Giáo án Bài 11: Tổng hợp và phân giải các chất trong tế bào Sinh học 10 Cánh diều

Trường: …………………….

Tổ: ………………………….

Họ và tên giáo viên:

………………………………..

Hoạt động của giáo viên - học sinh

Nội dung kiến thức

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV cho HS quan sát hình ảnh về vận động viên nâng tạ và đặt câu hỏi nêu vấn đề cho học sinh: Năng lượng đó có nguồn gốc từ đâu và được giải phóng nhờ quá trình nào?

Hình 1.2. Vận động viên nâng tạ

- Học sinh lắng nghe và quan sát.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- Cá nhân học sinh quan sát và trả lời câu hỏi.

- GV gợi ý nếu cần thiết.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- Giáo viên gọi một số học sinh lên trả lời câu hỏi và nhận xét.

Bước 4: Kết luận, nhận định:

- GV nhận xét, tổng hợp ý kiến và kết luận.

- GV dẫn dắt vào bài học mới.

- Các câu trả lời của HS.

* Gợi ý:

- Năng lượng vận động viên cử tạ tiêu tốn cho mỗi lần nâng tạ có nguồn gốc từ quá trình chuyển hoá vật chất và năng lượng (hô hấp tế bào).

Câu 1. Nêu khái niệm và viết phương trình tổng quát của quá trình quang hợp ? Vai trò của quá trình quang hợp ?

- Khái niệm: Quang hợp là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng để tổng hợp chất hữu cơ từ các nguyên liệu vô cơ.

- PT tổng quát của quá trình quang hợp:

6CO₂ + 6H₂O + ASMT → (CH₂O) + 6O₂

Câu 2. Phân biệt pha sáng và pha tối bằng cách hoàn thành bảng sau:

Hoạt động của giáo viên - học sinh

Nội dung kiến thức

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận cặp đôi, đọc thông tin mục I SGK trang 67 và trả lời các câu hỏi sau:

+ Nêu khái niệm tổng hợp các chất trong tế bào và ý nghĩa của quá trình tổng hợp đối với sinh vật.

+ Có phải tất cả các sinh vật đều thực hiện được hai giai đoạn tổng hợp không? Lấy ví dụ.

- GV chia lóp làm 4 nhóm, yêu cầu HS tìm hiểu thông tin SGK và hoàn thành phiếu học tập số 1.

- GV hỏi thêm một số câu hỏi liên quan đến bài học.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thảo luận nhóm, thống nhất đáp án và ghi chép nội dung hoạt động ra phiếu học tập.

- GV quan sát, hỗ trợ HS.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Các nhóm dán kết quả thảo luận của nhóm mình lên bảng.

- GV cho các nhóm nhận xét lẫn nhau.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét sản phẩm học tập của HS và chuẩn kiến thức và chuyển sang nội dung tiếp theo.

I. Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng trong tế bào

- Tổng hợp các chất trong tế bào là quá trình chuyển hóa những chất đơn giản thành những chất phức tạp diễn ra trong tế bào với sự xúc tác của enzyme.

- Đây là quá trình hình thành các chất để xây dựng tế bào, đồng thời tích lũy năng lượng cho tế bào.

1. Quang tổng hợp

- Quang tổng hợp là quá trình tế bào sử dụng năng lượng ánh sáng để tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ.

- Quang hợp chỉ diễn ra ở thực vật và tảo.

- Quang hợp gồm 2 pha: Pha sáng và pha tối (chu trình Cavin).

- Pha sáng: Vị trí: màng thylakoid; nguyên liệu: ánh sáng, nước; sản phẩm: Ôxi, ATP và NADPH.

+ Các sắc tố quang hợp nằm trên màng thylakoid thu nhận năng lượng ánh sáng và chuyển cho trung tâm phản ứng, trung tâm phản ứng tiếp nhận năng lượng trở thành dạng kích động và truyền electron cho các chất trơng chuỗi truyền electron.

+ Yếu tố ảnh hưởng đến pha sáng đó là cường độ ánh sáng và nước.

