Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Câu hỏi mở đầu trang 22
Đề bài: Tìm hiểu sự tương tác giữa các thành phần hoá học của tế bào tạo nên sự sống không chỉ đáp ứng sự tò mò ham hiểu biết của con người mà còn đem lại nhiều ứng dụng thiết thực. Vậy các loại nguyên tố hoá học cấu tạo nên tế bào có gì đặc biệt?
Lời giải:
Các nguyên tố hoá học cấu tạo nên tế bào có những điểm đặc biệt sau:
- Trong số hơn 100 nguyên tố hoá học trong tự nhiên, chỉ có khoảng 25 nguyên tố tham gia cấu tạo nên cơ thể sống.
- Các nguyên tố được chia thành 2 nhóm:
- Nguyên tố đa lượng (chiếm tỉ lệ lớn): C, H, O, N, S, P, Ca, K,… — là thành phần chính cấu tạo nên các phân tử sinh học.
- Nguyên tố vi lượng (chiếm tỉ lệ rất nhỏ): Fe, Cu, Zn, I,… — tuy ít nhưng có vai trò rất quan trọng (cấu tạo enzyme, hormone,…).
- Carbon (C) là nguyên tố đặc biệt nhất: có khả năng liên kết với chính nó và với nhiều nhóm chức khác nhau → tạo nên vô số phân tử hữu cơ đa dạng, là nền tảng cấu tạo nên sự sống.
- Nước ($\text{H}_2\text{O}$) chiếm tỉ lệ rất lớn trong tế bào (khoảng 70 – 80%) và đóng vai trò thiết yếu cho mọi hoạt động sống.
I. Khái quát về học thuyết tế bào
Câu 1 trang 24
Đề bài: Học thuyết tế bào hiện đại có những nội dung gì?
Lời giải:
Học thuyết tế bào hiện đại gồm ba nội dung chính:
- Tất cả mọi sinh vật đều được cấu tạo từ một hoặc nhiều tế bào. Sự sống được tiếp diễn do có sự chuyển hoá và sự di truyền xảy ra bên trong các tế bào.
- Tế bào là đơn vị nhỏ nhất, đơn vị cấu trúc và đơn vị chức năng cấu tạo nên mọi cơ thể sinh vật.
- Tế bào chỉ được sinh ra từ sự phân chia của các tế bào có trước.
Câu 2 trang 24
Đề bài: Vì sao tế bào được xem là đơn vị cấu trúc và chức năng của cơ thể sống?
Lời giải:
- Là đơn vị cấu trúc: mọi cơ thể sống (từ vi khuẩn đơn bào đến động vật, thực vật đa bào) đều được cấu tạo từ tế bào. Không có sinh vật nào tồn tại mà không có tế bào.
- Là đơn vị chức năng: mọi hoạt động sống của cơ thể như sinh trưởng, sinh sản, cảm ứng, trao đổi chất,… đều diễn ra bên trong tế bào. Tế bào thực hiện đầy đủ các đặc tính của sự sống.
→ Vì vậy, tế bào được xem là đơn vị cấu trúc và chức năng của cơ thể sống.
II. Các nguyên tố hoá học trong tế bào
Câu 1 trang 25
Đề bài: Hoàn thành bảng theo mẫu sau:
| Nhóm nguyên tố | Hàm lượng trong cơ thể người | Vai trò | Đại diện |
|---|---|---|---|
| Đa lượng | ? | ? | ? |
| Vi lượng | ? | ? | ? |
Lời giải:
| Nhóm nguyên tố | Hàm lượng trong cơ thể người | Vai trò | Đại diện |
|---|---|---|---|
| Đa lượng | Chiếm tỉ lệ lớn (C, H, O, N chiếm khoảng 96%; Ca, P, K, S và một số nguyên tố khác chiếm khoảng 3,4%) | Cấu tạo nên mọi phân tử sinh học và mọi thành phần hoá học của tế bào | C, H, O, N, Ca, P, K, S |
| Vi lượng | Chiếm tỉ lệ rất nhỏ (khoảng 0,6%) | Cấu tạo nên các enzyme, hợp chất quan trọng; tham gia điều hoà các hoạt động sống của tế bào và cơ thể | Iodine (I), Fe, Zn, Cu, Mn,… |
Câu 2 trang 25
Đề bài: Tại sao các phân tử có cùng số lượng nguyên tử carbon nhưng lại có đặc tính hoá học khác nhau?
Lời giải:
Vì nguyên tử carbon có 4 electron hoá trị ở vòng ngoài, có thể tạo 4 liên kết cộng hoá trị với các nguyên tử khác theo nhiều cách khác nhau. Do đó, từ cùng một số lượng nguyên tử carbon (cùng công thức hoá học), các nguyên tử carbon có thể liên kết tạo nên:
- Mạch thẳng hoặc mạch vòng.
- Mạch phân nhánh hoặc không phân nhánh.
- Liên kết với các nhóm chức khác nhau.
→ Mỗi cách sắp xếp tạo ra một phân tử có cấu trúc khác nhau, dẫn đến đặc tính hoá học khác nhau.
III. Nước và vai trò của nước đối với sự sống
Câu 1 trang 27
Đề bài: Cấu trúc hoá học của nước quy định các tính chất vật lí nào?
