Giải bài tập Khoa học tự nhiên 7 Bài 25: Hô hấp tế bào
Mở đầu trang 116 Bài 25 KHTN lớp 7: Khi chúng ta vận động mạnh như chơi thể thao, lao động nặng, … nhịp hô hấp của cơ thể sẽ tăng lên giúp cơ thể lấy được nhiều khí oxygen và giải phóng nhiều khí carbon dioxide, đồng thời nhiệt độ cơ thể cũng tăng lên. Hiện tượng này được giải thích như thế nào?
Trả lời:
- Khi vận động mạnh như chơi thể thao, lao động nặng,… tốc độ của quá trình hô hấp tế bào tăng lên để đáp ứng nhu cầu năng lượng của cơ thể.
- Khi tốc độ của quá trình hô hấp tế bào tăng lên sẽ dẫn tới nhu cầu cung cấp oxygen và giải phóng khí carbon dioxide tăng lên khiến nhịp hô hấp của cơ thể tăng. Đồng thời, quá trình hô hấp tế bào tăng cũng giải phóng ra nhiều nhiệt năng hơn khiến nhiệt độ cơ thể tăng lên.
1. Hô hấp tế bào
Câu hỏi thảo luận 1 trang 116 KHTN lớp 7: Quan sát Hình 25.1, em hãy cho biết:
a) Nguyên liệu tham gia và sản phẩm của quá trình hô hấp tế bào. Từ đó, hãy viết phương trình hô hấp tế bào dưới dạng chữ.
b) Hô hấp tế bào diễn ra ở đâu.
Trả lời:
a)
- Nguyên liệu của quá trình hô hấp tế bào: Glucose, oxygen.
- Sản phẩm của quá trình hô hấp tế bào: Carbon dioxide, nước, năng lượng (ATP và nhiệt).
- Phương trình hô hấp tế bào dưới dạng chữ:
b) Vị trí diễn ra: Ở sinh vật nhân thực, quá trình hô hấp tế bào diễn ra trong bào quan ti thể.
Câu hỏi thảo luận 2 trang 116 KHTN lớp 7: Hô hấp tế bào có vai trò gì đối với sinh vật?
Trả lời:
Vai trò của hô hấp tế bào đối với cơ thể sống: Hô hấp tế bào giải phóng năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào và cơ thể.
Câu hỏi thảo luận 3 trang 116 KHTN lớp 7: So sánh tốc độ hô hấp của một vận động viên đang thi đấu và một nhân viên văn phòng. Giải thích sự khác nhau đó.
Trả lời:
- Tốc độ hô hấp của một vận động viên đang thi đấu nhanh hơn một nhân viên văn phòng.
- Vì: Vận động viên đang hoạt động mạnh nên cần được cung cấp nhiều năng lượng hơn → Tốc độ hô hấp tế bào nhanh hơn → Nhịp hô hấp tăng lên để tăng cường vận chuyển khí oxygen – nguyên liệu cho quá trình hô hấp tế bào đến các tế bào cơ đồng thời vận chuyển khí carbon dioxide – sản phẩm thải của quá trình hô hấp tế bào ra khỏi cơ thể, tránh sự tích lũy gây độc.
Luyện tập trang 116 KHTN lớp 7: Hãy xác định quá trình chuyển hóa năng lượng trong hô hấp tế bào.
Trả lời:
Trong hô hấp tế bào, có sự chuyển hóa năng lượng là:
- Hóa năng khó sử dụng tích lũy trong các hợp chất hữu cơ → Hóa năng dễ sử dụng trong các phân tử ATP.
- Một phần hóa năng → Nhiệt năng để duy trì nhiệt độ cho cơ thể.
2. Mối quan hệ hai chiều giữa tổng hợp và phân giải chất hữu cơ ở tế bào
Câu hỏi thảo luận 4 trang 117 KHTN lớp 7: Quan sát Hình 25.2, hãy cho biết quá trình tổng hợp và phân giải chất hữu cơ trong tế bào có mối quan hệ với nhau như thế nào.
Trả lời:
Mối quan hệ giữa quá trình tổng hợp và phân giải chất hữu cơ trong tế bào: Quá trình tổng hợp và phân giải chất hữu cơ trong tế bào là mối quan hệ hai chiều, gắn bó mật thiết với nhau. Trong đó, quá trình tổng hợp cung cấp nguyên liệu cho quá trình phân giải, ngược lại quá trình phân giải cung cấp năng lượng và nguyên liệu cho quá trình tổng hợp.
