Bài 11: Vận chuyển các chất qua màng sinh chất

>> Xem chi tiết: Lý thuyết vận chuyển các chất qua màng sinh chất - Sinh 10 Chân trời sáng tạo

Khi tay của chúng ta ngâm trong nước quá lâu sẽ xuất hiện các nếp nhăn nheo (Hinh 11.1). Nguyên nhân của hiện tượng này là gì?

Phương pháp giải:

Màng sinh chất tính bán thấm nên màng có vai trò trong vận chuyển các chất cần thiết cho hoạt động của tế bào.

Lời giải chi tiết:

 Khi tay ngâm nước quá lâu, nước ở môi trường sẽ đi vào các tế bào da tay thông qua màng sinh chất, làm da tay nổi lên thành các nếp, khiến da trở nên nhăn nheo.

Câu 1: Quan sát Hình 11.2, hãy cho biết trao đổi chất ở tế bào bao gồm những quá trình nào.

Câu 2: Cho một số ví dụ về quá trình đồng hoá và dị hoá trong tế bào.

Phương pháp giải:

Quan sát hình 11.2 và đưa ra câu trả lời.

Lời giải chi tiết:

Câu 1: Trao đổi chất ở tế bào bao gồm hai quá trình là đồng hóa và dị hóa.

Câu 2: Một số ví dụ về quá trình đồng hoá và dị hoá trong tế bào:

- Quá trình đồng hóa: quá trình quang hợp, quá trình tổng hợp acid béo,...

- Quá trình dị hóa: quá trình lên men, quá trình hô hấp.

Quá trình trao đổi chất có ý nghĩa gì đối với tế bào?

Phương pháp giải:

- Đồng hoá là quá trình tổng hợp các chất phức tạp từ các chất đơn giản, đồng thời tích lũy năng lượng.

- Dị hoá là quá trình phân giải các chất phức tạp thành các chất đơn giản và giải phóng năng lượng.

Lời giải chi tiết:

Quá trình trao đổi chất có ý nghĩa: Cung cấp cho tế bào những chất cần thiết và năng lượng cho hoạt động của tế bào.

Câu 3: Quan sát Hình 11.3a, hãy cho biết thế nào là vận chuyển thụ động. Quá trình này có cần sử dụng năng lượng không?

Câu 4: Hãy cho biết các chất CO2, O2, H2O, NaCl, vitamin A, glucose được vận chuyển qua màng sinh chất thông qua con đường nào bằng cách điển vào bảng bên dưới.

Câu 5: Dựa vào Hình 11.3b, hãy:

a) So sánh tốc độ vận chuyển các chất qua hai con đường vận chuyển.

b) Giải thích tại sao tốc độ vận chuyển các chất qua kênh protein tăng đến một giá trị nhất định rồi sau đó giữ ở mức ổn định.

Phương pháp giải:

- Quan sát hình 11.3 và đưa ra các câu trả lời.

- Sự vận chuyển thụ động các chất qua màng sinh chất có thể được thực hiện bằng hai con đường:

+ Các chất có kích thước nhỏ, không phân cực (không tan trong nước), tan trong lipid được khuếch tán trực tiếp qua lớp phospholipid kép.

+ Các chất có kích thước lớn, phân cực, tan trong nước được vận chuyển nhờ các kênh protein xuyên màng.

Nước được thẩm thấu qua màng nhờ kênh protein đặc biệt gọi là aquaporin.

Lời giải chi tiết:

Câu 3: Vận chuyển thụ động là phương thức vận chuyển các chất từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp. Quá trình này không cần tiêu tốn năng lượng.

Câu 4:

Câu 5:

a) So sánh tốc độ vận chuyển các chất qua hai con đường vận chuyển:

Tốc độ vận chuyển của con đường kênh protein tăng nhanh hơn so với khuếch tán trực tiếp ở giai đoạn đầu, nhưng sẽ bị giới hạn và đạt đến mức ổn định, còn khuếch tán trực tiếp tăng chậm hơn nhưng không bị giới hạn.

b) Tốc độ vận chuyển các chất qua kênh protein tăng đến một giá trị nhất định rồi sau đó giữ ở mức ổn định do số lượng kênh protein trên màng là có giới hạn.

