Bài 25: Hô hấp tế bào

1. HÔ HẤP TẾ BÀO

Câu hỏi 1. Quan sát Hình 25.1, em hãy cho biết:

a) Nguyên liệu tham gia và sản phẩm của quá trình hô hấp tế bào. Từ đó, hãy viết phương trình hô hấp tế bào dưới dạng chữ.

b) Hô hấp tế bào diễn ra ở đâu?

Lời giải tham khảo: 

a) Nguyên liệu tham gia quá trình hô hấp tế bào gồm có: Oxygen và glucose.

Sản phẩm của hô hấp tế bào gồm có: Carbon dioxide, nước và năng lượng (ATP).

Phương trình hô hấp tế bào:

Glucose + Oxygen  → Carbon dioxide + Nước + Năng lượng (ATP)

b) Hô hấp tế bào xảy ra ở ti thể và ti thể là bào quan trong tế bào của sinh vật nhân thực.

Câu hỏi 2. Hô hấp tế bào có vai trò gì đối với cơ thể sinh vật?

Lời giải tham khảo: 

Vai trò của hô hấp tế bào với cơ thể sinh vật là: Phần lớn năng lượng trong tế bào ở dạng khó sử dụng và quá trình hô hấp tế bào giúp phân giải các phân tử chất hữu cơ (chủ yếu là glucose) thành khí carbon dioxide và nước, đồng thời tạo ra năng lượng ATP cung cấp cho các hoạt động của tế bào.

Câu hỏi 3. So sánh tốc độ hô hấp của một vận động viên đang thi đấu và một nhân viên văn phòng. Giải thích sự khác nhau đó.

Lời giải tham khảo: 

Tốc độ hô hấp của một vận động viên đang thi đấu nhanh hơn nhiều so với một nhân viên văn phòng vì khi đang thi đấu, các tế bào cơ bắp của vận động viên sử dụng rất nhiều năng lượng.

⇒ Quá trình hô hấp tế bào phải được tăng cường, diễn ra mạnh mẽ hơn để đáp ứng đủ nhu cầu của cơ thể cần sử dụng.

Luyện tập: Hãy xác định quá trình chuyển hoá năng lượng trong hô hấp tế bào.

Lời giải tham khảo:
Quá trình chuyển hoá năng lượng trong hô hấp tế bào gồm 2 dạng:

• Hoá năng → Động năng: chuyển hoá năng lượng tích lũy trong cơ thể thành ATP - có chức năng vận chuyển năng lượng đến những nơi cần thiết để tế bào sử dụng.
• Hoá năng → Nhiệt năng: khiến cho cơ thể nóng lên, đổ mồ hôi,..

2. MỐI QUAN HỆ HAI CHIỀU GIỮA TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI CHẤT HỮU CƠ Ở TẾ BÀO

Câu hỏi 4. Quan sát Hình 25.2, hãy cho biết quá trình tổng hợp và phân giải chất hữu cơ trong tế bào có mối quan hệ với nhau như thế nào.

Lời giải tham khảo:
Quá trình tổng hợp và quá trình phân giải chất hữu cơ trong tế bào là hai quá trình trái ngược nhưng có mối quan hệ mật thiết với nhau đảm bảo duy trì các hoạt động sống của tế bào.

Câu hỏi 5. Dựa vào kiến thức đã học, hãy phân tích mối quan hệ giữa quá trình quang hợp và quá trình hô hấp tế bào.

Lời giải tham khảo:
Quá trình hô hấp và quang hợp là hai quá trình trái ngược nhau:

• Quá trình quang hợp là quá trình đồng hóa, nhờ có diệp lục và ánh sáng, lá cây tổng hợp chất hữu cơ, tích lũy năng lượng trong liên kết của các hợp chất hữu cơ được hình thành từ carbon dioxide và nước, đồng thời thải ra oxygen.
• Quá trình hô hấp là quá trình sử dụng oxygen phân giải chất hữu cơ tạo ATP đồng thời thải ra khí carbon dioxide và hơi nước.

Tuy nhiên, quá trình hô hấp và quang hợp lại liên quan chặt chẽ với nhau:

• Quá trình hô hấp sẽ không thực hiện được nếu không có chất hữu cơ do quang hợp tạo ra.
• Ngược lại, quá trình quang hợp cũng không thể thực hiện được nếu không có năng lượng do quá trình hô hấp giải phóng ra.

Luyện tập: Dựa vào Hình 25.2, hãy lập bảng phân biệt quá trình tổng hợp và phân giải chất hữu cơ ở tế bào

Lời giải tham khảo:

3. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HÔ HẤP TẾ BÀO

Câu hỏi 6. Quá trình hô hấp tế bào có thể bị ảnh hưởng bởi những yếu tố nào?