Câu hỏi thảo luận 5 trang 117 KHTN lớp 7: Dựa vào kiến thức đã học, hãy phân tích mối quan hệ giữa quá trình quang hợp và quá trình hô hấp tế bào.
Trả lời:
Quá trình quang hợp và quá trình hô hấp tế bào có mối quan hệ hai chiều, mật thiết với nhau, trong đó, sản phẩm của quá trình này là nguồn nguyên liệu cho quá trình kia và ngược lại:
- Quá trình quang hợp tổng hợp nên chất hữu cơ cung cấp nguyên liệu cho quá trình hô hấp tế bào.
- Quá trình hô hấp tế bào phân giải chất hữu cơ cung cấp năng lượng để duy trì các hoạt động sống của cây nhờ đó bộ máy quang hợp có thể hoạt động hiệu quả. Đồng
thời một số sản phẩm trung gian được sinh ra do quá trình hô hấp tế bào cũng có thể trở thành nguyên liệu tham gia vào quá trình quang hợp.
Luyện tập trang 117 KHTN lớp 7: Dựa vào Hình 25.2, hãy lập bảng phân biệt quá trình tổng hợp và phân giải chất hữu cơ ở tế bào.
Trả lời:
Phân biệt quá trình tổng hợp và phân giải chất hữu cơ ở tế bào:
Tiêu chí Quá trình tổng hợp Quá trình phân giải Nguyên liệu Các chất đơn giản Các chất hữu cơ phức tạp Sản phẩm Các chất hữu cơ phức tạp Các chất đơn giản
Năng lượng Tích lũy năng lượng Giải phóng năng lượng
Ví dụ Quang hợp Hô hấp tế bào
3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến hô hấp tế bào
Câu hỏi thảo luận 6 trang 118 KHTN lớp 7: Quá trình hô hấp tế bào có thể bị ảnh hưởng bởi những yếu tố nào?
Trả lời:
Quá trình hô hấp tế bào có thể bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố môi trường như: Nhiệt độ, hàm lượng nước, nồng độ oxygen, nồng độ carbon dioxide,…
Câu hỏi thảo luận 7 trang 118 KHTN lớp 7: Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến quá trình hô hấp tế bào?
Trả lời:
Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình hô hấp tế bào:
- Nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình hô hấp tế bào thông qua sự tác động đến các enzyme xúc tác phản ứng hóa học.
- Nhiệt độ thuận lợi cho quá trình hô hấp ở sinh vật là khoảng 33 – 35oC. Một số loài tảo ở suối nước nóng có thể hô hấp ở 80oC.
Câu hỏi thảo luận 8 trang 118 KHTN lớp 7: Hàm lượng nước và cường độ hô hấp có mối quan hệ với nhau như thế nào ? Giải thích.
Trả lời:
- Mối quan hệ giữa hàm lượng nước và cường độ hô hấp: Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với hàm lượng nước trong tế bào, hàm lượng nước tăng thì hô hấp tế bào tăng.
- Giải thích: Nước vừa là nguyên liệu vừa là môi trường cho các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình hô hấp tế bào. Do đó, hàm lượng nước trong tế bào ảnh hưởng đến tốc độ hô hấp tế bào. Thiếu nước sẽ làm ức chế quá trình hô hấp tế bào.
Câu hỏi thảo luận 9 trang 118 KHTN lớp 7: Nồng độ oxygen và carbon dioxide ảnh hưởng đến quá trình hô hấp tế bào như thế nào? Điều gì sẽ xảy ra nếu cây bị ngập úng?
Trả lời:
- Ảnh hưởng của nồng độ oxygen và carbon dioxide đến quá trình hô hấp tế bào:
+ Ảnh hưởng của nồng độ oxygen đến quá trình hô hấp tế bào: Oxygen là nguyên liệu tham gia vào quá trình hô hấp tế bào nên khi nồng độ oxygen giảm thì cường độ hô hấp giảm (nồng độ oxygen trong không khí giảm xuống dưới 5% thì cường độ hô hấp giảm).
+ Ảnh hưởng của nồng độ carbon dioxide đến quá trình hô hấp tế bào: Khi nồng độ carbon dioxide tăng sẽ làm ức chế quá trình hô hấp tế bào. Nồng độ carbon dioxide thuận lợi cho quá trình hô hấp tế bào là 0,03%.
- Hiện tượng xảy ra đối với cây khi bị ngập úng: Khi cây bị ngập úng, rễ cây sẽ bị thiếu oxygen nên không thực hiện được quá trình hô hấp tế bào → rễ cây không có năng lượng để hoạt động sống → rễ cây sẽ chết và không phục hồi được → cây không hấp thụ được nước và muối khoáng → cây sẽ chết dần.
Luyện tập trang 118 KHTN lớp 7: Hãy vẽ đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa nhiệt độ và hô hấp tế bào.
Trả lời:
Nhiệt độ thuận lợi cho quá trình hô hấp ở sinh vật là khoảng 30 – 35oC. Từ đó, ta có thể vẽ được đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa nhiệt độ và hô hấp tế bào:
Vận dụng trang 118 KHTN lớp 7: Vì sao trước khi gieo, người ta thường ngâm hạt trong nước ấm (khoảng 40oC)?
Trả lời:
- Để hạt nảy mầm, cần tạo điều kiện thuận lợi để tăng hoạt động hô hấp tế bào của hạt. Mà nhiệt độ và hàm lượng nước là hai trong số các yếu tố ảnh hưởng theo hướng tỉ lệ thuận đến hoạt động hô hấp tế bào của hạt.
- Bởi vậy, trước khi gieo, người ta thường ngâm hạt trong nước ấm (khoảng 40oC) để làm tăng nhiệt độ và hàm lượng nước của hạt. Nhờ sự tăng nhiệt độ và hàm lượng nước, hoạt động hô hấp tế bào của hạt tăng lên, kích thích hạt nảy mầm nhanh hơn và tỉ lệ nảy mầm cao hơn.
4. Vận dụng hiểu biết về hô hấp tế bào trong thực tiễn
Câu hỏi thảo luận 10 trang 118 KHTN lớp 7: Vì sao hô hấp tế bào gây ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình bảo quản lương thực, thực phẩm?
Trả lời:
Hô hấp tế bào là quá trình phân giải các chất hữu cơ. Điều này sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp đến khối lượng, chất lượng của lương thực, thực phẩm. Trong quá trình bảo quản, cường độ hô hấp tế bào càng cao thì khối lượng, chất lượng của lương thực, thực phẩm càng sụt giảm nhanh chóng. Bởi vậy, trong quá trình bảo quản, người ta thường áp dụng các biện pháp để khống chế hoạt động hô hấp tế bào của lương thực, thực phẩm xuống mức tối thiểu.
Câu hỏi thảo luận 11 trang 119 KHTN lớp 7: Kể tên một số biện pháp được sử dụng để bảo quản lương thực, thực phẩm. Hiện tại, gia đình em đang áp dụng những biện pháp bảo quản nào?
Trả lời:
- Một số biện pháp được sử dụng để bảo quản lương thực, thực phẩm là:
+ Bảo quản lạnh
+ Bảo quản khô
+ Bảo quản trong điều kiện nồng độ carbon dioxide cao
+ Bảo quản trong điều kiện nồng độ oxygen thấp
- Một số biện pháp bảo quản thường áp dụng trong hộ gia đình:
+ Bảo quản lạnh: Sử dụng tủ lạnh để bảo quản thực phẩm như thịt, cá, hoa quả,…
+ Bảo quản khô: Phơi khô các loại hạt và cất giữ cẩn thận, sấy khô các loại hoa quả,…
+ Bảo quản trong điều kiện nồng độ oxygen thấp: Bảo quản thịt, cá bằng cách hút chân không rồi cho vào tủ lạnh có thể bảo quản trong thời gian dài hơn,…
Câu hỏi thảo luận 12 trang 119 KHTN lớp 7: Vì sao các loại hạt được đem phơi khô trước khi được đưa vào kho bảo quản?
Trả lời:
Phơi khô nhằm làm giảm hàm lượng nước trong hạt. Mà nước là nguyên liệu và môi trường tham ra trực tiếp vào quá trình hô hấp tế bào. Do đó, khi hàm lượng nước giảm, quá trình hô hấp tế bào trong hạt sẽ được giữ ở mức tối thiểu. Nhờ vậy, hạt giữ được chất lượng và khả năng nảy mầm.
Câu hỏi thảo luận 13 trang 119 KHTN lớp 7: Em hãy cho biết cơ sở khoa học của việc bảo quản lương thực, thực phẩm ở nồng độ carbon dioxide cao và nồng độ oxygen thấp.
Trả lời:
- Cơ sở khoa học của việc bảo quản lương thực, thực phẩm ở nồng độ carbon dioxide cao: Khi nồng độ carbon dioxide tăng sẽ ức chế quá trình hô hấp, nhờ đó, tăng hiệu quả của quá trình bảo quản.
- Cơ sở khoa học của việc bảo quản lương thực, thực phẩm ở nồng độ oxygen thấp:
Làm giảm nồng độ oxygen có tác dụng làm giảm hô hấp tế bào, nhờ đó, tăng hiệu quả của quá trình bảo quản.
Câu hỏi thảo luận 14 trang 119 KHTN lớp 7: Em hãy chọn biện pháp bảo quản phù hợp cho các loại lương thực, thực phẩm sau: rau lang, quả nho, củ cà rốt, hạt thóc, hạt ngô, thịt heo, quả táo, thịt bò, hạt lạc.
Trả lời:
- Bảo quản lạnh: Rau lang, quả nho, củ cà rốt, quả táo, thịt heo, thịt bò.
- Bảo quản khô: Quả nho, hạt ngô, hạt thóc, hạt lạc.
- Bảo quản ở nồng độ oxygen thấp: Thịt heo, thịt bò.
- Bảo quản ở nồng độ carbon dioxide cao: Quả táo, quả nho.
Luyện tập trang 119 KHTN lớp 7: Vì sao một loại thực phẩm được bảo quản quá lâu dù không bị hư hỏng nhưng vẫn bị giảm chất lượng?
Trả lời:
Trong quá trình bảo quản, người ta không ức chế hoàn toàn quá trình hô hấp tế bào mà chỉ giảm cường độ hô hấp tế bào xuống mức tối thiểu. Vì vẫn có quá trình hô hấp tế bào nên trong thời gian dài, các chất hữu cơ trong thực phẩm vẫn bị phân giải dẫn đến làm giảm chất lượng của thực phẩm.
Câu hỏi thảo luận 15 trang 119 KHTN lớp 7: Có những biện pháp nào giúp quá trình hô hấp tế bào ở người diễn ra bình thường?
Trả lời:
Một số biện pháp giúp quá trình hô hấp tế bào ở người diễn ra bình thường như:
- Có chế độ lao động hoặc chơi thể thao vừa sức, tránh thiếu hụt oxygen.
- Có chế độ dinh dưỡng hợp lí.
- Trồng nhiều cây xanh.
- Không sử dụng hoặc tiếp xúc với các chất có tác dụng ức chế quá trình hô hấp.
Câu hỏi thảo luận 16 trang 119 KHTN lớp 7: Chế độ dinh dưỡng hợp lí và trồng nhiều cây xanh có ý nghĩa gì đối với hô hấp tế bào?
Trả lời:
- Vai trò của chế độ dinh dưỡng hợp lí đối với hô hấp tế bào: Chế độ dinh dưỡng hợp lí đảm bảo nguồn nguyên liệu chất hữu cơ cho quá trình hô hấp tế bào.
- Vai trò của trồng nhiều cây xanh đối với hô hấp tế bào: Trồng nhiều cây xanh sẽ đảm bảo được nguồn nguyên liệu oxygen để cung cấp cho quá trình hô hấp tế bào.
Vận dụng trang 120 KHTN lớp 7: Hãy tìm hiểu và cho biết tác dụng của một số chất gây ức chế quá trình hô hấp tế bào ở người. Từ đó, đề xuất các biện pháp để cải thiện sức khỏe hô hấp ở người.
Trả lời:
• Một số chất gây ức chế quá trình hô hấp tế bào ở người như:
- Nitrogen oxides (NOx): Cản trở quá trình trao đổi khí.
- 2,4-Dinitrophenol (DNP): Ngăn chặn quá trình tạo ATP ở ti thể.
- Carbon monoxide (CO): Chiếm vị trí liên kết của oxygen trong hồng cầu.
- Cyanide: Ngăn cản quá trình hô hấp ở ti thể.
• Đề xuất các biện pháp để cải thiện sức khỏe hô hấp ở người:
- Có chế độ lao động, chơi thể thao vừa sức
- Chế độ dinh dưỡng hợp lí, uống đủ nước
- Bảo vệ môi trường không khí bằng cách trồng nhiều cây xanh, vệ sinh môi trường sạch sẽ, dùng máy lọc không khí trong nhà,…
- Đeo khẩu trang có khả năng lọc được các loại bụi, đặc biệt là bụi mịn.
- Không sử dụng hoặc tiếp xúc với các chất có tác dụng ức chế quá trình hô hấp,…
Bài tập (trang 120)
Bài 1 trang 120 KHTN lớp 7: Khi trồng cây trong nhà lưới phủ nilon, vì sao người ta thường “bón” carbon dioxide sau khi mặt trời mọc và ngừng “bón” sau khi mặt trời lặn từ 1 – 2 giờ?
Trả lời:
- Khi trồng cây trong nhà lưới phủ nilon, người ta thường “bón” carbon dioxide sau khi mặt trời mọc vì: Trong khu vực có che phủ nilon mỏng, sự lưu thông khí bị cản trở, lượng carbon dioxide bị hao hụt sau khi cây quang hợp. Nếu tiếp tục kéo dài như vậy, cây sẽ không thể thực hiện được quá trình quang hợp do thiếu nguyên liệu carbon dioxide. Vì vậy, để tăng cường độ quang hợp cần bón thêm carbon dioxide sau khi mặt trời mọc (lúc cây tiến hành quá trình quang hợp).
- Khi trồng cây trong nhà lưới phủ nilon, người ta ngừng “bón” carbon dioxide sau khi mặt trời lặn từ 1 – 2 giờ vì: Khi mặt trời lặn, cây không tiến hành quang hợp mà chỉ tiến hành hô hấp tế bào. Lúc này, cây lấy oxygen, thải carbon dioxide. Bởi vậy, nếu “bón” carbon dioxide thì sẽ khiến nồng độ carbon dioxide quá cao ức chế hô hấp tế bào, làm ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động sống của cây.
Bài 2 trang 120 KHTN lớp 7: Khi trồng cây trong phòng ngủ, vì sao cần phải để phòng ngủ được thông thoáng vào ban đêm?
Trả lời:
- Vào ban đêm, cây không tiến hành quá trình quang hợp mà chỉ tiến hành quá trình hô hấp tế bào. Lúc này, cây lấy oxygen và thải carbon dioxide.
- Do đó, nếu phòng ngủ không được thông thoáng sẽ cản trở quá trình trao đổi khí dẫn đến lượng oxygen trong phòng giảm và lượng carbon dioxide càng tăng khiến cho quá trình hô hấp của người trong phòng bị cản trở, có nguy cơ tử vong do ngạt khí.
→ Bởi vậy, nếu trồng cây trong phòng ngủ, cần để phòng ngủ thông thoáng để đảm bảo quá trình hô hấp diễn ra bình thường.
Bài 3 trang 120 KHTN lớp 7: Khi nghiên cứu về sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến cường độ hô hấp của một loài thực vật, người ta thu được kết quả như sau:
Từ kết quả nghiên cứu trên, em có nhận xét gì về mối quan hệ giữa nhiệt độ môi trường và cường độ hô hấp của loài thực vật nói trên?
Trả lời:
Mối quan hệ giữa nhiệt độ môi trường và cường độ hô hấp của loài thực vật nói trên:
- Khi nhiệt độ tăng dần từ 5oC đến 40oC thì cường độ hô hấp tăng và đạt cao nhất ở 35 - 40oC.
- Nếu nhiệt độ tiếp tục tăng quá 40oC sẽ gây ức chế quá trình hô hấp, làm cường độ hô hấp giảm mạnh.
Bài 4 trang 120 KHTN lớp 7: Có ý kiến cho rằng nên bảo quản các loại rau, củ trong ngăn đá tủ lạnh thay vì trong ngăn mát do ngăn đá có nhiệt độ thấp hơn nên sẽ bảo quản được lâu hơn. Em có đồng tình với ý kiến trên không? Giải thích?
Trả lời:
- Không đồng tình với ý kiến trên.
- Vì khi để các loại rau, củ trong ngăn đá tủ lạnh sẽ làm cho nước trong tế bào bị đông lại thành nước đá (thể tích nước tăng lên) dẫn đến phá vỡ tế bào. Do đó, khi bỏ ra khỏi tủ lạnh, hoa quả và rau củ sẽ bị mềm nhũn, hư hỏng nhanh chóng.
