Sinh 10 bài 13 VUIHOC: Khái quát về năng lượng và chuyển hoá vật chất

1. Năng lượng và các dạng năng lượng trong tế bào

1.1. Khái niệm

Năng lượng là đại lượng đặc trưng biểu thị cho khả năng sinh công. Dựa vào trạng thái có sẵn khi sinh công, người ta chia năng lượng thành 2 loại: động năng và thế năng.

- Động năng là dạng năng lượng sẵn sàng cho sự sinh ra công. 

- Thế năng là loại năng lượng dự trữ, có tiềm năng cho sự sinh công.

1.2. Các dạng năng lượng trong tế bào - sinh 10 bài 13

Năng lượng bên trong tế bào tồn tại dưới các dạng khác nhau như hoá năng, điện năng, nhiệt năng,.... 

Nhiệt năng giữ nhiệt độ ổn định cho tế bào và cơ thể còn lại thì hầu như là dạng năng lượng vô ích vì không có khả năng sinh công. 

Năng lượng chủ yếu trong tế bào là dạng năng lượng hoá năng. Sự chênh lệch về nồng độ các ion trái dấu nhau giữa bên trong và bên ngoài của màng tạo ra sự chênh lệch điện thế.

1.3. ATP - đồng tiền năng lượng của tế bào

ATP (ađênôzin triphôtphat) là hợp chất cao năng và được gọi là “đồng tiền năng lượng của tế bào”.

1.3.1. Cấu tạo của ATP

- Thành phần hóa học của phân tử ATP bao gồm:

  + 1 phân tử Bazơ nitơ:  Ađênin.
  + 1 phân tử đường Ribôzơ.
  + 3 nhóm phôtphat.
- Các nhóm phôtphat (P) mang điện tích âm nên sẽ có xu hướng đẩy nhau, làm cho 2 nhóm phôtphat (P) ngoài cùng rất dễ bị phá vỡ → giải phóng ra năng lượng.

- 2 nhóm phôtphat (P) cuối cùng dễ bị phá vỡ để giải phóng ra năng lượng.

- ATP truyền năng lượng cho các hợp chất khác sau đó trở thành ADP (2 nhóm photphat) và lại được gắn thêm 1 nhóm phôtphat để trở thành ATP.
                                ATP ⇔ ADP + Pi + năng lượng

1.3.2. Chức năng của ATP

Vai trò của ATP trong tế bào:
- Cung cấp năng lượng cho các phản ứng trong quá trình sinh tổng hợp của tế bào.
- Cung cấp năng lượng cho quá trình vận chuyển các chất qua màng tế bào (vận chuyển chủ động).
- Sinh công cơ học.

2. Chuyển hoá vật chất - sinh 10 bài 13

2.1. Khái niệm chuyển hoá vật chất

Chuyển hóa vật chất là tổng hợp các phản ứng sinh hóa diễn ra ở bên trong tế bào, quá trình này luôn kèm theo chuyển hóa năng lượng.

2.2. Đồng hoá và dị hoá

Chuyển hóa vật chất gồm 2 quá trình là đồng hoá và dị hoá:
- Đồng hóa: là quá trình tổng hợp nên các chất hữu cơ phức tạp bên trong cơ thể từ các chất đơn giản.
- Dị hóa: là quá trình phân giải các chất hữu cơ phức tạp từ bên ngoài thành các chất đơn giản khi vào trong cơ thể.

Quá trình tổng hợp và phân giải ATP được mô tả như sau:

3. Luyện tập sinh 10 bài 13: Khái quát về năng lượng và chuyển hoá vật chất

3.1. Bài tập cơ bản và nâng cao SGK

Câu 1: Trong tế bào có tồn tại những dạng năng lượng gì? Các dạng năng lượng này được sử dụng trong những hoạt động sống gì? 

Lời giải chi tiết:

Trong tế bào sống tồn tại các dạng năng lượng điển hình như: hoá năng chứa trong các liên kết hoá học (ATP, NADH, FADH2...), điện năng (sự chênh lệch ion giữa hai bên màng), nhiệt năng.

Trong tế bào, năng lượng được dùng cho các hoạt động sống như là:

• Tổng hợp các chất hóa học cần thiết cho sự sống của tế bào. 

• Vận chuyển các chất qua màng sinh chất.

• Sinh công cơ học. 

• Sưởi ấm cơ thể... 

Câu 2: Tại sao lại nói rằng ATP là đồng tiền năng lượng của tế bào?  