Lời giải:
Phân tử nước có cấu trúc phân cực (đầu O tích điện âm δ−, đầu H tích điện dương δ+), nên các phân tử nước có thể tạo liên kết hydrogen với nhau. Cấu trúc này quy định các tính chất vật lí sau:
- Sức căng bề mặt cao: các phân tử nước ở bề mặt liên kết chặt với nhau → một số sinh vật nhỏ có thể đi lại trên mặt nước.
- Nhiệt dung riêng cao: cần cung cấp nhiệt lượng lớn mới làm tăng nhiệt độ của nước → giúp điều hoà nhiệt độ tế bào và cơ thể.
- Nhiệt bay hơi cao: khi nước bay hơi lấy đi nhiều nhiệt → giúp làm mát cơ thể và môi trường.
- Tính phân cực: nước có khả năng hoà tan nhiều chất cần thiết cho sự sống.
Câu 2 trang 27
Đề bài: Nước có vai trò như thế nào trong tế bào?
Lời giải:
Nước có vai trò đặc biệt quan trọng đối với tế bào:
- Là thành phần chủ yếu cấu tạo nên tế bào và cơ thể (chiếm khoảng 70% khối lượng cơ thể người).
- Là dung môi hoà tan nhiều chất cần thiết cho các hoạt động sống của tế bào.
- Là nguyên liệu của nhiều phản ứng và là môi trường cho các phản ứng sinh hoá diễn ra trong tế bào.
- Định hình cấu trúc không gian đặc trưng của nhiều phân tử hữu cơ, giúp chúng thực hiện đúng chức năng sinh học.
- Góp phần điều hoà nhiệt độ tế bào và cơ thể.
Câu 3 trang 27
Đề bài: Tại sao hằng ngày chúng ta cần phải uống đủ nước?
Lời giải:
Hằng ngày chúng ta cần uống đủ nước vì:
- Nước chiếm khoảng 70% khối lượng cơ thể và là thành phần chủ yếu cấu tạo nên tế bào.
- Mỗi ngày, cơ thể mất đi một lượng nước qua các hoạt động như: hô hấp, bài tiết (mồ hôi, nước tiểu),…
- Nếu không uống đủ nước, các hoạt động sống của tế bào (hoà tan chất, vận chuyển chất, điều hoà nhiệt độ, phản ứng sinh hoá,…) sẽ bị rối loạn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ.
→ Vì vậy, cần uống đủ nước mỗi ngày để bù lại lượng nước đã mất và đảm bảo cơ thể hoạt động bình thường.
Luyện tập và vận dụng trang 27
Câu 1 trang 27
Đề bài: Nguồn carbon cung cấp cho các tế bào trong cơ thể chúng ta được lấy từ đâu? Giải thích.
Lời giải:
Nguồn carbon cung cấp cho các tế bào trong cơ thể chúng ta được lấy từ thức ăn hằng ngày (gồm thực vật và động vật).
Giải thích:
- Con người là sinh vật dị dưỡng, không tự tổng hợp được chất hữu cơ chứa carbon từ $\text{CO}_2$.
- Khi ăn thức ăn, cơ thể tiêu hoá và hấp thụ các chất hữu cơ như carbohydrate, lipid, protein,… (đều chứa bộ khung carbon).
- Các chất này được vận chuyển đến tế bào và là nguồn cung cấp carbon để tế bào tổng hợp nên các phân tử sinh học cần thiết.
Câu 2 trang 27
Đề bài: Mọi sinh vật đều có thành phần các nguyên tố hoá học trong tế bào về cơ bản giống nhau. Điều này nói lên điều gì về mối quan hệ tiến hoá giữa các sinh vật trên Trái Đất?
Lời giải:
Điều này cho thấy: mọi sinh vật trên Trái Đất đều có chung một nguồn gốc tổ tiên.
Giải thích:
- Trong quá trình tiến hoá lâu dài, các sinh vật khác nhau đã phân hoá và thích nghi với những môi trường sống khác nhau.
- Tuy nhiên, do cùng bắt nguồn từ một tổ tiên chung nên các sinh vật vẫn giữ lại những đặc điểm cơ bản giống nhau về thành phần hoá học của tế bào.
→ Sự giống nhau về thành phần nguyên tố hoá học là một bằng chứng cho thấy các sinh vật trên Trái Đất có mối quan hệ tiến hoá với nhau.
Câu 3 trang 27
Đề bài: Tại sao khi tìm kiếm sự sống trong vũ trụ, các nhà thiên văn học lại tìm kiếm ở những hành tinh có dấu vết của nước?
Lời giải:
Các nhà thiên văn học tìm kiếm sự sống ở những hành tinh có dấu vết của nước vì:
- Nước có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự sống: là thành phần chính cấu tạo nên tế bào, là dung môi hoà tan các chất, là nguyên liệu và môi trường cho các phản ứng sinh hoá.
- Có thể nói “không có nước sẽ không có sự sống”.
→ Vì vậy, hành tinh nào có nước thì khả năng tồn tại sự sống ở đó mới cao. Đây là lý do các nhà thiên văn học ưu tiên tìm kiếm dấu vết của nước khi đi tìm sự sống ngoài Trái Đất.
Cô Nguyễn Ngọc Châu
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Sinh Học THPT
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Sinh học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ AT sinh học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Trần Phú