Ôn tập kiến thức
Bài tập
Bài tập 1: Sự mất nước ảnh hưởng như thế nào đến hoạt động của tế bào? Giải thích.Lời giải:
+ Ảnh hưởng đến hình dạng, cấu trúc của tế bào.
+ Các hoạt động sống, các quá trình trao đổi chất, chuyển hóa năng lượng trong tế bào sẽ bị rối loạn, các phản ứng hóa sinh trong tế bào không được diễn ra.
+ Ngưng trệ quá trình vận chuyển các chất, làm mất cân bằng nội môi.
+ Rối loạn cơ chế điều hòa thân nhiệt khiến thân nhiệt bất thường, ảnh hưởng đến sự hoạt động bình thường của các enzyme, hormone,… trong tế bào.
Bài tập 2: Hãy lấy ví dụ một phân tử sinh học và nêu cấu trúc phù hợp với chức năng của nó.
Lời giải:
* Phân tử DNA.
– Đặc điểm cấu trúc phù hợp với chức năng lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền của DNA:
+ Đặc điểm cấu trúc giúp DNA đảm nhận được chức năng mang thông tin di truyền: DNA là một đại phân tử hữu cơ, cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là 4 loại nucleotide. Từ 4 loại nucleotide do số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp khác nhau đã tạo ra rất nhiều loại DNA khác nhau vừa đa dạng vừa đặc thù, đảm bảo cho việc mang một lượng lớn thông tin di truyền.
+ Đặc điểm cấu trúc giúp DNA thực hiện chức năng bảo quản thông tin di truyền:
=> Trên mỗi mạch đơn của phân tử DNA, các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị bền vững, đảm bảo sự ổn định của DNA (thông tin di truyền) qua các thế hệ.
=> Các cặp nucleotide thuộc hai mạch liên kết với nhau bằng rất nhiều các liên kết hydrogen tạo cho chiều rộng của DNA ổn định, các vòng xoắn của DNA dễ dàng liên kết với protein tạo cho cấu trúc DNA ổn định, thông tin di truyền được điều hòa và bảo quản.
=> Đồng thời, với hai mạch của DNA được liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung (A – T, G – C) nên khi 1 mạch xảy ra sai hỏng thì có thể dùng mạch còn lại để làm khuôn tiến hành sửa chữa.
+ Đặc điểm cấu trúc giúp DNA thực hiện chức năng truyền đạt thông tin di truyền:
=> Hai mạch của DNA được liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung (A – T, G – C) nên từ một mạch làm khuôn có thể tổng hợp nên mạch bổ sung giúp tế bào có thể nhân đôi phân tử DNA một cách chính xác, đảm bảo sự truyền đạt thông tin di truyền.
=> Trên mạch kép các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen. Liên kết hydrogen không bền vững nên dễ dàng cắt đứt trong quá trình nhân đôi DNA.
* Phân tử enzyme
– Chức năng của enzyme: xúc tác sinh học cho hầu hết các phản ứng của tế bào.
– Cấu tạo của enzyme: Enzyme được cấu tạo từ protein, một số có thêm thành phần không phải là protein (coenzyme) có thể là các ion kim loại hoặc các hợp chất hữu cơ.
Trong phân tử enzyme có 1 vùng nhỏ có cấu trúc không gian gọi là trung tâm hoạt động. Khi cơ chất liên kết vào, trung tâm hoạt động thay đổi hình dạng để khớp với cơ chất (mô hình “khớp cảm ứng”). Sự liên kết này thường bằng các liên kết yếu, tạm thời nhưng tạo điều kiện cho sự biến đổi cơ chất một cách nhanh chóng để liên kết với các cơ chất tiếp theo.
* Phân tử Protein:
– Để thực hiện các hoạt động sống, protein phải có cấu trúc không gian 3 chiều đặc trưng, được hình thành từ các bậc cấu trúc khác nhau.
+ Cấu trúc bậc 1 của phân tử protein là trình tự sắp xếp các amino acid trong chuỗi polypeptide và được ổn định bằng liên kết peptide. Cấu trúc bậc 1 đặc trưng cho từng loại protein và là một cơ sở để xác định quan hệ họ hàng của các sinh vật.
+ Cấu trúc bậc 2 là dạng xoắn hoặc gấp nếp cục bộ trong không gian của chuỗi polypeptide nhờ các liên kết hydrogen giữa các nguyên tử H và O của các liên kết peptide.
