Mở đầu
Câu hỏi Mở đầu SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 10 (trang 64): Hình bên là ảnh chụp một tế bào u sắc tố chứa protein phát huỳnh quang màu xanh đang ẩm bào thuốc nhuộm màu hồng. Rất nhiều bệnh ở người liên quan đến rối loạn cơ chế vận chuyển các chất qua màng tế bào. Quá trình trao đổi chất qua màng tế bào diễn ra như thế nào?
Quá trình trao đổi chất qua màng tế bào diễn ra khi các chất được vận chuyển qua màng tế bào bằng các hình thức khác nhau: Vận chuyển thụ động, vận chuyển chủ động, vận chuyển vật chất nhờ biến dạng màng tế bào.
– Vận chuyển thụ động gồm khuếch tán đơn giản, khuếch tán tăng cường, thẩm thấu: cơ chế vận chuyển chủ động là sự khuếch tán của các phân tử từ nơi có nồng độ chất tan cao tới nơi có nồng độ chất tan thấp mà không tiêu tốn năng lượng.
+ Khuếch tán đơn giản: hình thức các phân tử nhỏ được khuếch tán qua màng tế bào mà không phân cực.
+ Khuếch tán tăng cường: hình thức các phân tử nhỏ tích điện khuếch tán phân cực qua các kênh protein của màng tế bào.
+ Thẩm thấu: hình thức các phân tử nước khuếch tán từ nơi có nồng độ chất tan thấp đến nơi có nồng độ chất tan cao.
– Vận chuyển chủ động: Sự vận chuyển các phân tử các chất từ nơi có nồng độ chất tan thấp đến nơi có nồng độ chất tan cao và cần tiêu tốn năng lượng.
– Vận chuyển vật chất nhờ biến dạng màng tế bào: Các phân tử hay vật thể có kích thước lớn được vận chuyển qua màng bằng các hình thức như: ẩm bào, thực bào và xuất bào.
II. Các cơ chế trao đổi chất qua màng tế bào
1. Vận chuyển thụ động
Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 10 (trang 67): Trao đổi chất ở tế bào là gì? Những loại chất nào có thể đi qua được lớp kép phospholipid, chất nào không? Giải thích.Trả lời:
- Khái niệm trao đổi chất: Trao đổi chất ở tế bào là quá trình vận chuyển các chất ra, vào tế bào qua màng tế bào.
- Những loại chất có thể đi qua và không thể đi qua được lớp kép phospholipid:
+ Những loại chất có thể đi qua được lớp kép phospholipid là các chất tan trong lipid, các chất có kích thước nhỏ, không phân cực.
+ Những loại chất không thể đi qua lớp kép phospholipid là các chất không tan trong lipid, các chất phân cực, các chất có kích thước lớn.
- Giải thích: Do lớp kép phospholipid có tính kị nước, không phân cực nên chỉ những chất không phân cực và các phân tử có kích thước nhỏ mới có thể đi qua.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 10 (trang 67): Nêu đặc điểm của vận chuyển thụ động. Phân biệt khuếch tán đơn giản và khuếch tán tăng cường bằng cách hoàn thành theo bảng mẫu sau:
Trả lời:
* Đặc điểm của vận chuyển thụ động:
- Vận chuyển thụ động là kiểu khuếch tán các chất từ nơi có nồng độ chất tan cao đến nơi có nồng độ chất thấp – xuôi chiều gradient nồng độ.
- Không tiêu tốn năng lượng.
- Các chất có thể khuếch tán qua lớp kép phospholipid hoặc qua các protein xuyên màng.
* Phân biệt khuếch tán đơn giản và khuếch tán tăng cường:
Trả lời:
– Tế bào rễ cây có thể hút được nước từ đất nhờ quá trình thẩm thấu.
– Do tế bào rễ cây có không bào trung tâm lớn, chứa nhiều chất tan nên áp suất môi trường đất thấp hơn so với áp suất thẩm thấu của rễ cây. Mà nước cho xu hướng đi từ nơi có nồng độ chất tan thấp đến nơi có nồng độ chất tan cao nên rễ cây có thể hút được nước từ đất lên vận chuyển đi nuôi dưỡng cây.
Câu hỏi 4 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 10 (trang 67): Thẩm thấu là gì? Điều gì sẽ xảy ra nếu tế bào thực vật và động vật được đưa vào dung dịch nhược trương? Giải thích.
Trả lời:
– Thẩm thấu là sự khuếch tán của các phân tử nước qua màng tế bào.
– Nếu tế bào thực vật ở trong môi trường nhược trương: Nước từ bên ngoài tế bào sẽ đi vào trong tế bào tạo nên một áp lực lên màng tế bào. Tế bào thực vật nhờ có thành tế bào nên nước chỉ đi vào một lượng nhất định làm trương tế bào tạo nên lực cản chống lại sự khuếch tán của các phân tử nước vào tế bào.
– Nếu tế bào động vật ở trong môi trường nhược trương: Nước từ bên ngoài tế bào sẽ đi vào trong tế bào tạo nên một áp lực lên màng tế bào làm cho tế bào dần to ra do không có thành tế bào ngăn cách, tế bào động vật có thể bị vỡ.
2. Vận chuyển chủ động
Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 10 (trang 68): Thế nào là vận chuyển chủ động?Trả lời:
- Vận chuyển chủ động là kiểu vận chuyển các chất qua màng từ nơi có nồng độ chất tan thấp tới nơi có nồng độ chất tan cao (ngược chiều gradien nồng độ) và cần tiêu tốn năng lượng.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 10 (trang 68): Phân biệt vận chuyển thụ động và vận chuyển chủ động.
