Giải Sinh Học 10 trang 70
Lời giải chi tiết SGK Lớp 10 · Môn Sinh Há»c · Trang 70–71
Nguon: Sinh Hoc 10 - Ket Noi Tri Thuc Voi Cuoc Song (trang 70 – 71)
🔍 Kiến thức cần nhớ
Bài học đề cập đến vận chuyển vật chất nhờ biến dạng màng tế bào – hình thức vận chuyển các đại phân tử (protein, đường đa, DNA) có kích thước quá lớn để qua protein xuyên màng. Tất cả các hình thức này đều tiêu tốn năng lượng.
- Thực bào: hoạt động "ăn" của tế bào – màng tế bào bao bọc vật cần vận chuyển (phân tử lớn, thậm chí cả một tế bào), tạo túi vận chuyển tách rời đi vào tế bào chất.
- Ẩm bào: tế bào lấy các chất tan từ môi trường theo cách tương tự thực bào.
- Thực bào nhờ thụ thể: tế bào "chọn" chất cần thiết nhờ protein thụ thể trên màng (ví dụ: vận chuyển cholesterol dưới dạng lipoprotein).
- Xuất bào: vận chuyển các chất kích thước lớn ra khỏi tế bào – chất được bao trong túi vận chuyển, túi liên kết với màng và giải phóng chất ra ngoài (ví dụ: protein sữa từ tế bào tuyến sữa).
Tóm tắt các hình thức trao đổi chất qua màng:
- Vận chuyển thụ động: khuếch tán từ nơi nồng độ cao → thấp, không tốn năng lượng (gồm khuếch tán đơn giản, khuếch tán tăng cường, thẩm thấu).
- Vận chuyển chủ động: từ nơi nồng độ thấp → cao, cần năng lượng.
- Ẩm bào, thực bào, xuất bào: dành cho phân tử/vật thể kích thước lớn, nhờ biến dạng màng, cần năng lượng.
⚙️ Bài tập
DỪNG LẠI VÀ SUY NGẪM (trang 69)
Câu 1
Đề bài: Phân biệt thực bào, ẩm bào và xuất bào.
Trả lời:
Cả ba đều là hình thức vận chuyển nhờ biến dạng màng tế bào và đều tiêu tốn năng lượng, nhưng khác nhau ở chiều vận chuyển và đối tượng vận chuyển:
| Tiêu chí | Thực bào | Ẩm bào | Xuất bào |
|---|---|---|---|
| Chiều vận chuyển | Đưa chất vào trong tế bào | Đưa chất vào trong tế bào | Đưa chất ra ngoài tế bào |
| Đối tượng vận chuyển | Phân tử lớn, dạng rắn (vi khuẩn, mảnh tế bào…) | Giọt dịch chứa các chất tan | Phân tử lớn cần thải/tiết ra ngoài (protein, chất tiết…) |
| Cách thức | Màng lõm vào bao bọc vật rắn tạo túi đi vào tế bào chất | Màng lõm vào "uống" giọt dịch tạo túi đi vào tế bào chất | Túi vận chuyển từ trong di chuyển ra, hợp với màng và giải phóng chất ra ngoài |
💡 Mẹo nhớ: "Thực" = ăn vật rắn, "Ẩm" = uống dịch lỏng → cả hai đều đưa chất vào trong (nhập bào). "Xuất" = xuất ra → đưa chất ra ngoài.
Câu 2
Đề bài: Làm thế nào tế bào có thể vận chuyển được những phân tử protein có kích thước lớn ra khỏi tế bào? Giải thích.
Trả lời:
Tế bào vận chuyển protein kích thước lớn ra ngoài bằng hình thức xuất bào. Quá trình diễn ra như sau:
- Protein sau khi được tổng hợp sẽ được đóng gói trong túi vận chuyển (có màng bao bọc).
- Túi vận chuyển di chuyển đến và liên kết (dung hợp) với màng tế bào.
- Tại vị trí dung hợp, màng túi hòa vào màng tế bào, giải phóng protein ra bên ngoài.
Giải thích: Protein là đại phân tử có kích thước quá lớn nên không thể đi qua các protein xuyên màng hay khuếch tán qua lớp phospholipid kép. Vì vậy tế bào phải dùng cách biến dạng màng để đưa chúng ra ngoài, và quá trình này cần tiêu tốn năng lượng (ATP).
