Cơ thể con người sử dụng năng lượng từ thức ăn đến chuyển động nhiên liệu và các chức năng thiết yếu của cơ thể, nhưng các tế bào cơ thể không lấy năng lượng trực tiếp từ thức ăn. Sau khi thức ăn được tiêu hóa, carbohydrate, protein và chất béo phân hủy thành các hợp chất đơn giản – glucose, axit amin và axit béo – được hấp thụ vào máu và vận chuyển đến các tế bào khác nhau trên khắp cơ thể. Trong các tế bào này và từ các nguồn năng lượng này, adenosine triphosphate (ATP) được hình thành để cung cấp nhiên liệu. Cơ thể sử dụng 3 hệ thống khác nhau để cung cấp cho các tế bào ATP cần thiết để cung cấp năng lượng cho nhu cầu năng lượng. Hầu hết các hoạt động của cơ thể sử dụng một sự liên tục của cả ba hệ thống năng lượng, làm việc cùng nhau để đảm bảo cung cấp năng lượng liên tục. Show
Hệ thống ATP-PCCơ thể cần một nguồn cung cấp ATP liên tục cho năng lượng – cho dù năng lượng là cần thiết để nâng tạ, đi bộ, suy nghĩ hoặc thậm chí nhắn tin. Nó cũng là đơn vị năng lượng thúc đẩy quá trình trao đổi chất, hoặc các phản ứng sinh hóa hỗ trợ và duy trì sự sống. Đối với chuyển động ngắn và dữ dội Cơ thể cần một nguồn cung cấp ATP liên tục cho năng lượng – cho dù năng lượng là cần thiết để nâng tạ, đi bộ, suy nghĩ hoặc thậm chí nhắn tin. Nó cũng là đơn vị năng lượng thúc đẩy quá trình trao đổi chất, hoặc các phản ứng sinh hóa hỗ trợ và duy trì sự sống. Đối với chuyển động ngắn và dữ dội kéo dài dưới 10 giây, cơ thể chủ yếu sử dụng hệ thống ATP-PC, hoặc creatine phosphate. Hệ thống này là kỵ khí, có nghĩa là nó không sử dụng oxy. Hệ thống ATP-PC sử dụng lượng ATP tương đối nhỏ đã được lưu trữ trong cơ cho nguồn năng lượng tức thời này. Khi nguồn cung cấp ATP của cơ thể bị cạn kiệt, xảy ra trong vài giây, ATP bổ sung được hình thành từ sự phân hủy phosphocreatine (PC) – một hợp chất năng lượng được tìm thấy trong cơ bắp. Hệ thống axit lacticHệ thống axit lactic, còn được gọi là hệ thống glycolysis kỵ khí, tạo ra năng lượng từ glycogen cơ bắp – hình thức lưu trữ glucose. Glycolysis, hoặc sự phân hủy glycogen thành glucose, có thể xảy ra khi có hoặc không có oxy. Khi không đủ oxy, một loạt các phản ứng chuyển glucose thành ATP sẽ tạo ra axit lactic – trong nỗ lực tạo ra nhiều ATP hơn. Hệ thống axit lactic cung cấp thời gian tương đối ngắn – vài phút – hoạt động cơ cường độ cao, nhưng sự tích tụ axit lactic có thể gây ra mệt mỏi và cảm giác nóng rát ở cơ bắp. Hệ thống hiếu khíHệ thống năng lượng phức tạp nhất là hệ thống năng lượng hiếu khí hoặc oxy, cung cấp hầu hết ATP của cơ thể. Hệ thống này tạo ra ATP khi năng lượng được giải phóng từ sự phân hủy các chất dinh dưỡng như glucose và axit béo. Với sự hiện diện của oxy, ATP có thể được hình thành thông qua quá trình đường phân. Hệ thống này cũng liên quan đến chu trình Krebs hoặc axit tricarboxylic – một loạt các phản ứng hóa học tạo ra năng lượng trong ty thể – nhà máy điện bên trong các tế bào cơ thể. Sự phức tạp của hệ thống này, cùng với việc nó phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống tuần hoàn để cung cấp oxy, khiến nó hoạt động chậm hơn so với hệ thống ATP-PC hoặc axit lactic. Hệ thống hiếu khí cung cấp năng lượng cho chuyển động cơ thể kéo dài hơn chỉ vài phút, chẳng hạn như thời gian dài làm việc hoặc hoạt động bền