Mở đầu
Câu hỏi mở đầu SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 1 (trang 5): Năng lượng chủ yếu cung cấp cho sinh vật trên Trái Đất bắt nguồn từ đâu và được hấp thụ, chuyển hóa như thế nào?Trả lời:
– Năng lượng cung cấp chủ yếu cho sinh vật trên Trái Đất bắt nguồn từ năng lượng ánh sáng mặt trời. Năng lượng ánh sáng được các sinh vật quang tự dưỡng hấp thụ và chuyển hóa thành hóa năng trong các liên kết hóa học của hợp chất hữu cơ nhờ quang hợp/hóa tổng hợp.
– Các sinh vật tự dưỡng sử dụng nguồn năng lượng từ hợp chất hữu cơ để thực hiện các hoạt động sống, đồng thời hợp chất hữu cơ cũng là nguồn cung cấp nguyên liệu và năng lượng cho hoạt động sống của các sinh vật khác.
I. Quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong sinh giới
Câu hỏi 1 SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 1 (trang 5): Cho biết vai trò của sinh vật tự dưỡng trong sinh giới.Trả lời:
- Vai trò của sinh vật tự dưỡng trong sinh giới: Các sinh vật tự dưỡng có khả năng tổng hợp chất hữu cơ (đặc trưng là C6H12O6) từ các chất vô cơ; các hợp chất hữu cơ được chính các sinh vật tự dưỡng sử dụng cho các hoạt động sống, đồng thời cũng là nguồn cung cấp nguyên liệu và năng lượng cho các hoạt động sống của sinh vật khác → Sinh vật tự dưỡng đóng vai trò là sinh vật sản xuất, cung cấp nguyên liệu và năng lượng cho các sinh vật trong sinh giới.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 1 (trang 6): Quan sát hình 1.1 và mô tả quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong sinh giới.
- Quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong sinh giới:
+ Năng lượng ánh sáng từ mặt trời một phần tạo ra nhiệt lượng, một phần cung cấp cho các sinh vật sản xuất như tảo, thực vật,... Sản phẩm của quá trình này là nguyên liệu và năng lượng cung cấp cho hoạt động sống của các sinh vật tiêu thụ và phân giải. Các sinh vật tiêu thụ đồng thời cũng cung cấp nguồn thức ăn cho vi sinh vật phân giải. Một lượng lớn năng lượng từ các sinh vật sản xuất, tiêu thụ và phân giải lại được giải phóng trở lại mội trường dưới dạng nhiệt.
Câu hỏi 3 SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 1 (trang 6): Quan sát hình 1.2 và mô tả các giai đoạn của quá trình chuyển hóa năng lượng trong sinh giới.
Quá trình chuyển hóa năng lượng gồm 3 giai đoạn: tổng hợp, phân giải và huy động năng lượng.
(1) Tổng hợp: sinh vật quang tự dưỡng biến đổi quang năng thành hóa năng tích lũy trong các hợp chất hữu cơ, giải phóng nhiệt.
(2) Phân giải: Cơ thể sinh vật phân giải các hợp chất hữu cơ thành ATP, giải phóng nhiệt.
(3) Huy động năng lượng: năng lượng dưới dạng ATP được cung cấp cho mọi hoạt động sống của cơ thể.
Luyện tập SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 1 (trang 6): Tìm hiểu thông tin và hoàn thành bảng 1.1
Lời giải:
II. Quá trình trao đổi chất, chuyển hóa năng lượng ở cấp tế bào và cấp cơ thể
Câu hỏi 4 SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 1 (trang 7): Hãy phân tích mối quan hệ giữa trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở cấp tế bào và cấp cơ thể.Trả lời:
- Ở sinh vật đơn bảo, quá trình trao đổi chất, chuyển hóa năng lượng chỉ diễn ra ở cấp độ tế bào: giữa tế bào với môi trường và trong tế bào.
- Ở sinh vật đa bào, quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng diễn ra ở cả cấp độ cơ thể và cấp độ tế bào thông qua 3 giai đoạn:
(1) giữa môi trường ngoài và cơ thể
(2) giữa môi trường trong cơ thể và tế bào
(3) trong từng tế bào.
Các dấu hiệu đặc trưng của quá trình này:
- Thu nhận các chất từ môi trường
- Vận chuyển các chất
- Biến đổi các chất
- Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng
- Phân giải các chất và giải phóng năng lượng
- Đào thải các chất ra môi trường
- Điều hòa
III. Vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng đối với sinh vật
Câu hỏi 5 SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 1 (trang 8): Cho biết vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng đối với sinh vật. Nêu ví dụ minh họa.Trả lời:
- Vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng đối với sinh vật:
+ Hấp thụ các chất dinh dưỡng và năng lượng từ môi trường ngoài
+ Biến đổi sản phẩm hấp thụ thành các chất tham gia cấu tạo cơ thể, tạo năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống.
+ Thải các chất không cần thiết ra môi trường ngoài.
Ví dụ:
- Khi ăn đầy đủ các chất dinh dưỡng, cơ thể sẽ có đủ chất dinh dưỡng và năng lượng cần thiết để xây dựng, duy trì và phục hồi các tế bào, mô và cơ quan.
- Khi chơi thể thao, cơ thể cần nhiều năng lượng để hoạt động nên sự trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng với tốc độ nhanh hơn biểu hiện là nhịp thở và nhịp tim tăng.
Vận dụng SGK Sinh 11 Cánh diều Bài 1 (trang 8): Cho biết ý nghĩa của việc trồng và bảo vệ cây xanh.
Lời giải:
Trồng và bảo vệ cây xanh chính là bảo vệ sự sống trên Trái Đất:
- Cung cấp thức ăn và nơi sống cho các sinh vật.
- Cung cấp dưỡng khí (oxygen) cho sự sống của các sinh vật.
- Điều hòa hàm lượng carbon dioxide giúp giảm hiệu ứng nhà kính.
- Góp phần điều hòa khí hậu giúp giảm các thảm hoạ lũ lụt, sạt lở đất, xói mòn,…
- Cung cấp đủ nguyên, nhiên liệu cho quá trình sản xuất trong đời sống của con người.