Quá trình trao đổi chất diễn ra như sau:

- Vận chuyển thụ động là kiểu khuếch tán của các chất từ nơi có nồng độ chất tan cao đến nơi có nồng độ chất tan thấp, không tiêu tốn năng lượng.

+ Khuếch tán đơn giản là quá trình khuếch tán của các phân tử nhỏ, không phân cực qua màng tế bào.

+ Khuếch tán tăng cường là sự khuếch tán của các phân tử nhỏ tích điện, phân cực qua các kênh protein của màng tế bào.

+ Thẩm thấu là sự khuếch tán của các phân tử nước từ nơi có nồng độ chất tan thấp tới nơi có nồng độ chất tan cao.

- Vận chuyển chủ động là kiểu vận chuyển các chất từ nơi có nồng độ chất tan thấp đến nơi có nồng độ chất tan cao và cần có năng lượng.

- Các phân tử hay vật thể có kích thước lớn được vận chuyển qua màng bằng cách ẩm bào, thực bào và xuất bào nhờ sự biến dạng của màng tế bào và cần sử dụng năng lượng.

- Khái niệm trao đổi chất: Trao đổi chất ở tế bào là quá trình vận chuyển các chất ra, vào tế bào qua màng tế bào.

- Những loại chất có thể đi qua và không thể đi qua được lớp kép phospholipid:

+ Những loại chất có thể đi qua được lớp kép phospholipid là các chất tan trong lipid, các chất có kích thước nhỏ, không phân cực.

+ Những loại chất không thể đi qua lớp kép phospholipid là các chất không tan trong lipid, các chất phân cực, các chất có kích thước lớn.

- Giải thích: Do lớp kép phospholipid có tính kị nước, không phân cực nên chỉ những chất không phân cực và các phân tử có kích thước nhỏ mới có thể đi qua.

• Đặc điểm của vận chuyển thụ động:

- Vận chuyển thụ động là kiểu khuếch tán các chất từ nơi có nồng độ chất tan cao đến nơi có nồng độ chất thấp – xuôi chiều gradient nồng độ.

- Không tiêu tốn năng lượng.

- Các chất có thể khuếch tán qua lớp kép phospholipid hoặc qua các protein xuyên màng.

• Phân biệt khuếch tán đơn giản và khuếch tán tăng cường:

Tế bào rễ cây có thể hút được nước từ đất thông qua quá trình thẩm thấu. Sở dĩ, nước có thể thẩm thấu vào tế bào rễ cây vì tế bào của rễ cây có không bào trung tâm lớn, chứa nhiều chất tan nên có áp suất thẩm thấu cao hơn so với môi trường đất.

• Khái niệm thẩm thấu: Thẩm thấu là sự khuếch tán của các phân tử nước qua màng tế bào.

• Điều gì sẽ xảy ra nếu tế bào thực vật và động vật được đưa vào dung dịch nhược trương? Giải thích.

- Khi tế bào động vật ở trong môi trường nhược trương (nồng độ chất tan thấp hơn tổng nồng độ chất tan trong tế bào), nước sẽ khuếch tán từ bên ngoài vào trong tế bào tạo nên một áp lực lên màng tế bào khiến tế bào to ra và bị vỡ ra do không có thành tế bào.

- Khi tế bào thực vật ở trong môi trường nhược trương (nồng độ chất tan thấp hơn tổng nồng độ chất tan trong tế bào), nhờ có thành tế bào, nước chỉ đi vào một mức độ nhất định làm trương tế bào tạo nên lực cản chống lại sự khuếch tán của các phân tử nước vào tế bào.

Vận chuyển chủ động (hay vận chuyển tích cực) là kiểu vận chuyển các chất qua màng từ nơi có nồng độ chất tan thấp tới nơi có nồng độ chất tan cao (ngược chiều gradient nồng độ) và cần tiêu tốn năng lượng.

Tế bào vận chuyển được những phân tử protein có kích thước lớn ra khỏi tế bào nhờ quá trình xuất bào: Các protein có kích thước lớn cần được bao bọc trong túi vận chuyển, sau đó túi này liên kết với màng tế bào sau đó giải phóng các chất ra bên ngoài.

Tế bào có thể “chọn” được những chất cần thiết nhờ những protein thụ thể trên màng tế bào. Các chất thuốc thường được bao gói trong túi vận chuyển, trên túi vận chuyển này sẽ có thụ thể ăn khớp với thụ thể trên màng tế bào cần hấp thụ thuốc. Nhờ đó, chất thuốc trong túi vận chuyển này sẽ liên kết đặc hiệu với các thụ thể trên màng làm biến dạng, lõm vào phía trong tạo thành túi vận chuyển tách khỏi màng đi vào trong tế bào chất.

- Trong môi trường muối có nồng độ cao sẽ tạo ra môi trường ưu trương khiến nước từ trong tế bào vi khuẩn, nấm,… bị rút ra ngoài gây hiện tượng co nguyên sinh, dẫn đến vi sinh vật gây hại không thể tăng số lượng để phân hủy thực phẩm được. Điều đó giúp thực phẩm được bảo quản lâu hơn.

- Không chỉ giúp kéo dài thời gian sử dụng, thực phẩm ướp muối còn có hương vị đặc trưng khi được chế biến thành nhiều món ăn hấp dẫn.

Khi chẻ cuống rau muống ngâm vào nước thì các sợi rau lại cuộn tròn lại vì:

- Môi trường nước bên ngoài tế bào là môi trường nhược trương, nước sẽ đi vào bên trong tế bào làm tế bào trương lên.

- Tuy nhiên, ở rau muống, thành của các tế bào bên trong và thành của các tế bào bên ngoài không đều nhau (thành của tế bào bên ngoài dày hơn thành của tế bào bên trong) nên các tế bào bên ngoài sẽ ít bị nở ra, phía bên trong sẽ nở ra nhiều nên nó làm cho sợi rau cong lại.

Xâm nhập mặn hay còn gọi là đất bị nhiễm mặn. Đây là môi trường ưu trương, tức là môi trường bên ngoài có nồng độ chất tan cao hơn so với nồng độ chất tan trong tế bào. Mà trong môi trường ưu trương, áp suất thẩm thấu của tế bào thấp hơn áp suất thấu của môi trường khiến cây sẽ không hút được nước và muối khoáng. Đó chính là nguyên nhân khiến cho cây sẽ chết hàng loạt.

- Glycogen là chất dự trữ năng lượng ngắn hạn lí tưởng cho tế bào động vật vì:

+ Có cấu trúc đa phân, đơn phân là glucose liên kết với nhau với nhau bởi liên kết glycosidic → Dễ dàng bị thủy phân thành glucose khi cần thiết.

+ Có kích thước phân tử lớn hơn nên không thể khuếch tán qua màng tế bào.

+ Không hòa tan trong nước nên không làm thay đổi áp suất thẩm thấu của tế bào.

- Ngược lại, glucose có tính khử, dễ hòa tan trong nước và bị khuếch tán qua màng tế bào nên rất dễ bị hao hụt.