- Chu trình Calvin: Diễn ra ở chất nền lục lạp, pha này không phụ thuộc vào ánh sáng nhưng lại phụ thuộc vào các sản phẩm của pha sáng như ATP và NADPH.

2. Hóa tổng hợp và quang khử

Đối tượng: vi khuẩn

Hóa tổng hợp là quá trình tế bào chuyển hóa năng lượng từ các sản phẩm oxi hóa – khử thành năng lượng tích lũy trong các hợp chất hữu cơ.

Quang khử là quá trình quang tổng hợp ở vi khuẩn nhà các sắc tố quang hợp nằm trên màng tế bào.

3. Tổng hợp các phân tử lớn trong tế bào

Từ các chất hữu cơ đơn giản do tế bào tự tổng hợp hoặc lấy từ nguồn thức ăn, tế bào sử dụng chúng làm nguyên liệu cho quá trình sinh tổng hợp các phân tử lớn để xây dựng và dự trữ năng lượng trong tế bào.

Hoạt động của giáo viên - học sinh

Nội dung kiến thức

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận cặp đôi, đọc thông tin mục I. 2,3 SGK trang 70, 71 SGK và trả lời các câu hỏi sau:

+ Nêu điểm giống và khác nhau giữa quang tổng hợp và hóa tổng hợp.

+ Quang khử và quang tổng hợp giống và khác nhau ở những điểm nào?

+ Các phân tử lớn như protein, lipid, tinh bột, cellulose, glycogen được tế bào tổng hợp có vai trò gì.

- HS tiếp nhận nhiệm vụ học tập.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thảo luận nhóm cặp đôi, thống nhất đáp án.

- GV quan sát, hỗ trợ HS.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời ngẫu nhiên HS báo cáo.

- GV cho các HS khác nhận xét lẫn nhau.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét sản phẩm học tập của HS và chuẩn kiến thức và chuyển sang nội dung tiếp theo.

I. Tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng trong tế bào

2. Hóa tổng hợp và quang khử

- Hóa tổng hợp là quá trình tế bào chuyển hóa năng lượng từ các sản phẩm oxi hóa – khử thành năng lượng tích lũy trong các hợp chất hữu cơ.

+ Quá trình này gồm hai giai đoạn: chuyển hóa năng lượng từ phản ứng oxi hóa – khử thành năng lượng tích lũy trong ATP và NADH; khử CO₂ thành glucose.

- Quang khử là quá trình quang tổng hợp ở vi khuẩn nhà các sắc tố quang hợp nằm trên màng sinh chất. Khác với quá trình quang hợp, quang khử được thực hiện trong điều kiện không có O₂.

3. Tổng hợp các phân tử lớn trong tế bào

Từ các chất hữu cơ đơn giản do tế bào tự tổng hợp hoặc lấy từ nguồn thức ăn, tế bào sử dụng chúng làm nguyên liệu cho quá trình sinh tổng hợp các phân tử lớn để xây dựng và dự trữ năng lượng trong tế bào.

Đường phân

Chu trình Crep

Chuỗi truyền electron hô hấp

Vị trí

Bào tương

Chất nền ti thể

Màng trong ti thể

Nguyên liệu

1 phân tử Glucôzơ, 2 ATP, 2NAD⁺, 2ADP, 2P_i

2 phân tử a.pyruvic, 6 NAD 2FAD, 2 ADP, 2P_i

10NADH, 2FADH₂,

6 O₂.

Sản phẩm

2 a.pyruvic, 2NADH,

2 ATP

8 NADH, 2FADH₂,

2 ATP, 6 CO₂

34 ATP, 6 H₂O

Số ATP

2 ATP

2 ATP

34 ATP

Tổng số ATP

38TP

Lên men rượu

Lên men lactate

Điều kiện

Không có oxi

Vị trí

Tế bào chất

Nguyên liệu

Glucozo, ADP, NAD⁺

Số ATP

2 ATP

Sản phẩm

Ethanol

lactate

Chất nhận electron

acetaldehyde

Pyruvate

Hoạt động của giáo viên - học sinh

Nội dung kiến thức

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc thông tin mục II SGK và trả lời câu hỏi:

+ Nêu khái niệm phân giải các chất trong tế bào. Quá trình phân giải có ý nghĩa gì đối với tế bào?

