Giải Khoa học tự nhiên 7 Bài 22 (Chân trời sáng tạo): Vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng của sinh vật

Giải bài tập Khoa học tự nhiên 7 Bài 22: Vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng của sinh vật

Mở đầu trang 105 Bài 22 KHTN lớp 7: Khi chơi thể thao, nhiệt độ cơ thể tăng hơn mức bình thường, đồng thời nhịp hô hấp cũng tăng lên. Hiện tượng này được giải thích như thế nào?

Trả lời:

Khi chơi thể thao, nhiệt độ cơ thể tăng hơn mức bình thường, đồng thời nhịp hô hấp cũng tăng lên vì:

- Khi chơi thể thao, nhu cầu năng lượng của cơ thể tăng lên để cung cấp cho sự hoạt động liên tục của cơ bắp. Để đảm bảo nhu cầu năng lượng tăng lên đó, quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong cơ thể được tăng cường.

- Khi đó, nhịp hô hấp tăng lên để cung cấp đủ oxygen – nguyên liệu cho quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng và thải nhanh carbon dioxide – sản phẩm thải của quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng. Đồng thời, quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng này cũng sinh ra nhiệt làm nhiệt độ cơ thể tăng lên.

1. Khái niệm trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật

Câu hỏi thảo luận 1 trang 105 KHTN lớp 7:

Quan sát Hình 22.1, em hãy cho biết:

a) Cơ thể người lấy những chất gì từ môi trường và thải những chất gì ra khỏi cơ thể?

b) Các chất được lấy từ môi trường được sử dụng để làm gì?

c) Trao đổi chất ở sinh vật gồm những quá trình nào?

d) Thế nào là trao đổi chất?

Trả lời:

a)

- Các chất cơ thể lấy từ môi trường: oxygen, nước, các chất dinh dưỡng.

- Các chất cơ thể thải ra môi trường: carbon dioxide, chất thải.

b) Các chất được lấy từ môi trường sẽ được dùng làm nguyên liệu tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong các tế bào của cơ thể.

c) Trao đổi chất ở sinh vật gồm hai quá trình:

+ Quá trình trao đổi chất giữa cơ thể sinh vật với môi trường.

+ Quá trình chuyển hóa các chất diễn ra trong tế bào.

d) Khái niệm trao đổi chất: Trao đổi chất ở sinh vật là quá trình cơ thể sinh vật lấy các chất từ môi trường cung cấp cho quá trình chuyển hóa trong tế bào, đồng thời thải các chất không cần thiết ra ngoài môi trường.

Câu hỏi thảo luận 2 trang 105 KHTN lớp 7: Quá trình nào sau đây thuộc trao đổi chất ở sinh vật?

a) Phân giải protein trong tế bào.

b) Bài tiết mồ hôi.

c) Vận chuyển thức ăn từ miệng xuống dạ dày.

d) Lấy carbon dioxide và thải oxygen ở thực vật.

Trả lời:

a) “Phân giải protein trong tế bào” là quá trình trao đổi chất vì đây là quá trình chuyển hóa các chất (protein) trong tế bào.

b) “Bài tiết mồ hôi” là quá trình trao đổi chất vì đây là quá trình trao đổi chất giữa cơ thể sinh vật với môi trường (cơ thể bài tiết mồ hôi, nhiệt ra môi trường).

c) “Vận chuyển thức ăn từ miệng xuống dạ dày” không phải là quá trình trao đổi chất vì đây chỉ là quá trình vận chuyển chất, không có sự trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường cũng không có quá trình chuyển hóa các chất trong tế bào.

d) “Lấy carbon dioxide và thải oxygen ở thực vật” là quá trình trao đổi chất vì đây là quá trình trao đổi chất (các chất khí) giữa cơ thể sinh vật với môi trường.

→ Vậy trong các hoạt động trên, (a), (b), (d) thuộc trao đổi chất ở sinh vật.

Câu hỏi thảo luận 3 trang 106 KHTN lớp 7: Thế nào là quá trình chuyển hóa các chất trong tế bào? Cho ví dụ?