Câu 3
Đề bài: Để đưa một loại thuốc vào trong một tế bào nhất định của cơ thể, ví dụ tế bào ung thư, người ta thường bao gói thuốc trong các túi vận chuyển. Hãy mô tả cách tế bào lấy thuốc vào bên trong tế bào.
Trả lời:
Cách tế bào lấy thuốc vào bên trong dựa trên cơ chế thực bào (nhập bào) nhờ thụ thể:
- Người ta thiết kế túi vận chuyển chứa thuốc sao cho bề mặt túi có phân tử đặc hiệu với thụ thể trên màng tế bào ung thư.
- Túi thuốc tiếp xúc và liên kết đặc hiệu với thụ thể trên màng tế bào đích.
- Sự liên kết làm màng tế bào biến dạng, lõm vào phía trong, bao bọc lấy túi thuốc.
- Phần màng lõm tách ra tạo thành túi vận chuyển mới đi vào tế bào chất, đưa thuốc vào bên trong tế bào.
💡 Mẹo nhớ: Nhờ tính đặc hiệu thụ thể – ligand mà thuốc chỉ "tìm đúng" tế bào ung thư, hạn chế gây hại cho tế bào lành. Đây chính là nguyên lý của liệu pháp đưa thuốc trúng đích.
LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG (trang 70)
Câu 1
Đề bài: Phân biệt các hình thức vận chuyển thụ động, vận chuyển chủ động, thực bào và xuất bào bằng cách hoàn thành bảng theo mẫu.
Trả lời:
| Khái niệm | Thành phần (màng tế bào) tham gia vận chuyển | Đặc điểm chất được vận chuyển | Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ vận chuyển | |
|---|---|---|---|---|
| Vận chuyển thụ động | Vận chuyển các chất qua màng từ nơi có nồng độ chất tan cao đến thấp (xuôi chiều gradient nồng độ), không tiêu tốn năng lượng | Lớp phospholipid kép; protein kênh và protein mang | Chất kích thước nhỏ: phân tử không phân cực (qua lớp lipid), phân tử nhỏ phân cực/tích điện (qua kênh protein), nước | Sự chênh lệch nồng độ (gradient), nhiệt độ, diện tích màng, số lượng kênh protein, tính tan trong lipid |
| Vận chuyển chủ động | Vận chuyển các chất qua màng từ nơi có nồng độ chất tan thấp đến cao (ngược chiều gradient), cần tiêu tốn năng lượng (ATP) | Các protein vận chuyển đặc hiệu (bơm) | Các chất cần vận chuyển ngược chiều gradient: ion (Na⁺, K⁺…), glucose, amino acid… | Nguồn năng lượng ATP, số lượng và hoạt tính của protein bơm, nồng độ chất cần vận chuyển |
| Thực bào và xuất bào | Vận chuyển các phân tử/vật thể kích thước lớn vào (thực bào) hoặc ra (xuất bào) khỏi tế bào nhờ biến dạng màng, cần năng lượng | Toàn bộ màng tế bào biến dạng tạo túi vận chuyển | Đại phân tử, vật thể lớn: protein, đường đa, vi khuẩn, mảnh tế bào, giọt dịch… | Năng lượng ATP, khả năng biến dạng của màng, sự có mặt của thụ thể đặc hiệu (với thực bào nhờ thụ thể) |
Câu 2
Đề bài: Em hãy giải thích tại sao trong thực tế, người ta sử dụng việc ướp muối để bảo quản thực phẩm.
Trả lời:
Khi ướp muối, môi trường bên ngoài thực phẩm trở thành môi trường ưu trương (nồng độ chất tan rất cao so với bên trong tế bào).
- Theo cơ chế thẩm thấu, nước di chuyển từ nơi có nồng độ chất tan thấp (bên trong tế bào vi sinh vật và tế bào thực phẩm) ra nơi có nồng độ chất tan cao (môi trường muối bên ngoài).
- Các vi sinh vật gây hỏng thực phẩm (vi khuẩn, nấm) bị mất nước, co nguyên sinh, không thể sinh trưởng và sinh sản, thậm chí bị tiêu diệt.
Nhờ vậy thực phẩm được bảo quản lâu hơn.