bỉ. Hệ thống này cũng là con đường cung cấp ATP để cung cấp năng lượng cho hầu hết các nhu cầu năng lượng của cơ thể không liên quan đến hoạt động thể chất, như xây dựng và sửa chữa các mô cơ thể, tiêu hóa thức ăn, kiểm soát nhiệt độ cơ thể và mọc tóc. Để tất cả chúng cùng nhauBa hệ thống năng lượng hoạt động trong cơ thể để cung cấp năng lượng. Mặc dù các hệ thống này nổi tiếng với vai trò thúc đẩy hoạt động thể thao, ATP rất cần thiết cho mọi nhu cầu năng lượng trong cơ thể – bao gồm tất cả các quá trình tăng trưởng, phát triển và duy trì các chức năng quan trọng của cơ thể. Các hệ thống năng lượng này không hoạt động độc lập và không hoạt động trong sự cô lập. Thay vào đó, tất cả các hệ thống hoạt động mọi lúc, nhưng một số có thể chiếm ưu thế dựa trên các hoạt động của cơ thể, bao gồm loại, cường độ và thời gian hoạt động thể chất cũng như mức độ thể dục của một người. Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong cơ thể sống là một loạt các phản ứng hóa học trong tế bào giúp tạo ra năng lượng cho các hoạt động sống của cơ thể. Đồng thời cũng là quá trình dự trữ năng lượng cho cơ thể. Để hiểu rõ hơn về Bài 13 Sinh 10 - Khái quát về năng lượng và chuyển hóa vật chất, hãy cùng VUIHOC tìm hiểu kỹ hơn ở bài viết dưới đây! 1. Năng lượng và các dạng năng lượng trong tế bào1.1. Khái niệmNăng lượng là đại lượng đặc trưng biểu thị cho khả năng sinh công. Dựa vào trạng thái có sẵn khi sinh công, người ta chia năng lượng thành 2 loại: động năng và thế năng. - Động năng là dạng năng lượng sẵn sàng cho sự sinh ra công. - Thế năng là loại năng lượng dự trữ, có tiềm năng cho sự sinh công. 1.2. Các dạng năng lượng trong tế bào - sinh 10 bài 13Năng lượng bên trong tế bào tồn tại dưới các dạng khác nhau như hoá năng, điện năng, nhiệt năng,.... Nhiệt năng giữ nhiệt độ ổn định cho tế bào và cơ thể còn lại thì hầu như là dạng năng lượng vô ích vì không có khả năng sinh công. Năng lượng chủ yếu trong tế bào là dạng năng lượng hoá năng. Sự chênh lệch về nồng độ các ion trái dấu nhau giữa bên trong và bên ngoài của màng tạo ra sự chênh lệch điện thế. 1.3. ATP - đồng tiền năng lượng của tế bàoATP (ađênôzin triphôtphat) là hợp chất cao năng và được gọi là “đồng tiền năng lượng của tế bào”. 1.3.1. Cấu tạo của ATP - Thành phần hóa học của phân tử ATP bao gồm: + 1 phân tử Bazơ nitơ: Ađênin. + 1 phân tử đường Ribôzơ. + 3 nhóm phôtphat. - Các nhóm phôtphat (P) mang điện tích âm nên sẽ có xu hướng đẩy nhau, làm cho 2 nhóm phôtphat (P) ngoài cùng rất dễ bị phá vỡ → giải phóng ra năng lượng. - 2 nhóm phôtphat (P) cuối cùng dễ bị phá vỡ để giải phóng ra năng lượng. - ATP truyền năng lượng cho các hợp chất khác sau đó trở thành ADP (2 nhóm photphat) và lại được gắn thêm 1 nhóm phôtphat để trở thành ATP. ATP ⇔ ADP + Pi + năng lượng 1.3.2. Chức năng của ATPVai trò của ATP trong tế bào: - Cung cấp năng lượng cho các phản ứng trong quá trình sinh tổng hợp của tế bào. - Cung cấp năng lượng cho quá trình vận chuyển các chất qua màng tế bào (vận chuyển chủ động). - Sinh công cơ học. 2. Chuyển hoá vật chất - sinh 10 bài 132.1. Khái niệm chuyển hoá vật chấtChuyển hóa vật chất là tổng hợp các phản ứng sinh hóa diễn ra ở bên trong tế bào, quá trình này luôn kèm theo chuyển hóa năng lượng. 