Giải bài tập Sinh học lớp 10 Bài 9: Tế bào nhân thực

Mở đầu trang 42 Sinh học 10: Ở người, khi bị thương, người ta thường sát trùng vết thương bằng nước oxi già. Hình 9.1 cho thấy hiện tượng xảy ra khi nhỏ oxi già lên vết thương. Nguyên nhân nào dẫn đến hiện tượng này?

Trả lời:

- Hiện tượng xảy ra khi nhỏ oxi già lên vết thương: Sủi bọt.

- Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng sủi bọt khi nhỏ oxi già lên vết thương: Oxi già có thành phần chính là H₂O₂. Ở các mô bị tổn thương, enzyme catalase được giải phóng. Bởi vậy, khi nhỏ oxi già lên vết thương, enzyme catalase sẽ xúc tác gây ra phản ứng H₂O₂ thành nước (H₂O) và khí oxygen (O₂). Oxygen được giải phóng ra gây nên hiện tượng sủi bọt.

A. Đặc điểm chung của tế bào nhân thực

Câu hỏi 1 trang 42 Sinh học 10: Tên gọi “tế bào nhân thực” xuất phát từ đặc điểm nào của tế bào?

Trả lời:

Tên gọi “tế bào nhân thực” xuất phát từ đặc điểm loại tế bào này đã có phần vật chất di truyền nằm trong nhân hoàn chỉnh (nhân được bao bọc bởi màng nhân), tách biệt khỏi tế bào chất.

Câu hỏi 2 trang 42 Sinh học 10: Dựa vào Hình 9.2, hãy lập bảng so sánh cấu tạo tế bào thực vật và động vật.

Trả lời:

B. Cấu tạo tế bào nhân thực

I. Nhân tế bào

Câu hỏi 3 trang 43 Sinh học 10: Dựa vào Hình 9.3, hãy cho biết:

a) Các đặc điểm của màng nhân.

b) Vai trò của lỗ màng nhân.

c) Những thành phần bên trong nhân tế bào.

Trả lời:

a) Những đặc điểm của màng nhân:

- Là màng kép.

- Có bản chất là lipoprotein (lipid kết hợp với protein).

- Trên màng nhân có đính các ribosome và có nhiều lỗ nhỏ gọi là lỗ nhân.

b) Vai trò của lỗ màng nhân: Các lỗ màng nhân thực hiện trao đổi chất giữa nhân và tế bào chất.

c) Những thành phần bên trong nhân tế bào: Chất nhiễm sắc (DNA trong tế bào liên kết với protein tạo thành chất nhiễm sắc), nhân con, dịch nhân.

Luyện tập trang 43 Sinh học 10: Loại bỏ nhân của tế bào trứng thuộc cá thể A (a), sau đó, chuyển nhân từ tế bào soma của cá thể B (b) vào. Nuôi cấy tế bào chuyển nhân cho phát triển thành cơ thể mới. Cơ thể này mang phần lớn điểm của cá thể nào? Tại sao?

Trả lời:

Cơ thể này mang phần lớn đặc điểm của cá thể B. Vì: Thông tin di truyền trên phân tử DNA sẽ quy định các tính trạng của cơ thể. Mà nhân tế bào chứa hầu hết DNA của tế bào. Vậy tế bào chứa nhân của cá thể B thì sẽ mang phần lớn đặc điểm của cá thể B.

II. Tế bào chất

Câu hỏi 4 trang 44 Sinh học 10: Dựa vào kiến thức đã học, hãy cho biết chức năng của ribosome trong tế bào.

Trả lời:

Chức năng của ribosome là nơi thực hiện tổng hợp protein cho tế bào.

Luyện tập trang 44 Sinh học 10: Cho biết cơ sở khoa học của việc sử dụng thuốc kháng sinh ức chế hoạt động của ribosome để tiêu diệt một số loài vi khuẩn có hại kí sinh trong cơ thể người.

Trả lời:

Cơ sở khoa học của việc sử dụng thuốc kháng sinh ức chế hoạt động của ribosome để tiêu diệt một số loài vi khuẩn có hại kí sinh trong cơ thể người: Nếu kháng sinh ức chế hoạt động của ribosome thì quá trình tổng hợp protein sẽ không được diễn ra do ribosome chính là nơi diễn ra quá trình tổng hợp protein của tế bào. Khi protein không được tổng hợp thì vi khuẩn sẽ không thể sinh trưởng, sinh sản và từ từ sẽ bị tiêu diệt.

