Giải bài tập Sinh học lớp 10 Bài 8: Tế bào nhân sơ

Mở đầu trang 38 Sinh học 10: Ở vi khuẩn Escherichia coli (E. coli), cứ sau 20 phút tế bào sẽ phân chia một lần, từ một tế bào cho hai tế bào con. Hãy tính số lượng vi khuẩn được tạo thành sau 5 giờ, từ đó, nhận xét và giải thích về tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn E. coli.

Trả lời:

- Tính số lượng vi khuẩn được tạo thành sau 5 giờ:

Cứ sau 20 phút tế bào sẽ phân chia một lần → Số lần phân chia sau 5 giờ: 5 × 60 : 20 = 15. Áp dụng công thức với N_o = 1 và n = 15 → Số lượng vi khuẩn E. coli sau 5 giờ: 2¹⁵ vi khuẩn.

- Nhận xét và giải thích về tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn E. coli: Tốc độ sinh trưởng của vi khuẩn E. coli rất nhanh. Sở dĩ, vi khuẩn E. coli có tốc độ sinh trưởng nhanh như vậy vì vi khuẩn E. coli có kích thước cơ thể rất nhỏ bé khiến S/V lớn dẫn đến sự trao đổi chất và năng lượng diễn ra nhanh chóng.

I. Đặc điểm chung của tế bào nhân sơ

Câu hỏi 1 trang 38 Sinh học 10: Hãy so sánh kích thước của tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực.

Trả lời:

So sánh kích thước của tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực: Kích thước tế bào nhân sơ (1 µm – 5 µm) nhỏ hơn tế bào nhân thực (9 µm – 1 m).

Câu hỏi 2 trang 38 Sinh học 10: Kích thước nhỏ đã đem lại cho tế bào nhân sơ những ưu thế gì?

Trả lời:

Ưu thế của việc tế bào nhân sơ có kích thước nhỏ: Do có kích thước nhỏ (khoảng 1µm – 5µm) nên tỉ lệ S/V (diện tích bề mặt/thể tích) lớn, giúp tế bào trao đổi chất với môi trường một cách nhanh chóng. Nhờ đó, tế bào nhân sơ có tốc độ sinh trưởng và sinh sản nhanh vượt trội so với các tế bào có kích thước lớn.

Luyện tập trang 38 Sinh học 10: Vì sao tất cả sinh vật có kích thước lớn luôn có cơ thể được cấu tạo từ nhiều tế bào chứ không phải từ một tế bào duy nhất?

Trả lời:

Tất cả sinh vật có kích thước lớn luôn có cơ thể được cấu tạo từ nhiều tế bào chứ không phải từ một tế bào duy nhất vì:

- Nếu tế bào có kích thước quá lớn sẽ khiến cho tỉ lệ S/V rất nhỏ. Điều này làm hạn chế tốc độ trao đổi chất của tế bào khiến cho cơ thể không thể thực hiện được các hoạt động sống.

- Ngoài ra, các sinh vật có kích thước lớn sẽ có các hoạt động sống diễn ra phức tạp. Do đó, cần có các nhóm tế bào với chức năng khác nhau để đảm bảo việc thực hiện các hoạt động sống này một cách hiệu quả.

II. Cấu tạo tế bào nhân sơ

Câu hỏi 3 trang 39 Sinh học 10: Quan sát Hình 8.3, hãy kể tên các thành phần cấu tạo của tế bào nhân sơ.

Trả lời:

Các thành phần cấu tạo của tế bào nhân sơ:

- Các thành phần chính gồm: màng tế bào, tế bào chất và vùng nhân.

- Ngoài ra, tùy từng loại khác nhau mà tế bào nhân sơ còn có một số thành phần khác như: thành tế bào, vỏ nhầy, lông (nhung mao), roi (tiên mao).

Câu hỏi 4 trang 39 Sinh học 10: Quan sát Hình 8.4, hãy cho biết sự khác nhau giữa thành tế bào của vi khuẩn Gram âm và Gram dương.

