A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
CHỦ ĐỀ 1: TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở SINH VẬT
1. Vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật
- Trao đổi chất ở sinh vật là quá trình cơ thể sinh vật lấy các chất từ môi trường cung cấp cho quá trình chuyển hoá trong tế bào, đồng thời thải các chất không cần thiết ra ngoài môi trường.
- Chuyển hoá năng lượng là sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác.
- Quá trình trao đổi chất luôn đi kèm với chuyển hoá năng lượng.
- Quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng đóng vai trò quan trọng đối với sinh vật như cung cấp nguyên liệu cấu tạo nên tế bào và cơ thể, cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống. Nhờ đó, sinh vật có thể duy trì sự sống, sinh trưởng, phát triển và sinh sản.
2. Quang hợp ở thực vật
- Quang hợp là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ nhờ năng lượng ánh sáng. Trong đó, năng lượng ánh sáng mặt trời được lục lạp ở lá cây hấp thụ, chuyển hoá thành dạng năng lượng hoá học tích trữ trong các hợp chất hữu cơ (glucose, tinh bột), đồng thời giải phóng khí oxygen.
- Phương trình quang hợp:
- Trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng luôn diễn ra đồng thời trong quá trình quang hợp.
- Lá cây có chức năng quang hợp. Các đặc điểm về cấu tạo và hình thái giúp lá thực hiện chức năng quang hợp như: phiến lá dẹt, rộng; mạng lưới gân lá dày đặc; lớp biểu bì có các khí khổng; các tế bào thịt lá chứa lục lạp; ...
- Một số yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp ở thực vật như: ánh sáng, nước, hàm lượng khí carbon dioxide, nhiệt độ, ...
- Trồng và bảo vệ cây xanh mang lại nhiều lợi ích như: cung cấp thức ăn cho các sinh vật, cân bằng hàm lượng khí carbon dioxide và oxygen trong không khí, làm sạch không khí, ...
3. Hô hấp tế bào
- Hô hấp tế bào là quá trình tế bào phân giải chất hữu cơ tạo thành carbon dioxide, nước, đồng thời giải phóng năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào và cơ thể.
- Phương trình hô hấp tế bào: Glucose + Oxygen → Nước + Carbon dioxide + Năng lượng (ATP + nhiệt)
- Quá trình tổng hợp và phân giải các chất hữu cơ trong tế bào là hai quá trình trái ngược nhưng có mối quan hệ mật thiết với nhau đảm bảo duy trì các hoạt động sống của tế bào.
- Cường độ của quá trình hô hấp tế bào bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố chủ yếu như: nhiệt độ, hàm lượng nước, nồng độ oxygen, nồng độ carbon dioxide.
- Vận dụng hiểu biết về quá trình hô hấp tế bào, người ta có thể dùng các biện pháp để làm giảm cường độ của quá trình hô hấp nhằm tăng hiệu quả bảo quản lương thực, thực phẩm. Một số biện pháp được dùng để bảo quản lương thực, thực phẩm như: bảo quản lạnh, bảo quản khô, bảo quản trong điều kiện nồng độ carbon dioxide cao và nồng độ oxygen thấp.
- Các biện pháp đảm bảo điều kiện thuận lợi cho quá trình hô hấp tế bào cũng góp phần bảo vệ sức khoẻ con người.
4. Trao đổi khí ở sinh vật
- Trao đổi khí là sự trao đổi các chất khí (carbon dioxide và oxygen) giữa cơ thể với môi trường.
- Thực vật trao đổi khí với môi trường chủ yếu qua khí khổng ở lá cây trong quá trình quang hợp và hô hấp.
- Khí khổng có hai tế bào hình hạt đậu, xếp úp vào nhau tạo ra lỗ khí. Khi khí khổng mở, các loại khí khuếch tán vào và ra khỏi lá.
- Ở động vật, trao đổi khí giữa cơ thể với môi trường diễn ra ở cơ quan trao đổi khí như bề mặt da, hệ thống ống khí, mang, hoặc phổi.
- Ở người, trao đổi khí diễn ra ở phổi. Khi hít vào, khí oxygen trong không khí được dẫn vào phổi đến các phế nang. Tại các phế nang, khí oxygen khuếch tán vào mạch máu, khí carbon dioxide từ máu sẽ khuếch tán vào phế nang và thải ra môi trường qua hoạt động thở ra.
5. Vai trò của nước và các chất dinh dưỡng đối với cơ thể sinh vật
- Nước là chất lỏng không màu, không mùi, không vị, sôi ở 100 °C và đông đặc ở 0 °C. Nước là dung môi hoà tan nhiều chất, có tính dẫn điện và dẫn nhiệt.
