Giải Sinh học 10 Bài 15 (Chân trời sáng tạo): Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng

Giải Sinh học 10 Bài 15: Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng

Mở đầu trang 72 Sinh học 10: Hiện nay, một trong những biện pháp góp phần hạn chế hiệu ứng nhà kính hiệu quả là bảo vệ rừng, trồng nhiều cây xanh nhằm làm giảm hàm lượng CO₂ trong khí quyển. Biện pháp này được đưa ra dựa trên cơ sở nào?

Trả lời:

Trong quá trình quang hợp của cây xanh, cây xanh hấp thụ khí CO₂ của môi trường và thải ra khí O₂. Bởi vậy, bảo vệ rừng, trồng nhiều cây xanh sẽ làm giảm hàm lượng CO₂ trong khí quyển, góp phần hạn chế hiệu ứng nhà kính.

Câu hỏi 1 trang 72 Sinh học 10: Cho một số ví dụ về quá trình tổng hợp các chất trong tế bào (nêu rõ nguyên liệu tham gia, loại liên kết và sản phẩm được hình thành).

Trả lời:

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 tinh bột	Glucose	Glycosidic	Tinh bột
Tổng hợp cellulose	Glucose	Glycosidic	Cellulose
Tổng hợp DNA	Nucleotide	Hóa trị, hydrogen	DNA

Câu hỏi 2 trang 72 Sinh học 10: Tại sao nói quá trình tổng hợp các chất song song với tích lũy năng lượng?

Trả lời:

Nói quá trình tổng hợp các chất song song với tích lũy năng lượng vì: Quá trình tổng hợp là quá trình sử dụng nguyên liệu là các chất đơn giản, dưới sự xúc tác của enzyme, để tạo thành các liên kết giúp hình thành nên sản phẩm là các hợp chất phức tạp hơn. Như vậy, đồng thời với quá trình biến đổi chất, năng lượng sẽ được tích lũy trong các liên kết hóa học của sản phẩm.

Luyện tập trang 72 Sinh học 10: Ở người, tại sao khi quá trình tổng hợp insulin (một loại hormone điều hòa hàm lượng đường trong máu) của tuyến tụy bị ức chế sẽ dẫn đến nguy cơ mắc bệnh tiểu đường?

Trả lời:

Insulin là hormone có vai trò kích thích sự chuyển hóa glucose thành glycogen 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 khiến lượng đường trong máu người bệnh ở mức cao hơn bình thường dẫn đến bệnh tiểu đường.

Câu hỏi 3 trang 73 Sinh học 10: Từ phương trình tổng quát, hãy cho biết nguyên liệu và sản phẩm của quang hợp là gì?

Trả lời:

- Nguyên liệu: CO₂, H₂O.

- Sản phẩm: O₂, C₆H₁₂O₆.

Câu hỏi 4 trang 73 Sinh học 10: Dựa vào Hình 15.2, hãy phân biệt pha sáng và pha tối về: nơi diễn ra, điều kiện ánh sáng, nguyên liệu tham gia và sản phẩm tạo thành.

Trả lời:

Tiêu chí	Pha sáng	Pha tối
Nơi diễn ra	Màng thylakoid	Chất nền của lục lạp
Điều kiện ánh sáng	Cần sự tham gia trực tiếp của ánh sáng	Không cần sự tham gia trực tiếp của ánh sáng
Nguyên liệu tham gia	NADP+, ADP, H2O	CO2, ATP, NADPH
Sản phẩm tạo thành	NADPH, ATP, O2	Chất hữu cơ (C6H12O6), ADP, NADP+

Câu hỏi 5 trang 73 Sinh học 10: Trong pha sáng, quang năng đã được chuyển hóa thành hóa năng như thế nào?

Trả lời:

Năng lượng ánh sáng được hệ sắc tố hấp thụ sẽ được chuyển vào chuỗi chuyền electron quang hợp để tổng hợp ATP, NADPH. Như vậy, quang năng đã được chuyển hóa thành hóa năng tích lũy trong ATP, NADPH.

Câu hỏi 6 trang 73 Sinh học 10: Quan sát Hình 15.3, hãy cho biết chu trình Calvin gồm mấy giai đoạn. Đó là những giai đoạn nào? Mô tả diễn biến trong mỗi giai đoạn đó.

Trả lời:

Chu trình Calvin gồm 3 giai đoạn:

- Giai đoạn cố định CO₂: RuBP trong chất nền lục lạp kết hợp với CO₂ tạo thành APG.

- Giai đoạn khử: APG bị khử thành AlPG, quá trình này được cung cấp năng lượng từ ATP và NADPH.

- Giai đoạn tái tạo chất nhận: Phần lớn AlPG được sử dụng để tái tạo RuBP, quá trình này được cung cấp năng lượng từ ATP.

Câu hỏi 7 trang 74 Sinh học 10: Hãy vẽ sơ đồ thể hiện vai trò cung cấp nguồn dinh dưỡng cho sinh giới của quang hợp.

Trả lời:

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?

Trả lời:

- Mặc dù không cần sự tham gia trực tiếp của ánh sáng nhưng nếu trong điều kiện không có ánh sáng kéo dài thì pha tối cũng không thể diễn ra.

- Giải thích: Nếu không có ánh sáng thì pha sáng sẽ không diễn ra → Không tổng hợp được ATP và NADPH để cung cấp cho pha tối. Ngoài ra, một số enzyme thực hiện pha tối cũng chỉ được hoạt hóa khi có ánh sáng.

