Buzz
1. Liệt kê các phương thức vận chuyển chất.
Câu hỏi: Liệt kê các phương thức vận chuyển chất.
(1) Khuếch tán trực tiếp qua lớp phospholipid kép
(2) Khuếch tán qua các kênh protein xuyên màng
(3) Sự biến dạng của màng tế bào
(4) Sử dụng kênh protein đặc hiệu và tiêu tốn ATP
Trong số các phương thức trên, có bao nhiêu cách để đưa chất tan vào trong màng tế bào?
A. 1
B. 2 phương thức
C. 3 phương thức
D. 4 phương thức
Đáp án:
Lựa chọn C
Phương pháp giải quyết vấn đề:
Thực bào là quá trình tế bào “ăn” các vật thể lớn hoặc thậm chí toàn bộ tế bào khác, nhờ vào khả năng biến dạng của màng tế bào.
2. Kiến thức Sinh học lớp 10 - Vận chuyển chất qua màng tế bào
2.1. Quá trình trao đổi chất trong tế bào
Trao đổi chất là hoạt động thiết yếu của tế bào, bao gồm việc vận chuyển các chất qua màng sinh chất và chuyển hóa vật chất cũng như năng lượng bên trong tế bào.
Trao đổi chất qua màng sinh chất liên quan đến việc chọn lọc và vận chuyển các chất giữa tế bào và môi trường bên ngoài. Ba phương thức chính bao gồm: vận chuyển thụ động, vận chuyển chủ động, và các quá trình xuất, nhập bào.
Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào là sự tổng hợp của các phản ứng sinh học diễn ra trong tế bào, bao gồm hai phần chính: đồng hóa và dị hóa.
Đồng hóa là quá trình tổng hợp 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. Vận chuyển chất qua màng sinh chất
(1) Vận chuyển thụ động
Vận chuyển thụ động là quá trình di chuyển các chất từ vùng có nồng độ cao đến vùng có nồng độ thấp mà không cần sử dụng năng lượng. Quá trình này diễn ra qua hai cơ chế chính:
Trước tiên là khuếch tán trực tiếp qua lớp phospholipid kép của màng tế bào, áp dụng cho các chất nhỏ, không phân cực và hòa tan trong lipid.
Tiếp theo là qua các kênh protein xuyên màng, đặc biệt cho các chất lớn, phân cực và hòa tan trong nước. Mỗi kênh protein vận chuyển các chất có cấu trúc phù hợp. Ví dụ, aquaporin là loại kênh protein giúp nước thẩm thấu qua màng hiệu quả.
Trong tự nhiên, vận chuyển thụ động rất phổ biến, chẳng hạn như sự hấp thụ nước ở rễ cây, vận chuyển oxy từ phế nang vào máu và CO2 từ máu vào phế nang, cũng như hấp thụ chất dinh dưỡng ở ruột non.
Tốc độ vận chuyển thụ động bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như nhiệt độ, nồng độ chất tan và số lượng kênh protein. Trong số này, nồng độ chất tan thường là yếu tố quyết định quan trọng nhất.
Dựa vào sự so sánh nồng độ chất tan giữa môi trường và trong tế bào, chúng ta phân loại môi trường thành ba loại: môi trường ưu trương, môi trường đẳng trương và môi trường nhược trương, mỗi loại đều ảnh hưởng đến sự mất hoặc hấp thụ nước của tế bào.
Môi trường ưu trương là nơi có nồng độ chất tan bên ngoài cao hơn so với bên trong tế bào. Tế bào sẽ mất nước trong môi trường này, dẫn đến hiện tượng co nguyên sinh. Đối với tế bào động vật, hiện tượng này làm thay đổi hình dạng tế bào, còn đối với tế bào thực vật, hình dạng tế bào không bị thay đổi.
Môi trường đẳng trương là nơi nồng độ chất tan bên ngoài và bên trong tế bào bằng nhau. Trong môi trường này, lượng nước di chuyển vào và ra khỏi tế bào được cân bằng.
Môi trường nhược trương có nồng độ chất tan bên ngoài thấp hơn so với bên trong tế bào. Trong môi trường này, nước sẽ di chuyển vào tế bào, dẫn đến hiện tượng tan bào ở tế bào động vật. Đối với tế bào thực vật, do có thành tế bào bảo vệ, hiện tượng tan bào không xảy ra, thay vào đó, tế bào sẽ bị trương lên.
(2) Vận chuyển chủ động
Vận chuyển chủ động là quá trình đưa các chất từ vùng có nồng độ thấp đến vùng có nồng độ cao, yêu cầu sự tham gia của protein vận chuyển đặc hiệu (hay còn gọi là bơm protein) và năng lượng từ ATP để hoạt động của bơm được kích hoạt.
Một số ví dụ về vận chuyển chủ động bao gồm việc hấp thụ các ion khoáng ở rễ cây để tăng khả năng hút nước và việc tái hấp thụ các chất trong ống thận.
Vận chuyển chủ động rất quan trọng vì nó cho phép tế bào thu nhận các chất cần thiết ngay cả khi nồng độ của chúng thấp hơn trong tế bào.
(3) Xuất bào và nhập bào
Xuất bào là quá trình mà tế bào đưa các chất ra ngoài bằng cách làm biến dạng màng sinh chất. Một ví dụ điển hình là sự vận chuyển các sản phẩm như hormone và kháng thể ra khỏi tế bào.
Nhập bào là cơ chế đưa các chất vào tế bào thông qua việc làm thay đổi cấu trúc màng sinh chất. Quy trình này có hai hình thức chính:
- Thực bào: Phổ biến ở một số động vật nguyên sinh như trùng roi và amip, cũng như trong quá trình tiêu hóa vi khuẩn.
- Ẩm bào: Xảy ra đối với các chất tan. Chẳng hạn, ở động vật, một phần nhỏ của thức ăn được hấp thụ tại ruột non qua cơ chế ẩm bào.
3. Các bài tập ứng dụng liên quan
Câu 1:
Trong các quá trình dưới đây, có bao nhiêu quá trình liên quan đến trao đổi chất tại tế bào?
(1) Tổng hợp và phân giải ATP.
(2) Vận chuyển oxy từ phế nang đến các tế bào.
(3) Chuyển hóa vật chất thành năng lượng.
(4) Hấp thụ carbon dioxide và giải phóng oxy trong quá trình quang hợp.
A. 2.
B. 4.
C. 3.
D. 1.
Giải đáp:
Đáp án chính xác là: A
Trao đổi chất trong tế bào bao gồm cả quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào cũng như trao đổi chất qua màng sinh chất → Trong số các quá trình trên, (1) và (3) thuộc về trao đổi chất ở tế bào.
Câu 2:
Quá trình vận chuyển nước qua màng sinh chất được thực hiện nhờ
A. lớp lipid kép.
B. kênh ion.
C. protein gắn màng.
D. kênh aquaporin.
Giải đáp:
Đáp án chính xác là: D
Nước, một phân tử có tính phân cực, không thể tự động di chuyển qua lớp phospholipid kép mà phải nhờ vào kênh protein đặc biệt gọi là aquaporin để thẩm thấu qua màng tế bào.
Câu 3:
Quá trình chuyển hóa vật chất trong tế bào bao gồm hai khía cạnh chính là
A. hấp thụ và bài tiết.
B. quá trình đồng hóa và dị hóa.
C. quá trình xuất bào và nhập bào.
D. cơ chế ẩm bào và thực bào.
Lời giải:
Đáp án chính xác là: B
Quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào bao gồm toàn bộ các phản ứng sinh hóa xảy ra bên trong tế bào, hay còn gọi là chuyển hóa vật chất, và được chia thành hai loại chính là đồng hóa và dị hóa.
Câu 4:
Mô tả cơ chế vận chuyển thụ động của các chất qua màng sinh chất.
Lời giải:
Vận chuyển thụ động các chất qua màng sinh chất có thể thực hiện theo hai phương thức chính:
- Các phân tử nhỏ, không phân cực (không hòa tan trong nước) và hòa tan trong lipid có thể khuếch tán trực tiếp qua lớp phospholipid kép.
- Các phân tử lớn hơn, phân cực và hòa tan trong nước được vận chuyển qua màng bằng cách sử dụng các kênh protein xuyên màng. Mỗi kênh chỉ cho phép các phân tử có cấu trúc tương thích đi qua.
- Nước thẩm thấu qua màng nhờ các kênh protein chuyên biệt gọi là aquaporin.
Câu 5:
Tại sao cây có thể bị héo hoặc chết khi được bón phân quá nhiều?
Giải đáp:
Việc bón quá nhiều phân làm cho đất trở nên ưu trương, khiến cây không thể hấp thụ nước từ đất, trong khi quá trình thoát hơi nước vẫn tiếp tục. Kết quả là cây bị thiếu nước và có thể dẫn đến tình trạng héo. Nếu hiện tượng này kéo dài, cây có thể chết.
Bài tập liên quan: Ai là người đầu tiên mô tả các tế bào sống? - Sinh học lớp 10
Trên đây là toàn bộ nội dung bài viết của Mytour về bài tập: Các phương thức vận chuyển các chất là gì? Cảm ơn các bạn đã quan tâm và theo dõi!
