Giải Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11: Vận chuyển các chất qua màng sinh chất

Mở đầu

Hoạt động Mở đầu SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 56): Khi tay của chúng ta ngâm trong nước quá lâu sẽ xuất hiện các nếp nhăn nheo (Hình 11.1). Nguyên nhân của hiện tượng này là gì?
Khi tay của chúng ta ngâm trong nước quá lâu, lớp dầu trên da sẽ bắt đầu bị mất đi, nước bắt đầu xâm nhập khiến thể tích tế bào da sẽ tăng lên gấp 2 – 3 lần bình thường dẫn đến bề mặt da căng phồng, tạo thành nếp nhăn.

I. Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào

Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 56): Quan sát Hình 11.2, hãy cho biết trao đổi chất ở tế bào gồm những quá trình nào?
+ Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào
+ Trao đổi chất qua nàng sinh chất
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 56): Cho một số ví dụ về quá trình đồng hoá và dị hoá trong tế bào.
Trả lời:
- Ví dụ về quá trình đồng hóa: Quá trình quang hợp, quá trình tổng hợp các enzyme,…
- Ví dụ về quá trình dị hóa: Quá trình phân giải các chất dinh dưỡng trong tiêu hóa, quá trình hô hấp tế bào.
Luyện tập SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 57): Quá trình trao đổi chất có ý nghĩa gì đối với tế bào
Trả lời:
Cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của cơ thể; xây dựng, duy trì, sửa chữa các tế bào và loại bỏ chất thải ra khỏi cơ thể. 

II. Sự vận chuyển các chất qua màn sinh chất

1. Vận chuyển thụ động

Câu hỏi 3 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 57): Hãy quan sát Hình 11.3a, hãy cho biết thế nào là vận chuyển thụ động. Quá trình này có cần sử dụng năng lượng không?
Trả lời:
- Vận chuyển thụ động là phương thức vận chuyển các chất từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp mà không cần tiêu tốn năng lượng .Các chất được khuếch tán trực tiếp qua lớp phospholipid kép hặc kênh protein xuyên màng.
Câu hỏi 4 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 57): Hãy cho biết các chất CO₂, O₂, H₂O, NaCl, vitamin A, glucose được vận chuyển qua màng sinh chất thông qua con đường nào bằng cách điển vào bảng bên dưới.
Trả lời:

Câu hỏi 5 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 57): Dựa vào Hình 11.3b, hãy:
a) So sánh tốc độ vận chuyển các chất qua hai con đường vận chuyển.
b) Giải thích tại sao tốc độ vận chuyển các chất qua kênh protein tăng đến một giá trị nhất định rồi sau đó giữ ở mức ổn định.
a) Tốc độ vận chuyển theo con đường khuếch tán nhờ kênh protein nhanh hơn khuếch tán trực tiếp: Khi khuếch tán trực tiếp, tốc độ khuếch tán sẽ tỉ lệ thuận với nồng độ chất tan nhưng diễn ra chậm vì vẫn bị sự cản trở của màng. Khi khuếch tán nhờ kênh protein thì protein tạo thành con đường vận chuyển riêng cho các chất đi qua nên tốc độ nhanh hơn rất nhiều.
b) Tốc độ vận chuyển các chất qua kênh protein tăng đến một giá trị nhất định rồi sau đó giữ ở mức ổn định là do khi đó toàn bộ kênh protein đều đã tham gia vận chuyển các chất (các kênh protein đã đạt đến trạng thái bão hòa).
Câu hỏi 6 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 58): Thế nào là môi trường nhược trương, ưu trương và đẳng trương? Xác định chiều vận chuyển chất tan giữa tế bào và môi trường trong mỗi loại môi trường đó.
Trả lời:
- Ưu trương: Nồng độ chất tan ngoài môi trường lớn hơn nồng độ chất tan ngoài tế bào
=> chất tan vận chuyển thụ động : từ môi trường -> tế bào hoặc vận chuyển chủ động từ tế bào -> môi trường
- Đẳng trương: Nồng độ chất tan ngoài môi trường bằng nồng độ chất tan trong tế bào
=> chất tan vận chuyển thụ động 2 chiều
- Nhược trương : Nồng độ chất tan ngoài môi trường nhỏ hơn nồng độ chất tan trong tế bào.
=>chất tan vận chuyển chủ động: từ môi trường-> tế bào hoặc vận chuyển thụ động : tế bào -> nước
Luyện tập SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 58): Giả sử nồng độ chất tan trong một tế bào nhân tạo có màng thấm chọn lọc 0,06M saccharose và 0,04 M glucose. Đặt tế bào nhân tạo trong một ống nghiệm chứa dung dịch gồm 0,03M sacchalose, 0,02M glucose và 0,01 M fructose. Hãy cho biết:
a, Kích thước của tế bào sẽ thay đổi như thế nào ? Giải thích.
b, Chiều bận chuyển của glucose và fructose qua màng
Trả lời:
a) - Kích thước của tế bào sẽ tăng lên.
- Giải thích: Nồng độ chất tan bên trong tế bào là (0,06 M + 0,04 M) cao hơn nồng độ chất tan ở môi trường bên ngoài tế bào là (0,03 M + 0,02 M + 0,01 M) → Môi trường trong ống nghiệm là môi trường nhược trương → Nước sẽ đi từ môi trường vào trong tế bào và làm kích thước của tế bào sẽ tăng lên.
b) Chiều vận chuyển của glucose và fructose qua màng:
+ Glucose: đi từ trong tế bào ra ngoài do nồng độ glucose trong tế bào cao hơn ở ngoài môi trường.
+ Fructose: đi từ ngoài vào trong tế bào do nồng độ fructose ở ngoài môi trường cao hơn ở trong tế bào.
Vận dụng SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 58): Tại sao khi muối dưa, cà thì sản phẩm sau khi muối lại có vị mặn và bị nhăn nheo?
Trả lời:
Khi muối dưa, ta có môi trường ưu trương, nồng độ chất tan ( Muối) ngoài môi trường lớn hơn trong tế bào. Vì vậy nước từ dưa, cà sẽ thẩm thấu ra môi trường làm dưa, cà bị nhăn nheo. Muối được thẩm thấu từ môi trường vào dưa, cà làm dưa, cà có vị mặn.

2. Vận chuyển chủ động

Câu hỏi 7 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 59): Quan sát Hình 11.7, hãy cho biết thế nào là vận chuyển chủ động. Quá trình vận chuyển chủ động cần có những yếu tố nào?
Trả lời:
- Vận chuyển chủ động (hay vận chuyển tích cực) là phương thức vận chuyển các chất từ nơi có nồng độ chất tan thấp sang nơi có nồng độ cao (ngược chiều gradient nồng độ).
- Các yếu tố cần có: Protein vận chuyển (bơm protein) và năng lượng ATP.
Luyện tập SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 59): Tại sao các loài thực vật sống ở rừng ngập mặn có khả năng hấp thụ nước từ môi trường có nóng độ muối cao?
Trả lời:
- Các loài thực vật sống ở rừng ngập mặn có khả năng hấp thụ nước từ môi trường có nồng độ muối cao vì: Các loài thực vật này đã vận chuyển chủ động các chất tan từ môi trường vào trong không bào của tế bào rễ để tạo nên áp suất thẩm thấu cao. Nhờ đó, chúng hấp thụ được nước từ môi trường.
- Ở các loài này, có 2 cách hấp thụ và bài tiết muối được áp dụng khá phổ biến:
+ Nhóm tiết muối ra ngoài: Gồm các loài cây hút nước mặn vào cơ thể rồi thải ra ngoài theo các tuyến đặc biệt gọi là tuyến tiết muối trên lá như: Mắm, Sú.
+ Nhóm tích tụ muối gồm các loài cây có thể hút nước mặn vào cơ thể rồi lọc lấy nước, còn muối có hại thì tích vào trong các lá già, khi rụng thì thải muối ra ngoài. Trong nhóm này có: Giá, Vạng hôi, Trang, Vẹt dù.

3. Xuất bào và nhập bào

Câu hỏi 8 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 60): Quan sát Hình 11.8 và 11.9, hãy cho biết thế nào là nhập bào, xuất bào.

Trả lời:
- Nhập bào là phương thức tế bào đưa các chất vào bên trong tế bào bằng cách biến dạng màng sinh chất.
- Thực bào là phương thức tế bào vận chuyển các protein và các đại phân tử  bằng cách biến dạng màng sinh chất.
Câu hỏi 9 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 60): Có những hình thức nhập bào nào? Sự khác nhau giữa những hình thức đó là gì?
Trả lời:
Người ta chia nhập bào thành 2 loại là thực bào và ẩm bào.
- Thực bào là phương thức các tế bào động vật dùng để “ăn” các tế bào như vi khuẩn, các mảnh vỡ tế bào cũng như các hợp chất có kích thước lớn . Quá trình này được thực hiện như sau : Đầu tiên, màng tế bào được lõm vào, hình thành chân giả để bao bọc lấy “đối tượng”, sau đó “nuốt” hẳn đối tượng vào bên trong tế bào và hình thành không bào tiêu hóa.
- Tế bào còn có thể đưa các giọt nhỏ dịch ngoại bào vào bên trong tế bào bằng cách lõm màng sinh chất bao bọc lấy giọt dịch vào trong túi màng rồi đưa vào bên trong tế bào tạo thành túi nhập bào. Kiểu vận chuyển này được gọi là ẩm bào.
Luyện tập SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 60): Đối với sinh vật, xuất nhập bào có ý nghĩa gì ?
Trả lời:
- Đối với sinh vật, quá trình xuất bào, nhập bào có ý nghĩa giúp cho tế bào có thể hấp thụ hoặc bài tiết các chất có kích thước lớn như đại phân tử, vi khuẩn,… vốn không thể vận chuyển qua lớp phospholipid kép hay kênh protein xuyên màng.

Bài tập

Bài tập 1 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 60): Tại sao các loài thực vật sống ở rừng ngập mặn vẫn có thể hấp thụ nước từ môi trường?
Trả lời:
- Không bào trong tế bào lông hút ở các loài cây chịu mặn, có  nồng độ dịch bào rất cao, hơn cả dịch đất. Mà nước đi từ môi trường có nồng độ chất tan thấp về nơi có nồng độ chất tan cao nên cây chịu mặn vẫn dễ dàng lấy được nước từ đất.
Bài tập 2 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 60): Tại sao những người bán rau cứ cách một khoảng thời gian lại phun nước lên rau?
Trả lời:
- Khi rau đã bị bỏ rễ hay bị nhổ lên, cây không hút được nước trong khi sự thoát hơi nước vẫn xảy ra dẫn đến rau bị héo. Muốn rau không héo người ta phun nước vào rau để các phân tử nước thẩm thấu vào trong tế bào bù lại lượng nước đã mất đi. Nhờ đó, tế bào giữ được trạng thái trương nước giúp rau không bị héo.
Bài tập 3 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 60): Tại sao người ta thường ngâm các loại rau, quả sống vào nước muối loãng trước khi ăn?
Trả lời:
- Ngâm các loại rau, quả sống vào nước muối loãng trước khi ăn sẽ giúp tiêu diệt các vi khuẩn có trong ra vì muối sẽ làm nước trong các tế bào vi khuẩn đi ra ngoài môi trường theo cơ chế thụ động và làm các vi khuẩn này không hoạt động được và chết đi.