Lời giải tham khảo:
Quá trình hô hấp tế bào có thể bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố môi trường gồm có: nhiệt độ, hàm lượng nước, nồng độ oxygen, nồng độ carbon dioxide,…

Câu hỏi 7. Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến quá trình hô hấp tế bào?

Lời giải tham khảo:
Nhiệt độ ảnh hưởng tới quá trình hô hấp tế bào thông qua sự tác động đến các enzyme xúc tác tới các phản ứng hoá học.

• Nhiệt độ thuận lợi cho quá trình hô hấp ở sinh vật là khoảng 30°C - 35°C.
• Một số loài tảo ở suối nước nóng có thể hô hấp ở 80°C.

Câu hỏi 8. Hàm lượng nước và cường độ hô hấp có mối quan hệ với nhau như thế nào? Giải thích.

Lời giải tham khảo:
Hàm lượng nước tỷ lệ thuận với cường độ hô hấp, hàm lượng nước trong cơ quan hô hấp càng cao thì cường độ hô hấp càng cao và ngược lại vì nước là dung môi hòa tan các chất, là môi trường cho các phản ứng hóa học trong quá trình hô hấp tế bào đồng thời có thể trực tiếp tham gia vào các phản ứng.

Câu hỏi 9. Nồng độ oxygen và carbon dioxide ảnh hưởng đến quá trình hô hấp tế bào như thế nào? Điều gì sẽ xảy ra nếu cây bị ngập úng?

Lời giải tham khảo:
Ảnh hưởng của nồng độ oxygen đến quá trình hô hấp tế bào: là nguyên liệu tham gia vào quá trình hô hấp, khi nồng độ oxygen trong không khí giảm xuống dưới 5% thì cường độ hô hấp giảm.

Ảnh hưởng của nồng độ Carbon dioxide đến quá trình hô hấp tế bào là: nồng độ carbon dioxide trong không khí thuận lợi cho hô hấp tế bào là 0,03%, khi nồng độ carbon dioxide tăng sẽ ức chế quá trình hô hấp.

Nếu cây bị ngập úng Oxygen trong không khí không thể khuếch tán vào đất, rễ cây không thể lấy oxygen để thực hiện quá trình hô hấp. Nếu tình trạng ngập úng kéo dài sẽ gây ra hiện tượng hô hấp kị khí, sinh ra các chất độc hại đối với tế bào lông hút: các lông hút trên rễ bị chết, rễ bị thối hỏng, không còn lấy được nước và các chất dinh dưỡng cho cây, làm cây bị chết.

Luyện tập: Hãy vẽ đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa nhiệt độ và hô hấp tế bào

Lời giải tham khảo: 

Vận dụng: Vì sao trước khi gieo hạt, người ta thường ngâm hạt trong nước ấm (khoảng 40°C)?

Lời giải tham khảo:
Trước khi gieo hạt, người ta thường ngâm hạt trong nước ấm (khoảng 40°C) vì hạt muốn nảy mầm phải có sự tác động của các yếu tố bên ngoài và bên trong hạt như:

• Nước và nhiệt độ là yếu tố cần bên ngoài, trong điều kiện được cung cấp đủ nước và nhiệt độ thích hợp, các phản ứng hóa học sẽ xảy ra bên trong hạt giúp cho hạt dễ nảy mầm hơn.
• Các hormone là yếu tố bên trong tác động đến sự nảy mầm của hạt, các hormone (auxin, gibberellin, cytokinin) trong hạt được sản sinh, kích thích các tế bào chồi mầm và rễ hoạt động, phát triển. 

4. VẬN DỤNG HIỂU BIẾT VỀ HÔ HẤP TẾ BÀO TRONG THỰC TIỄN

Câu hỏi 10. Vì sao hô hấp tế bào gây ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình bảo quản lương thực, thực phẩm?

Lời giải tham khảo:
Hô hấp tế bào gây ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình bảo quản lương thực, thực phẩm vì hô hấp tế bào là quá trình phân giải các chất hữu cơ của đối tượng bảo quản ⇒ Làm giảm số lượng và chất lượng của lương thực, thực phẩm trong quá trình bảo quản. 

Ngoài ra quá trình hô hấp làm tăng nhiệt độ trong môi trường bảo quản và độ ẩm của đối tượng bảo quản ⇒ Góp phần làm tăng cường độ hô hấp của lương thực, thực phẩm cần bảo quản.

Câu hỏi 11. Kể tên một số biện pháp được sử dụng để bảo quản lương thực, thực phẩm. Hiện nay, gia đình em đang áp dụng những biện pháp bảo quản nào?

