Đáp án:
Câu 1:
- Hô hấp tế bào là quá trình phân giải các chất hữu cơ đến sản phẩm cuối cùng là $CO_{2}$ và nước, đồng thời chuyển hoá năng lượng có trong chất hữu cơ thành năng lượng ATP.
$C_{6}$ $H_{12}$ $O_{6}$ + $6$$H_{2}$$O$ --> 6$CO_{2}$ + $12$$H_{2}$$O$ + $năng lượng [ATP + nhiệt]$
Câu 2:
- Bởi vì phân tử glucose có cấu trúc phức tạp, năng lượng trong tất cả các liên kết là rất lớn so với nhu cầu năng lượng của các phản ứng đơn lẻ trong tế bào nên không sử dụng được ngay.
- Mặt khác, phân tử glucose được phân giải qua các hoạt động của ti thể tạo ra ATP, ATP là hợp chất cao năng – đồng tiền năng lượng của tế bào, hợp chất này chứa vừa đủ năng lượng cần thiết và thông qua quá trình tiến hoá, các enzim đã thích nghi với việc dùng năng lượng ATP cung cấp các các hoạt động sống của tế bào.
Câu 3:
* Quang hợp là quá trình tổng hợp các hữu cơ từ chất vô cơ, đồng thời chuyển hoá năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng hoá học tích trong các hợp chất hữu cơ.
*Phân biệt pha sáng và pha tối:
- Pha sáng
+Cần có ánh sáng
+Diễn ra trong màng tilacoit của lục lạp.
+ Nguyên liệu là diệp lục, ánh sáng, $H_{2}$$O$ , ADP, NADP
+Sản phẩm $O_{2}$ , ATP, NADPH
12H2O + 12NADP + 18ADP + 18Pi → 12NADPH + 18ATP + 6O2
- Pha tối [quá trình cố định CO2]:
+Diễn ra trong chất nền của lục lạp
+Không cần ánh sáng nhưng cần các sản phẩm của pha sáng [NADPH và ATP]
+Cần CO2 và hệ enzym có trong chất nền lục lạp.
+Nguyên liệu là ATP, NADPH, $CO_{2}$
+ Sản phẩm là chất hữu cơ, ADP, NADP, $H_{2}$$O$
6CO2 + 12NADPH + 18ATP → C6H12O6 + 6H2O + 12NADP + 18ADP + 18Pi
Hô hấp tế bào là quá trình sinh vật chuyển đổi năng lượng sinh hóa của các chất dinh dưỡng thành ATP. Quá trình này phân hủy glucose thành sáu phân tử carbon dioxide và mười hai phân tử nước. Các phương trình hóa học tổng thể cho hô hấp hiếu khí Là C6H12Ôi6 + 6O2 + 6 giờ2O → 12H2O + 6CO2 + 36 / 38ATP
và phương trình hóa học cho hô hấp kị khí là C6H12Ôi6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP [đối với quá trình lên men ethanol] và C6H12Ôi6 → 2C3H6Ôi3 + 2ATP [đối với lên men axit lactic].
Hô hấp tế bào là một quá trình dị hóa phá vỡ các phân tử lớn thành các phân tử nhỏ. Năng lượng được giải phóng trong quá trình hô hấp tế bào được sử dụng trong quá trình tổng hợp ATP. Các loại đường, axit amin và axit béo khác nhau có thể được sử dụng làm chất nền cho quá trình hô hấp tế bào.
Các khu vực chính được bảo hiểm
1. Hô hấp tế bào là gì
- Định nghĩa, sự kiện, loại
2. Phương trình hóa học của hô hấp tế bào là gì
- Hô hấp hiếu khí, Hô hấp kị khí
Thuật ngữ chính: Hô hấp hiếu khí, Hô hấp kị khí, ATP, Hô hấp tế bào, Glucose
Hô hấp tế bào là gì
Hô hấp tế bào là một tập hợp các phản ứng hóa học liên quan đến sự phân hủy các chất dinh dưỡng thành carbon dioxide và nước, tạo ra ATP. ATP là tiền tệ năng lượng chính của tế bào. Hô hấp tế bào xảy ra trong hầu hết các sinh vật trên trái đất. Các chất dinh dưỡng như carbohydrate, protein và axit béo được chuyển đổi thành glucose và được sử dụng trong hô hấp tế bào. Có hai loại hô hấp tế bào là hô hấp hiếu khí và hô hấp kị khí. Chất nhận điện tử cuối cùng của hô hấp hiếu khí là oxy phân tử là một hợp chất vô cơ trong hô hấp kị khí.Toàn bộ quá trình hô hấp tế bào được thể hiện trong Hình 1.