Trả lời:
3. Vận chuyển vật chất nhờ biến dạng màng tế bào
Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 10 (trang 69): Phân biệt thực bào, ẩm bào và xuất bào.Trả lời:
Trả lời:
– Tế bào có thể vận chuyển được những phân tử protein có kích thước lớn ra khỏi tế bào nhờ quá trình xuất bào, vì:
+ Protein có kích thước lớn cần đưa ra khỏi tế bào sẽ được bao bọc trong túi vận chuyển.
+ Những túi vận chuyển protein này được liên kết với màng tế bào giải phóng các chất thải ra bên ngoài.
Câu hỏi 3 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 10 (trang 69): Để đưa một loại thuốc vào trong một tế bào nhất định của cơ thể, ví dụ tế bào ung thư, người ta thường bao gói thuốc trong các túi tiết. Hãy mô tả cách tế bào lấy thuốc vào bên trong tế bào.
Trả lời:
* Cách tế bào lấy thuốc vào bên trong tế bào:
– Tế bào có thể “chọn” được những chất cần thiết nhờ những protein thụ thể trên màng tế bào.
– Chất thuốc được bao gói trong túi vận chuyển mà trên túi có những thụ thể ăn khớp với thụ thể trên màng tế bào cần hấp thụ thuốc.
– Chất thuốc trong túi vận chuyển được liên kết đặc hiệu với các thụ thể trên màng làm biến dạng màng tế bào tạo thành túi vận chuyển tách khỏi màng đi vào trong tế bào chất.
Luyện tập và Vận dụng
Bài tập 1 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 10 (trang 70): Phân biệt các hình thức vận chuyển thụ động, vận chuyển chủ động, thực bào và xuất bào bằng cách hoàn thành bảng theo mẫu sau:Lời giải:
Bài tập 2 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 10 (trang 70): Em hãy giải thích tại sao trong thực tế, người ta sử dụng việc ướp muối để bảo quản thực phẩm?
Trả lời:
Trong thực tế, người ta sử dụng việc ướp muối để bảo quản thực phẩm vì:
– Khi ướp muối, nồng độ chất tan bên ngoài môi trường sẽ cao hơn nồng độ chất tan trong tế bào thực phẩm nên nước sẽ từ từ đi từ trong ra => Nước đi ra khỏi thực phẩm nên thực phẩm bảo quản được lâu hơn, khó bị thối, hỏng.
– Nước từ trong thực phẩm ra bên ngoài và thay thế bằng các phân tử muối nhờ việc ướp muối. Các mầm bệnh trong thực phẩm hầu như không thể tồn tại do không còn nước và độ ẩm. Vậy nên, để bảo quản thực phẩm ta có thể dùng cách ướp muối.
Bài tập 3 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 10 (trang 70): Tại sao khi chẻ cuống rau muống ngâm vào nước thì các sợi rau lại cuộn tròn lại?
Trả lời:
– Khi chẻ cuống rau muống ngâm vào nước thì các sợi rau lại cuộn tròn lại vì:
+ Môi trường nước bên ngoài tế bào là môi trường nhược trương, khi ngâm cuống rau muống, nước sẽ đi vào bên trong tế bào làm tế bào trương lên.
+ Ở rau muống, tế bào bên ngoài có thành dày hơn so với các tế bào bên trong nên nước hút vào không đều nhau. Các tế bào bên tronng có thành mỏng hơn, khi có nước đi vào tế bào sẽ căng lên làm rau muống chẻ cong ra bên ngoài, cuộn tròn lại.
Bài tập 4 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 10 (trang 70): Hiện tượng xâm nhập mặn có thể gây hậu quả nghiêm trọng khiến hàng loạt các cây trồng bị chết và không còn tiếp tục gieo trồng được những loại cây đó trên vùng đất này nữa. Em hãy giải thích hiện tượng trên.
Trả lời:
– Hiện tượng xâm nhập mặn hay đất bị nhiễm mặn có thể gây hậu quả nghiêm trọng cho cây trồng, khiến hàng loạt cây bị chết, thậm trí không thể gieo trồng được những loại cây đó trên vùng đất này nữa vì:
+ Môi trường đất bị nhiễm mặn: môi trường bên ngoài có nồng độ chất tan cao hơn so với nồng độ chất tan trong tế bào (môi trường ưu trương).
+ Trong môi trường ưu trương tế bào cây có áp suất thẩm thấu thấp hơn khiến cho rễ cây không hút được nước và muối khoáng. Nước từ trong sẽ đi ra ngoài dần cây sẽ bị thiếu nước => chết cây hàng loạt.
Bài tập 5 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 10 (trang 70): Tại sao động vật và người lại dự trữ năng lượng dưới dạng glycogen mà không dự trữ dưới dạng dễ sử dụng là glucose?
Trả lời:
– Động vật và người lại dự trữ năng lượng dưới dạng glycogen mà không dự trữ dưới dạng dễ sử dụng là glucose vì:
+ Do nhu cầu vận động thường xuyên, di chuyển nhiều, đòi hỏi cần nhiều năng lượng hơn mà các hoạt động sống nên dự trữ năng lượng dưới dạng glicogen dễ huy động, dễ phân hủy. Glicogen là nguồn dự trữ năng lượng ngắn hạn, tích trữ ở gan và cơ.
+ Glicogen dễ phân giải, giải phóng năng lượng hơn tinh bột.
+ Cấu trúc phân nhánh và phần trăm chất không tan trong nước nhiều ở tinh bột nên khó sử dụng hơn.