- Nước được cấu tạo từ các phân tử nước, mỗi phân tử nước được cấu tạo từ một nguyên tử oxygen và hai nguyên tử hydrogen. Do có hai đầu tích điện trái dấu nhau nên phân tử nước có tính phân cực. Vì vậy, các phân tử nước có thể liên kết với nhau và liên kết với các phân tử phân cực khác.
- Nước là thành phần chủ yếu cấu tạo nên tế bào cơ thể sinh vật. Nước có vai trò rất quan trọng trong các hoạt động sống của sinh vật như: điều hoà thân nhiệt, dung môi hoà tan và vận chuyển các chất, nguyên liệu và môi trường diễn ra các phản ứng chuyển hoá.
- Các chất dinh dưỡng có vai trò cung cấp nguyên liệu cấu tạo nên các thành phần của tế bào, giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển; cung cấp năng lượng; tham gia điều hoà các hoạt động sống của tế bào và cơ thể.
6. Trao đổi nước và các chất dinh dưỡng ở thực vật
- Nước và muối khoáng được hấp thụ vào rễ nhờ lông hút, qua các tế bào ở phần thịt vỏ, đi vào mạch gỗ của rễ, sau đó được vận chuyển lên thân và lá trong mạch gỗ của thân (dòng đi lên). Các chất hữu cơ do lá tổng hợp được vận chuyển đến các cơ quan trong mạch rây của thân (dòng đi xuống).
- Quá trình thoát hơi nước tạo động lực cho sự vận chuyển nước và muối khoáng trong cây, điều hoà nhiệt độ bề mặt lá, giúp khí carbon dioxide đi vào trong lá để cung cấp cho quá trình quang hợp và giải phóng khí oxygen ra ngoài môi trường.
- Quá trình thoát hơi nước ở lá được điều chỉnh nhờ hoạt động đóng, mở của khí khổng.
- Một số yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến trao đổi nước và các chất dinh dưỡng ở thực vật gồm: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, độ tơi xốp của đất, hàm lượng khoáng và độ pH của đất.
- Nguyên tắc của việc tưới nước và bón phân hợp lí cho cây là đúng loại, đúng lúc, đúng lượng và đúng cách.
- Việc tưới nước và bón phân hợp lí cho cây giúp nâng cao năng suất cây trồng, bảo vệ môi trường tự nhiên và sức khỏe con người.
7. Trao đổi nước và các chất dinh dưỡng ở động vật
- Nhu cầu sử dụng nước ở động vật khác nhau tùy theo loài, nhiệt độ môi trường, loại thức ăn, giới tính, cường độ hoạt động, tình trạng sức khoẻ, ...
- Nước được cung cấp cho cơ thể động vật chủ yếu qua thức ăn và nước uống, thải ra khỏi cơ thể thông qua hô hấp, toát mồ hôi, bài tiết nước tiểu và phân.
- Con đường thu nhận và tiêu hoá thức ăn trong ống tiêu hoá ở người diễn ra gồm các giai đoạn chính: thu nhận, biến đổi thức ăn; hấp thụ các chất dinh dưỡng và thải các chất cặn bã.
- Con đường vận chuyển các chất trong ống tiêu hoá ở người: miệng thực quản → dạ dày → ruột non → ruột già → trực tràng → hậu môn.
- Nước, các chất dinh dưỡng, sản phẩm thải của quá trình trao đổi chất, ... được vận chuyển trong cơ thể động vật nhờ hoạt động của hệ tuần hoàn.
- Ở người, sự vận chuyển các chất được thực hiện thông qua vòng tuần hoàn phổi và vòng tuần hoàn các cơ quan.
- Nhu cầu dinh dưỡng của mỗi người là khác nhau tùy thuộc vào độ tuổi, trạng thái sinh lí, giới tính, hoạt động hằng ngày, ... Để cơ thể hoạt động bình thường, cần có chế độ dinh dưỡng hợp lí, không ăn quá thừa hoặc quá thiếu các chất cần thiết.
- Cần sử dụng các nguồn thực phẩm sạch, bảo quản và chế biến thực phẩm đúng cách để đảm bảo vệ sinh ăn uống, qua đó bảo vệ sức khoẻ con người.
Bài tập & Lời giải
B. CÁC DẠNG BÀI TẬP
CHỦ ĐỀ 1: TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở SINH VẬT
Dạng 1: Vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật
Bài tập 1: Hãy nêu khái niệm và cho biết vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật.
Bài tập 2: Điền đúng (Đ), sai (S) vào các phát biểu về quá trình trao đổi chất ở sinh vật.