Trả lời:

Sự khác nhau giữa thành tế bào của vi khuẩn Gram âm và Gram dương:

Luyện tập trang 40 Sinh học 10: Dựa vào tính kháng nguyên ở bề mặt tế bào, hãy cho biết bệnh do vi khuẩn Gram dương hay vi khuẩn Gram âm gây ra sẽ nguy hiểm hơn. Tại sao?

Trả lời:

- Bệnh do vi khuẩn Gram âm thường gây ra nguy hiểm hơn bệnh do vi khuẩn Gram dương gây ra.

- Giải thích:

+ Bao bọc bên ngoài thành tế bào của vi khuẩn Gram âm còn có lớp màng ngoài chứa kháng nguyên có bản chất là lipopolysaccharide. Đây là các độc tố do vi khuẩn sản sinh gây ra một số tác hại cho vật chủ như sốt, tiêu chảy,…

+ Bên cạnh đó, lớp màng ngoài còn có chức năng bảo vệ, ngăn chặn sự xâm nhập của thuốc kháng sinh, các chất độc tố là tổn thương tế bào vi khuẩn.

→ Bệnh do vi khuẩn Gram âm thường gây ra thường gây nhiều tác hại và khó chữa trị hơn.

Câu hỏi 5 trang 40 Sinh học 10: Tại sao tế bào chất là nơi diễn ra quá trình tổng hợp nhiều loại protein của tế bào?

Trả lời:

Tế bào chất chứa đầy đủ các chất vô cơ và hữu cơ tham gia quá trình tổng hợp protein. Đồng thời, tế bào chất cũng chứa nhiều ribosome – nơi tổng hợp protein. Bởi vậy, tế bào chất là nơi diễn ra quá trình tổng hợp nhiều loại protein của tế bào.

Câu hỏi 6 trang 41 Sinh học 10: Tên gọi “tế bào nhân sơ” xuất phát từ đặc điểm nào của tế bào?

Trả lời:

Tên gọi “tế bào nhân sơ” xuất phát từ đặc điểm là vùng nhân mang thông tin di truyền của tế bào nhân sơ không được bao bọc bởi màng nhân mà khu trú ở vùng tế bào chất.

Vận dụng trang 41 Sinh học 10: Hãy kể tên một số bệnh do vi khuẩn gây ra và đề xuất biện pháp phòng tránh các bệnh đó.

Trả lời:

Bài tập (trang 41)

Bài tập trang 41 Sinh học 10: Một bệnh nhân bị mắc bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn gây ra. Trong quá trình điều trị, bệnh nhân này cần phải sử dụng các loại kháng sinh khác nhau. Hiệu quả của kháng sinh được mô tả trong bảng sau.

Dựa vào kết quả ở bảng trên, hãy trả lời các câu hỏi sau:

1. Khả năng bệnh nhân này có thể nhiễm ít nhất mấy loại vi khuẩn? Tại sao?

2. Biết kháng sinh C có vai trò ức chế hoạt động tổng hợp protein của ribosome. Dựa vào cấu trúc tế bào vi khuẩn, hãy dự đoán nguyên nhân tại sao kháng sinh C có hiệu quả tương đối thấp?

3. Tại sao khi phối hợp hai loại kháng sinh B và C lại cho hiệu quả cao hơn so với khi sử dụng riêng lẻ?

Trả lời:

1. Khả năng bệnh nhân này nhiễm ít nhất 2 loại vi khuẩn. Vì: Có 2 kháng sinh B và C đều có hiệu quả nhất định trong việc điều trị bệnh.

2. Kháng sinh C có hiệu quả tương đối thấp do: Kháng sinh C có vai trò ức chế hoạt động tổng hợp protein của ribosome mà ribosome nằm trong tế bào chất hay nói cách khác ribosome được bảo vệ bởi lớp thành tế bào, màng sinh chất và lớp vỏ nhầy (ở một số vi khuẩn).

3. Khi kết hợp 2 loại kháng sinh B và C lại cho hiệu quả cao hơn là do: Cơ chế hoạt động của hai kháng sinh này hỗ trợ lẫn nhau làm tăng hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn.