Sinh học 10 Kết nối tri thức Bài 5: Các phân tử sinh học (Giải, Sơ đồ tư duy, Trắc nghiệm)

Trả lời câu hỏi Sinh học 10 Kết nối tri thức Bài 5: Các phân tử sinh học kèm sơ đồ tư duy trực quan, dễ hiểu và luyện tập trắc nghiệm có đáp án

Giải Sinh học 10 Kết nối tri thức Bài 5: Các phân tử sinh học

Câu hỏi mở đầu: Thừa cân, béo phì là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến bệnh tiểu đường, tim mạch cùng nhiều bệnh nguy hiểm khác cho con người. Vậy làm thế nào có thể giảm thiểu nguy cơ này để có được cuộc sống khỏe mạnh?

Trả lời:

Để giảm thiểu nguy cơ thừa cân, béo phì thì cần phải cân bằng giữa lượng năng lượng hấp thụ và lượng năng lượng sử dụng bằng cách:

– Quản lý chế độ dinh dưỡng: Tăng cường sự hiểu biết về lượng calo cần thiết cho cơ thể và cân nhắc chế độ ăn uống sao cho cân bằng, hạn chế lượng đường và chất béo không lành mạnh.

– Tập thể dục đều đặn: Thực hiện vận động cơ thể thường xuyên giúp đốt cháy calo và cải thiện sức khỏe tim mạch.

– Giữ tinh thần thoải mái: Stress có thể ảnh hưởng đến cân nặng và sức khỏe nói chung. Một số các phương pháp như thiền, yoga, hoặc hoạt động giải trí để giữ tinh thần thoải mái.

– Kiểm tra sức khỏe định kỳ: Thăm bác sĩ để kiểm tra sức khỏe định kỳ và đánh giá rủi ro bệnh lý liên quan đến thừa cân, béo phì.

Câu hỏi: Phân tử sinh học là gì?

Trả lời:

– Khái niệm phân tử sinh học: Phân tử sinh học là những phân tử hữu cơ được tổng hợp và tồn tại trong các tế bào sống. Các phân tử sinh học chính bao gồm protein, lipid, carbohydrate, nucleic acid.

Câu hỏi: Nêu những đặc điểm chung của các phân tử sinh học.

Trả lời:

* Các phân tử sinh học chia sẻ những đặc điểm chung quan trọng:

+ Kích thước và khối lượng lớn được gọi là các polymer.

+ Cấu trúc đa phân: Chúng thường được hình thành từ nhiều đơn phân nhỏ hơn, tạo nên cấu trúc đa phân.

+ Thành phần hóa học chủ yếu: Các phân tử này thường chứa carbon và hydrogen là thành phần chính.

+ Liên kết hydrogen đa dạng: Sự có mặt của liên kết hydrogen giữa các nguyên tử carbon, hydrogen và các nguyên tố khác tạo ra một bộ khung hydrogen đa dạng.

=> Phân tử sinh học liên kết với nhiều nhóm chức khác nhau, tạo nên các hợp chất với đặc tính hóa học và chức năng đa dạng.

Câu hỏi: Nêu đặc điểm cấu trúc và chức năng chính của các loại carbohydrate.

Trả lời:

– Đặc điểm cấu trúc của carbohydrate:

+ Là hợp chất hữu cơ được cấu tạo từ ba nguyên tố là C, H, O với tỉ lệ 1 : 2 : 1 và công thức cấu tạo chung là Cn(H2O)m.

+ Được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân với đơn phân chủ yếu là glucose, fructose và galactose.

+ Dựa theo số lượng đơn phân trong phân tử mà người ta chia carbohydrate thành 3 loại:

– Chức năng của carbohydrate:

– Năng lượng dự trữ và sử dụng cho tế bào và cơ thể đến từ nhiều nguồn khác nhau, như đường glucose, lactose, tinh bột (trong cây) và glycogen (trong cơ thể động vật và một số loài nấm).

– Các phân tử sinh học đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc của tế bào và các bộ phận của cơ thể. Ví dụ, cellulose cấu tạo thành tế bào thực vật, chitin cấu thành tế bào nấm và bộ xương ngoài của nhiều loài côn trùng, giáp xác. Carbohydrate cũng liên kết với protein, tạo thành các phân tử glycoprotein hình thành nên cấu trúc của các phần khác nhau của tế bào.

Câu hỏi: Con người thường ăn những bộ phận nào của thực vật để lấy tinh bột?

Trả lời:

– Con người thường ăn các bộ phận như rễ, củ, hạt, quả của thực vật để lấy tinh bột (chất dự trữ năng lượng quan trọng trong các loài thực vật).

Câu hỏi: Tại sao nên ăn nhiều loại rau xanh khác nhau trong khi thành phần chính của các loại rau là cellulose – chất mà con người không thể tiêu hóa được?

Trả lời:

– Con người không thể tiêu hóa cellulose, chất chủ yếu trong các loại rau xanh, nhưng cellulose lại đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hóa thức ăn. Cellulose kích thích sản xuất dịch nhầy, giúp thức ăn di chuyển trơn tru trong đường ruột và loại bỏ chất cặn, giúp quá trình tiêu hóa diễn ra hiệu quả. Ăn nhiều loại rau xanh đảm bảo cung cấp đủ cellulose, ngăn chặn tình trạng táo bón và duy trì sức khỏe đường huyết.

Câu hỏi: Chất béo là gì? Nêu một số chức năng của dầu, mỡ, phospholipid và steroid.

Trả lời:

* Khái niệm chất béo: Chất béo là một nhóm chất rất đa dạng về cấu trúc nhưng có đặc tính chung là kị nước.

* Chức năng của dầu, mỡ, phospholipid và steroid:

– Dầu và mỡ:

+ Dự trữ năng lượng cho tế bào và cơ thể.

+ Làm dung môi hòa tan nhiều loại vitamin như A, D, E, K.

+ Tham gia ổn định nhiệt độ cơ thể, giữ ấm cho cơ thể và nhiều loài động vật.

– Phospholipid:

+ Tham gia cấu tạo màng của tế bào.

– Steroid:

+ Cấu tạo màng sinh chất của tế bào (cholesterol).

+ Tham gia hình thành đặc điểm giới tính và điều hòa quá trình sinh trưởng, sinh sản của con người (hormone giới tính estrogen, testosterone).

Câu hỏi: Đặc điểm nào về mặt cấu trúc hóa học khiến phospholipid là một chất lưỡng cực?

Trả lời:

– Phospholipid là phân tử lưỡng cực vì có một đầu chứa nhóm phosphate và choline có tính chất thích nước, trong khi hai đuôi acid béo lại có tính chất kị nước. Sự kết hợp này tạo ra tính chất lưỡng cực của phospholipid.

Câu hỏi: Khi ăn cà chua hoặc hành chưng trong mỡ, cơ thể người có thể hấp thụ được những loại vitamin gì? Giải thích.

Trả lời:

– Khi ăn cà chua hoặc hành chưng trong mỡ, cơ thể người có thể hấp thụ được những loại vitamin tan trong chất béo như A, D, E, K. Sự có mặt của lipid trong mỡ hay cà chua có sắc tố carotenoid (là một sắc tố có bản chất là lipid) giúp dung môi hòa tan và tăng khả năng hấp thụ của các vitamin này, đặc biệt là vitamin A từ carotenoid, cung cấp lợi ích cho thị giác.

Câu hỏi: Các amino acid khác nhau ở những đặc điểm nào?

Trả lời:

– Khác nhau về cấu tạo: Mỗi amino acid có một nguyên tử carbon trung tâm liên kết với nhóm amino, nhóm carboxyl, một nguyên tử hydrogen và một chuỗi bên gọi là nhóm R. Điều khác biệt giữa các amino acid chủ yếu nằm ở nhóm R.

– Khác nhau về vai trò đối với cơ thể: Trong tổng số 20 loại amino acid, 9 loại không thay thế (phải cung cấp từ thức ăn) và 11 loại thay thế (cơ thể tự tổng hợp được).

Câu hỏi: Protein có những chức năng gì? Đặc điểm cấu trúc nào giúp protein có chức năng rất đa dạng?

Trả lời:

* Chức năng của Protein:

+ Cấu trúc: Tham gia cấu trúc nên các bào quan, bộ khung tế bào.

+ Xúc tác: Cấu tạo nên enzyme, thúc đẩy các phản ứng hóa học.

+ Bảo vệ: Tạo ra kháng thể chống lại các tác nhân gây hại từ môi trường.

+ Vận động: Hỗ trợ tế bào thay đổi hình dạng và di chuyển.

+ Tiếp nhận thông tin: Cấu trúc thụ thể giúp tiếp nhận thông tin từ môi trường.

+ Điều hòa: Hormone protein điều hòa hoạt động của gene và chức năng sinh lý.

* Đặc điểm cấu trúc giúp protein đa dạng:

+ Có 20 loại amino acid, tạo ra vô số chuỗi polypeptide khác nhau.

+ Đa dạng cấu trúc: Có 4 bậc cấu trúc (bậc 1, bậc 2, bậc 3, bậc 4), tạo nên sự đa dạng trong cấu trúc protein, từ đó có nhiều chức năng khác nhau.

Câu hỏi: Bậc cấu trúc nào đảm bảo protein có được chức năng sinh học? Các liên kết yếu trong phân tử protein có liên quan gì đến chức năng sinh học của nó?

Trả lời:

– Chỉ khi protein có cấu trúc không gian (cấu trúc bậc 3, cấu trúc bậc 4) nó mới thực hiện được chức năng sinh học.

– Các liên kết yếu trong protein, như liên kết hydro, liên kết disulfide, giữ cho cấu trúc không gian của protein được duy trì. Sự ổn định của các liên kết yếu này là quyết định chức năng sinh học của protein. Khi điều kiện môi trường thay đổi, liên kết yếu có thể bị đứt gãy, làm thay đổi cấu trúc không gian và làm mất chức năng sinh học của protein.

Câu hỏi: Tại sao chúng ta nên bổ sung protein cho cơ thể từ nhiều loại thức ăn khác nhau mà không nên chỉ ăn một vài loại thức ăn dù những loại đó rất bổ dưỡng?

Trả lời:

– Bổ sung protein từ nhiều loại thức ăn khác nhau giúp cung cấp đủ nguyên liệu để xây dựng các loại protein cần thiết cho cơ thể.

– Sử dụng đa dạng nguồn thức ăn giàu protein đảm bảo cung cấp đủ cả số lượng và loại amino acid, quan trọng cho quá trình tổng hợp protein và thực hiện chức năng sinh học của cơ thể.

Câu hỏi: Quan sát hình 5.10, nêu và giải thích các đặc điểm cấu trúc khiến DNA đảm nhận được chức năng mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền.

Trả lời:

* Chức năng mang thông tin di truyền:

– DNA cấu tạo từ 4 loại nucleotide, tạo ra nhiều loại DNA đa dạng và đặc thù.

* Chức năng bảo quản thông tin di truyền:

– Liên kết cộng hóa trị bền vững giữa các nucleotide trên cùng một mạch đảm bảo sự ổn định của DNA qua thế hệ.

– Liên kết hydrogen giữa các cặp nucleotide trên hai mạch tạo cấu trúc xoắn, ổn định thông tin di truyền và dễ dàng liên kết với protein.

– Hai mạch của DNA được liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung (A – T, G – C) nên khi 1 mạch sai hỏng thì có thể dùng mạch còn lại để đảm bảo tính nguyên vẹn của thông tin di truyền.

* Chức năng truyền đạt thông tin di truyền:

– Nguyên tắc bổ sung giữa các cặp nucleotide trên hai mạch giúp tạo ra mạch bổ sung chính xác trong quá trình nhân đôi.

– Liên kết hydrogen dễ dàng cắt đứt trong quá trình nhân đôi, giúp mạch kép được mở ra để tổng hợp mạch mới.

Câu hỏi: Những thông số nào về DNA là đặc trưng cho mỗi loài?

Trả lời:

* Những thông số về DNA là đặc trưng cho mỗi loài:

+ Số lượng DNA: Số lượng phân tử DNA trong tế bào là một đặc điểm đặc trưng cho mỗi loài.

+ Trình tự nucleotide: Trình tự sắp xếp các nucleotide, cụ thể là trình tự các gene trong mỗi phân tử DNA, cũng là một đặc trưng riêng biệt cho từng loài.

Câu hỏi: Quan sát hình trong mục II.4b, phân biệt các loại RNA về cấu trúc và chức năng.

Trả lời:

Câu hỏi: Trình bày sự khác biệt về mặt cấu trúc giữa DNA và RNA.

Trả lời:

Câu hỏi: Phân tử glucose có công thức cấu tạo là C6H12O6. Nếu 10 phân tử glucose liên kết với nhau tạo nên một phân tử đường đa thì phân tử này sẽ có công thức cấu tạo như thế nào? Giải thích?

Trả lời:

– Khi 10 phân tử glucose liên kết với nhau tạo thành đường đa, công thức cấu tạo sẽ là (C6H10O5)10.

