Lời giải Vai trò của ribose, deoxyribose và glucose trong tế bào: - Ribose là một thành phần cấu tạo nên nucleotide - đơn phân cấu tạo nên RNA,thành phần cấu tạo nên ATP cung cấp năng lư
Trang 1Giải Sinh 10 Bài 6: Các phân tử sinh học CD
Mở đầu trang 29 SGK Sinh 10 CD
Các loại thực phẩm ở bốn tầng trong tháp dinh dưỡng (hình 6.1) cung cấp chochúng ta những hợp chất nào?
- Tầng 2: Cung cấp vitamin và chất khoáng có trong các loại rau, quả
- Tầng 3: Cung cấp chất đạm (protein) có trong thịt, bơ, trứng, sữa, cá
- Tầng 4: Cung cấp chất béo (lipid)
I Khái quát về phân tử sinh học
Câu 1 trang 29 SGK Sinh 10 CD: Cho biết các đơn phân cấu tạo nên các
polysaccharide, polypeptide, DNA, RNA
Lời giải
- Đơn phân cấu tạo nên các polysaccharide là monosaccharide
- Đơn phân cấu tạo nên polypeptide là các amino acid
Trang 2- Đơn phân cấu tạo nên DNA và RNA là các nucleotide.
II Carbohydrate
Câu 2 trang 30 SGK Sinh 10 CD: Trong tháp dinh dưỡng của người (hình 6.1),
nhóm thực phẩm nào chiếm tỉ lệ cao nhất? Vì sao chúng chiếm tỉ lệ cao nhất?
Luyện tập 1 trang 30 SGK Sinh 10 CD: Dựa vào hình 6.3:
a) Cho biết các loại carbohydrate được phân loại dựa trên tiêu chí nào?
b) Kể tên các loại carbohydrate, nêu số lượng gốc đường (đơn phân) và cho ví dụ vềmỗi loại carbohydrate mà em biết
Trang 3đường), lactose (có trong sữa),…
Polysaccharide Nhiều hơn 2 Tinh bột, glycogen, cellulose,…
Câu 3 trang 30 SGK Sinh 10 CD: Vai trò của ribose, deoxyribose và glucose trong
tế bào là gì?
Lời giải
Vai trò của ribose, deoxyribose và glucose trong tế bào:
- Ribose là một thành phần cấu tạo nên nucleotide - đơn phân cấu tạo nên RNA,thành phần cấu tạo nên ATP cung cấp năng lượng sinh học cho tế bào,…
- Deoxyribose là một thành phần cấu tạo nên nucleotide - đơn phân cấu tạo nênDNA;…
- Glucose là đơn phân cấu tạo nên disaccharide, polysaccharide; là nguyên liệu chủyếu trong hô hấp tế bào để cung cấp năng lượng cho tế bào;…
Câu 4 trang 30 SGK Sinh 10 CD: Thực phẩm nào chứa nhiều đường?
Lời giải
Thực phẩm chứa nhiều đường như ngũ cốc, nước ngọt, các loại quả chín, mía, củcải đường, sữa chua ít béo, mật ong, trái cây khô, bánh ngọt, khoai tây chiên,…
Câu 5 trang 30 SGK Sinh 10 CD: Dựa vào hình 6.5, cho biết:
a) Thành phần cấu tạo của sucrose (saccharose)
Trang 4b) Sucrose được hình thành như thế nào?
Câu 6 trang 31 SGK Sinh 10 CD: Quan sát hình 6.6 và nêu những đặc điểm giống
nhau giữa tinh bột và glycogen, những đặc điểm khác nhau giữa tinh bột vàcellulose về cấu tạo mạch carbon Những đặc điểm này có liên quan gì đến chứcnăng dự trữ của tinh bột, glycogen và chức năng cấu trúc của cellulose?
Lời giải
Trang 5- Điểm giống nhau giữa tinh bột và glycogen:
+ Đều có cấu trúc đa phân mà đơn phân là glucose
+ Mạch đều có sự phân nhánh (glycogen phân nhánh mạnh hơn)
+ Đều có chức năng dự trữ năng lượng
- Điểm khác nhau giữa tinh bột và cellulose về cấu tạo mạch carbon là:
+ Tinh bột có 2 dạng cấu trúc xoắn hoặc phân nhánh Nhìn chung, các loại tinh bột
có cấu trúc ít phân nhánh
+ Cellulose có dạng mạch thẳng, không phân nhánh, nhiều phân tử cellulose liên kếtvới nhau thành bó sợi dài nằm song song có cấu trúc vững chắc là thành phần cấutạo thành tế bào thực vật
- Sự liên quan giữa cấu trúc đến chức năng dự trữ của tinh bột, glycogen và chứcnăng cấu trúc của cellulose:
+ Tinh bột là loại carbohydrate được dùng làm năng lượng dự trữ dài hạn ở thực vật
vì tinh bột có cấu trúc ít phân nhánh, % tan trong nước không nhiều (khó sử dụng)phù hợp với thực vật có đời sống cố định, ít tiêu tốn năng lượng hơn động vật.+ Glycogen là loại carbohydrate được dùng làm năng lượng dự trữ ngắn hạn ở độngvật, một số loài nấm vì glycogen có cấu trúc phân nhánh nhiều, dễ phân hủy phùhợp với động vật thường xuyên di chuyển, hoạt động nhiều, đòi hỏi nhiều nănglượng hơn
+ Cellulose được tạo nên từ những phân tử đường glucose liên kết với nhau dướidạng mạch thẳng, không phân nhánh, tạo thành bó sợi dài nằm song song có cấutrúc vững chắc phù hợp để trở thành thành phần chính cấu tạo nên thành tế bào củathực vật cứng chắc
Vận dụng 1 trang 31 SGK Sinh 10 CD: Cơm không có vị ngọt nhưng khi chúng ta
nhai kĩ thấy có vị ngọt là do tinh bột trong cơm đã được biến thành chất gì?
Lời giải
Cơm không có vị ngọt nhưng khi chúng ta nhai kĩ thấy có vị ngọt là do một phầntinh bột trong cơm đã bị biến đổi thành đường đôi (maltose) dưới tác dụng củaenzyme amylase có trong nước bọt
III Protein
Trang 6Câu 7 trang 31 SGK Sinh 10 CD: Cho biết đơn phân và liên kết giữa các đơn phân
tạo nên phân tử protein
Câu 8 trang 31 SGK Sinh 10 CD: Tại sao trên bao bì của một số loại thực phẩm
có ghi cụ thể thành phần các amino acid không thay thế?
Câu 9 trang 32 SGK Sinh 10 CD: Dựa vào hình 6.7, nêu các nguyên tố chính cấu
tạo nên phân tử amino acid
Lời giải
Amino acid được cấu tạo từ các nguyên tố chính là C, H, O, N
Câu 10 trang 32 SGK Sinh 10 CD: Vì sao chỉ có 20 loại amino acid nhưng tạo nên
được rất nhiều loại protein?
Lời giải
Trang 7Chỉ có 20 loại amino acid nhưng tạo nên được rất nhiều loại protein vì:
- Protein có cấu trúc đa phân Từ 20 loại amino acid với số lượng, thành phần, trình
tự sắp xếp các amino acid có thể tạo nên vô số chuỗi polypeptide khác
- Các chuỗi polypeptide lại cuộn xoắn theo 4 bậc cấu trúc không gian khác nhau tạonên vô số loại protein khác nhau
Câu 11 trang 32 SGK Sinh 10 CD: Dựa vào hình 6.1, kể tên những thực phẩm
giàu protein
Lời giải
Những loại thực phẩm giàu protein là: thịt, cá, trứng, sữa, hạt đậu, hạnh nhân, ức gà,yến mạch, sữa chua Hy Lạp, bông cải xanh,…
Vận dụng 2 trang 32 SGK Sinh 10 CD: Tại sao khẩu phần ăn cần đảm bảo đủ các
loại amino acid và đủ lượng protein?
Lời giải
Khẩu phần ăn cần đảm bảo đủ các loại amino acid và đủ lượng protein vì:
- Protein tham gia hầu hết các hoạt động sống của tế bào: đóng vai trò là chất xúctác sinh học cho hầu hết các phản ứng; là thành phần cấu trúc nên tế bào, cơ thể;tham gia vận chuyển các chất qua màng, trong tế bào và cơ thể; điều hòa các quátrình trao đổi chất, truyền thông tin di truyền, sinh trưởng, phát triển, sinh sản; vậnđộng tế bào và cơ thể; bảo vệ cơ thể chống lại sự nhiễm virus, vi khuẩn và các bệnhtật; là chất dự trữ
Trang 8- Bởi vậy, muốn cơ thể sinh trưởng và phát triển tốt, cần sử dụng đủ các loại aminoacid và đủ lượng protein để cung cấp đủ nguồn amino acid dùng làm nguyên liệu đểtổng hợp protein cho cơ thể.
Tìm hiểu thêm trang 32 SGK Sinh 10 CD: Tìm ví dụ protein tương ứng với mỗi
vai trò của protein trong tế bào và cơ thể
- Collagen tham gia cấu tạo nên các mô liên kết
- Keratin cấu tạo nên tóc, lông, móng,…
Đóng vai trò là chất xúc tác sinh
học cho hầu hết các phản ứng
- Enzyme amylase có chức năng xúc tác cho sựphân giải tinh bột
Tham gia vận chuyển các chất
qua màng, trong tế bào và cơ thể
- Hemoglobin hồng cầu ở người tham gia vậnchuyển các chất khí
Điều hòa các quá trình trao đổi
chất, truyền thông tin di truyền,
sinh trưởng, phát triển, sinh sản
- Hormone insulin tham gia điều hòa lượngđường trong máu
- Hormone testosterone tham gia điều hòa quátrình phát triển, sinh sản ở nam giới
Vận động tế bào và cơ thể - Myosin và actin tham gia sự vận động của tế
bào cơ, tạo nên sự vận động của cơ thể
Bảo vệ cơ thể chống lại sự nhiễm
virus, vi khuẩn và các bệnh tật;
là chất dự trữ
- Các kháng thể tham gia bảo vệ cơ thể
Câu 12 trang 33 SGK Sinh 10 CD: Phân biệt các bậc cấu trúc của phân tử
hemoglobin Bậc cấu trúc nào của phân tử protein đóng vai trò quyết định các bậccấu trúc còn lại?
Lời giải
Trang 9- Phân tử hemoglobin có cấu trúc 4 bậc:
+ Cấu trúc bậc 1: là trình tự sắp xếp của các amino acid trong chuỗi polypeptidebằng liên kết peptide, dạng mạch thẳng
+ Cấu trúc bậc 2: là dạng xoắn lò xò nhờ các liên kết hydrogen giữa các nguyên tử
H và O của các liên kết peptide
+ Cấu trúc bậc 3: là dạng cuộn lại trong không gian của toàn chuỗi polypeptide nhờliên kết disulfile (S-S) giữa hai gốc cysteine ở xa nhau trong chuỗi và các liên kếtyếu như tương tác kị nước, liên kết hydrogen, liên kết ion giữa các gốc R
+ Cấu trúc bậc 4: là hai hay nhiều chuỗi polypeptide có cấu trúc không gian bachiều đặc trưng, tương tác với nhau tạo thành cấu trúc không gian ba chiều đặctrưng
- Bậc cấu trúc của phân tử protein đóng vai trò quyết định các bậc cấu trúc còn lại làcấu trúc bậc một Cấu trúc bậc một của protein là trình tự các amino acid trên chuỗipolypeptide sẽ thể hiện tương tác giữa các phần trong chuỗi polypeptide, từ đó tạonên hình dạng lập thể của protein và do đó quyết định tính chất cũng như vai trò củaprotein
Câu hỏi 13 trang 33 SGK Sinh 10 CD: Khi thực hiện chức năng, protein có cấu
trúc bậc mấy?
Lời giải
Khi thực hiện chức năng, protein phải có cấu trúc không gian ba chiều đặc trưng bậc
3 hoặc bậc 4
Vận dụng 3 trang 33 SGK Sinh 10 CD: Bệnh thiếu máu do hồng cầu hình lưỡi
liềm là hậu quả của đột biến thay thế amino acid glutamic acid ở vị trí số 6 thànhvaline trong một chuỗi polypeptide của hemoglobin, làm cho phân tử proteinchuyển thành dạng chuỗi dài và thay đổi hình dạng hồng cầu Bậc cấu trúc nào củahemoglobin bị biến đổi?
Lời giải
Bệnh thiếu máu do hồng cầu hình lưỡi liềm là hậu quả của đột biến thay thế aminoacid glutamate ở vị trí số 6 thành valin trong một chuỗi polypeptide của hemoglobinlàm phân tử protein chuyển thành dạng chuỗi dài và thay đổi hình dạng hồng cầu →Như vậy, thành phần amino acid của chuỗi polypeptide bị thay đổi, kéo theo cấu
Trang 10trúc không gian của hemoglobin bị thay đổi → Vậy hemoglobin bị biến đổi cấu trúcbậc 1 và các bậc cấu trúc không gian còn lại.
IV Nucleic Acid
Câu 14 trang 33 SGK Sinh 10 CD: Kể tên thành phần nguyên tố và cấu tạo đơn
phân của phân tử nucleic acid?
Lời giải
- Thành phần nguyên tố của phân tử nucleic acid gồm C, H, O, N, P
- Cấu tạo nucleotide - đơn phân của nucleic acid gồm 3 phần: gốc phosphate, đườngpentose (deoxyribose và ribose), nitrogenous base (A, G, C, T, U)
Câu 15 trang 33 SGK Sinh 10 CD: Thành phần nào của nucleotide tạo nên cấu
trúc đặc trưng của DNA và RNA?
Nucleic acid có vai trò quy định, lưu trữ và truyền đạt thông tin di truyền Trong đó:
- DNA được xem là vật chất di truyền ở cấp độ phân tử chủ yếu; có vai trò lưu trữ,bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền
- RNA có vai trò chủ yếu trong việc tổng hợp protein để tạo nên các tính trạng của
cơ thể
Câu 17 trang 34 SGK Sinh 10 CD: Thành phần cấu tạo nào giúp nhận biết đầu 5’
và đầu 3’ của chuỗi polynucleotide?
Lời giải
Trang 11Các nucleotide kết hợp với nhau qua liên kết phosphodiester được hình thành giữađường pentose của nucleotide này với gốc phosphate của nucleotide kế tiếp tạo nênchuỗi polynucleotide Như vậy, thành phần cấu tạo giúp nhận biết đầu 5’ và đầu 3’của chuỗi polynucleotide là nhóm phosphate và đường pentose: Đầu 5’ là đầu cónhóm phosphate (liên kết với phân tử đường pentose ở vị trí C 5’) không tham giavào liên kết phosphodiester, đầu 3’ là đầu có nhóm OH ở vị trí C 3’ của đườngpentose không tham gia vào liên kết phosphodiester.
Luyện tập 2 trang 34 SGK Sinh 10 CD: Lập bảng phân biệt DNA và RNA về
đường pentose, nitrogenousbase, số chuỗi polynucleotide, chức năng
Lời giải
Bảng phân biệt DNA và RNA:
Nitrogenousbase Adenine (A), guanine (G),cytosine (C), thymine (T) Adenin (A), guanine (G),cytosine (C), uracil (U)
- RNA có chức năng tham giavào quá trình tổng hợpprotein:
+ RNA thông tin (mRNA)được dùng làm khuôn để tổnghợp protein ở ribosome
+ RNA vận chuyển (tRNA)làm nhiệm vụ vận chuyểnamino acid đến ribosome vàtiến hành dịch mã
+ RNA ribosome (rRNA)tham gia cấu tạo nênribosome, nơi tiến hành tổng
Trang 12hợp protein.
- Một số RNA nhỏ tham giavào quá trình điều hòa hoạtđộng gene, một số loại RNAcòn có chức năng xúc tác chocác phản ứng hóa học như cácenzyme
Câu 18 trang 34 SGK Sinh 10 CD: Vì sao trong phân tử DNA, số lượng adenine
và thymine bằng nhau, số lượng guanine và cytosine bằng nhau?
Lời giải
Trong phân tử DNA mạch kép, hai mạch polynucleotide của DNA liên kết với nhaubằng nguyên tắc bổ sung (NTBS) Nguyên tắc bổ sung là nguyên tắc cặp đôi giữacác base trên mạch kép của phân tử DNA, đó là nguyên tắc A của mạch đơn này cókích thước lớn bổ sung cho T của mạch đơn kia có kích thước bé chúng liên kết vớinhau bằng 2 liên kết H, G của mạch đơn này có kích thước lớn bổ sung cho X củamạch đơn kia có kích thước bé, chúng liên kết với nhau bằng 3 liên kết H và ngượclại Do đó, trong phân tử DNA, số lượng adenine và thymine bằng nhau, số lượngguanine và cytosine bằng nhau
Vận dụng 4 trang 34 SGK Sinh 10 CD: Vì sao khi giám định quan hệ huyết thống
hay truy tìm dấu vết tội phạm, người ta thường thu thập các mẫu có chứa tế bào nhưniêm mạc miệng, chân tóc,…?
Lời giải
Người ta thu thập các mẫu có chứa tế bào như niêm mạc miệng, chân tóc vì:
- Trong các mẫu chứa tế bào như niêm mạc miệng, chân tóc,… có chứa DNA – đặctrưng của mỗi loài, mỗi cá thể Nhờ đó, có thể xác định được cá nhân hoặc mối quan
hệ họ hàng giữa các cá nhân
- Ngoài ra, mẫu xét nghiệm DNA huyết thống từ niêm mạc miệng là một trongnhững loại mẫu xét nghiệm có thể tự thu mẫu Với những thao tác dễ thực hiện,dụng cụ thu mẫu đơn giản mà người thực hiện thu mẫu có thể tự chuẩn bị dụng cụthu mẫu mà không cần đến máy móc kĩ thuật phức tạp nào; việc thu mẫu sẽ an toàn,không đau và không có bất kì dấu vết hay di chứng nào cho người được thu mẫu
Trang 13Tìm hiểu thêm trang 34 SGK Sinh 10 CD: Vì sao DNA rất đa dạng nhưng đặc
trưng cho mỗi loài và mỗi cá thể?
Luyện tập 3 trang 34 SGK Sinh 10 CD: Xác định loại RNA nào trong ba loại
mRNA, tRNA, rRNA tương ứng với mỗi mô tả sau:
a) Chiếm khoảng 5% tổng số RNA trong tế bào, đóng vai trò truyền thông tin ditruyền từ DNA đến protein
b) Chiếm khoảng 10 – 20%, làm nhiệm vụ vận chuyển amino acid tương ứng đếnribosome và liên kết với mRNA trong quá trình dịch mã
c) Chiếm khoảng 80%, là thành phần cấu tạo của ribosome
Trang 14Lời giải
Các lipid được cấu tạo từ ba nguyên tố chính là C, H, O
Câu 20 trang 35 SGK Sinh 10 CD: Đặc điểm cấu tạo nào của triglyceride thể hiện
chức năng dự trữ năng lượng trong tế bào cao hơn polysaccharide?
Lời giải
Đặc điểm cấu tạo của triglyceride thể hiện chức năng dự trữ năng lượng trong tế bàocao hơn polysaccharide: So với polysaccharide, phân tử triglyceride có tỉ lệ C và Hcao hơn, tỉ lệ O thấp hơn
Vận dụng 5 trang 35 SGK Sinh 10 CD: Khi chế biến salad, việc trộn dầu thực vật
vào rau sống có tác dụng gì đối với sự hấp thu chất dinh dưỡng? Giải thích?
Lời giải
Triglyceride là dung môi hòa tan nhiều vitamin A, D, E, K → Khi chế biến salad,việc trộn dầu thực vật vào rau sống giúp cho quá trình hấp thụ các vitamin này trongrau sống được tối đa
Luyện tập 4 trang 36 SGK Sinh 10 CD: Dựa vào hình 6.11, cho biết đặc điểm cấu
tạo nào của phospholipid phù hợp với chức năng của màng sinh chất
Trang 15Lời giải
Phospholipid là một loại chất béo phức tạp được cấu tạo từ một phân tử glycerolliên kết với hai acid béo ở một đầu, đầu còn lại liên kết với nhóm phosphate Nhómphosphate thường liên kết với một nhóm choline tạo thành phosphatidylcholine Vớicấu trúc đặc biệt như vậy, phosholipid được xem là một phân tử lưỡng cực, một đầu
có phosphatidylcholine có tính ưa nước và hai đuôi acid béo kị nước Nhờ có cấutrúc đặc biệt như vậy, phospholipid có vai trò quan trọng trong việc tạo nên cấu trúcmàng của các loại tế bào
VI Thực hành nhận biết một số phân tử sinh học
Câu 21 trang 36 SGK Sinh 10 CD: Trả lời các câu hỏi sau:
- Ống nghiệm nào chứa đường khử? Giải thích
- Ống nghiệm chỉ chứa nước cất và thuốc thử Benedict có ý nghĩa gì trong thínghiệm này?
Lời giải
- Ống nghiệm chứa đường khử là ống 2 (chứa dịch chiết quả tươi) và ống 3 (chứaglucose 5%) Giải thích: Ống 2 và ống 3 đều có chứa các đường đơn glucose, ống 1(chứa nước) không chứa đường khử, ống 4 (chứa đường sucrose) không phải làđường khử