Giải Sinh học 10 Bài 8 ( Chân trời sáng tạo ): Tế bào nhân sơ

Giải bài tập Sinh học lớp 10 Bài 8: Tế bào nhân sơ

Mở đầu trang 38 Sinh học 10: Ở vi khuẩn Escherichia coli (E. coli), cứ sau 20 phút tế bào sẽ phân chia một lần, từ một tế bào cho hai tế bào con. Hãy tính số lượng vi khuẩn được tạo thành sau 5 giờ, từ đó, nhận xét và giải thích về tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn E. coli.

Trả lời:

- Tính số lượng vi khuẩn được tạo thành sau 5 giờ:

Cứ sau 20 phút tế bào sẽ phân chia một lần → Số lần phân chia sau 5 giờ: 5 × 60 : 20 = 15. Áp dụng công thức với N_o = 1 và n = 15 → Số lượng vi khuẩn E. coli sau 5 giờ: 2¹⁵ vi khuẩn.

- Nhận xét và giải thích về tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn E. coli: Tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn E. coli rất nhanh. Sở dĩ, vi khuẩn E. coli có tốc độ sinh trưởng nhanh như vậy vì vi khuẩn E. coli có kích thước cơ thể rất nhỏ bé khiến S/V lớn dẫn đến sự trao đổi chất và năng lượng diễn ra nhanh chóng.

I. Đặc điểm chung của tế bào nhân sơ

Câu hỏi 1 trang 38 Sinh học 10: Hãy so sánh kích thước của tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực.

Trả lời:

So sánh kích thước của tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực: Kích thước tế bào nhân sơ (1 µm – 5 µm) nhỏ hơn tế bào nhân thực (9 µm – 1 m).

Câu hỏi 2 trang 38 Sinh học 10: Kích thước nhỏ đã đem lại cho tế bào nhân sơ những ưu thế gì?

Trả lời:

Ưu thế của việc tế bào nhân sơ có kích thước nhỏ: Do có kích thước nhỏ (khoảng 1µm – 5µm) nên tỉ lệ S/V (diện tích bề mặt/thể tích) lớn, giúp tế bào trao đổi chất với môi trường một cách nhanh chóng. Nhờ đó, tế bào nhân sơ có tốc độ sinh trưởng và sinh sản nhanh vượt trội so với các tế bào có kích thước lớn.

Luyện tập trang 38 Sinh học 10: Vì sao tất cả sinh vật có kích thước lớn luôn có cơ thể được cấu tạo từ nhiều tế bào chứ không phải từ một tế bào duy nhất?

Trả lời:

Tất cả sinh vật có kích thước lớn luôn có cơ thể được cấu tạo từ nhiều tế bào chứ không phải từ một tế bào duy nhất vì:

- Nếu tế bào có kích thước quá lớn sẽ khiến cho tỉ lệ S/V rất nhỏ. Điều này làm hạn chế tốc độ trao đổi chất của tế bào khiến cho cơ thể không thể thực hiện được các hoạt động sống.

- Ngoài ra, các sinh vật có kích thước lớn sẽ có các hoạt động sống diễn ra phức tạp. Do đó, cần có các nhóm tế bào với chức năng khác nhau để đảm bảo việc thực hiện các hoạt động sống này một cách hiệu quả.

II. Cấu tạo tế bào nhân sơ

Câu hỏi 3 trang 39 Sinh học 10: Quan sát Hình 8.3, hãy kể tên các thành phần cấu tạo của tế bào nhân sơ.

Trả lời:

Các thành phần cấu tạo của tế bào nhân sơ:

- Các thành phần chính gồm: màng tế bào, tế bào chất và vùng nhân.

- Ngoài ra, tùy từng loại khác nhau mà tế bào nhân sơ còn có một số thành phần khác như: thành tế bào, vỏ nhầy, lông (nhung mao), roi (tiên mao).

Câu hỏi 4 trang 39 Sinh học 10: Quan sát Hình 8.4, hãy cho biết sự khác nhau giữa thành tế bào của vi khuẩn Gram âm và Gram dương.

Trả lời:

Sự khác nhau giữa thành tế bào của vi khuẩn Gram âm và Gram dương:

Luyện tập trang 40 Sinh học 10: Dựa vào tính kháng nguyên ở bề mặt tế bào, hãy cho biết bệnh do vi khuẩn Gram dương hay vi khuẩn Gram âm gây ra sẽ nguy hiểm hơn. Tại sao?

