Giải Sinh học 10 Bài 5 (Cánh diều): Các nguyên tố hóa học và nước

Giải bài tập Sinh học lớp 10 Bài 5: Các nguyên tố hóa học và nước

Bài giảng Sinh học lớp 10 Bài 5: Các nguyên tố hóa học và nước

Mở đầu trang 25 Sinh học 10: Dựa vào hình 5.1, hãy cho biết màng sinh chất (màng tế bào) được cấu tạo từ những hợp chất nào. Các hợp chất này được tạo thành từ những nguyên tố hóa học nào?

Trả lời:

- Màng sinh chất (màng tế bào) được cấu tạo từ những hợp chất là carbohydrate, phospholipid, protein.

- Các hợp chất trên được tạo thành từ những nguyên tố hóa học là:

+ Carbohydrate được cấu tạo từ C, H, O.

+ Phospholipid được cấu tạo từ C, H, O.

+ Protein được cấu tạo từ bốn nguyên tố chính là C, H, O, N và có thể gồm một số nguyên tố khác như S.

I. Các nguyên tố hóa học trong tế bào

Câu hỏi 1 trang 26 Sinh học 10: Cho biết mỗi nguyên tố trong hình 5.2 thuộc nhóm nguyên tố đại lượng hay vi lượng. Tổng tỉ lệ phần trăm của các nguyên tố C, H, O, N là bao nhiêu và tỉ lệ này có ý nghĩa gì?

Trả lời:

- Phân loại các nguyên tố trong hình 5.2:

+ Nguyên tố đại lượng: O, C, H, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg.

+ Nguyên tố vi lượng: Fe, Zn, Cu, I.

- Tổng tỉ lệ phần trăm của các nguyên tố C, H, O, N là 18,5% + 9,5% + 65% + 3,3% = 96,2%. Tỉ lệ này cho thấy C, H, O, N là thành phần chủ yếu cấu tạo nên các hợp chất chính trong tế bào như nước, carbohydrate, lipid, protein và nucleic acid.

Câu hỏi 2 trang 26 Sinh học 10: Kể tên một số bệnh do thiếu nguyên tố đại lượng, vi lượng ở sinh vật và nêu cách phòng những bệnh đó.

Trả lời:

Một số bệnh do thiếu nguyên tố đại lượng, vi lượng ở sinh vật:

Vận dụng 1 trang 26 Sinh học 10: Em cần lưu ý điều gì trong khẩu phần ăn để cung cấp đủ nhu cầu dinh dưỡng cho cơ thể? Vì sao?

Trả lời:

- Những lưu ý trong khẩu phần ăn để cung cấp đủ nhu cầu dinh dưỡng cho cơ thể: Cần xây dựng khẩu phần ăn hợp lí đảm bảo cung cấp đầy đủ chất và lượng; cân đối các nhóm protein, lipid, glucid, vitamin và khoáng chất tùy theo lứa tuổi, thể trạng, hình thức lao động,… của từng người.

- Giải thích: Cơ thể cần nhiều chất dinh dưỡng khác nhau để cung cấp vật chất và năng lượng cho các hoạt động sống của cơ thể. Mà các chất dinh dưỡng này được lấy từ thức ăn, mỗi loại thức ăn chứa những chất dinh dưỡng nhất định. Do đó, để cơ thể sinh trưởng và phát triển bình thường, cần ăn đầy đủ các và cân đối các loại thức ăn.

Vận dụng 2 trang 26 Sinh học 10: Việc ghi thành phần dinh dưỡng trên bao bì đựng thực phẩm chế biến sẵn có ý nghĩa gì đối với người tiêu dùng? Cho một số ví dụ minh họa.

Trả lời:

- Ý nghĩa của việc ghi thành phần dinh dưỡng trên bao bì đựng thực phẩm chế biến sẵn: Việc ghi thành phần dinh dưỡng trên bao bì đựng thực phẩm chế biến sẵn giúp người tiêu dùng biết được thành phần dinh dưỡng của sản phẩm, chọn sản phẩm phù hợp với đối tượng, lứa tuổi, mục đích.

- Một số ví dụ minh họa:

Câu hỏi 3 trang 27 Sinh học 10: Carbon tham gia cấu tạo hợp chất nào trong các hợp chất sau đây: nước, hydrochloric acid, carbohydrate, protein, lipid, nucleic acid?

Trả lời:

Trong các hợp chất trên, carbon tham gia cấu tạo các hợp chất là: carbohydrate, protein, lipid, nucleic acid.

Luyện tập 1 trang 27 Sinh học 10: Quan sát hình 5.4 và cho biết carbon có thể tạo nên loại liên kết và loại mạch gì trong các hợp chất. Từ đó giải thích vai trò của nguyên tố carbon trong cấu tạo các hợp chất của tế bào?

Trả lời:

- Các loại liên kết mà carbon có thể tạo ra: liên kết cộng hóa trị loại liên kết đơn hoặc liên kết đôi.

- Các loại mạch mà carbon có thể tạo ra: mạch thẳng, mạch nhánh, mạch vòng.

- Vai trò của nguyên tố carbon trong cấu tạo các hợp chất của tế bào: Carbon tạo nên mạch “xương sống” khác nhau của các hợp chất hữu cơ chính có trong tế bào, tạo nên sự đa dạng về cấu trúc của các hợp chất.

II. Nước

Câu hỏi 4 trang 27 Sinh học 10: Các nhà khoa học thường dựa vào dấu hiệu nào để tìm kiếm sự sống ở các hành tinh trong vũ trụ? Vì sao?

Trả lời:

Để tìm kiếm sự sống ở các hành tinh trong vĩ trụ các nhà khoa học thường dựa vào sự có mặt của nước. Vì:

- Nước có vai trò quan trọng đối với sự sống:

+ Nước là thành phần chủ yếu cấu tạo nên tế bào và cơ thể.

+ Nước là dung môi hòa tan các chất cần thiết của cơ thể.

+ Nước là nguyên liệu và môi trường của nhiều phản ứng sinh hóa diễn ra trong tế bào.

+ Nước tham gia vận chuyển các chất giúp cơ thể duy trì sự sống.

- Ngoài ra, theo lịch sử phát sinh và phát triển của sự sống trên Trái Đất, nước là môi trường sống ban đầu của mọi sự sống trên một hành tinh.

Câu hỏi 5 trang 27 Sinh học 10: Quan sát hình 5.5 và cho biết tên các nguyên tử và liên kết hóa học trong phân tử nước.

Trả lời:

- Các nguyên tử cấu tạo phân tử nước: 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử O.

- Liên kết hóa học trong phân tử nước: Trong phân tử nước có liên kết cộng hóa trị. Do nguyên tử O có khả năng hút cặp electron mạnh hơn dẫn đến phía nguyên tử hydrogen tích một phần điện tích dương, còn phía nguyên tử oxygen tích một phần điện tích âm.

Câu hỏi 6 trang 27 Sinh học 10: Nêu các thể của nước. Khi nước bay hơi thì liên kết giữa các phân tử nước thay đổi như thế nào?

Trả lời:

- Các thể của nước: Nước có thể tồn tại ở thể rắn (nước đá), thể lỏng và thể hơi.

- Sự thay đổi của các liên kết giữa các phân tử nước khi nước bay hơi: Khi nước bay hơi, các liên kết hydrogen giữa các phân tử nước bị bẻ gãy, các phân tử nước chuyển động nhanh chóng.

Các trạng thái của nước

Câu hỏi 7 trang 28 Sinh học 10: Vì sao nước là “dung môi của sự sống”?

Trả lời:

Nước là dung môi của sự sống vì nhờ có tính phân cực, nước có thể hòa tan nhiều hợp chất như muối, các chất phân cực khác,…

Luyện tập 2 trang 28 Sinh học 10: Lấy ví dụ một số phản ứng hóa học trong tế bào hoặc cơ thể có sự tham gia của nước.

Trả lời:

Một số phản ứng hóa học trong tế bào hoặc cơ thể có sự tham gia của nước:

- Phản ứng quang hợp:

- Phản ứng thủy phân tinh bột trong tế bào:

Câu hỏi 8 trang 28 Sinh học 10: Quan sát hình 5.7, cho biết nước điều hòa nhiệt độ tế bào và cơ thể như thế nào?

Trả lời:

Nước điều hòa nhiệt độ tế bào và cơ thể theo cách phá vỡ hoặc hình thành các liên kết hydrogen giữa các phân tử nước dẫn đến nước có khả năng hấp thụ và thải ra một lượng nhiệt lớn. Khi nước bay hơi và ngưng tự giúp cơ thể và tế bào thải nhiệt.

Vận dụng 3 trang 28 Sinh học 10: Tại sao hằng ngày chúng ta phải uống đầy đủ nước? Cơ thể có biểu hiện gì khi bị mất nhiều nước?

Trả lời:

- Hằng ngày chúng ta phải uống đầy đủ nước vì: Nước có vai trò quan trọng trong cấu tạo và hoạt động chức năng của cơ thể: Nước chiếm 70 – 90% khối lượng tế bào; là dung môi hoà tan nhiều hợp chất; là môi trường phản ứng và vận chuyển các chất; là nguyên liệu tham gia trực tiếp nhiều phản ứng hoá học; tham gia điều hoà nhiệt độ tế bào và cơ thể. Trong khi đó, lượng nước trong cơ thể sẽ được tế bào sử dụng hoặc đào thải ra ngoài bởi các hoạt động bài tiết qua nước tiểu, phân, mồ hôi,… Bởi vậy, cần bổ sung đầy đủ nước hằng ngày.

- Biểu hiện của cơ thể khi mất nước:

+ Tiểu ít, giảm lượng nước tiểu, nước tiểu có màu sẫm và đặc

+ Khô da, khô miệng, hôi miệng

+ Nhức đầu, chóng mặt, hoa mắt, ù tai

+ Đói và thèm đồ ngọt

+ Táo bón

+ Huyết áp giảm, nhịp tim nhanh

+ Mỏi cơ, chuột rút

Vận dụng 4 trang 28 Sinh học 10: Nêu biện pháp cấp cứu khi cơ thể mất nước do bị sốt cao, tiêu chảy.