Câu hỏi 5 trang 44 Sinh học 10: Quan sát Hình 9.6, hãy cho biết hai loại lưới nội chất có đặc điểm gì khác nhau?

Trả lời:

Đặc điểm khác nhau giữa lưới nội chất hạt và lưới nội chất trơn:

Câu hỏi 6 trang 44 Sinh học 10: Cho biết các loại tế bào sau đây có dạng lưới nội chất nào phát triển mạnh: tế bào gan, tế bào tuyến tụy, tế bào bạch cầu. Giải thích.

Trả lời:

Luyện tập trang 44 Sinh học 10: Những người thường xuyên uống nhiều rượu, bia sẽ có loại lưới nội chất nào phát triển? Tại sao?

Trả lời:

Rượu, bia được xem là chất độc hại đối với tế bào. Bởi vậy, những người uống nhiều rượu, bia thì sẽ có loại lưới nội chất trơn phát triển nhằm khử độc rượu, bia cho tế bào.

Câu hỏi 7 trang 45 Sinh học 10: Dựa vào Hình 9.7, hãy:

a) Cho biết các sản phẩm của bộ máy Golgi có thể được vận chuyển đến đâu. Cho ví dụ.

b) Mô tả quá trình sản xuất và vận chuyển protein tiết ra ngoài tế bào.

Trả lời:

a)

- Các sản phẩm của bộ máy Golgi có thể được vận chuyển đến các vị trí khác nhau trong tế bào hoặc tiết ra ngoài tế bào thông qua các túi tiết hay lysosome.

- Ví dụ: Bộ máy Golgi có chức năng gắn carbohydrate vào protein hay lipid, biến đổi protein để tạo thành protein có chức năng sinh học và biến đổi phospholipid để cấu tạo màng sinh chất,...

b) Mô tả quá trình sản xuất và vận chuyển protein tiết ra ngoài tế bào: Protein được tổng hợp tại ribosome chủ yếu trên màng lưới nội chất hạt → Protein sau khi được tổng hợp sẽ được đưa vào trong lưới nội chất để vận chuyển tới bộ máy Golgi nhờ các túi tiết → Ở bộ máy Golgi, protein được chế biến cho hoàn thiện cấu trúc → Cuối cùng, những protein này sẽ được đóng gói vào trong các túi tiết và được đưa ra ngoài qua màng tế bào.

Câu hỏi 8 trang 45 Sinh học 10: Tại sao bộ máy Golgi được xem là trung tâm sản xuất, kho chứa, biến đổi và phân phối các sản phẩm của tế bào?

Trả lời:

Bộ máy Golgi có chức năng tiếp nhận các sản phẩm từ lưới nội chất; biến đổi, đóng gói và phân phối các sản phẩm này đến các vị trí khác nhau thông qua các túi tiết hay lysosome. Do đó, bộ máy Golgi được xem là trung tâm sản xuất, kho chứa, biến đổi và phân phối các sản phẩm của tế bào.

Luyện tập trang 45 Sinh học 10: Giải thích mối quan hệ về chức năng của ribosome, lưới nội chất và bộ máy Golgi.

Trả lời:

Mối quan hệ về chức năng của ribosome, lưới nội chất và bộ máy Golgi:

- Ribosome: Ribosome là nơi tổng hợp protein.

- Lưới nội chất: Protein tổng hợp được ở ribosome sẽ được đưa vào trong lưới nội chất để vận chuyển qua túi vận chuyển (túi tiết) và vận chuyển tới bộ máy Golgi.

- Bộ máy Golgi: Tại bộ máy Golgi, protein được chế biến, lắp ráp cho hoàn thiện cấu trúc. Sau đó, những protein này sẽ được đóng gói vào trong các túi tiết và phân phối đến các vị trí khác nhau trong tế bào hoặc xuất ra ngoài qua màng tế bào.

Câu hỏi 9 trang 45 Sinh học 10: Dựa vào Hình 9.8, hãy:

a) Mô tả cấu tạo của ti thể.

b) Cho biết diện tích màng ngoài và màng trong của ti thể khác nhau như thế nào. Tại sao lại có sự khác biệt này? Điều đó có ý nghĩa gì?

Trả lời:

a) Cấu tạo của ti thể: Ti thể được cấu tạo từ lớp màng và chất nền.

- Lớp màng: Là lớp màng kép, màng ngoài trơn nhẵn, màng trong gấp nếp tạo thành các mào, trên mào chứa hệ thống các enzyme  hô hấp.

- Chất nền: Chất nền của ti thể có chứa các phần tử DNA nhỏ có dạng vòng (mtDNA), ribosome 70S, enzyme,…

b) Ở ti thể, diện tích màng trong lớn hơn diện tích màng ngoài vì màng trong gấp nếp tạo thành các mào còn màng ngoài trơn nhẵn. Điều này giúp tăng tối đa diện tích bề mặt trong của ti thể, để chứa được nhiều hệ thống các enzyme hô hấp, đảm bảo hiệu suất hô hấp tế bào.

Câu hỏi 10 trang 45 Sinh học 10: Cho các tế bào sau: tế bào gan, tế bào xương, tế bào cơ tim, tế bào biểu bì, tế bào thần kinh. Hãy xác định tế bào nào cần nhiều ti thể nhất. Giải thích.

Trả lời:

Trong các tế bào trên, tế bào cơ tim cần nhiều ti thể nhất. Vì: Tế bào cơ tim hoạt động liên tục, không ngừng nên có nhu cầu năng lượng lớn. Do đó, tế bào cơ tim cần nhiều ti thể nhất để đáp ứng nhu cầu năng lượng lớn này.

Luyện tập trang 45 Sinh học 10: Tại sao ti thể có khả năng tổng hợp một số protein đặc trưng của nó?

Trả lời:

Ti thể có khả năng tổng hợp một số protein đặc trưng của nó vì: Trong chất nền của ti thể có các phân tử DNA nhỏ (mtDNA) có dạng vòng mang thông tin tổng hợp một số protein đặc trưng cho ti thể và ribosome – bộ máy tổng hợp protein. Các protein đặc trưng chủ yếu được tổng hợp là protein tham gia chuỗi chuyền electron, mã hóa cho các tRNA và rRNA của ti thể.

Câu hỏi 11 trang 46 Sinh học 10: Dựa vào Hình 9.9, hãy mô tả cấu tạo của lục lạp. Từ cấu tạo, hãy cho biết chức năng của lục lạp.

Trả lời:

- Cấu tạo của lục lạp: Gồm lớp màng và chất nền của ti thể.

+ Lớp màng: Lục lạp được bao bọc bởi 2 lớp màng (màng kép) nhưng 2 lớp màng đều trơn nhẵn.

+ Chất nền: Bên trong lục lạp chứa chất nền (stroma) không màu cùng hệ thống túi dẹp gọi là thylakoid, trên màng thylakoid có chứa hệ thống các sắc tố và enzyme quang hợp. Thylakoid xếp chồng lên nhau tạo thành các granum. Ngoài ra, trong chất nền lục lạp còn có DNA, ribosome 70 S.

- Chức năng: Lục lạp là bào quan thực hiện quá trình quang hợp, tổng hợp các chất cần thiết cho tế bào.

Luyện tập trang 46 Sinh học 10: So sánh cấu trúc của ti thể và lục lạp.

Trả lời:

So sánh cấu trúc của ti thể và lục lạp:

Câu hỏi 12 trang 47 Sinh học 10: Tại sao khung xương tế bào có vai trò đặc biệt quan trọng đối với tế bào động vật?

Trả lời:

Khung xương tế bào giữ nhiều vai trò quan trọng đối với tế bào động vật:

- Làm giá đỡ cơ học và duy trì hình dạng của tế bào.

- Là nơi neo đậu của nhiều bào quan (ti thể, ribosome, nhân) và enzyme trong tế bào.

- Ngoài ra, các vi ống và vi sợi của khung xương tế bào còn tham gia vào sự vận động của tế bào.

Câu hỏi 13 trang 47 Sinh học 10: Hoạt động chức năng của lysosome có ý nghĩa gì đối với tế bào?

Trả lời:

Ý nghĩa của hoạt động chức năng của lysosome đối với tế bào:

Câu hỏi 14 trang 47 Sinh học 10: Hậu quả gì sẽ xảy ra cho tế bào nếu lysosome bị vỡ?

Trả lời:

Nếu lysosome bị vỡ, các enzyme thủy phân trong lysosome được giải phóng ra dẫn đến các thành phần của tế bào bị phá hủy (tế bào sẽ bị phân hủy).

Câu hỏi 15 trang 47 Sinh học 10: Tại sao tế bào thực vật không có lysosome nhưng vẫn thực hiện được chức năng tiêu hóa nội bào?