Trả lời:

- Khái niệm chuyển hóa các chất trong tế bào: Chuyển hóa các chất trong tế bào là tập hợp tất cả các phản ứng hóa học diễn ra trong tế bào, được thể hiện qua quá trình tổng hợp và phân giải các chất.

- Ví dụ: Cơ thể sử dụng các amino acid để tổng hợp nên các protein đặc trưng; cơ thể phân giải đường glucose trong quá trình hô hấp tế bào;…

Câu hỏi thảo luận 4 trang 106 KHTN lớp 7: Thế nào là chuyển hóa năng lượng?

Trả lời:

Khái niệm chuyển hóa năng lượng: Chuyển hóa năng lượng là sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác.

Câu hỏi thảo luận 5 trang 106 KHTN lớp 7: Sự biến đổi nào sau đây là chuyển hóa năng lượng trong cơ thể sinh vật?

a) Quang năng → Hóa năng

b) Điện năng → Nhiệt năng

c) Hóa năng → Nhiệt năng

d) Điện năng → Cơ năng

Trả lời:

a) Quang năng → Hóa năng. Đây là sự chuyển hóa năng lượng trong cơ thể sinh vật (thường diễn ra trong quá trình quang hợp của thực vật và một số sinh vật có khả năng quang hợp khác).

b) Điện năng → Nhiệt năng. Đây là sự chuyển hóa năng lượng ngoài cơ thể (ví dụ sự chuyển hóa điện năng thành nhiệt năng trong hoạt động của nồi cơm điện).

c) Hóa năng → Nhiệt năng. Đây là sự chuyển hóa năng lượng trong cơ thể sinh vật (thường diễn ra trong quá trình phân giải các chất tạo năng lượng).

d) Điện năng → Cơ năng. Đây là sự chuyển hóa năng lượng ngoài cơ thể (ví dụ sự chuyển hóa điện năng thành nhiệt năng trong hoạt động của quạt điện).

→ Vậy trong các biến đổi trên, a và c là chuyển hóa năng lượng trong cơ thể sinh vật.

Luyện tập trang 106 KHTN lớp 7: Sinh vật có sử dụng hết toàn bộ các chất được lấy từ môi trường không? Giải thích?

Trả lời:

- Sinh vật không sử dụng hết toàn bộ các chất được lấy từ môi trường.

- Giải thích: Trong quá trình chuyển hóa, cơ thể chỉ sử dụng các chất cần thiết còn các chất thải không được sử dụng sẽ được đào thải ra ngoài môi trường thông qua quá trình trao đổi chất giữa cơ thể sinh vật với môi trường.

2. Vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong cơ thể

Câu hỏi thảo luận 6 trang 107 KHTN lớp 7: Quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng có vai trò gì đối với cơ thể sinh vật ? Cho ví dụ.

Trả lời:

Vai trò của quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng đối với cơ thể sinh vật và ví dụ tương ứng:

Vai trò	Ví dụ minh họa
- Cung cấp nguyên liệu cấu tạo nên tế bào và cơ thể	- Protein và phospholipid – sản phẩm của quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng là thành phần cấu tạo nên màng sinh chất.
- Cung cấp nguyên liệu thực hiện chức năng của tế bào và cơ thể	- Diệp lục - sản phẩm của quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng tham gia quá trình quang hợp.
- Cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của tế bào và cơ thể	- Quá trình phân giải đường glucose tạo ra năng lượng ATP cung cấp cho các hoạt động sống của cơ thể như vận động, vận chuyển các chất, sinh trưởng và phát triển, cảm ứng, sinh sản,…
- Đào thải các chất thải ra khỏi tế bào và cơ thể	- Khi cơ thể hoạt động mạnh, hoạt động chuyển hóa tạo năng lượng diễn ra mạnh sinh ra nhiều carbon dioxide, carbon dioxide này sẽ được đào thải ra ngoài thông qua hoạt động hô hấp của cơ thể.

Luyện tập trang 107 KHTN lớp 7: Điều gì sẽ xảy ra đối với sinh vật nếu quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng bị ngừng lại? Giải thích?

