Mở đầu trang 5 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Khi hoạt động mạnh (chơi thể thao, chạy nhảy,...) cơ thể chúng ta thường thấy nóng, ra mồ hôi và có cảm giác đói. Quá trình nào đã dẫn đến hiện tượng trên? Giải thích?
Khi hoạt động mạnh như chơi thể thao, chạy nhảy, cơ thể chúng ta thường thấy nóng, ra mồ hôi và có cảm giác đói. Quá trình nào đã dẫn đến hiện tượng trên? Giải thích?
Khi cơ thể chúng ta hoạt động mạnh, các tế bào trong cơ thể cần năng lượng để duy trì hoạt động của các cơ. Năng lượng này chủ yếu được cung cấp thông qua quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng. Quá trình này diễn ra trong các tế bào, đặc biệt là trong các tế bào cơ khi cơ thể tham gia vào các hoạt động thể chất như chơi thể thao hay chạy nhảy.
Quá trình trao đổi chất bao gồm hai giai đoạn chính: đồng hóa và dị hóa. Đồng hóa là quá trình cơ thể tổng hợp các phân tử phức tạp từ các phân tử đơn giản, trong khi dị hóa là quá trình phân giải các phân tử phức tạp thành các phân tử đơn giản hơn để giải phóng năng lượng. Trong quá trình hoạt động thể chất, cơ thể chủ yếu thực hiện quá trình dị hóa các phân tử thức ăn (chủ yếu là glucid) để tạo ra năng lượng dưới dạng ATP (Adenosine Triphosphate). Quá trình này cũng tạo ra các sản phẩm phụ như nhiệt và mồ hôi.
Cảm giác nóng mà chúng ta cảm nhận được khi hoạt động mạnh là do quá trình chuyển hóa năng lượng sinh ra nhiệt, được tỏa ra từ cơ thể. Cảm giác đói là do cơ thể tiêu thụ năng lượng và cần bổ sung thêm thức ăn để tiếp tục cung cấp năng lượng cho các hoạt động tiếp theo. Mồ hôi được tiết ra là cơ chế điều nhiệt của cơ thể, giúp làm mát cơ thể khi nhiệt độ trong cơ thể tăng lên trong quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng.
Giải Câu hỏi 1 trang 5 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Hãy phân tích vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng đối với sinh vật. Nêu ví dụ minh họa.
Hãy phân tích vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng đối với sinh vật. Nêu ví dụ minh họa.
Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng là các quá trình sinh lý cơ bản và quan trọng giúp sinh vật duy trì sự sống, phát triển, và sinh sản. Hai quá trình này có mối liên hệ chặt chẽ với nhau và đóng vai trò nền tảng trong các hoạt động sống của cơ thể.
Trao đổi chất là quá trình sinh vật lấy vào các chất cần thiết từ môi trường (như oxy, nước, khoáng chất, dinh dưỡng) và thải ra các chất cặn bã (như CO₂, ure). Quá trình này cung cấp nguyên liệu cho các phản ứng hóa học trong cơ thể, từ đó duy trì sự sống. Ví dụ, thực vật trong quá trình quang hợp sử dụng khí CO₂ và nước để tạo ra glucose, một nguồn năng lượng quan trọng cho sự sống của chúng.
Chuyển hóa năng lượng liên quan đến việc chuyển đổi năng lượng từ một dạng này sang dạng khác. Quá trình này chủ yếu diễn ra trong tế bào, nơi các hợp chất hữu cơ như glucose bị phân giải để giải phóng năng lượng. Ví dụ, trong cơ thể người, quá trình hô hấp tế bào sẽ biến đổi glucose và oxy thành CO₂, nước và năng lượng (dưới dạng ATP) mà cơ thể sử dụng cho các hoạt động.
Sự kết hợp giữa trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng rất quan trọng đối với sinh vật. Ví dụ, trong động vật, năng lượng từ thức ăn được chuyển hóa trong các tế bào để cung cấp năng lượng cho các hoạt động như di chuyển, phát triển và duy trì các chức năng sinh lý. Ở thực vật, năng lượng mặt trời được chuyển hóa thành hóa năng thông qua quá trình quang hợp, giúp cây phát triển và sinh sản.
Giải Câu hỏi 2 trang 6 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Hãy đưa ra những dẫn chứng cho thấy ở sinh vật có sự trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng.
Hãy đưa ra những dẫn chứng cho thấy ở sinh vật có sự trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng.
Để thấy rõ sự hiện diện của quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật, ta có thể đưa ra một số ví dụ từ thế giới động vật và thực vật.
Ở động vật, quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ và thường xuyên. Một ví dụ điển hình là sự trao đổi khí ở phổi của con người. Khi hít vào, cơ thể nhận oxy từ không khí, oxy này được vận chuyển qua máu đến các tế bào. Đồng thời, khi thở ra, cơ thể loại bỏ khí CO₂, một sản phẩm thải trong quá trình hô hấp tế bào. Trong quá trình này, năng lượng từ glucose được giải phóng, cung cấp năng lượng cho các hoạt động của cơ thể.
Ở thực vật, quá trình trao đổi chất diễn ra chủ yếu thông qua quang hợp và hô hấp. Quang hợp là quá trình mà thực vật sử dụng ánh sáng mặt trời, nước và CO₂ để sản xuất glucose và oxy. Đây là một ví dụ điển hình của việc chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học, năng lượng này được cây sử dụng để phát triển và sinh sản.
Ngoài ra, sự chuyển hóa năng lượng cũng được thể hiện qua quá trình tiêu hóa và hấp thu dinh dưỡng ở động vật. Sau khi tiêu thụ thức ăn, cơ thể động vật sẽ phân giải các chất dinh dưỡng thành các phân tử nhỏ hơn và sử dụng chúng để tạo năng lượng cho các hoạt động sống, như cơ bắp hoạt động, tăng trưởng, và bảo trì cơ thể.
Giải Câu hỏi 3 trang 7 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Quan sát Hình 1.2, hãy mô tả các giai đoạn chuyển hóa năng lượng trong sinh giới.
Quan sát Hình 1.2, hãy mô tả các giai đoạn chuyển hóa năng lượng trong sinh giới.
Hình 1.2 mô tả các giai đoạn chuyển hóa năng lượng trong sinh giới, bao gồm ba giai đoạn chính: quang hợp, hô hấp tế bào và tiêu thụ năng lượng.
Giai đoạn đầu tiên là quang hợp, xảy ra ở thực vật và một số vi khuẩn. Trong giai đoạn này, các thực vật sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời để chuyển hóa nước và CO₂ thành glucose và oxy. Quá trình này là một ví dụ rõ ràng của việc chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học, mà thực vật sử dụng để sinh trưởng và phát triển.
Giai đoạn thứ hai là hô hấp tế bào, diễn ra ở tất cả các sinh vật, bao gồm cả động vật và thực vật. Trong hô hấp tế bào, glucose được phân giải thành CO₂ và nước, đồng thời giải phóng năng lượng dưới dạng ATP. ATP là dạng năng lượng mà tế bào sử dụng để thực hiện các hoạt động sinh lý, như co cơ, tổng hợp protein, và duy trì nhiệt độ cơ thể.
Giai đoạn cuối cùng là tiêu thụ năng lượng. Năng lượng được chuyển hóa từ glucose thông qua hô hấp tế bào sẽ được sử dụng để duy trì các hoạt động sống trong cơ thể sinh vật, từ các hoạt động cơ học đến các hoạt động sinh lý và hóa học.
Giải Câu hỏi 4 trang 8 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Quan sát Hình 1.3, hãy mô tả mối quan hệ giữa trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở cấp tế bào và cơ thể? Cho ví dụ.
Quan sát Hình 1.3, hãy mô tả mối quan hệ giữa trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở cấp tế bào và cơ thể? Cho ví dụ.
Hình 1.3 thể hiện mối quan hệ giữa trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong cơ thể và tế bào. Quá trình trao đổi chất liên quan đến việc sinh vật lấy vào các chất cần thiết và loại bỏ các chất thải, trong khi quá trình chuyển hóa năng lượng đảm bảo rằng năng lượng từ các chất dinh dưỡng được chuyển hóa thành ATP, cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động sống.
Ở cấp tế bào, tế bào thực hiện quá trình trao đổi chất để lấy oxy, nước và các dưỡng chất cần thiết cho quá trình chuyển hóa năng lượng. Cụ thể, trong quá trình hô hấp tế bào, glucose từ thức ăn được phân giải để tạo ra năng lượng. Đồng thời, tế bào loại bỏ CO₂ và các sản phẩm thải khác ra ngoài.
Ở cấp cơ thể, quá trình trao đổi chất không chỉ diễn ra ở mức độ tế bào mà còn được thực hiện thông qua các hệ thống như hệ tuần hoàn, hô hấp và tiêu hóa. Ví dụ, khi cơ thể tiêu thụ thức ăn, hệ tiêu hóa phân giải thức ăn thành các phân tử đơn giản, sau đó vận chuyển chúng qua máu đến các tế bào, nơi chúng được sử dụng trong quá trình chuyển hóa năng lượng.
Luyện tập trang 8 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Trao đổi chất và chuyển hóa nặng lượng trong cơ thể sinh vật có thể tiến hành độc lập được không? Tại sao?
Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong cơ thể sinh vật có thể tiến hành độc lập được không? Tại sao?
Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong cơ thể sinh vật không thể tiến hành độc lập mà luôn phải diễn ra song song và hỗ trợ lẫn nhau. Mỗi quá trình đều đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự sống của sinh vật.
Quá trình trao đổi chất cung cấp nguyên liệu (như oxygen, glucose, nước) cho các phản ứng hóa học trong cơ thể, đặc biệt là quá trình chuyển hóa năng lượng. Ngược lại, quá trình chuyển hóa năng lượng cung cấp năng lượng để duy trì các hoạt động sinh lý của cơ thể, từ các chức năng cơ bản như co cơ, đến các chức năng phức tạp như sinh sản và phát triển. Do đó, hai quá trình này có mối quan hệ chặt chẽ và không thể thiếu nhau.
Giải Câu hỏi 5 trang 8 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Hãy cho biết phương thức trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở thực vật.
Hãy cho biết phương thức trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở thực vật.
Ở thực vật, phương thức trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng chủ yếu thông qua quá trình quang hợp và hô hấp tế bào.
Quá trình quang hợp diễn ra trong lục lạp của tế bào thực vật. Trong quá trình này, thực vật sử dụng năng lượng ánh sáng từ mặt trời, kết hợp với CO₂ từ không khí và nước từ đất để tạo ra glucose và oxy. Glucose được thực vật sử dụng để phát triển, sinh trưởng và tạo ra các mô tế bào mới. Oxy là sản phẩm thải của quá trình này và được giải phóng ra môi trường.
Bên cạnh đó, thực vật cũng thực hiện quá trình hô hấp tế bào để chuyển hóa năng lượng từ glucose thành ATP. Quá trình này xảy ra trong các ti thể, nơi glucose bị phân giải thành CO₂ và nước, đồng thời giải phóng năng lượng dưới dạng ATP mà cây sử dụng cho các hoạt động sống.
Giải Câu hỏi 6 trang 8 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Hãy phân tích vai trò của sinh vật tự dưỡng trong sinh giới.
Hãy phân tích vai trò của sinh vật tự dưỡng trong sinh giới.
Sinh vật tự dưỡng, chủ yếu là thực vật và một số vi khuẩn, có vai trò vô cùng quan trọng trong sinh giới. Chúng có khả năng tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ có sẵn trong môi trường, đặc biệt là qua quá trình quang hợp. Sinh vật tự dưỡng cung cấp nguồn thức ăn chính cho các sinh vật dị dưỡng (như động vật) thông qua chuỗi thức ăn.
Ngoài việc cung cấp thức ăn, sinh vật tự dưỡng còn đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định của các chu trình sinh học, như chu trình cacbon và chu trình nitơ. Thực vật hấp thụ CO₂ từ không khí, giúp điều hòa khí hậu và giảm hiệu ứng nhà kính. Hơn nữa, chúng cũng sản xuất oxy qua quá trình quang hợp, là nguồn cung cấp oxy cho tất cả sinh vật hô hấp trên Trái Đất.
Vận dụng trang 9 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Dựa vào vai trò của sinh vật tự dưỡng trong sinh giới, hãy giải thích vì sao người ta thường trồng nhiều cây xanh ở các công viên, khu dân cư, ...
Dựa vào vai trò của sinh vật tự dưỡng trong sinh giới, hãy giải thích vì sao người ta thường trồng nhiều cây xanh ở các công viên, khu dân cư,...
Việc trồng cây xanh ở các công viên, khu dân cư có tầm quan trọng lớn trong việc duy trì môi trường sống lành mạnh cho con người. Cây xanh thực hiện quá trình quang hợp, hấp thụ CO₂ và thải ra oxy, giúp cải thiện chất lượng không khí. Điều này rất quan trọng trong bối cảnh ô nhiễm không khí hiện nay.
Bên cạnh đó, cây xanh còn giúp điều hòa nhiệt độ, giảm hiệu ứng nhà kính và cung cấp bóng mát, tạo không gian thư giãn cho người dân. Việc trồng nhiều cây xanh cũng góp phần làm đẹp môi trường sống, giảm căng thẳng và nâng cao chất lượng cuộc sống của cộng đồng.