2.2. Đồng hoá và dị hoáChuyển hóa vật chất gồm 2 quá trình là đồng hoá và dị hoá: - Đồng hóa: là quá trình tổng hợp nên các chất hữu cơ phức tạp bên trong cơ thể từ các chất đơn giản. - Dị hóa: là quá trình phân giải các chất hữu cơ phức tạp từ bên ngoài thành các chất đơn giản khi vào trong cơ thể. Quá trình tổng hợp và phân giải ATP được mô tả như sau: 3. Luyện tập sinh 10 bài 13: Khái quát về năng lượng và chuyển hoá vật chất3.1. Bài tập cơ bản và nâng cao SGKCâu 1: Trong tế bào có tồn tại những dạng năng lượng gì? Các dạng năng lượng này được sử dụng trong những hoạt động sống gì? Lời giải chi tiết: Trong tế bào sống tồn tại các dạng năng lượng điển hình như: hoá năng chứa trong các liên kết hoá học (ATP, NADH, FADH2...), điện năng (sự chênh lệch ion giữa hai bên màng), nhiệt năng. Trong tế bào, năng lượng được dùng cho các hoạt động sống như là:
Câu 2: Tại sao lại nói rằng ATP là đồng tiền năng lượng của tế bào? Lời giải chi tiết: ATP là hợp chất được cấu tạo từ các thành phần 1 bazơ ađênin, 1 đường ribôzơ và 3 nhóm phôtphat. Liên kết phôtphat thứ hai và thứ ba trong phân tử là phần năng lượng lớn tích lũy và khi các nhóm phôtphat này bị phá vỡ → năng lượng được giải phóng. Khi ATP bị phân giải nhờ enzim → ADP thì nhóm phôtphat lại liên kết với ADP để tạo thành ATP nhờ nguồn năng lượng tạo ra từ các phản ứng giải phóng năng lượng. ATP là một dạng năng lượng được tế bào sản sinh ra để sử dụng cho mọi phản ứng của tế bào và được gọi là đồng tiền năng lượng của tế bào. Câu 3: Tại sao năng lượng ATP có vai trò rất quan trọng đối với hoạt động sống của mọi tế bào? Lời giải chi tiết: Năng lượng có trong thức ăn (dạng năng lượng này được đưa vào tế bào dưới dạng các chất hấp thu được như axit amin, glucôzơ, axit béo...) đều có thể được chuyển đổi thành năng lượng có ở những phân tử ATP dễ sử dụng. ATP có vai trò thiết yếu trong các hoạt động sống của tế bào như quá trình sinh tổng hợp các chất, vận chuyển các chất qua màng sinh chất, dẫn truyền xung thần kinh, co cơ,... Câu 4: Liên kết cao năng trong phân tử ATP rất dễ tách ra và giải phóng năng lượng. Tại sao? Lời giải chi tiết: Gốc p tích điện âm nên khi 2 gốc p liên kết với nhau thì sẽ có hiện tượng do tích điện cùng dấu. Do vậy liên kết p ~ p ở trong phân tử ATP là liên kết cao năng, rất dễ bị tách ra để giải phóng năng lượng. Câu 5: Một ví dụ về quá trình chuyển hóa vật chất? Lời giải chi tiết: Quá trình chuyển hóa glucose thành axit piruvic là một quá trình chuyển hóa vật chất, trong đó được thực hiện bởi các phản ứng hóa học, nhờ sự xúc tác của enzym. Đăng ký ngay để được các thầy cô tư vấn và xây dựng lộ trình đạt điểm cao 3.2. Bài tập trắc nghiệm sinh 10 bài 13: Chuyển hóa vật chất và năng lượngCâu 1: Dựa vào việc có sẵn sàng sinh công hay không, người ta phân chia năng lượng thành bao nhiêu loại ?
Câu 2: Các dạng tồn tại của năng lượng là gì?
Câu 3: Năng lượng trong tế bào tồn tại một cách tiềm ẩn và chủ yếu ở dưới dạng nào?
Câu 4: Dạng năng lượng nào dưới đây là dạng năng lượng tiềm ẩn và có chủ yếu trong tế bào?
Câu 5: Dạng năng lượng chủ yếu tồn tại trong tế bào là dạng năng lượng nào?
Câu 6: “Đồng tiền năng lượng của tế bào” là tên gọi cho của loại hợp chất cao năng nào ?
Câu 7: Khi nói về ATP, phát biểu nào sau đây chưa chính xác?
