BÀI 3 - CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ NƯỚC

BÀI 3 - CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ NƯỚC

I. CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC:

- Các nguyên tố hoá học cấu tạo nên thế giới sống và không sống

- Các nguyên tố C,H,O,N chiếm 96% khối lượng cơ thể sống

- C là nguyên tố đặc biệt quan trọng tạo nên sự đa dạng các đại phân tử hữu cơ

* Nguyên tố đa lượng:

- Các nguyên tố có tỷ lệ > 0,01%

- Tham gia cấu tạo các đại phân tử như prôtêin, axit nucleic,…

VD: C, H, O, N, S, P, K…

* Các nguyên tố vi lượng:

- Các nguyên tố có tỷ lệ < 0,01%

VD: F, Cu, Fe, Mn, Mo, Se, Zn, Co, B, Cr…

* Vai trò:

- Tham gia xây dựng nên cấu trúc tế bào.

- Thành phần cơ bản của enzim, vitamin…

II. NƯỚC VÀ VAI TRÒ CỦA NƯỚC TRONG TẾ BÀO:

1. Cấu trúc và đặc tính lý hoá của nước:

- Phân tử nước được cấu tạo từ 1 nguyên tử ôxy với 2 nguyên tử hyđrô bằng liên kết cộng hoá trị.

- Phân tử nước có tính phân cực.

- Giữa các phân tử nước có lực hấp dẫn tĩnh điện( do liên kết hyđrô) tạo ra mạng lưới nước.

2. Vai trò của nước đối với tế bào:

- Là thành phần cấu tạo và dung môi hoà tan và vận chuyển các chất cần cho hoạt động sống của tế bào.

- Là môi trường và nguồn nguyên liệu cho các phản ứng sinh lý, sinh hoá của tế bào.

- Tham gia điều hoà, trao đổi nhiệt của tế bào và cơ thể…

BÀI TẬP :

Bài 1: Các nguyên tố vi lượng có vai trò như thế nào đối với sự sống? Cho một vài ví dụ về nguyên tố vi lượng ở người.

Đáp án

Dựa vào tỉ lệ các nguyên tố có trong cơ thể sống, người ta chia các nguyên tố thành hai loại: đa lượng và vi lượng. Các nguyên tố đa lượng chiếm khối lượng lớn trong cơ thể. Tuy nhiên, các nguyên tố vi lượng chỉ chiếm 0,01% khối lượng cơ thể sống và cũng có vai trò vô cùng quan trọng đối với sự sống. Các nguyên tố như: F, Cu, Fe, Mn, Mo, Se, Zn, Co, B, Cr, I... chiếm tỉ lệ rất nhỏ nhưng chúng ta không thể sống nếu thiếu chúng. Ví dụ, Fe là thành phần quan trọng của hêmôglôbin trong hồng cầu hoặc mạch cầu dù chỉ cần một lượng cực nhỏ nhưng nếu thiếu iôt chúng ta có thể bị bướu cổ. Trong chất khô của cây, Mo chỉ chiếm tỉ lệ một nguyên tử trong số 16 triệu nguyên tử H, nhưng nêu cây trồng thiếu nó sẽ khó phát triển, thậm chí bị chết. Một sô nguyên tố vi lượng là thành phần không thể thiếu được của các enzim.

Bài 2: Tại sao khi tìm kiếm sự sống ở các hành tinh khác trong vũ trụ các nhà khoa học trước hết phải tìm xem ở đó có nước hay không?