– Giải thích: Đường đa được tạo thành khi các phân tử glucose liên kết với nhau bằng một liên kết cộng hóa trị (liên kết glycosidic).

10 C6H12O6 → (C6H10O5)10 + 10 H2O

=> Công thức cấu tạo của đường đa là (C6H10O5)10.

Câu hỏi: Tại sao cùng có chung công thức cấu tạo C6H12O6 nhưng glucose và fructose lại có vị ngọt khác nhau?

Trả lời:

– Glucose và fructose có cùng công thức cấu tạo C6H12O6, nhưng vị ngọt khác nhau là do cấu trúc hóa học khác biệt. Glucose có nhóm chức – CHO và 5 nhóm – OH ở vị trí liền kề, trong khi fructose có nhóm chức – CO – và chỉ 4 nhóm – OH ở vị trí liền kề.

Câu hỏi: Tại sao cùng được cấu tạo từ các phân tử đường glucose nhưng tinh bột và cellulose lại có đặc tính vật lí và chức năng sinh học khác nhau?

Trả lời:

– Tinh bột và cellulose đều chứa glucose, nhưng sự khác nhau trong cách chúng liên kết tạo nên cấu trúc phân tử giải thích sự đa dạng về đặc tính vật lí và chức năng sinh học.

+ Tinh bột: Các đơn vị glucose trong tinh bột được liên kết bằng liên kết α-1,4-glycosidic tạo mạch thẳng (amylose) hoặc bằng cả liên kết α-1,4-glycosidic và α-1,6-glycosidic tạo thành mạch nhánh (amylopectin).

+ Cellulose: Cellulose được tạo thành từ các đơn vị glucose liên kết bằng liên kết β-1,4-glycosidic, tạo nên mạch thẳng.

Câu hỏi: Trong số các phân tử sinh học, protein có nhiều loại chức năng nhất. Tại sao?

Trả lời:

Protein đạt được sự đa dạng chức năng cao nhất do sự đa dạng của cấu trúc và thành phần amino acid (độ đa dạng sinh học cao nhất):

+ Protein được tạo ra từ 20 loại amino acid khác nhau, từ 20 loại amino acid có thể tạo thành vô số chuỗi polypeptide khác nhau về số lượng, thành phần và trình tự cách sắp xếp các amino acid.

+ Cấu trúc protein đa dạng, bao gồm cấu trúc bậc 1, bậc 2, bậc 3 và bậc 4, tạo nên sự linh hoạt trong hình dạng và chức năng của protein.

=> Nhờ vào độ đa dạng sinh học này, protein có khả năng thực hiện nhiều chức năng khác nhau trong cơ thể, từ vai trò cấu trúc, diễn truyền thông tin và nhiều chức năng sinh học khác.

Câu hỏi: Để giảm béo, nhiều người đã cắt bỏ hoàn toàn chất béo trong khẩu phần ăn. Theo em điều này nên hay không nên? Dưới góc độ sinh học, chúng ta cần làm gì để duy trì cân nặng với một cơ thể khỏe mạnh?

Trả lời:

– Cắt bỏ hoàn toàn chất béo là không nên, vì chất béo là nguồn năng lượng quan trọng, hòa tan vitamin và acid béo cần thiết cho cơ thể. Thiếu hụt chất béo có thể ảnh hưởng đến sức khỏe và chức năng của cơ thể.

– Dưới góc độ sinh học, để duy trì cân nặng và sức khỏe, cần:

+ Theo dõi cân nặng và lượng năng lượng tiêu thụ.

+ Ăn uống lành mạnh, cân đối.

+ Thực hiện thói quen ăn đúng giờ và không thức khuya.

+ Tập thể dục thường xuyên để duy trì cân nặng.

+ Kiểm soát stress để tránh tăng cân.

+ Hạn chế uống rượu, bia để duy trì cân nặng.

Câu hỏi: Tại sao khi luộc trứng thì protein của trứng lại bị đông đặc lại?

Trả lời:

– Khi luộc trứng, protein trong lòng trắng trứng bị đông đặc vì nhiệt độ cao khi đun nóng phá vỡ cấu trúc không gian phức tạp của protein, gây hiện tượng đông tụ và thay đổi màu sắc của lòng trắng trứng.

