Giải Sinh 10 Cánh Diều Bài 5: Các nguyên tố hóa học và nước

Mở đầu

Hoạt động mở đầu SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 5 (trang 25): Dựa vào hình 5.1, hãy cho biết màng sinh chất (màng tế bào) được cấu tạo từ những hợp chất nào. Các hợp chất này được tạo thành từ những nguyên tố hóa học nào?
Sinh 10 Cánh Diều Bài 5: Các nguyên tố hóa học và nước
Trả lời:
- Màng sinh chất được cấu tạo từ các hợp chất Phospholipid, Protein, Cacbohydrate. Các hợp chất này được tạo thành từ các nguyên tố C, H, O, N, S, P.

I. Các nguyên tố hóa học

1. Các nguyên tố hóa học trong tế bào

Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 5 (trang 26): Cho biết các nguyên tố trong hình 5.2 thuộc nhóm nguyên tố đại lượng hay vi lượng. Tổng tỉ lệ phần trăm của các nguyên tố C, H, O, N là bao nhiêu và tỉ lệ này có ý nghĩa gì?
Sinh 10 Cánh Diều Bài 5: Các nguyên tố hóa học và nước
Trả lời:
- Các nguyên tố đại lượng: C, H, O, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg.
- Các nguyên tố vi lượng: Fe, Zn, Cu, I.
- Các nguyên tố đại lượng chính như C, H, O, N chiếm khối lượng lớn trong tế bào (96%). 
+ Tỉ lệ này cho thấy C, H, O, N là thành phần chủ yếu cấu tạo nên phân tử sinh học trong tế bào như carbohydrate, lipid, protein và nucleic acid.
+ Ngoài ra, H và O là nguyên tử cấu tạo nên nước, thành phần chủ yếu của cơ thể người.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 5 (trang 26): Kể tên một số bệnh do thiếu nguyên tố đại lượng, vi lượng ở sinh vật và nêu cách phòng những bệnh đó.
Trả lời:
* Một số bệnh do thiếu nguyên tố đại lượng:
– Thiếu Ca ở người sẽ gây loãng xương, chuột rút, thường xuyên đau ở bắp đùi, nách hoặc cánh tay,… → Biện pháp phòng tránh những bệnh đó: Có thể bổ sung Ca thông qua thức ăn (các loại hạt, sữa chua, cá mòi, hạnh nhân, rau lá xanh,…), các thực phẩm chức năng giàu Ca.
– Thiếu Mg ở thực vật làm cho lá xuất hiện các đốm vàng, ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của cây, mép lá cong lên, thiếu nặng cây có thể bị chết khô, chậm quá trình ra hoa,… → Biện pháp phòng tránh những bệnh đó: Có thể bổ sung sự thiếu hụt Mg nhờ phân bón.
* Một số bệnh do thiếu nguyên tố vi lượng:
– Thiếu I gây bệnh bướu cổ ở người → Biện pháp phòng tránh những bệnh đó: Bổ sung thực phẩm có iod như cá biển, nước mắm.
– Thiếu Fe gây xanh xao, thiếu máu ở người → Biện pháp phòng tránh những bệnh đó: Bổ sung Fe bằng cách tăng cường các loại thịt đỏ, rau xanh đậm trong khẩu phần ăn của người.
Vận dụng 1 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 5 (trang 26): Em cần lưu ý điều gì trong khẩu phần ăn để cung cấp đủ nhu cầu dinh dưỡng cho cơ thể? Vì sao?
Lời giải:
– Để cung cấp đủ nhu cầu dinh dưỡng cho cơ thể, trong khẩu phần ăn hàng ngày, cần:
+ Lựa chọn các thực phẩm chứa các chất dinh dưỡng cần thiết;
+ Ăn uống đa dạng, không nên chỉ ăn một số loại thực phẩm nhất định;
+ Ăn đầy đủ các loại rau, củ, quả để bổ sung các loại vitamin và khoáng chất cần thiết cho cơ thể.
– Giải thích: Cơ thể cần rất nhiều các loại nguyên tố dinh dưỡng khác nhau để có thể sinh trưởng, phát triển bình thường; thiếu bất kì nguyên tố dinh dưỡng nào cũng có thể gây ra các bệnh tật ở người.
- Mà nguồn cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng cho cơ thể được lấy từ thức ăn nhưng không có bất kì một loại thức ăn nào có thể cung cấp đủ lượng, đủ loại tất cả các chất dinh dưỡng cho cơ thể. Bởi vậy, cần ăn đủ lượng và đa dạng các loại thức ăn giúp cân bằng hàm lượng dinh dưỡng trong các bữa ăn, đảm bảo cung cấp đủ các chất dinh dưỡng cho cơ thể.
- Tuy nhiên, chế độ ăn cũng phụ thuộc vào bệnh lí sẵn có của mỗi người. Ví dụ: người tiểu đường nên giảm ăn tinh bột, đồ ngọt,…; Người bị mỡ máu nên giảm ăn đồ nhiều đạm;… Để làm được điều này em cần cân bằng các chất trong khẩu phần ăn và thay đổi phối hợp ăn nhiều loại thức ăn.
Vận dụng 2 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 5 (trang 26): Việc ghi thành phần dinh dưỡng trên bao bì đựng thực phẩm chế biến sẵn có ý nghĩa gì đối với người tiêu dùng? Cho một số ví dụ minh hoạ.
Lời giải:
– Các thành phần dinh dưỡng được ghi trên bao bì đựng thực phẩm có vai trò quan trọng. Việc ghi thành phần dinh dưỡng trên bao bì đựng thực phẩm chế biến sẵn có ý nghĩa giúp người tiêu dùng tự cân đối dinh dưỡng trong các khẩu phần ăn của bản thân và gia đình để lựa chọn đúng nhu cầu.
– Ví dụ:
+ Giá trị dinh dưỡng trên bao bì gói bim bim 30g
+ Thành phần dinh dưỡng trên vỏ thịt hộp.
+ Trẻ em còi xương, chậm lớn nên bổ sung các thực phẩm giàu canxi;
+ Người ăn kiêng nên chọn các loại thực phẩm chứa ít chất béo,…

2. Carbon

Câu hỏi 3 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 5 (trang 27): Carbon tham gia cấu tạo hợp chất nào trong các hợp chất sau đây: nước, hydrochloric acid, carbohydrate, protein, lipid, nucleic acid?
Trả lời:
- Trong các hợp chất trên, carbon tham gia cấu tạo các hợp chất là: carbohydrate, protein, lipid, nucleic acid. Đây chính là các hợp chất hữu cơ chính có trong tế bào.
Luyện tập 1 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 5 (trang 27): Quan sát hình 5.4 và cho biết carbon có thế tạo nên loại liên kết và loại mạch gì trong các hợp chất. Từ đó giải thích vai trò của nguyên tố carbon trong cấu tạo các hợp chất của tế bào.
Sinh 10 Cánh Diều Bài 5: Các nguyên tố hóa học và nước
Trả lời:
- Cacbon có thể tạo nên liên kế cộng hóa trị với các nguyên tử cacbon khác và các nguyên tử khác, có thể liên kết ở dạng mạch vòng, mạch nhánh.

II. Nước

1. Cấu tạo hóa học và tính chất vật lí, hóa học của nước

Câu hỏi 4 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 5 (trang 27): Các nhà khoa học thường dựa vào dấu hiệu nào để tìm kiếm sự sống ở các hành tinh trong vũ trụ? Vì sao?
Trả lời:
– Dựa vào dấu hiệu của nước, các nhà khoa học có thể dễ dàng tìm kiếm sự sống ở các hành tinh trong vũ trụ vì nước có vai trò vô cùng quan trọng, là “dung môi” của sự sống.
+ Lhành phần chủ yếu cấu tạo nên tế bào và cơ thể.
+ Nhờ có tính phân cực nên nước có khả năng hòa tan nhiều chất cần thiết cho hoạt động sống của tế bào.
+ Nước là nguyên liệu và môi trường của nhiều phản ứng sinh hóa diễn ra trong tế bào.
+ Nước là môi trường cho các phản ứng và trực tiếp tham gia vào nhiều phản ứng trong tế bào. Trong cơ thể, nước là môi trường vận chuyển các chất.
– Ngoài ra, theo lịch sử phát sinh và phát triển của sự sống trên Trái Đất, nước là môi trường sống ban đầu của mọi sự sống trên một hành tinh.
Câu hỏi 5 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 5 (trang 27): Quan sát hình 5.5 và cho biết tên các nguyên tử và liên kết hóa học trong phân tử nước.
Sinh 10 Cánh Diều Bài 5: Các nguyên tố hóa học và nước
Trả lời:
- Trong cấu tạo hóa học của phân tử nước có một nguyên tử oxygen (O) và hai nguyên tử hydrogen (H).
- Trong phân tử nước hình thành liên kết cộng hóa trị, phía nguyên tử hydrogen tích một phần điện tích dương, còn phía nguyên tử oxygen tích một phần điện tích âm.
Câu hỏi 6 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 5 (trang 27): Nêu các thể của nước. Khi nước bay hơi thì liên kết giữa các phân tử nước thay đối như thế nào?
Trả lời:
– Các thể của nước:
+ Rắn: Đông đặc thành đá, nước ở thể rắn có hình dạng xác định
+ Lỏng: Dạng nước
+ Khí: Dạng bay hơi
– Khi nước bay hơi, các liên kết hydrogen tách rời nhau, phân tử nước bị bẻ gãy, các phân tử nước chuyển động nhanh chóng.