⚠️ Lưu ý thi: Bản chất của việc ướp muối, ướp đường (làm mứt), phơi khô đều dựa trên hiện tượng thẩm thấu trong môi trường ưu trương khiến vi sinh vật mất nước. Đây là dạng câu vận dụng rất hay ra thi.
Câu 3
Đề bài: Tại sao khi chẻ cuống rau muống thành sợi và ngâm vào nước thì các sợi rau lại cuộn tròn lại?
Trả lời:
Nước cất (hoặc nước thường) là môi trường nhược trương so với dịch trong tế bào rau.
- Theo cơ chế thẩm thấu, nước đi vào trong tế bào làm tế bào trương lên.
- Tuy nhiên, lớp tế bào ở mặt trong và mặt ngoài của sợi rau có cấu trúc khác nhau: lớp biểu bì mặt ngoài thường dày và ít hút nước hơn, còn các tế bào ở mặt trong (phần thịt cuống) hút nước và trương lên mạnh hơn.
- Sự trương nước không đều giữa hai mặt khiến mặt trong dài ra nhiều hơn mặt ngoài, làm sợi rau cong và cuộn tròn về phía mặt ngoài.
Câu 4
Đề bài: Hiện tượng xâm nhập mặn có thể gây hậu quả nghiêm trọng khiến hàng loạt cây trồng bị chết và không còn tiếp tục gieo trồng được những loại cây đó trên vùng đất này nữa. Em hãy giải thích hiện tượng trên.
Trả lời:
Khi xâm nhập mặn, nồng độ muối trong đất tăng cao làm cho môi trường đất trở thành ưu trương so với dịch tế bào rễ cây.
- Theo cơ chế thẩm thấu, nước không thể đi từ đất vào rễ, ngược lại nước còn bị rút từ tế bào rễ ra ngoài đất.
- Cây bị mất nước, không hút được nước và khoáng, tế bào co nguyên sinh, dẫn đến cây héo và chết hàng loạt.
- Đất nhiễm mặn lâu dài làm thay đổi tính chất đất, nồng độ muối cao tiếp tục duy trì → không thể trồng các loại cây không chịu mặn trên vùng đất này nữa.
💡 Mẹo nhớ: Cây hút nước được khi đất là môi trường nhược trương so với rễ. Đất mặn = ưu trương → cây mất nước → chết. Cùng bản chất với câu ướp muối (Câu 2).
Câu 5
Đề bài: Tại sao động vật và người lại dự trữ năng lượng dưới dạng glycogen mà không dự trữ dưới dạng dễ sử dụng là glucose?
Trả lời:
Động vật và người dự trữ năng lượng dưới dạng glycogen (đường đa) thay vì glucose (đường đơn) vì các lý do sau:
- Không làm thay đổi áp suất thẩm thấu của tế bào: Glycogen là đại phân tử, gồm rất nhiều phân tử glucose liên kết lại. Nếu dự trữ một lượng lớn glucose dạng đơn thì số lượng phân tử chất tan trong tế bào tăng cao, làm tăng áp suất thẩm thấu, khiến tế bào hút nước quá mức và trương lên (có thể vỡ). Glycogen do kích thước lớn nên ít ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu.
- Glucose dễ bị hòa tan và khuếch tán, dễ thất thoát: Glucose tan tốt trong nước và có thể bị vận chuyển ra khỏi tế bào, khó dự trữ ổn định. Glycogen không hòa tan, dạng hạt, nằm cố định trong tế bào chất nên giữ được lâu dài.
- Hiệu quả dự trữ cao và dễ huy động: Glycogen tích trữ được lượng glucose lớn trong không gian nhỏ, và khi cần có thể nhanh chóng phân giải thành glucose để cung cấp năng lượng.
🎯 Ghi nhớ: - Ba hình thức biến dạng màng (thực bào, ẩm bào, xuất bào) dùng cho phân tử lớn và đều cần năng lượng. - Phân biệt: thụ động (cao → thấp, không tốn năng lượng) ≠ chủ động (thấp → cao, tốn năng lượng). - Thẩm thấu là chìa khóa giải thích nhiều hiện tượng thực tế: ướp muối bảo quản thực phẩm, đất nhiễm mặn làm chết cây, rau muống chẻ ngâm nước cuộn tròn. - Dự trữ năng lượng dạng glycogen giúp ổn định áp suất thẩm thấu của tế bào.