Câu hỏi: Giải thích vì sao khi khẩu phần thức ăn thiếu protein thì cơ thể, đặc biệt là trẻ em, thường gầy yếu, chậm lớn, hay bị phù nề và dễ mắc bệnh truyền nhiễm.

Trả lời:

– Khi thiếu protein trong khẩu phần, cơ thể, đặc biệt là trẻ em, thường gầy yếu và chậm lớn do protein cần thiết cho cấu trúc cơ bản của tế bào và sự phát triển cơ thể. Sự thiếu hụt protein dẫn đến giảm khả năng duy trì dịch cơ thể, gây phù nề. Hơn nữa, protein còn đóng vai trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch, nên khi thiếu hụt, cơ thể dễ mắc bệnh truyền nhiễm.

Sơ đồ tư duy Sinh học 10 (Kết nối tri thức) Bài 5: Các phân tử sinh học

Trắc nghiệm Sinh học 10 (Kết nối tri thức) Bài 5: Các phân tử sinh học

Câu 1: Phân tử sinh học là

A.những phân tử hữu cơ được tổng hợp và tồn tại trong các tế bào sống.

B.những phân tử vô cơ được tổng hợp và tồn tại trong các tế bào sống.

C.những phân tử hữu cơ và vô cơ được tổng hợp trong các tế bào sống.

D. những phân tử hữu cơ được vận chuyển vào trong các tế bào sống.

Giải thích:

Phân tử sinh học là những phân tử hữu cơ được tổng hợp và tồn tại trong các tế bào sống. Các phân tử sinh học chính bao gồm protein, lipid, carbohydrate, nucleic acid.

Câu 2: Điểm chung giữa các phân tử sinh học là

A. đều được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân.

B. đều có thành phần hóa học chủ yếu là carbon và hydrogen.

C. đều có hàm lượng giống nhau ở trong tế bào.

D. đều có cùng số nguyên tử carbon ở trong cấu trúc.

Giải thích:

A. Sai. Lipid là phân tử sinh học nhưng không được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân.

B. Đúng. Thành phần hóa học chủ yếu của các phân tử sinh học là carbon và hydrogen, chúng liên kết với nhau hình thành nên bộ khung hydrocarbon rất đa dạng.

C. Sai. Các phân tử sinh học có thể có hàm lượng không giống nhau ở trong tế bào.

D. Sai. Các phân tử sinh học có thể có số nguyên tử carbon khác nhau ở trong cấu trúc.

Câu 3: Dựa theo số lượng đơn phân, người ta chia carbohydrate thành bao nhiêu loại?

A. 5.

B. 4.

C. 3.

D. 1.

Giải thích:

Dựa theo số lượng đơn phân trong phân tử mà người ta chia carbohydratethành 3 loại: đường đơn (có 1 đơn phân), đường đôi (có 2 đơn phân), đường đa (có nhiều hơn 2 đơn phân).

Câu 4: Cho các vai trò sau:

(1) Là nguồn cung cấp và dữ trữ năng lượng của tế bào và cơ thể.

(2) Tham gia cấu tạo nên một số thành phần của tế bào và cơ thể.

(3) Tham gia cấu tạo nên vật chất di truyền của tế bào.

(4) Chứa đựng, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền.

Số vai trò của carbohydrate là

A. 3.

B. 2.

C. 4.

D. 1.

Giải thích:

Trong các vai trò trên, các vai trò đúng với carbohydrate là: (1), (2), (3).

(4) Sai. Carbohydrate không có chức năng chứa đựng, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền, đây là chức năng của nucleic acid.

Câu 5: Đặc điểm nào sau đây là đúng khi nói về lipid?

A. Đều được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân.

B. Đều có đặc tính chung là kị nước (không tan trong nước).

C. Chỉ có chức năng cung cấp và dự trữ năng lượng cho tế bào và cơ thể.

D. Đều có cấu trúc lưỡng cực với một đầu ưa nước và đuôi acid béo kị nước.

Giải thích:

A. Sai. Lipid không được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân.

B. Đúng. Lipid đều có đặc tính chung là kị nước (không tan trong nước).

C. Sai. Ngoài chức năng cung cấp và dự trữ năng lượng cho tế bào và cơ thể, lipid còn có nhiều chức năng khác như cấu tạo nên các loại màng; tham gia nhiều hoạt động sinh lí của cơ thể như quang hợp, tiêu hóa, điều hòa sinh sản ở động vật,…

D. Sai. Không phải tất cả các lipid đều có cấu trúc lưỡng cực.