2. Vai trò của nước

Câu hỏi 7 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 5 (trang 28): Vì sao nước là "dung môi của sự sống"?
Trả lời:
- Nước chiếm khoảng 70 % khối lượng tế bào. Nước là phân tử phân cực có khả năng hình thành liên kết hydrogen với nhau và với nhiều hợp chất khác. Do vậy, nước là dung môi hoà tan nhiều hợp chất làm môi trường phản ứng và môi trường vận chuyển; tham gia trực tiếp vào nhiều phản ứng hoá học; đóng vai trò điều hoà nhiệt độ tế bào và cơ thể.
Luyện tập 2 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 5 (trang 28): Lấy ví dụ một số phản ứng hóa học trong tế bào hoặc cơ thể có sự tham gia của nước.
Lời giải:
Một số phản ứng hóa học trong tế bào hoặc cơ thể có sự tham gia của nước:
- Phản ứng quang hợp xảy ra ở tế bào thực vật:
Sinh 10 Cánh Diều Bài 5: Các nguyên tố hóa học và nước
- Phản ứng thủy phân tinh bột trong tế bào:
Sinh 10 Cánh Diều Bài 5: Các nguyên tố hóa học và nước
Câu hỏi 8 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 5 (trang 28): Quan sát hình 5.7, cho biết nước điều hòa nhiệt độ tế bào và cơ thể như thế nào.
Sinh 10 Cánh Diều Bài 5: Các nguyên tố hóa học và nước
Trả lời:
– Nước điều hòa nhiệt độ tế bào và cơ thể thông qua hoạt động ngưng tụ và bay hơi. Khi nước bay hơi và ngưng tự giúp cơ thể và tế bào thải nhiệt.
– Sự thay đổi trạng thái của nước xảy ra do hoạt động phá vỡ hoặc hình thành các liên kết hydrogen giữa các phân tử nước khiến nước có khả năng hấp thụ và thải ra một lượng nhiệt lớn.
+ Ví dụ: Khi cơ thể vận động mạnh, cơ thể nóng lên. Lúc này, cơ thể sẽ nhận tín hiệu và tiết hành tiết mồ hôi, lỗ chân lông mở rộng, mồ hôi thoát ra đem theo một lượng nhiệt lớn làm mát cơ thể.
Vận dụng 3 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 5 (trang 28): Tại sao hằng ngày chúng ta phải uống đầy đủ nước? Cơ thể có biểu hiện gì khi bị mất nhiều nước?
Lời giải:
– Nước đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc duy trì ổn định hoạt động sống của cơ thể. Uống đúng và đủ nước mỗi ngày sẽ giúp cơ thể bạn đỡ mệt mỏi, tinh thần minh mẫn, giảm táo bón, phòng bệnh sỏi đường tiết niệu, cải thiện lưu lượng máu, giữ ẩm cho da, giúp làn da mịn màng. Vì vậy chúng ta cần uống đầy đủ nước để đảm bảo cho hoạt động sống bình thường của cơ thể.
– Biểu hiện của cơ thể khi mất nước:
+ Ở trẻ em: Khô miệng và khô lưỡi, khóc không có nước mắt, tã của trẻ không ướt sau mỗi 3 giờ, mắt má trũng, nặng hơn trẻ có thể rơi vào trạng thái lừ đừ,…
+ Ở người lớn: Khô miệng, ngủ gà, lơ mơ, yếu cơ, sốt/ớn lạnh, hoa mắt, chóng mặt,…
+ Các triệu chứng nặng (khi mất 10 – 15% tổng lượng nước trong cơ thể) gồm: không chảy mồ hôi, mắt trũng, da khô hoặc nhăn nheo, huyết áp thấp, nhịp tim tăng, sốt, mê sảng, mất ý thức. 
Vận dụng 4 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 5 (trang 28): Nêu biện pháp cấp cứu khi cơ thể mất nước do bị sốt cao, tiêu chảy.
Lời giải:
* Các biện pháp cấp cứu khi cơ thể bị mất nước khi sốt cao, tiêu chảy:
– Trong trường hợp trẻ sơ sinh hoặc trẻ nhỏ mất nước do tiêu chảy, có biểu hiện nôn hoặc sốt có thể sử dụng dung dịch oresol (nếu có) hoặc nước cháo muối. Đó là những dung dịch bù nước và điện giải rất tốt.
– Đối với người trưởng thành trong trường hợp mất nước nhẹ do tiêu chảy, nôn hoặc sốt chỉ cần uống nhiều nước để bù lại lượng nước mất đi. Lưu ý tuyệt đối không sử dụng nước trái cây hay nước ngọt vì có thể khiến tình trạng bệnh tệ hơn.
– Trong trường hợp mất nước nghiêm trọng kể cả đối với trẻ em hay người lớn đều là tình trạng cấp cứu và cần đưa ngay đến cơ sở y tế gần nhất để có hướng xử trí kịp thời. Lúc này, bù nước và điện giải theo cách thông thường sẽ không hiệu quả bằng truyền trực tiếp qua đường tĩnh mạch. Nước, muối và các chất điện giải truyền qua đường tĩnh mạch sẽ được hấp thu nhanh hơn do đó tăng tốc độ hồi phục của cơ thể.
– Chúng ta cần bổ sung thêm nước cho cơ thể, nước cơ thể dễ hấp thu nhất là nước muối sinh lí, oresol (0,9% NaCl).