Câu 6: Thế nào là môi trường nhược trương, ưu trương và đẳng trương? Xác định chiếu vận chuyển chất tan giữa tế bào và môi trường trong mỗi loại môi trường đó.

Phương pháp giải:

Dựa vào nồng độ chất tan của môi trường so với nồng độ chất tan trong tế bào, người ta chia môi trường thành ba loại là nhược trương, ưu trương và đẳng trương.

Lời giải chi tiết:

- Môi trường nhược trương là môi trường có nồng độ chất tan bên ngoài tế bào nhỏ hơn bên trong tế bào và các phân tử nước thẩm thấu vào trong tế bào.

Chiều vận chuyển chất tan: Từ trong tế bào ra ngoài tế bào.

- Môi trường đẳng trương là môi trường có nồng độ chất tan bên ngoài tế bào bằng nổng độ chất tan trong tế bào và các phân tử nước di chuyển ở trang thái cân bằng.

Chiều vận chuyển chất tan: Chất tan từ ngoài vào trong và từ trong ra ngoài với nồng độ bằng nhau.

- Môi trường ưu trương là môi trường có nổng độ chất tan bên ngoài tế bào lớn hơn và các phân tử nước thẩm thấu ra ngoài tế bào.

Chiều vận chuyển chất tan: Từ ngoài tế bào vào trong tế bào.

Giả sử nồng độ chất tan trong một tế bào nhân tạo (có màng sinh chất như ở tế bào sống) gồm 0,06 M saccharose và 0,04 M glucose. Đặt tế bào nhân tạo trong một ống nghiệm chứa dung dịch gồm 0,03 M saccharose, 0,02 M glucose và 0,01 M fructose. Hãy cho biết:

a) Kích thước của tế bào sẽ thay đổi như thế nào? Giải thích.

b) Chiều vận chuyển của glucose và fructose qua màng.

Phương pháp giải:

Tổng nồng độ chất tan bên trong tế bào: 0,06M + 0,04M = 0,1M

Tổng nồng độ chất tan bên ngoài tế bào: 0,03M + 0,02M + 0,01M = 0,06M.

Vì nồng độ chất tan bên trong tế bào lớn hơn bên ngoài tế bào nên dung dịch này là môi trường nhược trương.

Lời giải chi tiết:

a) Tế bào sẽ bị căng lại nên kích thước tế bào tăng. Vì môi trường của dung dịch là môi trường nhược trương nên các phân tử nước thẩm thấu vào trong tế bào làm tế bào căng ra.

b) Vì nồng độ saccharose và glucose bên trong tế bào lớn hơn bên ngoài tế bào nên hai chất này sẽ có chiều vận chuyển từ trong ra ngoài tế bào, còn nồng độ fructose ở bên ngoài tế bào lớn hơn bên trong tế bào.

Tại sao khi muối dưa, cà thì sản phẩm sau khi muối lại có vị mặn và bị nhăn nheo?

Phương pháp giải:

 Vận chuyển thụ động là phương thức vận chuyển các chất từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp mà không cần tiêu tốn năng lượng.

Lời giải chi tiết:

  Khi muối dưa, muối cà thì nồng độ chất tan (muối, đường,...) lớn hơn bên trong các tế bào dưa, cà nên muối sẽ di chuyển từ ngoài môi trường vào trong môi trường và các phân tử nước sẽ di chuyển ra ngoài môi trường, do đó sản phẩm sau khi muối lại có vị mặn và bị nhăn nheo do mất nước.

Câu 7: Quan sát Hình 11.7, hãy cho biết thế nào là vận chuyền chủ động. Quá trình vận chuyển chủ động cần có những yếu tố nào?

Phương pháp giải:

Trong hình 11.7, nồng độ chất tan ở dịch ngoại bào lớn hơn trong tế bào chất. Các chất tan được vận chuyển qua protein vận chuyển.

Lời giải chi tiết:

- Vận chuyển chủ động là phương thức vận chuyển các chất từ nơi có nồng độ chất tan thấp sang nơi có nồng độ cao.

- Quá trình này cân protein vận chuyển và có sự tiêu tốn năng lượng.

Tại sao các loài thực vật sống ở rừng ngập mặn có khả năng hấp thụ nước từ môi trường có nóng độ muối cao?

