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

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

A. Lý thuyết Sinh học 10 Bài 15: Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng

I. Khái niệm tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng

- Tổng hợp là quá trình hình thành các chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản dưới sự xúc tác của enzyme.

- Trong quá trình tổng hợp, năng lượng có trong liên kết hóa học của các chất phản ứng được tích lũy trong liên kết hóa học của sản phẩm.

Ví dụ minh họa quá trình tổng hợp các chất

- Vai trò của tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng:

+ Cung cấp nguyên liệu cấu tạo nên tế bào và cơ thể.

+ Tích lũy năng lượng cho tế bào.

II. Quang hợp

1. Khái niệm quang hợp

- Quang hợp là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ nhờ năng lượng ánh sáng được hấp thụ bởi hệ sắc tố quang hợp.

- Phương trình tổng quát:

2. Cơ chế quang hợp

Quang hợp được diễn ra theo 2 pha: pha sáng và pha tối.

Sơ đồ hai pha của quá trình quang hợp

- Pha sáng:

 

+ Được thực hiện nhờ có hệ sắc tố quang hợp và các thành phần của chuỗi chuyền electron quang hợp nằm trên màng thylakoid.

+ Cơ chế: Hệ sắc tố quang hợp hấp thụ năng lượng ánh sáng và chuyển vào chuỗi chuyền electron quang hợp và tổng hợp ra ATP, NADPH. Phân tử O₂ được giải phóng từ pha sáng có nguồn gốc từ các phân tử nước.

- Pha tối (chu trình Calvin):

+ Diễn ra ở chất nền của lục lạp.

+ Cơ chế: Lấy ATP và NADPH từ pha sáng và tiến hành khử CO₂ thành carbohydrate.

Sơ đồ tóm tắt chu trình Calvin

3. Vai trò của quang hợp

Quang hợp đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự sống của sinh giới:

- Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng nuôi sống gần như toàn bộ sinh giới.

- Cung cấp nguồn nguyên liệu cho sản xuất công nghiệp, xây dựng và y học.

- Điều hòa hàm lượng O₂ và CO₂ trong khí quyển.

III. Hóa tổng hợp và quang tổng hợp ở vi khuẩn

1. Vai trò của quá trình hóa tổng hợp ở vi khuẩn

- Khái niệm hóa tổng hợp ở vi khuẩn: Hóa tổng hợp là quá trình các loài vi khuẩn hóa tự dưỡng có khả năng đồng hóa CO₂ để hình thành các hợp chất hữu cơ khác nhau nhờ năng lượng của các phản ứng oxi hóa.

- Vai trò của quá trình hóa tổng hợp ở vi khuẩn:

+ Thực hiện quá trình oxi hóa nhiều hợp chất khác nhau để lấy năng lượng.

+ Phần năng lượng giải phóng ra được dùng để tổng hợp chất hữu cơ.

- Các nhóm vi khuẩn hóa

+ Nhóm vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh: gồm các vi khuẩn có khả năng oxi hóa các hợp chất chứa lưu huỳnh (H₂S, S) thành sulfuric acid (H₂SO₄), một phần năng lượng từ quá trình đó được sử dụng để tổng hợp chất hữu cơ.

+ Nhóm vi khuẩn oxi hóa nitrogen: gồm các vi khuẩn nitrit hóa (oxi hóa NH₃ thành HNO₂) và nitrate hóa (oxi hóa HNO₂ thành HNO₃). Chúng sử dụng 6 – 7% năng lượng để tổng hơp glucose từ CO₂.

+ Nhóm vi khuẩn oxi hóa sắt: gồm các nhóm vi khuẩn lấy năng lượng từ quá trình oxi hóa sắt hóa trị hai (FeCO₃) thành sắt hóa trị ba (Fe(OH)₃).

Hoạt động chuyển hóa nitrogen của vi khuẩn

2. Vai trò của quá trình quang khử ở vi khuẩn

- Khái niệm quang tổng hợp ở vi khuẩn: Quang tổng hợp ở vi khuẩn là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng để khử CO₂ thành chất hữu cơ.

- Tùy vào sản phẩm được tạo thành, quang tổng hợp ở vi khuẩn được chia làm 2 dạng:

+ Quang hợp (thải O₂). Ví dụ: Vi khuẩn lam dùng H₂O là chất cho electron và H⁺ như ở thực vật và có giải phóng khí O₂.

Vi khuẩn lam

+ Quang khử (không thải O₂). Ví dụ: Vi khuẩn lưu huỳnh lục và tía lại dùng H₂S, S hoặc H₂ là chất cho electron và H⁺ và không giải phóng khí O₂.

Vi khuẩn lưu huỳnh màu tía

- Quá trình quang tổng hợp ở vi khuẩn được thực hiện nhờ các phân tử sắc tố nằm trên màng thylakiod (có nguồn gốc từ màng sinh chất).

- Vai trò:

+ Cung cấp nguồn chất hữu cơ cho các loài sinh vật dị dưỡng.

+ Điều hòa khí quyển và làm giảm ô nhiêm môi trường.