Lời giải chi tiết:

ATP là hợp chất được cấu tạo từ các thành phần 1 bazơ ađênin, 1 đường ribôzơ và 3 nhóm phôtphat. Liên kết phôtphat thứ hai và thứ ba trong phân tử là phần năng lượng lớn tích lũy và khi các nhóm phôtphat này bị phá vỡ → năng lượng được giải phóng.

Khi ATP bị phân giải nhờ enzim → ADP thì nhóm phôtphat lại liên kết với ADP để tạo thành ATP nhờ nguồn năng lượng tạo ra từ các phản ứng giải phóng năng lượng.

ATP là một dạng năng lượng được tế bào sản sinh ra để sử dụng cho mọi phản ứng của tế bào và được gọi là đồng tiền năng lượng của tế bào.

Câu 3: Tại sao năng lượng ATP có vai trò rất quan trọng đối với hoạt động sống của mọi tế bào?

Lời giải chi tiết:

Năng lượng có trong thức ăn (dạng năng lượng này được đưa vào tế bào dưới dạng các chất hấp thu được như axit amin, glucôzơ, axit béo...) đều có thể được chuyển đổi thành năng lượng có ở những phân tử ATP dễ sử dụng.
ATP có vai trò thiết yếu trong các hoạt động sống của tế bào như quá trình sinh tổng hợp các chất, vận chuyển các chất qua màng sinh chất, dẫn truyền xung thần kinh, co cơ,...

Câu 4: Liên kết cao năng trong phân tử ATP rất dễ tách ra và giải phóng năng lượng. Tại sao?

Lời giải chi tiết:

Gốc p tích điện âm nên khi 2 gốc p liên kết với nhau thì sẽ có hiện tượng do tích điện cùng dấu. Do vậy liên kết p ~ p ở trong phân tử ATP là liên kết cao năng, rất dễ bị tách ra để giải phóng năng lượng.

Câu 5: Một ví dụ về quá trình chuyển hóa vật chất?

Lời giải chi tiết:

Quá trình chuyển hóa glucose thành axit piruvic là một quá trình chuyển hóa vật chất, trong đó được thực hiện bởi các phản ứng hóa học, nhờ sự xúc tác của enzym.

Đăng ký ngay để được các thầy cô tư vấn và xây dựng lộ trình đạt điểm cao

3.2. Bài tập trắc nghiệm sinh 10 bài 13: Chuyển hóa vật chất và năng lượng

Câu 1: Dựa vào việc có sẵn sàng sinh công hay không, người ta phân chia năng lượng thành bao nhiêu loại ?

A. 3 loại                   B. 5 loại                        C. 4 loại                          D. 2 loại

Câu 2: Các dạng tồn tại của năng lượng là gì?

A. Thế năng

B. Động năng

C. Quang năng

D. Cả A và B

Câu 3: Năng lượng trong tế bào tồn tại một cách tiềm ẩn và chủ yếu ở dưới dạng nào?

A. Quang năng.

B. Hoá năng.

C. Nhiệt năng.

D. Cơ năng.

Câu 4: Dạng năng lượng nào dưới đây là dạng năng lượng tiềm ẩn và có chủ yếu trong tế bào?

A. Điện năng.

B. Quang năng.

C. Hóa năng.

D. Cơ năng.

Câu 5: Dạng năng lượng chủ yếu tồn tại trong tế bào là dạng năng lượng nào?

A. Nhiệt năng và thế năng

B. Hóa năng và động năng

C. Nhiệt năng và hóa năng

D. Điện năng và động năng.

Câu 6: “Đồng tiền năng lượng của tế bào” là tên gọi cho của loại hợp chất cao năng nào ?

A. NADPH                  B. ATP                    C. ADP                    D. FADH2

Câu 7: Khi nói về ATP, phát biểu nào sau đây chưa chính xác?

A. Là một hợp chất cao năng

B. Là “đồng tiền năng lượng trong tế bào”

C. Là hợp chất tiềm ẩn nhiều năng lượng nhất trong tế bào

D. Được sinh ra từ quá trình chuyển hóa vật chất và được dùng trong các hoạt động sống của mọi tế bào

Câu 8: Ađênôzin triphôtphat là tên đầy đủ của hợp chất nào sau đây?

A. ARP                 B. ANP                   C. APP                       D. ATP

Câu 9: ATP được cấu tạo từ các thành phần nào?

A. Ađênôzin, đường ribôzơ, 3 nhóm photphat.

B. Ađênôzin, đường đêôxiribôzơ, 3 nhóm photphat.

C. Ađênin, đường ribôzơ, 3 nhóm photphat.

D. Ađênin, đường đêôxiribôzơ, 3 nhóm photphat.

Câu 10: ATP được cấu tạo từ 3 thành phần nào dưới đây?

