Mở đầu
Câu hỏi Mở đầu SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 23): Tìm hiểu sự tương tác giữa các thành phần hóa học của tế bào tạo nên sự sống không chỉ đáp ứng sự tò mò ham hiểu biết của con người mà còn đem lại nhiều ứng dụng thiết thực. Vậy các loại nguyên tố hóa học cấu tạo nên tế bào có gì đặc biệt?Trả lời:
– Sự đặc biệt của các loại nguyên tố hóa học cấu tạo nên tế bào là:
+ Trong số 92 nguyên tố tự nhiên có khoảng 20% – 25% nguyên tố cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của các sinh vật, được gọi là nguyên tố thiết yếu.
+ Trong số đó các nguyên tố C, H, N, O lại chiếm khoảng 96% khối lượng cơ thể sống. Các nguyên tố khác mặc dù có thể chỉ chiếm một tỉ lệ nhỏ nhưng không có nghĩa là chúng không có vai trò quan trọng đối với sự sống.
+ Tùy theo lệ các nguyên tố có trong cơ thể sống mà các nhà khoa học chia các nguyên tố thành hai loại : đại lượng và vi lượng.
+ Xuất hiện các đặc tính nổi trội như khả năng sinh trưởng, sinh sản, cảm ứng,…
I. Khái quát về học thuyết tế bào
Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 24): Học thuyết tế bào hiện đại có những nội dung gì?Trả lời:
* Học thuyết tế bào hiện đại bao gồm ba nội dung:
– Tất cả mọi sinh vật đều được cấu tạo từ một hay nhiều tế bào. Sự sống được tiếp diễn do có sự chuyển hóa và sự di truyền xảy ra bên trong các tế bào.
– Tế bào là đơn vị nhỏ nhất, đơn vị cấu trúc và chức năng cấu tạo nên mọi cơ thể sinh vật.
– Tế bào chỉ được sinh ra từ sự phân chia các tế bào có trước.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 24): Vì sao tế bào được xem là đơn vị cấu trúc và chức năng của cơ thể sống?
Trả lời:
– Tế bào là đơn vị cấu trúc của cơ thể vì mọi cơ thể đều được cấu tạo từ tế bào. Tế bào là đơn vị nhỏ nhất, từ tế bào hình thành nên mô → cơ quan → hệ cơ quan → cơ thể.
– Tế bào là đơn vị chức năng của cơ thể vì cơ thể có 4 đặc trưng cơ bản là: Trao đổi chất, sinh trưởng, sinh sản, di truyền mà tất cả những hoạt động này được thực hiện ở tế bào và nhờ có hoạt động sống của tế bào (trao đổi chất, lớn lên và phân chia, cảm ứng) mà cơ thể mới thực hiện được các chức năng đó.
+ Ví dụ: Hoạt động của các tơ cơ trong tế bào giúp bắp cơ co, dãn.
II. Các nguyên tố hóa học trong tế bào
Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 25): Hoàn thành bảng theo mẫu sau:
Trả lời:
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 25): Tại sao các phân tử có cùng số lượng nguyên tử carbon nhưng lại có đặc tính hoá học khác nhau?
Trả lời:
– Nguyên tử carbon có 4 electron hóa trị ở vòng ngoài nên có thể nên có thể đồng thời tạo bốn liên kết cộng hoá trị với các nguyên tử carbon khác, hình thành nên bộ khung carbon đa dạng với kích thước lớn và cấu hình không gian đa dạng.
– Nguyên tử carbon linh hoạt có thể tạo nên các phân tử có cấu trúc và tính chất hoá học khác nhau từ cùng một số lượng nguyên tử (cùng công thức hoá học).
– Bộ khung hydrocacbon liên kết với các nhóm chức khác nhau tạo nên các hợp chất khác nhau.
– Carbon tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau và có ái lực lớn để tạo ra liên kết với các nguyên tử nhỏ khác, bao gồm cả các nguyên tử carbon khác, và kích thước nhỏ của nó làm cho nó có khả năng tạo ra liên kết phức tạp.
III. Nước và vai trò của nước đối với sự sống
Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 27): Cấu trúc hóa học của nước quy định các tính chất vật lí nào?Trả lời:
– Cấu trúc hóa học của nước quy định các tính chất vật lí sau:
+ Sức căng bề mặt lớn: Nhờ tính phân cực, các phân tử nước có thể liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen nên các phân tử nước ở nơi bề mặt tiếp xúc với không khí liên kết chặt với nhau tạo nên sức căng bề mặt.
+ Nhiệt dung riêng cao: Các phân tử nước liên kết với nhau bằng rất nhiều liên kết hydrogen nên phải cung cấp một lượng nhiệt lớn mới có thể làm tăng nhiệt độ của nước.
+ Khả năng hòa tan các dung môi của nước: Do có tính chất phân cực mà các phân tử nước có thể liên kết với nhau và liên kết với các phân tử phân cực khác. Nhờ đó, nước trở thành dung môi hòa tan nhiều chất.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 27): Nước có vai trò như thế nào trong tế bào?
Trả lời:
* Trong tế bào nước đóng vai trò là:
– Là thành phần chủ yếu cấu tạo nên các tế bào và cơ thể.