Trả lời:

Các biện pháp cấp cứu khi cơ thể bị mất nước khi sốt cao, tiêu chảy:

- Trường hợp nhẹ, cần uống bổ sung nước hoặc uống nước điện giải (dung dịch oresol).

- Trong trường hợp mất nước nghiêm trọng (mất nước, nôn ói, tiêu chảy kèm theo sốt cao), cần đưa ngay đến cơ sở y tế gần nhất để có hướng xử trí kịp thời. Lúc này, bù nước và điện giải theo cách thông thường sẽ không hiệu quả bằng truyền trực tiếp qua đường tĩnh mạch.

Lý thuyết Sinh học 10 Bài 5: Các nguyên tố hóa học và nước

I. Các nguyên tố hóa học có trong tế bào

1. Các nguyên tố hóa học có trong tế bào

- Có khoảng 25 nguyên tố được biết là có vai trò quan trọng đối với sự sống.

- Các nguyên tố C, H, O, N chiếm khoảng 96,3% khối lượng chất khô của tế bào.

- Phân loại: Có 2 loại nguyên tố là nguyên tố đa lượng (mỗi nguyên tố đa lượng chiếm tỉ lệ lớn hơn 0,01%) và nguyên tố vi lượng (mỗi nguyên tố vi lượng chiếm tỉ lệ nhỏ hơ 0,01%).

Tỉ lệ phần trăm về khối lượng của một số nguyên tố hóa học có trong cơ thể người

2. Vai trò của các nguyên tố carbon

- Cấu tạo: Nguyên tử carbon có 4 electron ở lớp ngoài cùng nên có thể cho đi hoặc thu về 4 electron để có đủ 8 electron ở lớp ngoài cùng.

Cấu trúc nguyên tử carbon

- Vai trò: Nhờ đặc điểm cấu tạo, carbon có thể liên kết với chính nó hoặc các nguyên tử khác (H, O, N, P, S) để hình thành các mạch carbon với cấu trúc khác nhau, là cơ sở hình thành vô số hợp chất hữu cơ.

3. Vai trò của các nguyên tố hóa học

- Vai trò của các nguyên tố đa lượng:

+ Tham gia cấu tạo nên các đại phân tử hữu cơ như: nucleic acid, protein, carbohydrate, lipid → Góp phần xây dựng nên cấu trúc tế bào và cơ thể sinh vật.

+ Một số là thành phần của các hợp chất hữu cơ tham gia các hoạt động sống của tế bào. Ví dụ: Mg cấu tạo nên diệp lục,…

- Vai trò của các nguyên tố vi lượng:

+ Nguyên tố vi lượng là thành phần cấu tạo nên hầu hết các enzyme, hormone, vitamin,...

+ Thiếu các nguyên tố vi lượng có thể là nguyên nhân gây nên nhiều bệnh như thiếu máu, bướu cổ,…

Thiếu I gây nên bệnh bướu cổ

II. Nước và vai trò sinh học của nước

1. Cấu tạo và tính chất của nước

- Cấu tạo: Nước gồm một nguyên tử oxygen liên kết với hai nguyên tử hydrogen bằng liên kết cộng hóa trị.

Cấu trúc của phân tử nước

- Tính chất:

+ Nước có tính phân cực: Đầu oxygen của phân tử nước mang điện tích âm còn đầu hydrogen mang điện tích dương. Do đó, trong tế bào, nước tồn tại ở hai dạng: nước tự do và nước liên kết (là dạng nước liên kết với các phân tử phân cực hoặc nằm trong các liên kết hóa học).

+ Các phân tử nước liên kết với nhau giúp tạo nên các cột nước liên tục giúp cho quá trình vận chuyển nước trong thân, cũng như tạo nên sức căng bề mặt giúp một số loài có thể đứng và di chuyển trên mặt nước.

Vận chuyển nước trong cây

+ Nước có nhiệt dung riêng cao: Nước có thể hấp thu nhiệt hoặc thải nhiệt dự trữ.

2. Vai trò sinh học của nước trong tế bào

Do các tính phân cực nên nước có nhiều vai trò sinh học quan trọng đối với sự sống:

- Là thành phần chính cấu tạo nên tế bào.

- Là dung môi hòa tan nhiều chất cần thiết.

- Là nguyên liệu và môi trường cho các phản ứng sinh hóa xảy ra trong tế bào để duy trì sự sống.

- Cân bằng và ổn định nhiệt độ của tế bào và cơ thể.

Xem thêm lời giải bài tập Sinh học lớp 10 Cánh diều hay nhất, ngắn gọn khác:

Bài 6: Các phân tử sinh học

Bài 7: Tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực

Bài 8: Cấu trúc của tế bào nhân thực

Bài 1: Giới thiệu chương trình môn sinh học. Sinh học và sự phát triển bền vững

Bài 2: Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học