Sinh học 11 Chân trời sáng tạo Bài 1: Khái quát về trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật

- Trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng rất quan trọng cho sinh vật sống.

- Cung cấp cho quá trình tạo chất sống của cơ thể, hình thành tế bào, cơ quan, cơ thể.

- Tích lũy và giải phóng năng lượng phục vụ cho các hoạt động sống.

- Thải các chất độc, cặn bã dư thừa ra khỏi cơ thể.

- Ví dụ: Nhờ có quá trình trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng mà cây khoai tây hay chú gà con có thể phát triển.

Hình 1. Vai trò của trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng

a. Tiếp nhận các chất từ môi trường và vận chuyển các chất

- Sinh vật thu nhận các chất từ môi trường và vận chuyển chúng đến các bộ phận trong cơ thể.

- Ví dụ về quá trình này là ở thực vật và động vật có xương sống.

+ Ở động vật có xương sống, thức ăn và nước uống được đưa vào hệ tiêu hoá, O2 được hấp thụ nhờ hệ hô hấp và các chất dinh dưỡng được vận chuyển đến tế bào bằng hệ tuần hoàn.

+ Ở thực vật, lá hấp thụ khí CO₂, nước và muối khoáng, sử dụng năng lượng ánh sáng để quang hợp, và các chất hữu cơ được vận chuyển đến các bộ phận khác nhau của cây bằng mạch rây.

Hình 2. Qúa trình trao đổi khí ở thực vật

b. Biến đổi các chất kèm theo chuyển hóa năng lượng ở tế bào

- Các chất trong cơ thể sinh vật trải qua quá trình tổng hợp và phân giải để tích luỹ và giải phóng năng lượng cho các hoạt động sống.

- Ví dụ:

+ Thực vật tích luỹ năng lượng từ ánh sáng trong quá trình quang hợp và phân giải chúng trong quá trình hô hấp.

+ Động vật hấp thụ và tổng hợp các chất dinh dưỡng từ quá trình tiêu hoá và tích luỹ năng lượng.

c. Thải các chất vào môi trường

- Các chất không cần thiết, dư thừa và chất độc hại được bài tiết ra khỏi cơ thể trong quá trình trao đổi chất.

- Ví dụ:

+ Thực vật ngập mặn thải lượng muối thừa qua các mô tiết ở lá.

+ Động vật thải nước tiểu, phân ra khỏi cơ thể qua cơ quan tiêu hoá.

d. Điều hòa

- Quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng được điều chỉnh phù hợp với nhu cầu của cơ thể thông qua hệ thần kinh hoặc hormone.

- Ví dụ về điều này là cơ thể thực vật tổng hợp abscisic acid để gây ức chế trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng khi gặp điều kiện khô hạn, và hệ thần kinh sinh dưỡng chi phối quá trình tiêu hoá, hấp thụ thức ăn ở người.

Chuyển hóa năng lượng trong sinh giới gồm 3 giai đoạn: Giai đoạn tổng hợp; Giai đoạn phân giải và Huy động năng lượng.

Hình 2. Sơ đồ chuyển hóa năng lượng trong sinh giới

- Giai đoạn tổng hợp

+ Thực vật quang hợp chuyển hoá quang năng thành năng lượng hóa học trong các hợp chất hữu cơ. 

+ Cơ thể động vật tạo ra các chất hữu cơ đặc trưng từ các chất đơn giản hoặc sản phẩm dị hoá, cùng với việc tích lũy năng lượng trong các liên kết hoá học.

- Giai đoạn phân giải

+ Các hợp chất hữu cơ phức tạp (protein, lipid, carbohydrate,..) phân giải thành các hợp chất đơn giản thông qua quá trình dị hoá.

+ Năng lượng chứa trong liên kết hoá học của các hợp chất hữu cơ phức tạp được giải phóng tích luỹ trong ATP.

+ Năng lượng giải phóng được thoát ra ngoài dưới dạng nhiệt năng.

- Huy động năng lượng: Năng lượng trong ATP được sử dụng trong các quá trình sinh lý của cơ thể như trao đổi chất, vận động, cảm ứng, sinh trưởng, phát triển, sinh sản,...

- Trao đổi chất liên quan đến chuyển hoá năng lượng ở cấp cơ thể và tế bào.

- Cơ thể lấy các chất cần thiết từ môi trường và thải các chất bài tiết ra ngoài.

- Tế bào tiến hành đồng hoá và dị hoá, tạo ra các chất bài tiết.

- Năng lượng được giải phóng, tích luỹ và huy động để cung cấp cho các hoạt động của tế bào và cơ thể.

Hình 3. Mối quan hệ giữa chuyển hoá vật chất và năng lượng ở cấp tế bào và cơ thể

- Tự dưỡng:

+ Quang tự dưỡng: là phương thức sinh vật sử dụng chất vô cơ, nước, CO₂ và năng lượng ánh sáng để tổng hợp chất hữu cơ và tích lũy năng lượng.

+ Hóa tự dưỡng: là hình thức sinh vật sử dụng nguồn cacbon là chủ yếu để tổng hợp nên các chất vô cơ và tích lũy năng lượng.

- Dị dưỡng: là phương thức sinh vật lấy chất hữu cơ trực tiếp từ sinh vật tự dưỡng hoặc động vật khác để tích lũy và sử dụng cho mọi hoạt động sống.

Bài 1: Nêu vai trò của quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng đối với cơ thể sinh vật?

Hướng dẫn giải

- Cung cấp nguyên liệu cấu tạo, thực hiện chức năng của tế bào và cơ thể.

- Sản phẩm của các quá trình chuyển hoá trong tế bào tạo nên nguồn nguyên liệu tham gia cấu tạo nên tế bào và cơ thể: protein là thành phần cấu tạo nên màng sinh chất,...

- Tham gia thực hiện chức năng của tế bào: diệp lục tham gia quá trình quang hợp,...

- Cung cấp năng lượng: Quá trình phân giải các chất hữu cơ giải phóng năng lượng để cung cấp cho các hoạt động sống của cơ thể như vận động, vận chuyển các chất, ...

Bài 2: Trình bày mối quan hệ giữa trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở cấp tế bào và cơ thể?

Hướng dẫn giải

- Trao đổi chất gắn liền với chuyển hóa năng lượng, được thực hiện ở cấp cơ thể cũng như cấp tế bào. Cơ thể lấy các chất cần thiết từ môi trường vào cơ thể, đồng thời thải các chất bài tiết ra ngoài. Tế bào hấp thụ các chất cần thiết từ cơ thể và thải các chất bài tiết.

- Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở tế bào bao gồm quá trình đồng hóa gồm tổng hợp các chaát mới, tích lũy năng lượng, tiến hành song song với quá trình dị hóa để giải phóng năng lượng, phân giải các chất hấp thụ. Trao đổi chất và chuyển hóa vật chất và năng lượng liên quan chặt chẽ với nhau.

Học xong bài này các em cần biết: 

- Phân tích được vai trò của trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng đối với sinh vật.

- Nêu được các dấu hiệu đặc trưng, các giai đoạn của trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng.

- Trình bày được mối quan hệ giữa trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng ở cấp tế bào và cơ thể.

- Nêu được khái niệm tự dưỡng và dị dưỡng.

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Sinh học 11 Chân trời sáng tạo Chương 1 Bài 1 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Trong các sinh vật sau, nhóm sinh vật nào có khả năng tự dưỡng?

  • A. Tảo, trùng roi xanh, lúa, cây xà cừ
  • B. Tảo, nấm, rau, lúa, cây xà cừ
  • C. Con người, vật nuôi, cây trồng
  • D. Tảo, cá, chim, rau, cây xà cừ

• Câu 2:

  So với trạng thái đang nghỉ ngơi, tốc độ trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở trạng thái đang thi đấu của một vận động viên sẽ như thế nào?

  • A. Thấp hơn
  • B. Cao hơn
  • C. Gần ngang bằng
  • D. Không thay đổi

• Câu 3:

  Vì sao vào mùa đông, da chúng ta thường bị tím tái?

  • A. Các phương án dưới đều đúng
  • B. Vì cơ thể bị mất máu do bị sốc nhiệt nên da mất đi vẻ hồng hào
  • C. Vì các mạch máu dưới da co lại để hạn chế sự toả nhiệt nên sắc da trở nên nhợt nhạt
  • D. Vì nhiệt độ thấp khiến cho mạch máu dưới da bị vỡ và tạo nên các vết bầm tím

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Sinh học 11 Chân trời sáng tạo Chương 1 Bài 1 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Mở đầu trang 5 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Câu hỏi 1 trang 5 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Câu hỏi 2 trang 6 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Câu hỏi 3 trang 7 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Câu hỏi 4 trang 8 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Luyện tập trang 8 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Câu hỏi 5 trang 8 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Câu hỏi 6 trang 8 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Vận dụng trang 9 SGK Sinh học 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Sinh học HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!