Phát biểu | Đ/S |
Chuyển hóa các chất ở tế bào được thực hiện qua quá trình tổng hợp và phân giải các chất. | ? |
Chuyển hóa các chất luôn đi kèm với giải phóng năng lượng. | ? |
Trao đổi chất ở sinh vật gồm quá trình trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường và chuyển hóa các chất diễn ra trong tế bào. | ? |
Tập hợp tất cả các phản ứng diễn ra trong và ngoài cơ thể được gọi là quá trình trao đổi chất. | ? |
Bài tập 3: Tại sao một chế độ ăn kiêng nghiêm ngặt sẽ làm giảm quá trình trao đổi chất của cơ thể?
Xem lời giải
Dạng 2: Quang hợp ở thực vật
Bài tập 1: Nêu khái niệm và viết phương trình tổng quát của quang hợp.
Bài tập 2: Trả lời các ý sau:
a) Trình bày vai trò của lá cây với chức năng quang hợp.
b) Ở các loài cây có lá biến đổi như xương rồng, cành giao, … bộ phận nào trên cây sẽ thực hiện quá trình quang hợp?
Bài tập 3: Một số loại cây như: cây lưỡi hổ, cây kim tiền, cây vạn niên thanh, ... là các loại cây cảnh trồng trong nhà mà vẫn tươi tốt. Em hãy giải thích cơ sở khoa học của hiện tượng đó.
Xem lời giải
Dạng 3: Hô hấp tế bào
Bài tập 1: Hô hấp tế bào là gì? Viết phương trình hô hấp diễn ra ở tế bào?
Bài tập 2: Nêu vai trò của quá trình hô hấp tế bào đối với cơ thể? Nếu hoạt động hô hấp tế bào bị ngừng lại thì hậu quả gì sẽ xảy ra?
Bài tập 3: Vận dụng kiến thức vể hô hấp tế bào hãy giải thích vì sao khi đói, cơ thể người thường cử động chậm và không muốn hoạt động.
Xem lời giải
Dạng 4: Trao đổi khí ở sinh vật
Bài tập 1: Trao đổi khí ở sinh vật là gì? Ở thực vật, động vật trao đổi khí với môi trường chủ yếu qua cơ quan nào?
Bài tập 2: Vẽ sơ đồ mô tả đường đi của khí qua khí khổng ở lá cây trong quá trình quang hợp và quá trình hô hấp.
Bài tập 3: Hãy giải thích:
a) Vì sao khi bắt cá bỏ lên môi trường cạn sau một khoảng thời gian thì cá sẽ chết?
b) Vì sao khi tập thể dục hoặc vận động mạnh, sự trao đổi khí diễn ra nhanh hơn?
Xem lời giải
Dạng 5: Vai trò của nước và các chất dinh dưỡng đối với cơ thể sinh vật
Bài tập 1: Nêu vai trò của nước đối với sinh vật. Điều gì sẽ xảy ra nếu sinh vật bị thiếu nước? Cho ví dụ.
Bài tập 2: Các nhóm chất dinh dưỡng có những vai trò gì đối với cơ thể sinh vật? Cho ví dụ.
Bài tập 3: Khi một người được cung cấp thiếu hoặc thừa nhiều chất dinh dưỡng hơn nhu cầu cơ thể cần có thể xảy ra hiện tượng gì? Theo em, cần làm gì để khắc phục những vấn đề trên?
Xem lời giải
Dạng 6: Trao đổi nước và các chất dinh dưỡng ở thực vật
Bài tập 1: Quá trình trao đổi nước và các chất dinh dưỡng ở thực vật diễn ra như thế nào? Có những yếu tố nào ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nước và các chất dinh dưỡng ở thực vật?
Bài tập 2: Đôi khi, ta có thể thấy hiện tượng có các giọt nước ở mép lá vào buổi sáng sớm. Hãy giải thích nguyên nhân của hiện tượng này.
Bài tập 3: Vì sao dưới bóng cây mát hơn dưới mái che bằng vật liệu xây dựng?
Xem lời giải
Dạng 7: Trao đổi nước và các chất dinh dưỡng ở động vật
Bài tập 1: Em hãy mô tả con đường thu nhận, tiêu hóa và con đường vận chuyển thức ăn trong ống tiêu hóa ở người?
Bài tập 2: Vì sao chúng ta cần uống nhiều nước khi trời nóng hoặc khi vận động mạnh?
Bài tập 3: Bạn A cao 1m 40, nặng 50kg, theo khuyến nghị của Viện dinh dưỡng quốc gia năm 2012. Trẻ em ở tuổi vị thành niên cần 40ml nước/ 1kg thể trọng em hãy tính toán và đưa ra lời khuyên cho bạn A về nhu cầu cung cấp nước và chế độ ăn uống hàng ngày cho bản thân bạn A để bạn có một cơ thể khỏe mạnh.