1. Cho các phương thức vận chuyển các chất sau?
Câu hỏi: Cho các phương thức vận chuyển các chất sau?
(1) Khuếch tán trực tiếp qua lớp kép phospholipid
(2) Khuếch tán qua kênh protein xuyên màng
(3) Nhờ sự biến dạng của màng tế bào
(4) Nhờ kênh protein đặc hiệu và tiêu hao ATP
Trong các phương thức trên, có mấy phương thức để đưa chất tan vào trong màng tế bào?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Trả lời:
Đáp án C
Phương pháp giải:
Thực bào là thuật ngữ chỉ hoạt động “ăn” của tế bào. Tế bào có thể lấy các phân tử có kích thước lớn, thậm chí là cả một tế bào, nhờ sự biến dạng màng tế bào.
2. Lý thuyết Sinh học 10 - Vận chuyển các chất qua màng sinh chất
2.1. Trao đổi chất ở tế bào
Trao đổi chất là quá trình quan trọng trong tế bào, bao gồm hai khía cạnh chính: trao đổi chất qua màng sinh chất và chuyển hóa vật chất cùng năng lượng trong tế bào.
Trao đổi chất qua màng sinh chất đề cập đến việc chọn lọc và vận chuyển các chất giữa tế bào và môi trường xung quanh. Có ba hình thức chính của trao đổi chất qua màng sinh chất: vận chuyển thụ động, vận chuyển chủ động và quá trình xuất, nhập bào.
Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào là tổng hợp của các phản ứng sinh học xảy ra bên trong tế bào. Nó bao gồm hai khía cạnh: đồng hóa và dị hóa.
Đồng hóa là quá trình tạo ra các hợp chất phức tạp từ các nguyên liệu đơn giản hơn, đồng thời cung cấp năng lượng cho tế bào.
Dị hóa là quá trình phân giải các hợp chất phức tạp thành các nguyên liệu đơn giản hơn, giải phóng năng lượng cho tế bào.
2.2. Sự vận chuyển chất qua màng sinh chất
(1) Vận chuyển thụ động
Phương pháp vận chuyển thụ động là quá trình di chuyển các chất từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp mà không đòi hỏi sử dụng năng lượng. Quá trình này được thực hiện thông qua hai cơ chế chính:
Đầu tiên, là thông qua sự khuếch tán trực tiếp qua lớp phospholipid kép của màng tế bào. Đây thường áp dụng cho các chất có kích thước nhỏ, không phân cực và có khả năng tan trong lipid.
Thứ hai, là thông qua các kênh protein xuyên màng, đặc biệt dành cho các chất có kích thước lớn, phân cực và tan trong nước. Mỗi kênh protein chỉ chuyên vận chuyển các chất có cấu trúc phù hợp. Một trong những loại kênh protein đặc biệt được gọi là aquaporin, giúp nước thẩm thấu qua màng một cách hiệu quả.
Trong sinh vật, quá trình vận chuyển thụ động thường xuyên được quan sát, bao gồm sự hấp thụ nước ở rễ cây, vận chuyển oxy từ phế nang vào máu và carbon dioxide từ máu vào phế nang, cũng như hấp thụ chất dinh dưỡng ở ruột non.
Tốc độ của quá trình vận chuyển thụ động phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, nồng độ chất tan và số lượng kênh protein. Trong số đó, nồng độ chất tan thường đóng vai trò quan trọng nhất.
Dựa vào sự so sánh giữa nồng độ chất tan của môi trường và nồng độ chất tan trong tế bào, ta có thể phân loại môi trường thành ba loại: môi trường ưu trương, môi trường đẳng trương và môi trường nhược trương, ảnh hưởng đến quá trình mất hoặc hấp thụ nước của tế bào.
Môi trường ưu trương là môi trường với nồng độ chất tan bên ngoài cao hơn so với bên trong tế bào. Trong môi trường này, tế bào mất nước, dẫn đến hiện tượng co nguyên sinh. Đối với tế bào động vật, hiện tượng này làm thay đổi hình dạng của tế bào, trong khi đối với tế bào thực vật, hiện tượng này không làm thay đổi hình dạng tế bào.
Môi trường đẳng trương là môi trường với nồng độ chất tan bên ngoài bằng với bên trong tế bào. Trong môi trường này, sự di chuyển của nước vào và ra khỏi tế bào được cân bằng.
Môi trường nhược trương là môi trường với nồng độ chất tan bên ngoài thấp hơn so với bên trong tế bào. Trong môi trường này, nước di chuyển từ môi trường vào tế bào, dẫn đến hiện tượng tan bào đối với tế bào động vật. Tuy nhiên, do có thành tế bào bảo vệ, hiện tượng tan bào không xảy ra trong tế bào thực vật, thay vào đó, tế bào chỉ bị trương lên.