Câu 8: Ađênôzin triphôtphat là tên đầy đủ của hợp chất nào sau đây?
Câu 9: ATP được cấu tạo từ các thành phần nào?
Câu 10: ATP được cấu tạo từ 3 thành phần nào dưới đây?
Câu 11: Ngoài phân tử bazơ nitơ, thành phần còn lại trong cấu tạo của phân tử ATP là
Câu 12: Bên trong tế bào, ATP chủ yếu được sản xuất ra từ:
Câu 13: ATP chủ yếu được sinh ra ở trong bào quan nào?
Câu 14: ATP là một phân tử thiết yếu trong quá trình trao đổi chất vì:
Câu 15: ATP được coi là “đồng tiền năng lượng của tế bào” bởi vì: (1) ATP là hợp chất cao năng (2) ATP có thể dễ dàng truyền năng lượng cho các hợp chất khác qua hoạt động chuyển nhóm photphat cuối cùng cho các chất đó để tạo thành ADP (3) ATP được dùng trong mọi hoạt động sống cần tiêu tốn năng lượng của tế bào (4) ATP được sinh ra từ mọi chất hữu cơ trải qua quá trình oxi hóa trong tế bào Các giải thích đúng là:
Câu 16: Tại sao lại nói ATP chính là đồng tiền năng lượng của tế bào?
Câu 17: Trong từng phân tử ATP có tổng số lượng bao nhiêu liên kết cao năng?
Câu 18: ATP truyền năng lượng cho các hợp chất khác thông qua chuyển nhóm photphat cuối cùng cho các chất đó để trở thành
Câu 19: Cho các phân tử: (1) ATP (2) ADP (3) AMP (4) N2O Những phân tử có chứa các liên kết cao năng là:
Câu 20: ATP là một hợp chất cao năng, năng lượng của ATP tích lũy chủ yếu ở đâu?
Đáp án gợi ý: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D D B C C B C D C C 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C A C A B B A B A C PAS VUIHOC – GIẢI PHÁP ÔN LUYỆN CÁ NHÂN HÓA Khóa học online ĐẦU TIÊN VÀ DUY NHẤT: ⭐ Xây dựng lộ trình học từ mất gốc đến 27+ ⭐ Chọn thầy cô, lớp, môn học theo sở thích ⭐ Tương tác trực tiếp hai chiều cùng thầy cô ⭐ Học đi học lại đến khi nào hiểu bài thì thôi ⭐ Rèn tips tricks giúp tăng tốc thời gian làm đề ⭐ Tặng full bộ tài liệu độc quyền trong quá trình học tập Đăng ký học thử miễn phí ngay!! Qua bài viết này, VUIHOC mong rằng có thể giúp các em hiểu được phần nào kiến thức về Bài 13 Sinh 10 - Chuyển hóa vật chất và năng lượng. Để học nhiều hơn các kiến thức Sinh học 10 cũng như Sinh học THPT thì các em hãy truy cập vuihoc.vn hoặc đăng ký khoá học với các thầy cô VUIHOC ngay bây giờ nhé! Quá trình chuyển hóa năng lượng trong sinh giỏi gồm bao nhiêu giai đoạn?Quá trình chuyển hoá năng lượng trong sinh giới gồm các giai đoạn theo trình tự là: Tổng hợp → Phân giải → Huy động năng lượng. Trong quá trình chuyển hóa năng lượng cơ thể lấy vào những gì?Có bao giờ bạn đặt câu hỏi năng lượng trong cơ thể đến từ đâu ? Con người chúng ta lấy được năng lượng qua 3 nguồn dinh dưỡng chính glucid, lipid, protein. Sau khi các chất dinh dưỡng này đi vào cơ thể và trải qua quá trình tiêu hóa, nó sẽ được chuyển hóa thành năng lượng. Quá trình chuyển hóa các chất diễn ra ở đâu?Chuyển hóa vật chất là tổng hợp các phản ứng sinh hóa diễn ra ở bên trong tế bào, quá trình này luôn kèm theo chuyển hóa năng lượng. Quá trình chuyển hóa của cơ thể là gì?Chuyển hóa là một quá trình hóa học mà cơ thể sử dụng để biến thức ăn thành nguồn nhiên liệu cho cơ thể tồn tại và hoạt động. Có nhiều yếu tố khác nhau tác động đến quá trình chuyển hóa, có thể làm chuyển hóa tăng nhanh hoặc chậm hơn. |
