Bài 22: Vai trò của trao đổi vật chất và chuyển hoá năng lượng ở sinh vật

1. KHÁI NIỆM TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG Ở SINH VẬT

Câu hỏi 1. Quan sát Hình 22.1, em hãy cho biết:

a) Cơ thể người lấy những chất gì từ môi trường và thải những chất gì ra khỏi cơ thể?

b) Các chất được lấy từ môi trường được sử dụng để làm gì?

c) Trao đổi chất ở sinh vật gồm những quá trình nào?

d) Thế nào là trao đổi chất?

Lời giải tham khảo: 

a) Cơ thể con người lấy oxygen, nước, các chất dinh dưỡng từ môi trường và thải carbon dioxide, nhiệt và chất thải ra khỏi cơ thể.

b) Các chất được lấy từ môi trường nhằm phục vụ cho quá trình trao đổi chất của cơ thể con người.

c) Trao đổi chất ở sinh vật gồm 2 quá trình là: quá trình trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường và quá trình chuyển hoá các chất diễn ra trong tế bào.

d) Trao đổi chất là quá trình cơ thể sinh vật lấy các chất từ bên ngoài môi trường cung cấp cho quá trình chuyển hoá bên trong tế bào, đồng thời thải các chất không cần thiết ra ngoài môi trường.

Câu hỏi 2. Quá trình nào sau đây thuộc trao đổi chất ở sinh vật?

a) Phân giải protein trong tế bào?

b) Bài tiết mồ hôi.

c) Vận chuyển thức ăn từ miệng xuống dạ dày.

d) Lấy carbon dioxide và thải oxygen ở thực vật.

Lời giải tham khảo: 

Quá trình thuộc trao đổi chất ở sinh vật gồm có:

a) Phân giải protein trong tế bào.

b) Bài tiết mồ hôi.

d) Lấy carbon dioxide và thải oxygen ở thực vật.

Câu hỏi 3. Thế nào là quá trình chuyển hoá các chất trong tế bào? Cho ví dụ?

Lời giải tham khảo: 

Quá trình chuyển hoá các chất trong tế bào là quá trình tập hợp tất cả các phản ứng hoá học diễn ra bên trong tế bào, được thể hiện qua quá trình tổng hợp và quá trình phân giải các chất.

Ví dụ của quá trình chuyển hoá các chất trong tế bào là:

• Tổng hợp đường glucose từ nước và carbon dioxide trong quá trình quang hợp diễn ra ở thực vật.
• Phân giải đường glucose trong quá trình hô hấp tế bào của các loài động vật.

Câu hỏi 4. Thế nào là chuyển hoá năng lượng?

Lời giải tham khảo:
Chuyển hoá năng lượng là quá trình biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác.

Câu hỏi 5. Sự biến đổi nào sau đây là chuyển hoá năng lượng trong cơ thể sinh vật?

a) Quang năng → Hoá năng.

b) Điện năng → Nhiệt năng.

c) Hoá năng → Nhiệt năng.

d) Điện năng → Cơ năng.

Lời giải tham khảo:
Sự biến đổi là chuyển hoá năng lượng trong cơ thể sinh vật gồm có:

a) Quang năng → Hoá năng.

b) Điện năng → Nhiệt năng.

Luyện tập: Sinh vật có sử dụng hết toàn bộ các chất được lấy từ môi trường không? Giải thích?

Lời giải tham khảo:
Sinh vật có sử dụng hết toàn bộ các chất được lấy từ môi trường vì: Cơ thể sinh vật luôn vận động và phát triển không ngừng, tất cả mọi hoạt động diễn ra trong và ngoài cơ thể đều cần dùng đến năng lượng. Các chất đã được chuyển hoá có thể dự trữ bên trong cơ thể để sử dụng những khi cần thiết ví dụ như gấu bắc cực ngủ đông,...

2. VAI TRÒ CỦA TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG TRONG CƠ THỂ

Câu hỏi 6. Quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng có vai trò gì đối với cơ thể sinh vật? Cho ví dụ.

Lời giải tham khảo:
Vai trò của quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng đối với cơ thể sinh vật là:

• Cung cấp nguyên liệu cấu tạo, thực hiện chức năng của tế bào và cơ thể: Sản phẩm của các quá trình chuyển hoá trong tế bào tạo nên nguồn nguyên liệu tham gia cấu tạo nên tế bào và cơ thể ví dụ như protein là thành phần cấu tạo nên màng sinh chất,... hoặc tham gia thực hiện chức năng của tế bào ví dụ diệp lục tham gia quá trình quang hợp,...
• Cung cấp năng lượng: Quá trình phân giải các chất hữu cơ giải phóng năng lượng để cung cấp cho các hoạt động sống của cơ thể như vận động, vận chuyển các chất,... ví dụ: quá trình phân giải đường glucose trong hô hấp tế bào tạo ra năng lượng được tích trữ ATP và cung cấp năng lượng cho các hoạt động của cơ thể.

Luyện tập: Điều gì sẽ xảy ra với sinh vật nếu quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng bị ngừng lại? Giải thích.

Lời giải tham khảo:
Nếu quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng xảy ra ở sinh vật bị ngừng lại, thì cơ thể sẽ không thể duy trì sự sống, sinh trưởng, phát triển và sinh sản vì: không được cung cấp chất dinh dưỡng từ môi trường, chức năng của các tế bào trong cơ thể sinh vật bị đình trệ, không thể tiếp tục quá trình tái tạo và lớn lên và cơ thể không thể tự sản sinh ra năng lượng để phục vụ cho các hoạt động sống cơ bản của sinh vật: các chất độc hại, dư thừa không thể bài tiết ra môi trường, bị hạn chế và tích tụ trong cơ thể,...

Vận dụng: Nhiệt độ cơ thể của một vận động viên trước và trong khi đang thi đấu có gì khác nhau? Giải thích.

Lời giải tham khảo:
Nhiệt độ cơ thể của một vận động viên trong khi đang thi đấu cao hơn so với nhiệt độ cơ thể trước đó vì khi vận động mạnh và liên tục trong một khoảng thời gian, cơ thể sẽ đốt cháy nhiều năng lượng hơn, quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng cũng diễn ra mạnh mẽ hơn khiến cho cơ thể nóng lên.

BÀI TẬP

Câu hỏi 1. Cho ba trường hợp sau: (A) người đang chơi thể thao, (B) người đang ngủ, (C) người đang đi bộ.

a) Hãy so sánh tốc độ trao đổi chất ở ba trường hợp trên. Giải thích.

b) Xác định quá trình chuyển hoá năng lượng ở trường hợp (A) và (C).

Lời giải tham khảo:
a) Tốc độ trao đổi chất từ nhanh đến chậm trong ba trường hợp trên là: (A) - (C) - (B). Vì người đang chơi thể thao (A) và người đi bộ (C) có tốc độ trao đổi chất nhanh vì họ cần nhiều năng lượng để phục vụ cho các hoạt động của cơ thể, các quá trình hô hấp, bài tiết mồ hôi,... cũng diễn ra nhanh và liên tục để điều hoà nhiệt độ, giải phóng chất độc hại ra khỏi cơ thể,... Còn người đang ngủ (B) có tốc độ trao đổi chất chậm nhất vì họ chỉ cần một phần năng lượng vừa đủ để có thể duy trì các hoạt động sống cơ bản như tuần hoàn, hô hấp, tiêu hoá,...
b) Trường hợp (A) người đang chơi thể thao: Quang năng → Hoá năng, Hoá năng → Động năng, Động năng → Nhiệt năng. 

Trường hợp (B) người đang ngủ: Quang năng → Hoá năng, Hoá năng → Động năng, Động năng → Nhiệt năng.

Câu hỏi 2. Hãy xác định một số biện pháp giúp tăng cường quá trình trao đổi chất ở cơ thể

Lời giải tham khảo:
Một số biện pháp giúp tăng cường quá trình trao đổi chất ở cơ thể là:

• Bổ sung đủ nước, cung cấp đầy đủ các nhóm chất dinh dưỡng cho cơ thể.
• Vận động cơ thể thường xuyên và chú ý nâng cao cường độ luyện tập.
• Hạn chế sử dụng các chất kích thích ví dụ như rượu, bia,...
• Không thức khuya, ngủ đủ giấc mỗi ngày (6-8 tiếng/ngày).