A. Bazơ nitơ ađênôzin, đường ribozo và 2 nhóm photphat

B. Bazơ nitơ ađênôzin, đường deoxiribozo, 3 nhóm photphat

C. Bazơ nitơ ađênin, đường ribozo, 3 nhóm photphat

D. Đường deoxiribozo, Bazơ nitơ ađênin, 1 nhóm photphat

Câu 11: Ngoài phân tử bazơ nitơ, thành phần còn lại trong cấu tạo của phân tử ATP là

A. 3 phân tử đường ribôzơ + 1 nhóm phôtphat.

B. 3 phân tử đường đêôxiribôzơ + 1 nhóm phôtphat,

C. 1 phân tử đường ribôzơ kết hợp với 3 nhóm phôtphat.

D. 1 phân tử đường đêôxiribôzơ + 3 nhóm phôtphat.

Câu 12: Bên trong tế bào, ATP chủ yếu được sản xuất ra từ: 

A. Ti thể.

B. Tế bào chất

C. Lục lạp.

D. Riboxom.

Câu 13: ATP chủ yếu được sinh ra ở trong bào quan nào?

A. Lục lạp.

B. Lưới nội chất

C. Ti thể.

D. Thể Gôngi.

Câu 14: ATP là một phân tử thiết yếu trong quá trình trao đổi chất vì:

A. ATP chứa các liên kết photphat cao năng dễ dàng bị phá vỡ để giải phóng ra năng lượng.

B. Các liên kết photphat cao năng trong ATP dễ hình thành nhưng khó để phá huỷ.

C. ATP dễ dàng lấy được từ môi trường ngoài cơ thể.

D. ATP vô cùng bền vững và chứa nhiều năng lượng.

Câu 15: ATP được coi là “đồng tiền năng lượng của tế bào” bởi vì:

(1) ATP là hợp chất cao năng 

(2) ATP có thể dễ dàng truyền năng lượng cho các hợp chất khác qua hoạt động chuyển nhóm photphat cuối cùng cho các chất đó để tạo thành ADP 

(3) ATP được dùng trong mọi hoạt động sống cần tiêu tốn năng lượng của tế bào 

(4) ATP được sinh ra từ mọi chất hữu cơ trải qua quá trình oxi hóa trong tế bào

Các giải thích đúng là:

A. (1), (2), (3) B. (3), (4)

C. (2), (3), (4) D. (1), (2), (3), (4)

Câu 16: Tại sao lại nói ATP chính là đồng tiền năng lượng của tế bào?

A. ATP có vai trò vận chuyển các chất qua màng sinh chất.

B. ATP tham gia hầu hết các hoạt động sống của tế bào

C. ATP có nhiệm vụ tổng hợp nên các chất cần thiết cho tế bào.

D. ATP sinh ra công cơ học.

Câu 17: Trong từng phân tử ATP có tổng số lượng bao nhiêu liên kết cao năng?

A. 2                     B. 1                           C. 3                               D. 4

Câu 18: ATP truyền năng lượng cho các hợp chất khác thông qua chuyển nhóm photphat cuối cùng cho các chất đó để trở thành

A. Bazơ nitơ ađênin

B. ADP

C. Đường ribôzơ

D. Hợp chất cao năng

Câu 19: Cho các phân tử: 

(1) ATP                  (2) ADP                     (3) AMP                      (4) N2O 

Những phân tử có chứa các liên kết cao năng là:

A. (1), (2)

B. (1), (3)

C. (1), (2), (3)

D. (1), (2), (3), (4)

Câu 20: ATP là một hợp chất cao năng, năng lượng của ATP tích lũy chủ yếu ở đâu?

A. Cả 3 nhóm photphat

B. 2 liên kết photphat gần với phân tử đường

C. 2 liên kết giữa 2 nhóm photphat ở ngoài cùng

D. Chỉ duy nhất 1 liên kết photphat ngoài cùng

Đáp án gợi ý:

Qua bài viết này, VUIHOC mong rằng có thể giúp các em hiểu được phần nào kiến thức về Bài 13 Sinh 10 - Chuyển hóa vật chất và năng lượng. Để học nhiều hơn các kiến thức Sinh học 10 cũng như Sinh học THPT thì các em hãy truy cập vuihoc.vn hoặc đăng ký khoá học với các thầy cô VUIHOC ngay bây giờ nhé!

>>> Bài viết liên quan:

Sinh 10 Bài 14 VUIHOC: Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất

Phân biệt nhập bào và xuất bào - Sinh 10 VUIHOC

Lý thuyết và bài tập vận chuyển chất qua màng sinh chất - VUIHOC Sinh 10