+ Cấu trúc bậc 3 là dạng cuộn lại trong không gian của toàn chuỗi polypeptide nhờ liên kết disulfide (S – S) giữa hai gốc cysteine ở xa nhau trong chuỗi và các liên kết yếu như tương tác kị nước, liên kết hydrogen, liên kết ion giữa các gốc R.
+ Đối với những phân tử protein gồm hai hay nhiều chuỗi polypeptide có cấu trúc không gian ba chiều đặc trưng, các chuỗi này tương tác với nhau tạo thành cấu trúc bậc 4.
Bài tập 3: Nếu xem tế bào nhân thực như một nhà máy sản xuất một sản phẩm nào đó thì thành phần cấu trúc nào đóng vai trò là: cổng ra vào, bộ phận điều khiển, bộ phận trực tiếp làm ra sản phẩm đó, bộ phận đốt nhiên liệu để tạo ra sản phẩm, bộ phận đóng gói sản phẩm? Vì sao?
Lời giải:
Bài tập 4: Trong chuỗi phản ứng ở hình 16.8, xác định trung tâm hoạt động, cơ chất, sản phẩm của các enzyme E1, E2, E3.
Lời giải:
Nêu tên các chất X, Y, T, H và tên các quá trình chuyển hóa tương ứng với các chất đó. Năng lượng được chuyển hóa trong các quá trình đó như thế nào?
Lời giải:
- Tên các chất X, Y, T, H là:
+ X là Nước hoặc Carbon dioxide.
+ Y là Carbon dioxide hoặc Nước.
+ T là Pyruvic acid.
+ H là Ethanol.
- Tên các quá trình chuyển hóa tương ứng với các chất:
+ Quá trình X + Y → Glucose là quá trình quang tổng hợp.
+ Quá trình Glucose → T là quá trình đường phân.
+ Quá trình T → X + Y khi có O2 là quá trình hô hấp tế bào.
+ Quá trình T → H khi không có O2 diễn ra ở nấm men là quá trình lên men.
- Năng lượng được chuyển hóa trong các quá trình trên:
+ Quá trình quang tổng hợp: Năng lượng ánh sáng được chuyển hóa thành năng lượng hóa học trong các chất hữu cơ.
+ Quá trình hô hấp tế bào: Năng lượng hóa học trong glucose được chuyển hóa thành năng lượng hóa học dễ sử dụng tích trữ trong ATP và năng lượng nhiệt.
+ Quá trình lên men: Năng lượng hóa học trong trong glucose được chuyển hóa thành năng lượng hóa học trong ATP và chất hữu cơ (ethanol).
Bài tập 6: Trình bày các giai đoạn của quá trình truyền thông tin giữa tế bào tuyến nội tiết và tế bào đích.
Lời giải:
* Các giai đoạn của quá trình truyền thông tin giữa tế bào tuyến nội tiết và tế bào đích:
– Giai đoạn (1) Tiếp nhận thông tin: Các phân tử tín hiệu liên kết với thụ thể làm thay đổi hình dạng thụ thể dẫn đến hoạt hóa thụ thể.
– Giai đoạn (2) Truyền tin nội bào: Các phân tử tín hiệu được truyền trong tế bào thông qua sự tương tác giữa các phân tử dẫn đến đáp ứng tế bào. Thụ thể được hoạt hóa sẽ hoạt hóa các phân tử nhất định trong tế bào theo chuỗi tương tác tới các phân tử đích.
– Giai đoạn (3) Đáp ứng: Sự truyền tin nội bào dẫn đến kết quả là những thay đổi trong tế bào đích như tăng cường phiên mã, dịch mã, thay đổi quá trình chuyển hóa một hay một số chất,…
Bài tập 7: Vì sao sự phối hợp các quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh là cơ chế duy trì ổn định bộ nhiễm sắc thể đặc trưng của loài sinh sản hữu tính qua các thế hệ?
Trả lời:
– Cơ chế duy trì ổn định bộ NST của loài sinh sản hữu tính qua các thế hệ cơ thể là nhờ vào sự kết hợp của 3 quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh:
+ Giảm phân tạo ra các giao tử mang bộ NST đơn bội (n). Sau đó, thông qua quá trình thụ tinh tạo ra giao tử (2n), giao tử lưỡng bội, khôi phục lại bộ NST 2n đặc trưng của loài.
+ Trải qua nhiều lần nguyên phân, tế bào hợp tử 2n phát triển thành cơ thể đa bào trưởng thành.