B. Bài tập trắc nghiệm Sinh học 10 Bài 15: Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng

Câu 1: Pha sáng của quá trình quang hợp được diễn ra ở

A. màng ngoài của lục lạp.

B. màng trong của lục lạp.

C. màng thylakoid của lục lạp.

D. chất nền của lục lạp.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: C

Pha sáng của quá trình quang hợp được diễn ra ở màng thylakoid của lục lạp.

Câu 2: Bản chất của pha sáng là

A. quá trình sử dụng ATP và NADPH để cố định CO₂ hình thành nên chất hữu cơ chủ yếu là carbohydrate.

B. quá trình chuyển hóa năng lượng ánh sáng mà hệ sắc tố hấp thụ được thành điện năng trong ATP và NADPH.

C. quá trình chuyển hóa năng lượng ánh sáng mà hệ sắc tố hấp thụ được thành hóa năng trong ATP và NADPH.

D. quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng để cố định CO₂ hình thành nên chất hữu cơ chủ yếu là carbohydrate.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: C

Bản chất của pha sáng là quá trình chuyển hóa năng lượng ánh sáng mà hệ sắc tố hấp thụ được thành hóa năng trong ATP và NADPH.

Câu 3: Oxygen được giải phóng trong quá trình quang hợp có nguồn gốc từ

A. carbon dioxide.

B. glucose.

C. ánh sáng.

D. nước.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: D

Oxygen được giải phóng trong quá trình quang hợp có nguồn gốc từ nước.

Câu 4: Sự kiện nào sau đây không xảy ra trong pha sáng?

A. Diệp lục hấp thu năng lượng ánh sáng.

B. Quang phân li nước tạo thành oxygen.

C. Khử CO₂ để hình thành nên carbohydrate.

D. Sử dụng năng lượng ánh sáng để tạo ATP.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: C

Khử CO₂ để hình thành nên carbohydratelà sự kiện xảy ra ở pha tối của quá trình quang hợp.

Câu 5: Sản phẩm của pha sáng được chuyển sang cho pha tối là

A. NADPH và ATP.

B. NADPH và O₂.

C. ATP và O₂.

D. ATP và CO₂.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: A

Sản phẩm của pha sáng được chuyển sang cho pha tối là NADPH và ATP.

Câu 6: Pha tối quang hợp diễn ra ở

A. màng thylakoid của lục lạp.

B. màng ngoài của lục lạp.

C. màng trong của lục lạp.

D. chất nền của lục lạp.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: D

Pha tối quang hợp diễn ra ở chất nền của lục lạp.

Câu 7: Quá trình tổng hợp các chất trong tế bào là

A. quá trình hình thành các chất đơn giản từ các chất hữu cơ phức tạp dưới sự xúc tác của enzyme.

B. quá trình hình thành các chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản dưới sự xúc tác của enzyme.

C. quá trình hình thành các chất đơn giản từ các chất hữu cơ phức tạp dưới sự xúc tác của hormone.

D. quá trình hình thành các chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản dưới sự xúc tác của hormone.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: B.

Tổng hợp các chất trong tế bào là quá trình hình thành các chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản dưới sự xúc tác của enzyme.

Câu 8: Cho các quá trình sau đây:

(1) Sự hình thành nucleic acid từ các nucleotide.

(2) Sự hình thành protein từ các amino acid.

(3) Sự hình thành lipid từ glycerol và acid béo.

(4) Sự hình thành lactose từ glucose và galactose.

Trong các quá trình trên, có bao nhiêu quá trình là quá trình tổng hợp các chất trong tế bào?

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: D

Cả 4 quá trình trên đều là quá tình tổng hợp các chất trong tế bào.

Câu 9: Phát biểu nào sau đây không đúng về quá trình tổng hợp các chất trong tế bào?

A. Quá trình tổng hợp là quá trình hình thành các chất phức tạp từ các chất đơn giản.

B. Quá trình tổng hợp có vai trò cung cấp nguyên liệu cấu tạo nên tế bào và cơ thể.

C. Quá trình tổng hợp là quá trình giải phóng năng lượng trong các chất phản ứng.

D. Quá trình tổng hợp có sự hình thành liên kết hóa học giữa các chất phản ứng.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: C

Quá trình tổng hợp các chất trong tế bào là quá trình tích lũy năng lượng trong các liên kết hóa học của sản phẩm.

Câu 10: Năng lượng được tích lũy qua quá trình tổng hợp các chất trong tế bào tồn tại ở dạng

A. hóa năng.

B. điện năng.

C. nhiệt năng.

Hiển thị đáp án

Đáp án đúng là: A

Trong quá trình tổng hợp các chất, năng lượng được tích lũy dưới dạng hóa năng trong các liên kết hóa học của sản phẩm.

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Sinh học 10 sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:       

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

Lý thuyết Bài 17: Thông tin giữa các tế bào

Lý thuyết Bài 18: Chu kỳ tế bào

Lý thuyết Bài 19: Quá trình phân bào

Lý thuyết Bài 21: Công nghệ tế bào