Trả lời:

- Bệnh do vi khuẩn Gram âm thường gây ra nguy hiểm hơn bệnh do vi khuẩn Gram dương gây ra.

- Giải thích:

+ Bao bọc bên ngoài thành tế bào của vi khuẩn Gram âm còn có lớp màng ngoài chứa kháng nguyên có bản chất là lipopolysaccharide. Đây là các độc tố do vi khuẩn sản sinh gây ra một số tác hại cho vật chủ như sốt, tiêu chảy,…

+ Bên cạnh đó, lớp màng ngoài còn có chức năng bảo vệ, ngăn chặn sự xâm nhập của thuốc kháng sinh, các chất độc tố là tổn thương tế bào vi khuẩn.

→ Bệnh do vi khuẩn Gram âm thường gây ra thường gây nhiều tác hại và khó chữa trị hơn.

Câu hỏi 5 trang 40 Sinh học 10: Tại sao tế bào chất là nơi diễn ra quá trình tổng hợp nhiều loại protein của tế bào?

Trả lời:

Tế bào chất chứa đầy đủ các chất vô cơ và hữu cơ tham gia quá trình tổng hợp protein. Đồng thời, tế bào chất cũng chứa nhiều ribosome – nơi tổng hợp protein. Bởi vậy, tế bào chất là nơi diễn ra quá trình tổng hợp nhiều loại protein của tế bào.

Câu hỏi 6 trang 41 Sinh học 10: Tên gọi “tế bào nhân sơ” xuất phát từ đặc điểm nào của tế bào?

Trả lời:

Tên gọi “tế bào nhân sơ” xuất phát từ đặc điểm là vùng nhân mang thông tin di truyền của tế bào nhân sơ không được bao bọc bởi màng nhân mà khu trú ở vùng tế bào chất.

Vận dụng trang 41 Sinh học 10: Hãy kể tên một số bệnh do vi khuẩn gây ra và đề xuất biện pháp phòng tránh các bệnh đó.

Trả lời:

Bài tập (trang 41)

Bài tập trang 41 Sinh học 10: Một bệnh nhân bị mắc bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn gây ra. Trong quá trình điều trị, bệnh nhân này cần phải sử dụng các loại kháng sinh khác nhau. Hiệu quả của kháng sinh được mô tả trong bảng sau.

Dựa vào kết quả ở bảng trên, hãy trả lời các câu hỏi sau:

1. Khả năng bệnh nhân này có thể nhiễm ít nhất mấy loại vi khuẩn? Tại sao?

2. Biết kháng sinh C có vai trò ức chế hoạt động tổng hợp protein của ribosome. Dựa vào cấu trúc tế bào vi khuẩn, hãy dự đoán nguyên nhân tại sao kháng sinh C có hiệu quả tương đối thấp?

3. Tại sao khi phối hợp hai loại kháng sinh B và C lại cho hiệu quả cao hơn so với khi sử dụng riêng lẻ?

Trả lời:

1. Khả năng bệnh nhân này nhiễm ít nhất 2 loại vi khuẩn. Vì: Có 2 kháng sinh B và C đều có hiệu quả nhất định trong việc điều trị bệnh.

2. Kháng sinh C có hiệu quả tương đối thấp do: Kháng sinh C có vai trò ức chế hoạt động tổng hợp protein của ribosome mà ribosome nằm trong tế bào chất hay nói cách khác ribosome được bảo vệ bởi lớp thành tế bào, màng sinh chất và lớp vỏ nhầy (ở một số vi khuẩn).

3. Khi kết hợp 2 loại kháng sinh B và C lại cho hiệu quả cao hơn là do: Cơ chế hoạt động của hai kháng sinh này hỗ trợ lẫn nhau làm tăng hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn.

Lý thuyết Sinh học 10 Bài 8: Tế bào nhân sơ

I. Đặc điểm chung của tế bào nhân sơ

Kích thước của một số loại tế bào

- Tế bào nhân sơ có những đặc điểm chung sau:

+ Có kích thước nhỏ khoảng 1 – 5 µm.

+ Chưa có nhân hoàn chỉnh (chưa có màng nhân), không có các bào quan có màng bao bọc.