Hình 1: Hô hấp tế bào
Các phương trình hóa học cho tất cả các loại hô hấp tế bào được mô tả dưới đây.
Hô hấp hiếu khí
Hô hấp hiếu khí là loại hô hấp tế bào hiệu quả nhất, xảy ra khi có oxy. Ba bước hô hấp hiếu khí là glycolysis, chu trình Krebs và chuỗi vận chuyển điện tử.
1. Glycolysis
Glycolysis là bước đầu tiên của quá trình hô hấp hiếu khí, xảy ra trong tế bào chất. Hai phân tử pyruvate được sản xuất từ một phân tử glucose trong quá trình glycolysis. Phương trình hóa học của glycolysis là,
Glucose + 2NAD+ 2Pi + 2ADP → 2Pyruvate + 2NADH + 2ATP + 2H+ + 2 giờ2O + Nhiệt
Các phân tử axit pyruvic này phản ứng với coenzyme-A để tạo thành acetyl-CoA.
Pyruvate + 2NAD+ + CoA → Acetyl CoA + NADH + CO2 + H+
2. Chu trình Krebs
Acetyl CoA bị phân hủy hoàn toàn thành carbon dioxide trong chu trình Krebs.
Acetyl CoA + 3NAD+ Q + GDP + Pi + 2H2O → CoA-SH + 3NADH + 3H+ + QH2 + GTP + 2CO2
3. Chuỗi vận chuyển điện tử
Coenzyme được thực hiện bởi hai quá trình trên được giảm trở lại bởi quá trình phosphoryl oxy hóa. Năng lượng được giải phóng được lưu trữ trong ATP.
Phương trình hóa học tổng thể cho hô hấp hiếu khí được hiển thị dưới đây.
C6H12Ôi6 + 6O2 + 6 giờ2O → 12H2O + 6CO2 + 36 / 38ATP
Hô hấp kỵ khí
Hô hấp kỵ khí là một loại hô hấp tế bào xảy ra trong trường hợp không có oxy. Loại hô hấp kị khí chính là lên men. Hai loại lên men có thể được xác định: lên men ethanol và lên men axit lactic. Các bước đầu tiên của cả hai phương pháp lên men là glycolysis. Các phương trình hóa học cân bằng cho cả lên men ethanol và lên men axit lactic được trình bày dưới đây.
Lên men Ethanol
C6H12Ôi6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
Lên men axit lactic
C6H12Ôi6 → 2C3H6Ôi3 + 2ATP
Phần kết luận
Trong quá trình hô hấp tế bào, một phân tử glucose được chia thành sáu phân tử carbon dioxide và mười hai phân tử nước. Năng lượng được giải phóng được sử dụng trong sản xuất ATP.
Tài liệu tham khảo:1. Bước chân của hô hấp tế bào.Học viện Khan,
I. KHÁI QUÁT VỀ HÔ HẤP Ở THỰC VẬT
1. Hô hấp ở thực vật là gì?
- Hô hấp ở thực vật là quá trình chuyển đổi năng lượng của tế bào sống, trong đó các phân tử cacbohiđrat bị phân giải thành CO2 và H2O, đồng thời giải phóng năng lượng, một phần năng lượng đó được tích lũy trong ATP.
2. Phương trình hô hấp tổng quát
C6H12O6 + 6O2 $ \rightarrow$ 6CO2 + 6H2O + năng lượng [nhiệt + ATP]
3. Vai trò của hô hấp đối với cơ thể thực vật
- Năng lượng được thải ra ở dạng nhiệt cần thiết để duy trì nhiệt độ thuận lợi cho các hoạt động sống của cơ thể thực vật.