Lời giải tham khảo:
Một số biện pháp được sử dụng để bảo quản lương thực, thực phẩm ví dụ như: bảo quản lạnh, bảo quản khô, bảo quản trong điều kiện nồng độ carbon dioxide cao, bảo quản trong điều kiện nồng độ oxygen thấp. 

Hiện nay, gia đình em đang áp dụng các hình thức bảo quản là: bảo quản lạnh, bảo quản khô.

Câu hỏi 12. Vì sao các loại hạt được đem phơi khô trước khi đưa vào kho bảo quản?

Lời giải tham khảo:
Các loại hạt được đem phơi khô trước khi đưa vào kho bảo quản bởi vì:

• Độ ẩm không khí là một yếu tố quan trọng giúp cho các vi sinh vật tồn tại và sinh trưởng ⇒ Các loại thức ăn chứa nhiều nước sẽ dễ bị nhiễm khuẩn gây ra thối hỏng.
• Độ ẩm cao làm tăng quá trình hô hấp ở thực vật, khiến cho hạt, củ dễ nảy mầm nhanh, tạo điều kiện cho các loại nấm mốc phát triển ⇒ Phơi sấy khô giúp bảo quản các loại hạt lâu hơn.

Câu hỏi 13. Em hãy cho biết cơ sở khoa học của việc bảo quản lương thực, thực phẩm ở nồng độ carbon dioxide cao và nồng độ oxygen thấp.

Lời giải tham khảo: 

• Ở nồng độ carbon dioxide cao, quá trình hô hấp sẽ bị ức chế.
• Ở nồng độ oxygen thấp, cường độ hô hấp cũng sẽ giảm mạnh.

⇒ Giúp cho bảo quản lương thực, thực phẩm được lâu hơn.

Câu hỏi 14. Em hãy chọn biện pháp bảo quản phù hợp cho các loại lương thực, thực phẩm sau: rau lang, quả nho, củ cà rốt, hạt thóc, hạt ngô, thịt heo, quả táo, thịt bò, hạt lạc.

Lời giải tham khảo:
Bảo quản lạnh gồm có: rau lang, hạt ngô.

Bảo quản khô gồm có: hạt thóc, hạt lạc.

Bảo quản ở nồng độ carbon dioxide cao gồm có: quả nho, quả táo.

Bảo quản nồng độ oxygen thấp gồm có: thịt heo, thịt bò.

Luyện tập: Vì sao một loại thực phẩm được bảo quản quá lâu dù không bị hư hỏng nhưng vẫn bị giảm chất lượng?

Lời giải tham khảo:

Một loại thực phẩm được bảo quản quá lâu dù không bị hư hỏng nhưng vẫn bị giảm chất lượng vì khi thời gian bảo quản càng lâu, quá trình phân giải các chất hữu cơ diễn ra càng nhiều, khi phân giải hết các chất dinh dưỡng (protein, carbohydrate, lipid,...) vốn có trong thực phẩm thành những chất đơn giản hơn.

⇒ Chất lượng thực phẩm bị giảm sút. 

Câu hỏi 15. Có những biện pháp nào giúp quá trình hô hấp tế bào ở người diễn ra bình thường?

Lời giải tham khảo:
Một số biện pháp giúp quá trình hô hấp tế bào ở người diễn ra bình thường ví dụ như: 

• Có kế hoạch lao động, chơi các môn thể thao vừa sức, tránh thiếu hụt oxygen.
• Xây dựng và thực hành chế độ dinh dưỡng hợp lý.
• Trồng nhiều cây xanh tăng nồng độ oxygen.
• Không sử dụng hoặc tiếp xúc với các chất gây tác dụng ức chế quá trình hô hấp.

Câu hỏi 16. Chế độ dinh dưỡng hợp lý và trồng nhiều cây xanh có ý nghĩa gì đối với hô hấp tế bào?

Lời giải tham khảo:
Xây dựng và thực hành chế độ dinh dưỡng hợp lý giúp chúng ta có cơ thể khoẻ mạnh ⇒ Các quá trình phân giải và tổng hợp chất hữu cơ sẽ diễn ra nhanh chóng, thuận lợi.

Trong quá trình quang hợp, cây xanh hấp thụ khí carbon dioxide và nhả khí oxygen ra môi trường ⇒ Thanh lọc, điều hoà không khí, tăng nồng độ oxygen và rất có lợi cho quá trình hô hấp của con người.

Vận dụng: Hãy tìm hiểu và cho biết tác dụng của một số chất gây ức chế quá trình hô hấp tế bào ở người. Từ đó, đề xuất các biện pháp để cải thiện sức khỏe hô hấp ở người.

Lời giải tham khảo:
Tác hại của một số chất gây ức chế quá trình hô hấp tế bào ở người là:

• Chất gây ức chế hô hấp ở tế bào não: làm giảm chuyển hóa ở não nhưng tăng lưu lượng máu não dẫn đến tăng áp lực sọ não.
• Chất gây ức chế hô hấp ở tế bào hệ tim mạch: gây ra ức chế tim, giãn mạch, hạ huyết áp.
• Chất gây ức chế hô hấp ở tế bào cơ: gây ra giãn cơ.

Một số biện pháp để cải thiện sức khỏe hô hấp ở người là:

• Uống nhiều nước, có chế độ ăn uống dinh dưỡng hợp lý, tập thể dục thường xuyên.
• Tránh tiếp xúc với các tác nhân gây ô nhiễm trong không khí ví dụ: khói bụi từ phương tiện giao thông, bụi mịn,...
• Phòng ngừa nhiễm trùng đường hô hấp: tránh di chuyển đến những nơi đông người, nhất là vào mùa dễ bùng phát các bệnh về hô hấp, giữ vệ sinh răng miệng sạch sẽ để tránh nhiễm trùng từ đường miệng,...

BÀI TẬP

Câu hỏi 1. Khi trồng cây trong nhà lưới phủ nilon, vì sao người ta thường "bón" carbon dioxide sau khi mặt trời mọc và ngừng "bón" sau khi mặt trời lặn từ 1 - 2 giờ?

Lời giải tham khảo:
Khi trồng cây trong nhà lưới phủ nilon, người ta thường "bón" carbon dioxide sau khi mặt trời mọc và ngừng "bón" sau khi mặt trời lặn từ 1 - 2 giờ vì:

• Khi có ánh sáng mặt trời (từ khi mặt trời mọc), cây sẽ thực hiện quá trình quang hợp tổng hợp chất hữu cơ nên nhu cầu lượng khí  carbon dioxide của lá tăng lên ⇒ Cần cung cấp thêm carbon dioxide để cây thực hiện quá trình quang hợp hiệu quả, đảm bảo cây tăng trưởng tốt cho năng suất cao.
• Khi không có ánh sáng mặt trời (từ khi mặt trời lặn), cây không thực hiện quá trình quang hợp đồng thời lúc này cây chỉ thực hiện quá trình hô hấp tế bào nên lúc này không cần “bón” carbon dioxide vì hàm lượng carbon dioxide cao cũng không thể giúp cây quang hợp mà ngược lại có thể gây ức chế sự hô hấp tế bào của cây khiến hoạt động sinh lí của cây bị ảnh hưởng.

Câu hỏi 2. Khi trồng cây trong phòng ngủ, vì sao cần phải để phòng ngủ được thông thoáng vào ban đêm?

Lời giải tham khảo:
Khi trồng cây trong phòng ngủ, cần phải để phòng ngủ được thông thoáng vào ban đêm để tránh xảy ra tình trạng bị ngạt, khó thở do vào ban đêm cây thực hiện quá trình hô hấp, lấy đi phần lớn oxygen trong không khí và thải ra khí carbon dioxide.

Câu hỏi 3. Khi nghiên cứu về sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến cường độ hô hấp của một loài thực vật, người ta thu được kết quả như sau: Từ kết quả nghiên cứu trên, em có nhận xét gì về mối quan hệ giữa nhiệt độ và cường độ hô hấp của loài thực vật nói trên?

Lời giải tham khảo:
Nhiệt độ sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới cường độ hô hấp của thực vật.

Nhiệt độ càng cao thì cường độ hô hấp sẽ càng mạnh.

Nhiệt độ thuận lợi nhất cho quá trình hô hấp vào khoảng 30°C - 35°C., nếu vượt qua ngưỡng này, cường độ hô hấp sẽ bị ức chế và yếu dần.

Câu hỏi 4. Có ý kiến cho rằng nên bảo quản các loại rau, củ trong ngăn đá tủ lạnh thay vì trong ngăn mát do ngăn đá có nhiệt độ thấp hơn nên sẽ bảo quản được lâu hơn. Em có đồng tình với ý kiến đó không? Giải thích.

Lời giải tham khảo:Em không đồng ý với ý kiến nên bảo quản các loại rau, củ trong ngăn đá tủ lạnh vì khi cấp đông sau đó lại đem rau củ đi rã đông, các tế bào và liên kết trong cấu trúc của rau củ sẽ bị phá vỡ và không còn giữ được sự tươi ngon và dinh dưỡng như lúc ban đầu nữa.