Câu hỏi 8 trang 74 Sinh học 10: 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.

d) Tạo ra các mỏ quặng.

Trả lời:

Vai trò	Nhóm vi khuẩn thực hiện
a) Đảm bảo sự tuần hoàn của chu trình vật chất trong tự nhiên (chu trình nitrogen)	Nhóm vi khuẩn oxi hóa nitrogen.
b) Cung cấp nguồn nitrogen cho thực vật	Nhóm vi khuẩn oxi hóa nitrogen.
c) Góp phần làm sạch môi trường nước	Nhóm vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh.
d) Tạo ra các mỏ quặng	Nhóm vi khuẩn oxi hóa sắt.

Câu hỏi 9 trang 75 Sinh học 10: Sự khác nhau giữa quang tổng hợp có giải phóng O₂ và không giải phóng O₂ là gì?

Trả lời:

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.

Câu hỏi 10 trang 75 Sinh học 10: Vai trò của quá trình quang tổng hợp ở vi khuẩn có giống với ở thực vật không? Giải thích.

Trả lời:

Quá trình quang hợp ở vi khuẩn cũng tổng hợp nên chất hữu cơ, hấp thụ CO₂, có giải phóng O₂ tạo nên lượng sinh khối lớn và góp phần điều hòa khí quyển. Do đó, vai trò của quá trình quang hợp ở vi khuẩn giống với ở thực vật.

Câu hỏi 11 trang 75 Sinh học 10: Quá trình quang khử ở vi khuẩn có góp phần làm sạch môi trường nước không? Giải thích.

Trả lời:

Quá trình quang khử ở vi khuẩn góp phần làm sạch môi trường nước thông qua việc sử dụng các chất độc có trong môi trường nước (H₂S, S) làm chất cho electron và H⁺ để tiến hành quá trình quang khử.

Luyện tập trang 75 Sinh học 10: Hoạt động của vi khuẩn oxi hóa nitrogen có ý nghĩa gì với quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật?

Trả lời:

Hoạt động của vi khuẩn oxi hóa nitrogen giúp N₂ – dạng nitrogen cây không hấp thụ được chuyển hóa thành dạng mà cây có thể hấp thụ được (${\mathrm{NO}}_3^{-}$ và  ${\mathrm{NH}}_4^{+}$). Nhờ đó, cây được cung cấp thêm nguồn nitrogen cho sự sinh trưởng và phát triển của thực vật.

Vận dụng trang 75 Sinh học 10: Hãy đưa ra các bằng chứng để chứng minh rằng: “Tất cả sự sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vào quang hợp”.

Trả lời:

Bằng chứng để chứng minh rằng “Tất cả sự sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vào quang hợp”:

- Quang hợp cung cấp chất dinh dưỡng nuôi sống gần như toàn bộ sự sống trên Trái Đất.

- Quang hợp giải phóng khí O₂ giúp cung cấp O₂ cho sự sống.

- Quang hợp hấp thu bớt lượng khí CO₂ giúp điều hòa khí hậu, bảo vệ môi trường sống của sinh vật.

Bài tập 1 trang 75 Sinh học 10: Khi nói về nguồn gốc của O₂ được tạo ra từ quang hợp, có ý kiến cho rằng O₂ có nguồn gốc từ CO₂ trong khi ý kiến khác lại nói O₂ có nguồn gốc từ H₂O. Hãy đề xuất một phương án để kiểm chứng ý kiến nào đúng trong hai ý kiến trên.

Trả lời:

- Để kiểm chứng hai ý kiến trên, có thể sử dụng đồng vị phóng xạ (¹⁸O) bằng cách thực hiện độc lập 2 thí nghiệm là đánh dấu ¹⁸O vào nguyên tử oxygen của CO₂ và đánh dấu ¹⁸O vào nguyên tử oxygen của H₂O rồi quan sát sự xuất hiện của ¹⁸O trong sản phẩm tạo thành để kết luận.

- Kết quả cho thấy: ¹⁸O trong CO₂ xuất hiện trong chất hữu cơ còn ¹⁸O trong H₂O xuất hiện trong O₂. Điều này chứng tỏ O₂ được tạo ra trong quá trình quang hợp có nguồn gốc từ H₂O.

Bài tập 2 trang 75 Sinh học 10: Trong trồng trọt, tại sao người ta thường trồng xen canh các cây ưa sáng và cây ưa bóng?

Trả lời:

Căn cứ vào nhu cầu ánh sáng khác nhau của thực vật, cụ thể cây ưa sáng sẽ cần nhiều ánh sáng còn cây ưa bóng cần ít ánh sáng, người ta có thể trồng xen canh các cây ưa sáng và cây ưa bóng nhằm tận dụng tối đa diện tích đất trồng mà vẫn đảm bảo điều kiện sống lí tưởng của mỗi loại cây. Nhờ đó, người trồng thu được hiệu quả kinh tế cao.

Xem thêm lời giải bài tập Sinh học lớp 10 Chân trời sáng tạo với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Bài 16: Phân giải các chất và giải phóng năng lượng

Bài 17: Thông tin giữa các tế bào

Ôn tập chương 3

Bài 18: Chu kỳ tế bào

Bài 19: Quá trình phân bào