- GV chia lóp làm 4 nhóm, yêu cầu HS tìm hiểu thông tin SGK và hoàn thành nhiệm vụ của nhóm được phân công.

- GV hỏi thêm một số câu hỏi liên quan đến nội dung bài học.

- HS tiếp nhận nhiệm vụ học tập.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS nghiên cứu thông tin trong SGK, thảo luận và lần lượt thực hiện các yêu cầu của GV.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện nhóm trình bày phần thảo luận của nhóm mình.

- GV liệt kê những phương án trả lời của các nhóm.

- GV mời các HS còn lại nhận xét, bổ sung ý kiến (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

II. Phân giải các chất và giải phóng năng lượng

- Phân giải các chất trong tế bào là quá trình chuyển hóa các chất phức tạp thành các chất đơn giản diễn ra trong tế bào nhờ sự xúc tác của enzyme.

- Quá trình này sẽ giải phóng ra năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào. Tạo ra các phân tử nhỏ là nguyên liệu của quá trình tổng hợp.

1. Hô hấp tế bào

- Hô hấp tế bào là chuỗi các phản ứng oxi hóa - khử diễn ra trong tế bào, thông qua các phản ứng này, hợp chất hữu cơ được phân giải thành CO₂ và H2O đồng thời giải phóng năng lượng được tích lũy trong các ATP.

- Ở sinh vật quá trình hô hấp tế bào gồm 3 giai đoạn: Đường phân, oxi hóa acid và chu trình Krebs, chuỗi truyền electron.

2. Lên men

- Khi không có oxi nghĩa là không có chất nhận điện tử cuối cùng của chuỗi truyền electron. Khi đó pyruvic acid được giữ lại tế bào chất và chuyển thành acid lactic theo con đường lên men.

Hoạt động của giáo viên - học sinh

Nội dung kiến thức

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc thông tin và quan sát hình 11.12 phần III (SGK tr.75), thảo luận và trả lời.

+ Tại sao nói tổng hợp và phân giải là hai quá trình đối lập nhưng thống nhất trong hoạt động sống của tế bào và sinh vật.

- GV cho các nhóm thảo luận và thực hiện yêu cầu của GV:

+ Học sinh vẽ sơ đồ thể hiện mối quan hệ giữa quang hợp và hô hấp ở thực vật.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin và quan sát hình ảnh trong SGK, thảo luận và đưa ra các câu trả lời.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Các nhóm xung phong trả lời lần lượt từng câu hỏi của GV.

- GV mời các nhóm khác nhận xét, hoàn thiện câu trả lời của nhóm trước đó.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức, chuyển sang hoạt động tiếp theo.

III. Mối quan hệ giữa tổng hợp và phân giải các chất trong tế bào.

- Tổng hợp và phân giải là hai quá trình đối lập nhưng thống nhất trong hoạt động sống của sinh vật.

- Thông quá quá trình tổng hợp, sinh vật tạo ra các hợp chất phức tạp để xây dựng tế bào và dự trữ năng lượng. Quá trình tổng hợp cần có các nguyên liệu phù hợp và tiêu tốn năng lượng. Ngược lại, quá trình phân giải cung cấp năng ượng và nguyên liệu phù hợp cho quá trình tổng hợp.

Câu 1. Nêu khái niệm và viết phương trình tổng quát của quá trình quang hợp? Vai trò của quá trình quang hợp?

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Câu 2. Phân biệt pha sáng và chu trình Calvin bằng cách hoàn thành bảng sau:

Đường phân

Chu trình Crep

Chuỗi truyền electron hô hấp

Vị trí

Nguyên liệu

Sản phẩm

Số ATP

Tổng số ATP

Lên men rượu

Lên men lactazo

Điều kiện

Vị trí

Nguyên liệu

Số ATP

Sản phẩm

Chất nhận electron