(2) Vận chuyển chủ động
Phương thức vận chuyển chủ động là quá trình di chuyển các chất từ nơi có nồng độ chất tan thấp đến nơi có nồng độ cao. Điều kiện cần thiết cho quá trình này là có sự hiện diện của protein vận chuyển đặc hiệu (gọi là bơm protein) cùng với sự cung cấp năng lượng từ ATP để kích hoạt hoạt động của bơm.
Một số quá trình vận chuyển chủ động bao gồm sự hấp thụ chủ động các ion khoáng ở rễ cây, giúp tạo điều kiện cho rễ cây hút nước mạnh mẽ hơn, và sự tái hấp thụ các chất trong ống thận.
Quá trình vận chuyển chủ động đóng vai trò quan trọng trong việc giúp tế bào có thể lấy các chất cần thiết ngay cả khi chúng có nồng độ thấp hơn so với bên trong tế bào.
(3) Xuất bào và nhập bào
Xuất bào là quá trình vận chuyển các chất ra khỏi tế bào thông qua việc biến dạng màng sinh chất. Một ví dụ điển hình là quá trình vận chuyển các sản phẩm của tế bào như hormone, kháng thể ra khỏi tế bào.
Nhập bào là quá trình vận chuyển các chất vào trong tế bào bằng cách làm biến dạng màng sinh chất. Quá trình này có thể được thực hiện theo hai hình thức chính:
- Thực bào: Thường thấy ở một số động vật nguyên sinh như trùng roi, amip, cũng như trong quá trình thực bào vi khuẩn.
- Ẩm bào: Thường xảy ra đối với các chất tan. Ví dụ, ở động vật, một phần nhỏ của thức ăn được hấp thụ ở ruột non thông qua cơ chế ẩm bào.
3. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1:
Trong các quá trình sau đây, có bao nhiêu quá trình thuộc trao đổi chất ở tế bào?
(1) Tổng hợp và phân giải ATP.
(2) Sự vận chuyển oxygen từ phế nang đến các tế bào.
(3) Chuyển hóa vật chất thành năng lượng.
(4) Lấy carbon dioxide và giải phóng oxygen trong quang hợp.
A. 2.
B. 4.
C. 3.
D. 1.
Lời giải:
Đáp án đúng là: A
Trao đổi chất ở tế bào bao gồm chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào cùng với trao đổi chất qua màng sinh chất → Trong các quá trình trên, (1) và (3) là quá trình thuộc trao đổi chất ở tế bào.
Câu 2:
Nước được vận chuyển qua màng sinh chất là nhờ
A. lớp phospholipid.
B. kênh ion.
C. protein bám màng.
D. kênh aquaporin.
Lời giải:
Đáp án đúng là: D
Nước, là phân tử phân cực, không thể khuếch tán trực tiếp qua lớp phospholipid kép mà được thẩm thấu qua màng nhờ kênh protein đặc biệt gọi là aquaporin.
Câu 3:
Quá trình chuyển hóa vật chất trong tế bào gồm hai mặt là
A. hấp thụ và bài tiết.
B. đồng hóa và dị hóa.
C. xuất bào và nhập bào.
D. ẩm bào và thực bào.
Lời giải:
Đáp án đúng là: B
Quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào là tổng hợp tất cả các phản ứng sinh hóa diễn ra bên trong tế bào (quá trình chuyển hóa vật chất), gồm hai mặt là đồng hóa và dị hóa.
Câu 4:
Trình bày cơ chế vận chuyển thụ động các chất qua màng sinh chất.
Lời giải:
Vận chuyển thụ động các chất qua màng sinh chất có thể được thực hiện qua 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. Mỗi kênh protein chỉ vận chuyển các chất có cấu trúc phù hợp.
- Nước được thẩm thấu qua màng nhờ kênh protein đặc biệt gọi là aquaporin.
Câu 5:
Tại sao khi bón quá nhiều phân cho cây thì cây có thể bị héo, thậm chí là chết?
Lời giải:
Khi bón quá nhiều phân làm môi trường đất trở nên ưu trương, do đó, cây không thể hút được nước trong khi quá trình thoát hơi nước vẫn diễn ra → cây bị thiếu nước nên sẽ bị héo. Nếu tình trạng héo kéo dài, cây có thể chết.
Bài tập liên quan: Người đầu tiên mô tả các tế bào sống là? - Sinh học lớp 10
Trên đây là toàn bộ nội dung bài viết của Luật Minh Khuê về bài tập: Cho các phương thức vận chuyển các chất sau? Xin cảm ơn quý bạn đọc đã quan tâm theo dõi!