Trả lời:

- Nếu quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng bị ngừng lại, sinh vật sẽ chết.

- Giải thích: Nếu quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng bị ngừng lại, cơ thể sẽ thiếu hụt các chất cần thiết cho quá trình xây dựng nên tế bào và cơ thể, thiếu hụt nguyên liệu tham gia vào các hoạt động sống, không cung cấp được năng lượng cho cơ thể hoạt động cũng không đào thải được các chất thải, chất dư thừa. Tất cả những điều này sẽ đe dọa sự sống của sinh vật (sinh vật sẽ chết).

Vận dụng trang 107 khoa học tự nhiên 7: Nhiệt độ cơ thể của một vận động viên trước và trong khi đang thi đấu có gì khác nhau? Giải thích?

Trả lời:

- Nhiệt độ cơ thể của vận động viên trước khi thi đấu sẽ thấp hơn đang thi đấu.

- Giải thích: 

+ Đối với vận động viên đang thi đấu, cơ thể hoạt động mạnh nên cường độ quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng diễn ra mạnh hơn khiến nhiệt giải phóng ra nhiều hơn → Thân nhiệt tăng lên.

+ Ngược lại, đối với vận động viên trước khi thi đấu, cơ thể không phải hoạt động cơ bắp với cường độ mạnh nên cường độ quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng diễn ra ở mức bình thường → Nhiệt độ cơ thể được duy trì ở mức bình thường.

Bài tập (trang 107)

Bài 1 trang 107 KHTN lớp 7: Cho ba trường hợp sau: (A) người đang chơi thể thao, (B) người đang ngủ, (C) người đang đi bộ.

a) Hãy so sánh tốc độ trao đổi chất ở ba trường hợp trên. Giải thích.

b) Xác định quá trình chuyển hóa năng lượng ở trường hợp (A) và (C).

Trả lời:

a)

- Tốc độ trao đổi chất tăng dần theo thứ tự: (B) < (C) < (A).

- Giải thích: Tốc độ trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng của cơ thể: Nhu cầu năng lượng của cơ thể càng cao thì tốc độ trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng càng nhanh. Trong ba trường hợp trên, người đang ngủ tiêu hao năng lượng ít nhất (chỉ cần năng lượng để duy trì các hoạt động sống cơ bản), sau đó đến người đang đi bộ (cần năng lượng cho sự hoạt động nhẹ nhàng), và cuối cùng là người đang chơi thể thao sẽ tiêu hao năng lượng lớn nhất (cần năng lượng cho sự hoạt động cơ thể mạnh mẽ). Bởi vậy, tốc độ trao đổi chất tăng dần theo thứ tự: (B) < (C) < (A).

b) Trường hợp (A) và (C), hóa năng (năng lượng tích trữ trong các hợp chất hóa học) được chuyển hóa thành động năng (hoạt động của cơ bắp) và nhiệt năng (nhiệt độ của cơ thể tăng lên).

Bài 2 trang 107 KHTN lớp 7: Hãy đề xuất một số biện pháp giúp tăng cường quá trình trao đổi chất ở cơ thể người.

Trả lời:

Một số biện pháp giúp tăng cường quá trình trao đổi chất ở cơ thể người:

- Có chế độ dinh dưỡng hợp lí (đủ lượng và chất).

- Thường xuyên tập luyện thể dục thể thao.

- Tăng cường cung cấp nước cho cơ thể tùy theo chế độ lao động.

- Có thể sử dụng hợp lí một số sản phẩm làm tăng quá trình trao đổi chất của cơ thể như men tiêu hóa, cà phê đen, trà xanh,…

Xem thêm lời giải bài tập Khoa học tự nhiên lớp 7 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 23: Quang hợp ở thực vật

Bài 24: Thực hành chứng minh quang hợp ở cây xanh

Bài 25: Hô hấp tế bào

Bài 26: Thực hành về hô hấp tế bào ở thực vật thông qua sự nảy mầm của hạt

Bài 27: Trao đổi khí ở sinh vật

Xem thêm tài liệu Khoa học tự nhiên lớp 7 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác: