Giải Sinh học 10 Bài 15: Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng
Lời giải:
Cơ sở của biện pháp trên chính là sự trao đổi khí của cây xanh trong quá trình quang hợp: Trong quá trình quang hợp, cây xanh hấp thụ khí CO2 và thải ra khí O2. Nhờ đó, trồng nhiều cây xanh sẽ làm giảm hàm lượng CO2 trong khí quyển, góp phần hạn chế hiệu ứng nhà kính hiệu quả.
I. Khái niệm tổng hợp các chất trong tế bào
Lời giải:
Một số ví dụ về quá trình tổng hợp các chất trong tế bào:
|
Quá trình |
Nguyên liệu |
Loại liên kết |
Sản phẩm |
|
Tổng hợp nucleic acid |
Nucleotide |
Hóa trị, hydrogen |
DNA, RNA |
|
Tổng hợp protein |
Amino acid |
Peptide |
Protein |
|
Tổng hợp cellulose |
Glucose |
Glycosidic |
Cellulose |
Lời giải:
Quá trình tổng hợp các chất song song với tích lũy năng lượng vì: Trong quá trình tổng hợp có sự hình thành liên kết hóa học giữa các chất phản ứng với nhau để tạo thành sản phẩm. Như vậy, năng lượng có trong liên kết hóa học của các chất phản ứng được tích lũy trong liên kết hóa học của sản phẩm
Lời giải:
Insulin là hormone có vai trò kích thích tế bào gan và tế bào cơ chuyển hóa glucose thành glycogen dự trữ khi hàm lượng glucose trong máu tăng cao. Vì vậy, khi quá trình tổng hợp insulin của tuyến tụy bị ức chế, glucose dư thừa không được chuyển hóa sẽ được bài tiết theo nước tiểu dẫn đến tình trạng đái tháo đường (bệnh tiểu đường).
II. Quang hợp
Lời giải:
- Nguyên liệu của quang hợp: CO2, H2O.
- Sản phẩm của quang hợp: O2, C6H12O6.
Lời giải:
|
Tiêu chí |
Pha sáng |
Pha tối |
|
Nơi diễn ra |
Màng thylakoid của lục lạp |
Chất nền của lục lạp |
|
Điều kiện ánh sáng |
Cần ánh sáng |
Không cần ánh sáng |
|
Nguyên liệu tham gia |
H2O, NADP+, ADP |
ATP, CO2, NADPH |
|
Sản phẩm tạo thành |
NADPH, ATP, O2 |
Chất hữu cơ (C6H12O6), ADP, NADP+ |
Lời giải:
Trong pha sáng, quang năng đã được chuyển hóa thành hóa năng bằng cách: Năng lượng ánh sáng được hệ sắc tố hấp thụ sẽ được chuyển vào chuỗi chuyền electron quang hợp để tổng hợp ATP, NADPH.
Lời giải:
Chu trình Calvin gồm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1. Cố định CO2: CO2 kết hợp với phân tử ribulose 1,5-bisphosphat (RuBP) dưới tác dụng của enzyme xúc tác rubisco tạo thành 2 phân tử 3 – phosphoglyceric acid (APG).
- Giai đoạn 2. Giai đoạn khử: 3 – phosphoglyceric acid (APG) được phosphoryl hóa nhờ enzyme phosphoglycerate kinase, quá trình này sử dụng năng lượng ATP và giải phóng ADP; sau đó sản phẩm tiếp tục bị khử bởi NADPH thành aldehyde phosphoglyceric (AlPG).
- Giai đoạn 3. Giai đoạn tái tạo chất nhận: Phần lớn AlPG được sử dụng để tái tạo RuBP. Trong loạt phản ứng, khung carbon của 5 phân tử AlPG được sắp xếp lại nhờ 3 phân tử ATP và tạo nên 3 phân tử RuBP để chuẩn bị nhận trở lại nhận 3 phân tử CO2 {\displaystyle {\ce {CO2}}}và 1 chu trình Calvin mới lại được bắt đầu.
Lời giải:
Sơ đồ thể hiện vai trò cung cấp nguồn dinh dưỡng cho sinh giới của quang hợp:
Thực vật → Động vật ăn thực vật → Động vật ăn động vật → Sinh vật phân giải
Luyện tập trang 74 Sinh học 10: Nếu không có ánh sáng thì pha tối có diễn ra được không? Tại sao?
Lời giải:
Nếu không có ánh sáng thì pha tối không thể diễn ra vì: Pha tối sử dụng nguyên liệu là các sản phẩm hình thành từ pha sáng – pha cần có sự tham gia trực tiếp của ánh sáng (ATP và NADPH) đồng thời một số enzyme thực hiện pha tối chỉ được hoạt hóa khi có ánh sáng. Do đó, trong điều kiện không có ánh sáng kéo dài, pha tối sẽ không thể diễn ra.