Đáp án

Phân tử nước được cấu tạo từ một nguyên tử ôxi kết hợp với 2 nguyên tử hiđrô bàng các liên kết cộng hoá trị. Các phân tử trong tế bào tồn tại ở dạng tự do hoặc ở dạng liên kết. Trong cơ thể, nước vừa là thành phần cấu tạo vừa là dung môi hòa tan nhiều chất cần thiết cho các hoạt động sống của tế bào, đồng thời nước còn là môi trường của các phản ứng sinh hóa. Nước là thành phần chủ yếu trong mọi tế bào và cơ thể sống. Nếu không có nước, tế bào không thể tiến hành chuyển hóa vật chất để duy trì sự sống. Hơn nữa, nước có tính phân cực nên nước có tính chất lí hoá đặc biệt, nên có vai trò rất quan trọng đối với sự sống.

     Do nước có vai trò quan trọng như vậy mà khi tìm kiếm sự sống ở các hành tinh khác trong vũ trụ, các nhà khoa học trước hết phải tìm xem ở đó có nước hay không.

Bài 3: Trình bày cấu trúc hoá học của nước và vai trò của nước trong tế bào.

Đáp án

     Cấu trúc hoá học của nước: phân tử nước được tạo bởi một nguyên tử ôxi kết hợp với 2 nguyên tử hiđrô bằng các liên kết cộng hóa trị. Trong phân tử nước, 2 nguyên tử hiđrô liên kết với nguyên tử ôxi tạo ra phân tử nước có tính phân cực mang điện tích dương ở khu vực gần mỗi nguyên tử ôxi. Sự hấp dẫn tĩnh điện giữa các phân tử nước tạo nên liên kết yếu (liên kết hiđrô) làm ra mạng lưới nước (có vai trò rất trọng đối với sự sống).

      Vai trò của nước trong tế bào: Nước vừa là thành phần cấu tạo, vừa là dung môi hoà tan nhiều chất cần thiết cho hoạt động sống của tế bào.

   Nước là môi trường của các phản ứng sinh hóa.   Nước giúp tế bào tiến hành chuyển hóa vật chất để duy trì sự sống.

Câu 4. Kể tên các nguyên tố hoá học cấu tạo nên cơ thể và vỏ Trái đất mà em biết? Trong các nguyên tố đó, những nguyên tố nào đóng vai trò chính cấu tạo nên cơ thể sống? Vì sao?

Đáp án

• Thế giới sống và không sống đều được cấu tạo từ các nguyên tố hóa học. Trong thế giới sống, các nguyên tố cấu tạo nên cơ thể sống gồm: C, H, O, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg... Trong đó các nguyên tố C, H, O, N đóng vai trò chính, chúng chiếm khoảng 96 % khối lượng cơ thể sống. Vì chúng tham gia cấu tạo nên các đại phân tử hữu cơ như prôtêin, cacbohidrat, lipit, axit nuclêic là những chất hoá học chính cấu tạo nên tế bào.
• Các nguyên tố khác mặc dù có thể chỉ chiếm tỉ lệ nhỏ nhưng không có nghĩa là chúng không có vai trò quan trọng đối với sự sống.

 

Câu 5. Cacbon có vai trò gì với vật chất hữu cơ? Tại sao?

Đáp án

Cacbon là nguyên tố hóa học đặc biệt quan trọng trong việc tạo nên sự đa dạng của các đại phân tử hữu cơ. Vì nguyên tử cacbon có cấu hình điện tử vòng ngoài với 4 điện tử, do vậy một nguyên tử cacbon có thể cùng một lúc tạo nên 4 liên kết cộng hóa trị với các nguyên tử cacbon và với nguyên tử của các nguyên tố khác tạo nên một số lượng rất lớn các phân tử hữu cơ khác nhau.

 

Câu 6. Dựa vào tỉ lệ các nguyên tố trong cơ thể, người ta chia các nguyên tố thành mấy loại? Vai trò của các nguyên tố đối với cơ thể sống?

Đáp án

Tùy theo tỉ lệ các nguyên tố có trong cơ thể sống mà các nhà khoa học chia các nguyên tố thành hai loại: nguyên tố đa lượng và nguyên tố vi lượng.

 

Câu 7 Mô tả cấu trúc và đặc tính hóa lí của nước?

Đáp án

Phân tử nước được cấu tạo từ một nguyên tử ôxi kết hợp với 2 nguyên tử hiđrô bằng các liên kết cộng hóa trị. Do đôi êlectron trong mối liên kết bị kéo lệch về phía ôxi nên phân tử nước có hai đầu tích điện trái dấu nhau làm cho phân tử nước có tính phân cực. Hai đầu mang điện trái dấu của hai phân tử nước khác nhau có thể hút nhau cũng như hút các phân tử hoặc các phần của phân tử khác có tích điện trái dấu. Chính nhờ đặc tính này mà nước có vai trò đặc biệt đối với thế giới sống.

Câu 8. Giải thích tính phân cực và các mối liên kết trong phân tử nước? Từ đó giải thích các hiện tượng sau:

• Tại sao con nhện nước lại có thể đứng và chạy trên mặt nước?
• Tại sao nước vận chuyển từ rễ cây lên thân đến lá và thoát ra ngoài được?

Đáp án

• Phân tử nước được cấu tạo từ một nguyên tử ôxi kết hợp với 2 nguyên tử hiđrô bằng các liên kết cộng hóa trị. Do đôi êlectron trong mối liên kết bị kéo lệch về phía ôxi nên phân tử nước có hai đầu tích điện trái dấu nhau làm cho phân tử nước có tính phân cực.
• Các phân tử nước liên kết với nhau tạo nên sức căng trên bề mặt. Khi nhện nước đứng trên mặt nước, chân của chúng tạo thành chỗ trũng, và sức căng mặt nước giữ cho chúng nổi lên. Nước luôn tìm cách thu hẹp nhỏ nhất bề mặt tiếp xúc với không khí. Điều đó có nghĩa là nó hoạt động giống như tấm bạt lò xo, trũng xuống và hỗ trợ cân nặng của sinh vật. Sức căng mặt nước không những giữ cho nhện nước nổi lên mà còn giúp chúng có thể đứng và chạy trên mặt nước.
• Nước vận chuyển từ rễ cây lên thân đến lá và thoát ra ngoài qua lỗ khí tạo thành cột nước liên tục trên mạch gỗ nhờ có sự liên kết của các phân tử nước với nhau và với thành mạch gỗ.
•  

Câu 9. Hậu quả gì có thể xảy ra khi đưa tế bào sống vào ngăn đá lạnh?

Đáp án

Khi đưa tế bào sống vào ngăn đá, nước trong nguyên sinh chất của tế bào đông thành đá, khoảng cách các phân tử xa nhau do đó không thực hiện được các quá trình trao đổi chất, thể tích tế bào tăng lên làm cho cấu trúc tế bào bị phá vỡ và tế bào bị chết.

Câu 10. Vai trò của nước đối với tế bào?

Đáp án

• Trong tế bào, nước phân bố chủ yếu ở chất nguyên sinh. Nước là dung môi phổ biến nhất, là môi trường khuếch tán và môi trường cho các phản ứng sinh hoá xảy ra.
• Nước còn là nguyên liệu cho các phản ứng sinh hoá trong tế bào. Do có khả năng dẫn nhiệt, toả nhiệt và bốc hơi cao nên nước đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi nhiệt, đảm bảo sự cân bằng và ổn định nhiệt độ trong tế bào nói riêng và cơ thể nói chung. Nước liên kết có tác dụng bảo vệ cấu trúc của tế bào.

 

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

Câu 1 Cho các ý sau:

(1) Các nguyên tố trong tế bào tồn tại dưới 2 dạng: anion và cation.

(2) Cacbon là các nguyên tố đặc biệt quan trọng cấu trúc nên các đại phân tử hữu cơ.

(3) Có 2 loại nguyên tố: nguyến tố đa lượng và nguyên tố vi lượng.

(4) Các nguyên tố chỉ tham gia cấu tạo nên các đại phân tử sinh học.

(5) Có khoảng 25 nguyên tố cấu tạo nên cơ thể sống.

Trong các ý trên, có mấy ý đúng về nguyên tố hóa học cấu tạo nên cơ thể sống?

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

Câu 2: Nguyên tố vi lượng trong cơ thể sống không có đặc điểm nào sau đây?

A. Chiếm tỉ lệ nhỏ hơn 0,01% khối lượng chất sóng của cơ thể.

B. Chỉ cần cho thực vật ở giai đoạn sinh trưởng.

C. Tham gia vào cấu trúc bắt buộc của hệ enzim trong tế bào.

D. Là những nguyên tố có trong tự nhiên.

Câu 3: Bệnh nào sau đây liên quan đến sự thiếu nguyên tố vi lượng?

A. Bệnh bướu cổ

B. Bệnh còi xương

C. Bệnh cận thị

D. Bệnh tự kỉ

Câu 4: Liên kết hóa học giữa các nguyên tử trong phân tử nước là?

A. Liên kết cộng hóa trị

B. Liên kết hidro

C. Liên kết ion

D. Liên kết photphodieste

Câu 5: Nhận định nào sau đây không đúng về các nguyên tố chủ yếu của sự sống (C, H, O, N)?

A. Là các nguyên tố phổ biến trong tự nhiên.

B. Có tính chất lý, hóa phù hợp với các tổ chức sống.

C. Có khả năng liên kết với nhau và với các nguyên tố khác tạo nên đa dạng các loại phân tử và đại phân tử.

D. Hợp chất của các nguyên tố này luôn hòa tan trong nước.

Câu 6: Tính phân cực của nước là do?

A. Đôi êlectron trong mối liên kết O - H bị kéo lệch về phía ôxi.

B. Đôi êlectron trong mối liên kết O - H bị kéo lệch về phía hidro.

C. Xu hướng các phân tử nước.

D. Khối lượng phân tử của ôxi lớn hơn khối lượng phân tử của hidro.

Câu 7: Cho các ý sau:

(1) Nước trong tế bào luôn được đổi mới hàng ngày.

(2) Nước tập trung chủ yếu ở chất nguyên sinh trong tế bào.

(3) Nước tham gia vào phản ứng thủy phân trong tế bào.

(4) Nước liên kết với các phân tử nhờ liên kết hidro.

(5) Nuóc có tính phân cực thể hiện ở vùng ôxi mang điện tích dương và vùng hidro mang điện tích âm.

Trong các ý trên, có mấy ý đúng với vai trò của nước?

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

Câu 8: Trong các yếu tố cấu tọa nên tế bào sau đây, nước phân bố chủ yếu ở đâu?

A. Chất nguyên sinh

B. Nhân tế bào

C. Trong các bào quan

D. Tế bào chất

Câu 9: Đặc tính nào sau đây của phân tử nước quy định các đặc tính còn lại?

A. Tính liên kết

B. Tính điều hòa nhiệt

C. Tính phân cực

D. Tính cách li

Câu 10: Cho các ý sau:

(1) Là liên kết yếu, mang năng lượng nhỏ.

(2) Là liên kết mạnh, mang năng lượng lớn.

(3) Dễ hình thành nhưng cũng dễ bị phá vỡ.

(4) Các phân tử nước liên kết với nhau bằng liên kết hidro.

Trong các ý trên, có mấy ý là đặc điểm của liên kết hidro?

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Câu 11: Chất nào sau đây chiếm khối lượng chủ yếu của tế bào?

A. Protein

B. Lipit

C. Nước

D.Cacbonhidrat

Câu 12: Câu nào sau đây không đúng với vai trò của nước trong tế bào?

A. Nước tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất.

B. Nước là thành phần cấu trúc của tế bào.

C. Nước cung cấp năng lượng cho tế bào hoạt động.

D. Nước trong tế bào luôn được đổi mới.

Câu 13: Nước chiếm khoảng bao nhiêu % khối lượng cơ thể người?

A. 30%

B. 50%

C. 70%

D. 98%

Câu 14: Các nhà khoa học khi tìm kiếm sự sống trên các hành tinh khác đều tìm kiếm sự có mặt của nước vì lý do nào sau đây?

A. Nước là thành phần chủ yếu tham gia vào cấu trúc tế bào.

B. Nước là dung môi cho mọi phản ứng sinh hóa trong tế bào.

C. Nước được cấu tạo từ các nguyên tố đa lượng.

D. Nước đảm bảo cho tế bào và cơ thể có nhiệt độ ổn định.

Câu 15: Iôt là nguyên tố vi lượng tham gia vào thành phần hoocmon của?

A. Tuyến thượng thận

B. Tuyến yên

C. Tuyến tụy

D. Tuyến giáp

Câu 16: Cho các ý sau:

(1) Uống từ 1,5 - 2 lít nước mỗi ngày.

(2) Truyền nước khi cơ thể bị tiêu chảy.

(3) Ăn nhiều hoa quả mọng nước.

(4) Tìm cách giảm nhiệt độ khi cơ thể bị sốt.

Trong các ý trên có mấy ý là những việc làm quan tròn giúp chúng ta có thể đảm bảo đủ nước cho cơ thể trong những trạng thái khác nhau?

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Câu 17: Để bảo quản rau quả chúng ta không nên làm điều gì?

A. Giữ rau quả trong ngăn đá của tủ lạnh

B. Giữ rau quả trong ngăn mát của tủ lạnh

C. Sấy khô rau quả

D. Ngâm rau quả trong nước muối hoặc nước đường.

ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI :

Câu 1: C. 4

(1) Các nguyên tố trong tế bào tồn tại dưới 2 dạng: anion và cation.

(2) Có 2 loại nguyên tố: nguyến tố đa lượng và nguyên tố vi lượng.

(3) Cacbon là các nguyên tố đặc biệt quan trọng cấu trúc nên các đại phân tử hữu cơ.

(5) Có khoảng 25 nguyên tố cấu tạo nên cơ thể sống.

Câu 2: B. Chỉ cần cho thực vật ở giai đoạn sinh trưởng

Câu 3: A. Bệnh bướu cổ

Câu 4: A. Liên kết cộng hóa trị

Câu 5: D. Hợp chất của các nguyên tố này luôn hòa tan trong nước

Câu 6: A. đổi êlectron trong mối liên kết O - H bị kéo lệch về phía ôxi

Câu 7: C. 4.

(1) Nước trong tế bào luôn được đổi mới hàng ngày.

(2) Nước tập trung chủ yếu ở chất nguyên sinh trong tế bào.

(3) Nước tham gia vào phản ứng thủy phân trong tế bào.

(4) Nước liên kết với các phân tử nhờ liên kết hidro.

Câu 8: A. Chất nguyên sinh

Câu 9: C. Tính phân cực

Câu 10: C. 3

(1) Dễ hình thành nhưng cũng dễ bị phá vỡ.

(3) Là liên kết yếu, mang năng lượng nhỏ.

(4) Các phân tử nước liên kết với nhau bằng liên kết hidro.

Câu 11: C. Nước

Câu 12: C. Nước cung cấp năng lượng cho tế bào hoạt động.

Câu 13: C. 70%

Câu 14: A. Nước là thành phần chủ yếu tham gia vào cấu trúc tế bào

Câu 15: D. Tuyến giáp

Câu 16: C. 3

(1) Uống từ 1,5 - 2 lít nước mỗi ngày.

(2) Truyền nước khi cơ thể bị tiêu chảy.

(4) Tìm cách giảm nhiệt độ khi cơ thể bị sốt.

Câu 17: A. Giữ rau quả trong ngăn đá của tủ lạnh

 

Bài viết gợi ý: