Bài tập Sinh 10 Bài 13: Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào có đáp án

- Trong tế bào có nhiều dạng năng lượng khác nhau như: hóa năng, nhiệt năng, điện năng, cơ năng,…

- Dạng tế bào sử dụng chủ yếu là hóa năng, do các quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng của tế bào có bản chất là các phản ứng hóa học, trong đó, quá trình phân giải các chất sẽ giải phóng năng lượng tích lũy trong các liên kết hóa học.

- Năng lượng được sinh vật lấy vào qua thức ăn có bị thất thoát.

- Giải thích: Một phần năng lượng được sinh vật lấy vào qua thức ăn sẽ bị thất thoát ra bên ngoài do một phần cơ chất cơ thể sinh vật không sử dụng sẽ bị bài tiết ra ngoài (phân, nước tiểu,…); mặt khác, trong quá trình chuyển hóa, có một phần năng lượng được chuyển hóa thành nhiệt năng.

- ATP được dùng để cung cấp năng lượng cho hoạt động là: hoạt động lao động, tổng hợp các chất, co cơ.

- Hoạt động vận chuyển thụ động không tiêu tốn năng lượng.

- Quá trình tổng hợp ATP: Một nhóm phosphate liên kết với ADP để hình thành nên ATP.

- Quá trình phân giải ATP: Khi tế bào sử dụng ATP để cung cấp năng lượng, ATP sẽ bị phân giải thành ADP và giải phóng một nhóm phosphate.

ATP được gọi là “đồng tiền” năng lượng của tế bào là do:

- ATP có các liên kết phosphate cao năng dễ bị phá vỡ để giải phóng năng lượng → Điều đó giúp ATP đáp ứng được việc cung cấp năng lượng một cách nhanh chóng, kịp thời cho tế bào.

- Hầu hết các hoạt động sống của tế bào đều sử dụng năng lượng ATP.

- Tính đặc hiệu của enzyme là mỗi enzyme chỉ có khả năng xúc tác cho một hoặc một số phản ứng nhất định. Tính đặc hiệu của enzyme là do enzyme chỉ tác động đến cơ chất có cấu hình không gian phù hợp với trung tâm hoạt động.

- Ví dụ: Enzyme saccharase chỉ xúc tác cho phản ứng thủy phân sucrose mà không xúc tác cho phản ứng thủy phân các đường đôi khác.

Cơ chế xúc tác của enzyme:

- Cơ chất liên kết với trung tâm hoạt động của enzyme bằng các liên kết yếu và tạo thành phức hệ enzyme – cơ chất.

- Enzyme xúc tác biến đổi cơ chất để hình thành sản phẩm của phản ứng.

- Sau khi phản ứng hoàn thành, sản phẩm rời khỏi enzyme, enzyme trở về trạng thái ban đầu và có thể sử dụng trở lại.

Mỗi enzyme hoạt động tối ưu ở một số điều kiện cụ thể:

- Nhiệt độ: Mỗi enzyme có một nhiệt độ tối ưu, tại đó enzyme có hoạt tính tối đa làm cho tốc độ phản ứng xảy ra nhanh nhất.

- Độ pH: Mỗi enzyme có hoạt tính tối đa ở một độ pH thích hợp, đa số là pH từ 6 đến 8.

- Nồng độ cơ chất: Với một lượng enzyme xác định, nếu tăng dần lượng cơ chất trong dung dịch thì lúc đầu hoạt tính của enzyme tăng, sau khi đạt trạng thái bão hòa, dù tăng nồng độ cơ chất thì hoạt tính của enzyme cũng không thay đổi.

- Nồng độ enzyme: Với một lượng cơ chất nhất định, khi nồng độ enzyme càng tăng thì hoạt tính enzyme cũng tăng theo.

Một số bệnh rối loạn chuyển hóa hiện nay do enzyme:

- Galactosemia: Là tình trạng suy giảm khả năng phân hủy đường galactose dẫn đến vàng da, nôn mửa và gan to sau khi trẻ sơ sinh bú sữa mẹ hoặc sữa công thức.

- Bệnh siro niệu: Là tình trạng thiếu hụt một loại enzyme có tên là BCKD gây ra sự tích tụ các amino aicd trong cơ thể dẫn đến tổn thương dây thần kinh và nước tiểu có mùi như siro.

- Bệnh Phenylketonuria (PKU): Là tình trạng cơ thể thiếu hụt enzyme phenylalanine hydroxylase dẫn đến lượng phenylalanine trong máu cao dẫn đến khuyết tật trí tuệ nếu tình trạng không được phát hiện và điều trị.

- Bệnh tay – Sachs: Là tình trạng cơ thể thiếu hụt enzyme hexosaminidase A nên không phân hủy được lipid dẫn đến lipid tích tụ quá mức trong não.

- Bản chất của men tiêu hóa là các enzyme.

- Khi uống men tiêu hóa, cơ thể được bổ sung enzyme nhờ đó nồng độ enzyme tăng lên hỗ trợ cho quá trình tiêu hóa thức ăn được diễn ra hiệu quả hơn.

- Trong cơ thể động vật ăn cỏ, có cả enzyme amylase trong ống tiêu hóa và enzyme cellulase do vi sinh vật cộng sinh trong ống tiêu hóa tiết ra nên chúng có khả năng tiêu hóa cả tinh bột lẫn cellulose.

- Ở người chỉ có enzyme amylase trong ống tiêu hóa mà không có enzyme cellulase nên chỉ tiêu hóa được tinh bột mà không tiêu hóa được cellulose.