– Nhờ có tính phân cực nên nước khả năng hòa tan nhiều chất cần thiết cho các hoạt động sống của tế bào.
– Nước là nguyên liệu của nhiều phản ứng và là môi trường cho các phản ứng sinh hoá diễn ra trong tế bào.
– Nước góp phần định hình cấu trúc không gian đặc trưng của nhiều phân tử hữu cơ trong tế bào, đảm bảo cho chúng thực hiện được các chức năng sinh học, góp phần điều hòa nhiệt độ tế bào và cơ thể.
– Là môi trường của các phản ứng sinh hoá trong tế bào.
Câu hỏi 3 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 27): Tại sao hằng ngày chúng ta cần phải uống đủ nước?
Trả lời:
* Hằng ngày chúng ta cần phải uống đủ nước là vì:
– Nước trong cơ thể có tác dụng điều hoà thân nhiệt cân bằng ở ngưỡng 370C. Hay nói cách khác, thân nhiệt của chúng ta sẽ tự động điều chỉnh khi thời tiết thay đổi nóng lạnh nhờ có nước.
– Nước có khả năng cung cấp nguồn khoáng chất, vận chuyển chất dinh dưỡng, oxy cần thiết cho các tế bào, nuôi dưỡng tế bào trong mọi hoạt động của cơ thể. Nước sạch có chứa nhiều chất khoáng có lợi cho sức khỏe.
– Nước còn làm trơn các khớp xương, giúp xương khớp hoạt động nhịp nhàng, trơn tru và tránh tổn thương.
– Nước hỗ trợ tiêu hóa, cải thiện chức năng hệ thần kinh trung ương, ngăn ngừa táo bón, giảm căng thẳng, giúp giải độc cơ thể.
– Nước chuyển đổi thức ăn thành năng lượng, giúp đào thải các độc tố, chất cặn bã mà cơ thể không thể hấp thu thông qua đường nước tiểu và phân.
– Nước có vai trò quan trọng đối với cấu tạo và sự hoạt động chức năng của cơ thể. Cơ thể luôn phải duy trì một mức cân bằng nước ổn định, nếu thiếu nước cơ thể không thể hoạt động sống bình thường.
– 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,…
Luyện tập và Vận dụng
Bài tập 1 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 27): Nguồn carbon cung cấp cho các tế bào trong cơ thể chúng ta được lấy từ đâu? Giải thích.Lời giải:
- Nguồn carbon cung cấp cho các tế bào trong cơ thể chúng ta được lấy từ môi trường thông qua con đường tiêu hóa (ăn thức ăn). Carbon là thành phần quan trọng trong Carbohydrate, Carbohydrate là một thành phần cơ bản trong thức ăn của chúng ta, cùng với protein, lipid, vitamin và khoáng chất, carbohydrate giúp con người duy trì sự sống, sinh trưởng và phát triển.
- Khi thức ăn được đưa vào trong cơ thể, thức ăn sẽ được phân giải để trở thành các chất dinh dưỡng đơn giản rồi được hấp thụ vào máu đưa đến các tế bào. Nhờ quá trình tiêu hóa (ăn uống) chúng ta hấp thu các chất cần thiết vào cơ thể thông qua việc phân giải các chất hữu cơ từ các bậc dinh dưỡng thấp hơn.
Bài tập 2 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 27): Mọi sinh vật đều có thành phần các nguyên tố hóa học trong tế bào về cơ bản giống nhau. Điều này nói lên điều gì về mối quan hệ tiến hóa giữa các sinh vật trên Trái Đất?
Lời giải:
– Mọi sinh vật đều có thành phần các nguyên tố hóa học trong tế bào về cơ bản giống nhau. Điều này nói lên mối quan hệ tổ tiên sau xa của các loài sinh vật.
⇒ Mọi sinh vật trên trái đất đều tiến hóa lên từ một tổ tiên chung.
Bài tập 3 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 4 (trang 27): Tại sao khi tìm kiếm sự sống trong vũ trụ, các nhà thiên văn học lại tìm kiếm ở những hành tinh có dấu vết của nước?
Lời giải:
Khi tìm kiếm sự sống trong vũ trụ, các nhà thiên văn học lại tìm kiếm ở những hành tinh có dấu vết của nước vì:
– Nước là môi trường sống ban đầu của mọi sự sống trên một hành tinh.
– Nước đóng vai trò vô cùng quan trọng trong tế bào đơn vị cấu tạo cơ bản của sự sống, nước là dung môi, là môi trường cho các phản ứng, hoạt động trao đổi trao đổi chất trong cơ thể.
– Có thể nói nước là dung môi của sự sống, nguồn gốc của sự sống.
– 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 góp phần định hình cấu trúc không gian của nhiều phân tử hữu cơ trong tế bào, đảm bảo cho chúng thực hiện các chức năng sinh học, góp phần điều hòa nhiệt độ tế bào và cơ thể.
→ Như vậy, có thể thấy rằng nước là yếu tố rất cần thiết cho sự sống. Bởi vậy, khi tìm kiếm sự sống trong vũ trụ, các nhà thiên văn học lại tìm kiếm ở những hành tinh có dấu vết của nước