn bởi oxygen tích điện âm của phân tử bên cạnh và ngược lại tạo thành các liên kết hydrogen giữa các phân tử nước với nhau.
Câu hỏi 7 trang 23 Sinh học 10: Tại sao nước có thể làm dung môi hòa tan nhiều chất cần thiết?
Lời giải:
Do tính phân cực, các phân tử nước có sự hấp dẫn tĩnh điện với nhau. Sự hấp dẫn tĩnh điện của các phân tử nước được tạo nên bởi mối liên kết hidrogen. Khi nước ở dạng lỏng liên kết hidrogen rất dễ bị phá vỡ tuy nhiên cũng rất dễ hình thành lại. Chính nhờ đặc điểm đó mà nước có thể liên kết với các phân tử khác và hòa tan nhiều chất cần thiết.
Lời giải:
- Nước có vai trò quan trọng trong quá trình cân bằng và ổn định nhiệt độ của tế bào và cơ thể vì: Nước có thể hấp thụ nhiệt từ không khí khi quá nóng hoặc thải nhiệt dữ trữ khi quá lạnh. Mà nước chiếm khoảng 70% trọng lượng trong cơ thể và phân bố không đồng đều ở các cơ quan, tổ chức khác nhau.
- Ví dụ: Khi cơ thể hoạt động mạnh, lúc này nhiệt độ cơ thể tăng cao, nước sẽ hấp thụ một lượng nhiệt trong cơ thể và giải phóng chúng năng lượng nhiệt này ra bên ngoài thông qua việc toát mồ hôi. Điều đó đảm bảo giúp thân nhiệt cơ thể duy trì ổn định.
Lời giải:
Phân bón cho cây trồng thường ở dạng rắn hoặc dạng bột. Nhưng cây không thể hấp thụ chất dinh dưỡng có trong phân bón ở những dạng này mà chỉ hấp thụ được dưới dạng muối khoáng hòa tan trong nước. Do đó, khi bón phân cho cây trồng cần phải kết hợp với việc tưới nước để mang lại hiệu quả cao nhất và tránh gây lãng phí.
Bài tập (trang 23)
Lời giải:
Phần lớn các loại thuốc chữa bệnh thường được sản xuất dưới dạng muối vì:
- Các hợp chất muối được hình thành nhờ các liên kết ion.
- Liên kết này làm cho muối rất bền vững khi khô nhưng dễ dàng bị tách ra và tan trong nước hoặc dung môi phân cực. Điều này làm cho muối không thể tái lập lại cấu trúc ban đầu giúp tăng tốc độ hấp thụ thuốc chữa bệnh khi vào cơ thể.
Lời giải:
- Thiếu sắt: Thiếu sắt có thể gây ra các triệu chứng bao gồm: mệt mỏi, yếu đuối, hụt hơi, chóng mặt, đau đầu, nhạy cảm với nhiệt độ, tay chân lạnh, đau ngực, khó tập trung, tim đập nhanh, hội chứng chân không nghỉ, thèm ăn các món kỳ quặc không phải thực phẩm (chẳng hạn có trường hợp thèm ăn tóc hoặc đất sét). Ngoài ra còn có một số dấu hiệu thể chất do thiếu hụt sắt, chẳng hạn như: móng tay dễ gãy, nứt khóe miệng, rụng tóc, viêm lưỡi, da nhợt nhạt, nhịp tim hoặc nhịp thở không đều.
- Thiếu iod: Thiếu iod ở thai phụ dễ xảy ra sảy thai, thai chết lưu hoặc sinh non. Nếu thiếu iod nặng trong giai đoạn mang thai, trẻ sinh ra sẽ bị đần độn, câm, điếc và các dị tật bẩm sinh khác. Thiếu iod ở trẻ em sẽ gây chậm phát triển trí tuệ, chậm lớn, nói ngọng, nghễnh ngãng,... Ngoài ra, thiếu iod còn gây ra bướu cổ, thiểu năng tuyến giáp ảnh hưởng lớn đến sự phát triển và hoạt động của cơ thể, giảm khả năng lao động, dễ mệt mỏi.
- Thiếu calcium: Đối với trẻ em, thiếu calcium dẫn đến còi xương, suy dinh dưỡng, biến dạng xương, rối loạn hệ thần kinh, rối loạn giấc ngủ, co giật các cơ, hệ miễn dịch suy yếu. Đối với người lớn, thiếu calcium dẫn đến loãng xương, hạ calcium máu, viêm loét đường tiêu hóa, suy nhược thần kinh, bệnh tim.
Lời giải:
Khi để rau, củ trong ngăn đá tủ lạnh, nước có trong tế bào của rau, củ bị đóng băng. Khi nước bị đóng băng, các quá trình sống của tế bào bị dừng hoàn toàn. Đồng thời, các liên kết hydrogen trong nước của tế bào trở nên cứng hơn làm gia tăng thể tích gây phá vỡ cấu trúc của tế bào (tế bào chết). Bởi vậy, khi lấy ra ngoài, tế bào bị phân hủy nhanh chóng khiến cho rau, củ sẽ bị hỏng rất nhanh.
Xem thêm lời giải bài tập SGK Sinh học lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