Phương pháp giải:

 Vận chuyển chủ động là phương thức vận chuyển các chất từ nơi có nồng độ chất tan thấp sang nơi có nồng độ cao.

Lời giải chi tiết:

  Nhờ quá trình vận chuyển chủ động nên các loài thực vật sống ở rừng ngập mặn có khả năng hấp thụ nước từ môi trường có nóng độ muối cao.

Câu 8: Quan sát Hình 11.8 và 11.9, hãy cho biết thế nào là nhập bào, xuất bào.

Câu 9: Có những hình thức nhập bào nào? Sự khác nhau giữa những hình thức đó là gì?

Phương pháp giải:

Quan sát hình 11.8 và hình 11.9 và đưa ra câu trả lời.

Lời giải chi tiết:

Câu 8:

- Nhập bào là phương thức tế bào đưa các chất vào bên trong tế bào bằng cách biến dạng màng sinh chất.

- Thực bào là phương thức tế bào vận chuyển các protein và các đại phân tử  bằng cách biến dạng màng sinh chất.

Câu 9: Có hai hình thức nhập bào là sự thực bào và sự ẩm bào.

Sự thực bào vận chuyển các phân tử lớn hay thậm chí cả tế bào khác. Sự ẩm bảo vận chuyển một lượng lớn chất lỏng.

Đối với sinh vật, quá trình xuất bào, nhập bào có ý nghĩa gì?

Phương pháp giải:

- Nhập bào là phương thức tế bào đưa các chất vào bên trong tế bào bằng cách biến dạng màng sinh chất.

- Thực bào là phương thức tế bào vận chuyển các protein và các đại phân tử  bằng cách biến dạng màng sinh chất.

Lời giải chi tiết:

- Đối với sinh vật,  quá trình nhập bào giúp các động vật hấp thu dinh dưỡng từ thức ăn và thực bảo thức ăn ở động vật nguyên sinh, quá trình xuất bào giúp vận chuyển nhiều sản phẩm của tế bào (hormone, kháng thể,...) và các sản phẩm do lisosome tiêu hủy.

Câu 1: Tại sao các loài thực vật sống ở rừng ngập mặn vẫn có thể hấp thụ nước từ môi trường?

Câu 2:  Một người nông dân sau khi bón phân cho vườn rau của mình thì đến sáng hôm sau bỗng thấy các cây con trong vườn đều đã bị héo.

a. Hãy giải thích hiện tượng trên.

b. Đề xuất một cách đơn giản để làm cho các cây con có thể tươi trở lại.

Câu 3: Tại sao những người bán rau cứ cách một khoảng thời gian lại phun nước lên rau?

Câu 4: Tại sao người ta thường ngâm các loại rau, quả sống vào nước muối loãng trước khi ăn?

Phương pháp giải:

- Vận chuyển thụ động là phương thức vận chuyển các chất từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp. Quá trình này không cần tiêu tốn năng lượng.

- Vận chuyển chủ động là phương thức vận chuyển các chất từ nơi có nồng độ chất tan thấp sang nơi có nồng độ cao.

Lời giải chi tiết:

Câu 1: Các loài thực vật sống ở rừng ngập mặn có nồng độ dịch bảo trong các tế bào lông hút lớn hơn so với ngoài môi trường, và nhờ cơ chế vận chuyển thụ động nên các cây ở rừng ngập mặn vẫn có thể hấp thụ nước từ môi trường.

Câu 2:

a. Vì khi bón phân sẽ làm nồng độ các chất tan trong môi trường lớn hơn so với nồng độ chất tan trong các tế bào nên nước trong các tế bào của cây sẽ đi ra ngoài môi trường, khiến cây bị héo.

b. Tưới nước lầ cách đơn giản để cung cấp lại nước cho cây trở nên tươi lại.

Câu 3: Những người bán rau cứ cách một khoảng thời gian lại phun nước lên rau để giúp rau giảm lượng nước mất đi do thoát hơi nước, giúp rau tươi lâu hơn.

Câu 4: Ngâm các loại rau, quả sống vào nước muối loãng trước khi ăn sẽ giúp tiêu diệt các vi khuẩn có trong ra vì muối sẽ làm nước trong các tế bào vi khuẩn đi ra ngoài môi trường theo cơ chế thụ động và làm các vi khuẩn này không hoạt động được và chết đi.