+ Do có tỉ lệ S/V (diện tích bề mặt/thể tích) lớn và cấu tạo đơn giản, tế bào nhân sơ có khả năng trao đổi chất với môi trường nhanh, các phản ứng sinh hóa đơn giản, sinh trưởng và sinh sản nhanh.

- Sinh vật có cấu tạo từ tế bào nhân sơ được gọi là sinh vật nhân sơ:

+ Đại diện sinh vật nhân sơ: vi khuẩn, vi khuẩn cổ.

+ Hình dạng sinh vật nhân sơ: hình cầu (cầu khuẩn), hình xoắn (xoắn khuẩn), hình dấu phẩy (phẩy khuẩn), hình que (trực khuẩn),...

+ Một số loài sinh vật nhân sơ có thể liên kết với nhua tạo thành chuỗi, từng đôi hoặc nhóm nhỏ.

II. Cấu tạo tế bào nhân sơ

- Tế bào nhân sơ có cấu tạo đơn giản, gồm 3 thành phần chính:

+ Màng tế bào

+ Tế bào chất

+ Vùng nhân

- Ngoài ra, một số tế bào nhân sơ còn có một số thành phần khác như roi, lông, thành tế bào, vỏ nhầy,…

Cấu tạo điển hình của một trực khuẩn

1. Thành tế bào và màng sinh chất

a. Thành tế bào

- Cấu tạo: Được cấu tạo bởi peptidoglycan.

- Dựa vào cấu trúc và thành phần hóa học của peptidoglycan, vi khuẩn được chia làm 2 loại gồm vi khuẩn Gram dương (Gr+) và vi khuẩn Gram âm (Gr-). Việc phân loại Gram dương và Gram âm giúp có thể sử dụng các loại thuốc kháng sinh đặc hiệu để tiêu diệt từng loại vi khuẩn gây bệnh.

* So sánh cấu tạo thành tế bào của vi khuẩn gram dương và vi khuẩn gram âm:

Thành tế bào của vi khuẩn

- Chức năng: Thành tế bào có tác dụng quy định hình dạng và bảo vệ tế bào, chống lại áp lực của nước đi vào tế bào.

b. Màng sinh chất

- Vị trí: Nằm ngay bên dưới thành tế bào.

- Cấu tạo: Được cấu tạo từ lớp kép phospholipid và protein.

- Chức năng:

+ Kiểm soát quá trình vận chuyển các chất ra và vào tế bào.

+ Là nơi diễn ra một số quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng của tế bào.

c. Một số thành phần khác

- Vỏ nhầy: Cấu tạo từ polysaccharide có chức năng bảo vệ tế bào.

- Lông (nhung mao): Giúp vi khuẩn bám trên bề mặt tế bào hoặc các bề mặt khác.

- Roi (tiên mao): Được cấu tạo từ protein giúp vi khuẩn di chuyển.

2. Tế bào chất

- Cấu tạo:

+ Chứa 65 – 90% nước cùng các chất vô cơ và hữu cơ khác nhau.

+ Không có chứa bào quan có màng bao bọc, chỉ chứa ribosome 70 S – đây là bào quan duy nhất ở tế bào nhân sơ.

+ Trong tế bào chất của vi khuẩn, còn có các hạt và thể vùi có chức năng dự trữ các chất; ngoài ra, một số vi khuẩn còn có thêm plasmid (các DNA dạng vòng nhỏ) – đây là các phân tử DNA dạng vòng nhỏ quy định một số đặc tính của vi khuẩn như tính kháng thuốc.

- Chức năng:

+ Là nơi diễn ra các phản ứng sinh hóa, đảm bảo duy trì hoạt động sống của tế bào.

+ Các hạt và thể vùi có chức năng dự trữ các chất.

+ Các DNA dạng vòng nhỏ quy định một số đặc tính của vi khuẩn.

3. Vùng nhân

- Vị trí: Nằm khu trú ở một vùng tế bào chất.

- Cấu tạo:

+ Gồm một phân tử DNA xoắn kép, dạng vòng liên kết với nhiều loại protein khác nhau.

+ Không có màng nhân bao bọc.

- Chức năng: Chứa DNA mang thông tin di truyền quy định các đặc điểm của tế bào.

Vùng nhân của tế bào nhân sơ

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

Bài 9: Tế bào nhân thực

Bài 10: Thực hành: Quan sát tế bào

Ôn tập chương 2

Bài 1: Giới thiệu khái quát môn sinh học

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