Bài 1 Khái quát về trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở sinh vật
I. VAI TRÒ CỦA TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG ĐỐI VỚI SV.
- Cung cấp nguyên vật liệu cho sự hình thành chất sống, cấu tạo nên tế bào, mô, cơ quan, hệ cơ quan và cơ thể sinh vật.
- Cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của sinh vật như vận động, cảm ứng, sinh trưởng và phát triển, sinh sản,...
- Bài tiết các chất dư thừa, chất độc hại ra ngoài môi trường nhằm đảm bảo hoạt động sống bình thường của cơ thể.
II. CÁC DẤU HIỆU ĐẶC TRƯNG CỦA TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở SV.
1. Thu nhận các chất từ môi trường và vận chuyển các chất trong cơ thể
- Sinh vật thường xuyên thu nhận các chất từ môi trường và vận chuyển đến các bộ phận trong cơ thể.
- Sinh vật thường xuyên thu nhận các chất từ môi trường và vận chuyển đến các bộ phận trong cơ thể.
- Ví dụ:
+ Ở thực vật, lá hấp thụ khí CO2 từ không khí và sử dụng năng lượng ánh sáng để quang hợp, cùng với nguổn nước và muối khoáng do rễ hấp thụ, được mạch gỗ vận chuyển lên lá tham gia tổng hợp nên các chất hữu cơ cần thiết cho cơ thể, sau đó, các chất hữu cơ được mạch rây vận chuyển đến các bộ phận khác nhau của cây;
+ 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, các chất dinh dưỡng được vận chuyển đến tế bào nhờ hệ tuần hoàn.
2. Biến đổi các chất và chuyển hoá năng lượng
- Trong cơ thể sinh vật, các chất được biến đổi qua quá trình tổng hợp và phân giải, đổng thời tích luỹ và giải phóng năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống.
- Ví dụ:
+ Ở thực vật, năng lượng từ ánh sáng được tích luỹ trong các chất hữu cơ tổng hợp từ quang hợp, sau đó các chất hữu cơ được phân giải trong quá trình hô hấp để giải phóng năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống;
+ Ở động vật, các chất dinh dưỡng được tạo ra từ quá trình tiêu hoá được hấp thụ và tổng hợp thành các chất cẩn thiết, đổng thời tích luỹ năng lượng.
3. Thải các chất ra môi trường
- 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.
- Các chất không cẩn thiết, dư thừa và chất độc hại tạo ra từ quá trình trao đổi chất được bài tiết ra khỏi cơ thể.
4. Điều hòa
Ví dụ: Khi gặp điều kiện khô hạn, cơ thể thực vật tổng hợp abscisic acid gây ức chế trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng (cây rụng lá,...); hệ thần kinh sinh dưỡng chi phối quá trình tiêu hoá, hấp thụ thức ăn ở người.
- Quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng luôn được điểu chỉnh phù hợp với nhu cẩu của cơ thể thông qua hệ thần kinh (ở động vật) hoặc hormone (ở cả động vật và thực vật).
III. CÁC GIAI ĐOẠN CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG SINH GIỚI
Gồm: Giai đoạn tổng hợp, giai đoạn phân giải, huy động năng lượng
1. 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.
2. Giai đoạn phân giải
- Các hợp chất hữu cơ phức tạp (protein, lipid, carbohydrate,...) được 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 và thoát ra ngoài dưới dạng nhiệt năng.
3. Huy động năng lượng
- Năng lượng tích luỹ trong ATP được huy động tham gia vào các quá trình sinh lí như trao đổi chất, vận động, cảm ứng, sinh trưởng, phát triển, sinh sản,... của cơ thể.
- Năng lượng tích luỹ trong ATP được huy động tham gia vào các quá trình sinh lí như trao đổi chất, vận động, cảm ứng, sinh trưởng, phát triển, sinh sản,... của cơ thể.
IV. MỐI QUAN HỆ GIỮA TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở CẤP TẾ BÀO VÀ CƠ THỂ
- Trao đổi chất luôn gắn liến với chuyển hoá năng lượng, được thực hiện ở cấp cơ thể cũng như ở cấp tế bào.
+ Cơ thể lấy thức ăn, nước, muối khoáng, các chất khí,... từ môi trường vào cơ thể đổng thời thải các chất bài tiết, các chất bã, sản phẩm phân huỷ từ cơ thể ra môi trường.
+ Tế bào hấp thụ các chất cần thiết từ cơ thể, tiến hành đồng hoá và dị hoá, tạo ra các chất bài tiết. Thông qua trao đổi chất, năng lượng được giải phóng, tích luỹ và huy động để cung cấp cho các hoạt động của tế bào và cơ thể.
V. CÁC PHƯƠNG THỨC TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG
1. Tự dưỡng
Tự dưỡng là phương thức trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng ở nhóm sinh vật có khả năng tự tổng hợp chất hữu cơ từ những chất vô cơ. Tự dưỡng bao gồm:
- Quang tự dưỡng: sử dụng nguổn năng lượng từ ánh sáng và nguổn carbon là CO2 để tổng hợp chất hữu cơ; gặp ở thực vật, một số loài tảo,...
- Hoá tự dưỡng: sử dụng nguồn năng lượng từ quá trình oxi hoá khử các hợp chất vô cơ và nguổn carbon là CO2 để tổng hợp chất hữu cơ; gặp ở một số vi khuẩn.
- Các sinh vật tự dưỡng được xếp vào nhóm sinh vật sản xuất trong chuỗi và lưới thức ăn trong hệ sinh thái.
- Chất hữu cơ do các sinh vật tự dưỡng sản xuất là nguồn gốc để tạo thành các chất hữu cơ trong cơ thể sinh vật dị dưỡng.
- Sinh vật quang tự dưỡng giúp điều hoà khí hậu và bảo vệ môi trường bằng cách hấp thụ CO2 và giải phóng O2.
2. Dị Dưỡng
Dị dưỡng là phương thức sinh vật lấy chất hữu cơ từ sinh vật tự dưỡng hoặc từ sinh vật dị dưỡng khác để tiến hành trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng. Dị dưỡng bao gổm:
- Quang dị dưỡng: sử dụng nguồn năng lượng từ ánh sáng và nguổn carbon là chất hữu cơ; gặp ở một số vi khuẩn.
- Hoá dị dưỡng: sử dụng nguồn năng lượng và nguồn carbon là chất hữu cơ; gặp ở động vật, nấm,...
Zalo 
Messenger 
Youtube