- Năng lượng được tích lũy trong ATP được dùng để vận chuyển vật chất trong cây, sinh trưởng, tổng hợp chất hữu cơ, sửa chữa những hư hại của tế bào…
- Tạo ra các sản phẩm trung gian cho các quá trình tổng hợp các chất hữu cơ khác trong cơ thể.
II. CON ĐƯỜNG HÔ HẤP Ở THỰC VẬT
1. Phân giải kị khí [đường phân và lên men]
- Xảy ra khi rễ bị ngập úng, hạt bị ngâm vào nước, hay cây ở trong điều kiện thiếu ôxi.
- Diễn ra ở tế bào chất gồm 2 quá trình:
+ Đường phân là quá trình phân giải glucôzơ $ \rightarrow$ axit piruvic và 2 ATP.
+ Lên men là axit piruvic lên men tạo thành rượu êtilic và CO2 hoặc tạo thành axit lactic.
2. Phân giải hiếu khí [đường phân và hô hấp hiếu khí]
- Xảy ra mạnh trong các mô, cơ quan đang hoạt động sinh lí mạnh như: hạt đang nảy mầm, hoa đang nở…
- Hô hấp hiếu khí diễn ra trong chất nền của ti thể gồm 2 quá trình:
+ Chu trình Crep: khi có ôxi, axit piruvic từ tế bào chất vào ti thể. Tại đó, axit piruvic chuyển hóa theo chu trình Crep và bị ôxi hóa hoàn toàn.
+ Chuỗi chuyền electron: hiđrô tách ra từ axit piruvic trong chu trình Crep được chuyền đến chuỗi chuyền electron đến oxi để tạo ra nước và giải phóng năng lượng ATP. Từ 2 phân tử axit piruvic, qua hô hấp giải phóng ra 6 CO2, 6 H2O và 36 ATP.
- Từ 1 phân tử glucôzơ qua phân giải hiếu khí giải phóng ra 38 ATP và nhiệt lượng.
III. HÔ HẤP SÁNG
- Là quá trình hấp thụ ôxi và giải phóng CO2 ngoài sáng, xảy ra đồng thời với quang hợp.
- Điều kiện: cường độ quang hợp cao, CO2 ở lục lạp cạn kiệt, O2 tích lũy nhiều.
- Hô hấp sáng gây lãng phí sản phẩm quang hợp.
IV. QUAN HỆ GIỮA HÔ HẤP VÀ QUANG HỢP VÀ MÔI TRƯỜNG
1. Mối quan hệ giữa hô hấp và quang hợp:
- Hô hấp và quang hợp là 2 quá trình phụ thuộc lẫn nhau.
- Sản phẩm của quang hợp [C6H12O6 + O2] là nguyên liệu của hô hấp và chất ôxi hóa trong hô hấp.
- Sản phẩm của hô hấp [CO2 + H2O] là nguyên liệu để tổng hợp nên C6H12O6 và giải phóng ôxi trong quang hợp.
2. Mối quan hệ giữa hô hấp và môi trường
a] Nước
- Cần cho hô hấp, mất nước làm giảm cường độ hô hấp.
- Đối với các cơ quan ở trạng thái ngủ [hạt], tăng lượng nước thì hô hấp tăng.
- Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với hàm lượng nước trong cơ thể.
b] Nhiệt độ
- Khi nhiệt độ tăng thì cường độ hô hấp tăng đến giới hạn chịu đựng của cây.
- Sự phụ thuộc của hô hấp vào nhiệt độ tuân theo định luật Van-Hôp: Q10 = 2–3 [tăng nhiệt độ thêm 100C thì tốc độ phản ứng tăng lên gấp 2–3 lần].
- Nhiệt độ tối ưu cho hô hấp khoảng 30 - 350C.
c] Nồng độ O2
- Khi nồng độ O2 trong không khí giảm xuống dưới 10% thì hô hấp bị ảnh hưởng, khi giảm xuống 5% thì cây chuyển sang phân giải kị khí $ \rightarrow$ bất lợi cho cây trồng.
d] Nồng độ CO2
- CO2 là sản phẩm cuối cùng của hô hấp hiếu khí và lên men êtilic.
- Nồng độ CO2 trong môi trường cao hơn 40% làm hô hấp bị ức chế.
Page 2
SureLRN