Bài 16: Hô hấp tế bào – Sinh học 10

Để cung cấp tài liệu hữu ích cho học sinh trong quá trình tìm hiểu hô hấp ở tế bào, chúng tôi đã tổng hợp những lý thuyết cần thiết nhất của nó thông qua khái niệm, bản chất và các giai đoạn chính của quá trình hô hấp tế bào.

A: Tóm tắt lý thuyết và những vấn đề cần lưu ý của hô hấp tế bào

I. Khái niệm hô hấp

  1. Khái niệm hô hấp tế bào

– Hô hấp tế bào là quá trình chuyển đổi năng lượng. Trong đó, các phân tử cacbohiđrat bị phân giải đến CO₂và H₂O giải phóng năng lượng và chuyển hóa năng lượng đó thành năng lượng dự trữ dưới dạng ATP.

– Nơi diễn ra: ti thể.

  2. Bản chất của quá trình hô hấp

PTTQ: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ à 6CO₂ + 6H₂O + Năng lượng (ATP + nhiệt)

– Hô hấp là một chuỗi các phản ứng ôxi hóa khử, trải qua nhiều giai đoạn và năng lượng được sinh ra ở nhiều giai đoạn khác nhau.

– Gồm 3 giai đoạn chính: đường phân, chu trình Crep và chuỗi truyền electron hô hấp.

II. Các giai đoạn chính của quá trình hô hấp tế bào

1. Đường phân

– Nơi diễn ra: Tế bào chất.

– Diễn biến:

+ Quá trình đường phân bao gồm nhiều phản ứng trung gian và enzim tham gia.

+ Năng lượng được tạo ra dần dần qua nhiều phản ứng.

+ Đầu tiên glucôzơ được hoạt hóa sử dụng 2ATP.

+ Glucôzơ (6C) à 2 axit piruvic (3C) + 4ATP + 2NADH  (1NADH = 3ATP)

NADH: Nicôtinamit ađênin đinuclêôtit.

à Như vậy, kết thúc quá trình đường phân thu được 2ATP  và 2 NADH.

   2. Chu trình  Crep

– Nơi diễn ra: Chất nền ti thể.

+ 2 axit piruvic được chuyển từ tế bào chất vào chất nền của ti thể.

+ 2 piruvic à 2 axêtyl-coA (2C) + 2NADH + 2CO₂

+ Axêtyl-coA bị phân giải hoàn toàn à 4CO₂ + 2 ATP + 6NADH + 2FADH₂ (1FADH₂ = 2ATP)

  3. Chuỗi truyền êlectron hô hấp

– Nơi diễn ra: Màng trong ti thể

NADH và FADH₂ sẽ bị ôxi hóa thông qua một chuỗi các phản ứng ôxi hóa khử tạo ra ATP  và nước.

B: Bài tập: 

Câu 1. Thế nào là hô hấp tế bào? Quá trình hít thở của con người có liên quan như thế nào với quá trình hô hấp tế bào?

Câu 2. Hô hấp tế bào có thể được chia thành mấy giai đoạn chính? Là những giai đoạn nào? Mỗi giai đoạn của quá trình hô hấp tế bào diễn ra ở đâu?

Câu 3. Quá trình hô hấp tế bào của một vận động viên đang tập luyện diễn ra mạnh hay yếu? Vì sao?

Trả lời:

Câu 1. Hô hấp tế bào là quá trình chuyển đổi năng lượng rất quan trọng của tế bào sống. Trong quá trình đó các phân tử chất hữu cơ bị phân giải đến CO₂ và H₂O, đồng thời năng lượng được giải phóng chuyển thành dạng năng lượng dễ sử dụng chứa trong phân tử ATP. Ở tế bào nhân thực, quá trình này diễn ra trong ti thể.

Quá trình hít thở của con người là quá trình hô hấp ngoài. Quá trình này giúp trao đổi O₂ và CO₂ cho quá trình hô hấp tế bào.

Câu 2. Quá trình hô hấp tế bào từ một phân tử glucôzơ được chia thành ba đoạn chính: đường phân, chu trình Crep và chuỗi chuyền electron hô hấp.

Đường phân diễn ra trong tế bào chất. Chu trình Crep diễn ra trong chất nền của ti thể. Chuỗi chuyền electron hô hấp diễn ra ở màng trong của ti thể.

Câu 3. Quá trình hô hấp tế bào của một vận động viên đang tập luyện diễn ra mạnh mẽ, vì khi tập luyện các tế bào cơ bắp cần nhiều năng lượng ATP, do đó quá trình hô hấp tế bào phải được tăng cường.
Chúng ta có thể thấy biểu hiện của việc tăng quá trình hô hấp tế bào thông qua việc tăng hô hấp ngoài do tăng cường hấp thụ ôxi và thải CO₂ (ta có thể thấy những người tập luyện phải thở mạnh hơn). Trong trường hợp tập luyện quá sức, nhiều khi quá trình hô hâp ngoài không cung cấp đủ ôxi cho quá trình hô hấp tế bào, các tế bào cơ phải sử dụng quá trình lên men để tạo ra ATP. Khi đó có sự tích lũy axit lactic trong tế bào dẫn đến hiện tượng đau mỏi cơ ta không thể tiếp tục tập luyện được nữa, cần phải nghỉ ngơi, xoa bóp thải axit lactic ra ngoài cơ thể mới luyện tập tiếp được.

Bài viết trên đã đề cập cho các bạn những kiến thức cơ bản của hô hấp tế bào  và một số bài tập áp dụng. Chúc các bạn học tập hiệu quả.