III. Hóa hợp và quang tổng hợp vi khuẩn
Câu hỏi 8 trang 74 Sinh học : Hãy cho biết các vai trò sau đây là của nhóm vi khuẩn nào?
a) Đảm bảo sự tuần hoàn của chu trình vật chất trong tự nhiên (chu trình nitrogen).
b) Cung cấp nguồn nitrogen cho thực vật.
c) Góp phần làm sạch môi trường nước.
Lời giải:
a) Đảm bảo sự tuần hoàn của chu trình vật chất trong tự nhiên (chu trình nitrogen) là vai trò của: Nhóm vi khuẩn oxi hóa nitrogen.
b) Cung cấp nguồn nitrogen cho thực vật là vai trò của: Nhóm vi khuẩn oxi hóa nitrogen.
c) Góp phần làm sạch môi trường nước là vai trò của: Nhóm vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh.
d) Tạo ra các mỏ quặng là vai trò của: Nhóm vi khuẩn oxi hóa sắt.
Lời giải:
Sự khác nhau giữa quang tổng hợp có giải phóng O2 và không giải phóng O2:
|
Quang tổng hợp có giải phóng O2 |
Quang tổng hợp không giải phóng O2 |
|
- Chất cho electron và H+ là H2O. |
- Chất cho electron và H+ là H2S, S hoặc H2. |
|
- Không giải phóng O2. |
- Có giải phóng O2. |
Lời giải:
- Vai trò của quá trình quang tổng hợp ở vi khuẩn giống với ở thực vật.
- Giải thích: Ở vi khuẩn, quá trình quang tổng hợp cũng có vai trò cung cấp nguồn chất hữu cơ tạo nên sinh khối cho vi khuẩn đồng thời hấp thụ CO2 và giải phóng O2 góp phần điều hòa khí quyển giống với thực vật.
Lời giải:
- Quá trình quang khử ở vi khuẩn có góp phần làm sạch môi trường nước.
- Giải thích: Quá trình quang khử của vi khuẩn sử dụng các chất độc có trong môi trường nước (H2S, S) làm chất cho electron và H+. Do đó, quá trình quang khử ở vi khuẩn góp phần làm sạch môi trường nước.
Lời giải:
Ý nghĩa của sự hoạt động của vi khuẩn oxi hóa nitrogen với quá trình sinh trưởng và phát triển ở thực vật: Nitrogen là một dưỡng chất không thể thiếu đối với thực vật. Trong không khí, nitrogen tồn tại dưới dạng phân tử N2, đây là khí trơ nên thực vật không sử dụng được. Nhờ hoạt động của vi khuẩn oxi hóa nitrogen mà N2 được chuyển hóa thành dạng mà cây có thể hấp thụ được (và ), giúp cung cấp nitrogen cho sự sinh trưởng và phát triển của thực vật.
Lời giải:
Quang hợp có vai trò quan trọng đối với sự sống trên Trái Đất:
- Chất hữu cơ được tạo ra từ quá trình quang hợp cung cấp vật chất và năng lượng cho gần như toàn bộ sự sống trên Trái Đất.
- Quang hợp giải phóng khí O2 giúp cung cấp O2 cho sự sống, đồng thời, hấp thụ lượng CO2 giúp làm giảm hiệu ứng nhà kính, bảo vệ môi trường sống.
- Ngoài ra, các sản phẩm của quá trình quang hợp cấu tạo nên các bộ phận của cơ thể sinh vật, các bộ phận này được dùng làm nguyên liệu cho sản xuất công nghiệp, xây dựng,…
Bài tập (trang 75)
Lời giải:
Sử dụng đồng vị phóng xạ (18O) để nghiên cứu sự di chuyển của nguyên tử oxygen trong quá trình quang hợp:
- Thí nghiệm 1: Đánh dấu 18O vào nguyên tử oxygen của CO2.
- Thí nghiệm 2: Đánh dấu 18O vào nguyên tử oxygen của H2O.
Quan sát sự xuất hiện của 18O trong sản phẩm tạo thành và kết luận:
- Thí nghiệm 1: 18O xuất hiện trong chất hữu cơ.
- Thí nghiệm 2: 18O xuất hiện trong O2.
→ Kết luận: O2 được tạo ra trong quá trình quang hợp có nguồn gốc từ H2O.
Lời giải:
Việc trồng xen canh các cây ưa sáng và cây ưa bóng sẽ giúp tận dụng tối đa nguồn ánh sáng, chất dinh dưỡng trên một diện tích trồng trọt mà vẫn đảm bảo năng suất do cây ưa sáng cần nhiều ánh sáng sẽ ở phía tầng trên còn cây ưa bóng cần ít ánh sáng hơn sẽ ở tầng dưới.
Xem thêm lời giải bài tập SGK Sinh học lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Bài 13: Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào
Bài 14: Thực hành: một số thí nghiệm về enzyme
Bài 16: Phân giải các chất và giải phóng năng lượng