Trả lời:

Tế bào thực vật không có lysosome nhưng vẫn thực hiện được chức năng tiêu hóa nội bào vì tế bào thực vật có không bào thực hiện chức năng thủy phân và tiêu hóa nội bào.

Câu hỏi 16 trang 48 Sinh học 10: Tại sao một số thuốc ức chế sự hình thành vi ống có tác dụng ngăn ngừa ung thư?

Trả lời:

Vi ống là thành phần cấu tạo nên trung thể. Mà trung thể là bào quan hình thành nên Nếu vi ống không được hình thành, trung thể cũng không được hình thành. Điều đó đồng nghĩa tế bào ung thư không có khả năng nhân lên, hạn chế tình trạng gia tăng số lượng tế bào một cách mất kiểm soát hay còn gọi là hiện tượng di căn.

Luyện tập trang 48 Sinh học 10: Ở người, một số loại tế bào như tế bào thần kinh, tế bào cơ trưởng thành không có trung thể. Các tế bào này có phân chia được không? Vì sao?

Trả lời:

- Tế bào thần kinh và tế bào cơ trưởng thành không có khả năng phân chia.

- Giải thích: Do tế bào thần kinh, tế bào cơ trưởng thành không có trung thể nên các tế bào này sẽ không thể hình thành nên thoi vô sắc dẫn đến các NST sẽ không được phân chia trong quá trình phân bào (quá trình phân chia không thể tiến hành được).

III. Màng sinh chất

Câu hỏi 17 trang 48 Sinh học 10: Màng sinh chất được cấu tạo từ những thành phần nào?

Trả lời:

- Màng sinh chất được cấu tạo chủ yếu từ 2 thành phần là: lớp kép phospholipid và các phân tử protein. Trong đó, các phân tử protein “khảm” trên lớp kép phospholipid.

- Ngoài ra, màng sinh chất còn được cấu tạo nên từ một số thành phần khác như glycoprotein, glycolipid. Trên màng sinh chất của tế bào động vật còn có nhiều phân tử cholesterol nằm xen kẽ các phân tử phospholipid có tác dụng làm tăng tính ổn định của màng.

Câu hỏi 18 trang 48 Sinh học 10: Tại sao nói màng sinh chất có tính “khảm động”?

Trả lời:

- Màng sinh chất có tính “khảm” vì: Màng sinh chất được cấu tạo từ một khung liên tục do lớp kép phospholipid tạo thành và có nhiều phân tử protein phân bố trên màng. Các phân tử protein có thể nằm xuyên qua khung (protein xuyên màng) hoặc bám ở mặt trong hay mặt ngoài của màng (protein bám màng).

- Màng sinh chất có tính chất “động” vì: Các phân tử phospholipid và protein trên màng có sự chuyển động tương đối trong khung phospholipid.

Câu hỏi 19 trang 49 Sinh học 10: Tại sao nói màng sinh chất có tính thấm chọn lọc và điều này có ý nghĩa gì đối với tế bào?

Trả lời:

- Nói màng sinh chất có tính thấm chọn lọc (tính bán thấm) vì màng sinh chất có khả năng kiểm soát các chất đi ra và đi vào tế bào, chỉ cho các chất cần thiết đi qua.

- Ý nghĩa: Nhờ có tính thấm chọn lọc, tế bào có khả năng lấy được các chất cần thiết đồng thời ngăn cản sự xâm nhập của các chất độc hại, đảm bảo ổn định vật chất bên trong tế bào.

Câu hỏi 20 trang 49 Sinh học 10: Tại sao tế bào chỉ có thể tiếp nhận một số thông tin nhất định từ môi trường bên ngoài?

Trả lời:

Mặt ngoài của màng sinh chất có protein đóng vai trò là các thụ thể tiếp nhận thông tin từ môi trường ngoài đưa vào tế bào. Các phân tử tín hiệu phải “ăn khớp” với các thụ thể trên màng thì tế bào mới tiếp nhận được thông tin. Do đó, tế bào chỉ có thể tiếp nhận một số thông tin nhất định từ môi trường bên ngoài.

Luyện tập trang 50 Sinh học 10: Tại sao khi cấy ghép mô từ người này sang người kia thì cơ thể người nhận có thể xảy ra hiện tượng đào thải mô được ghép?

Trả lời:

Khi cấy ghép mô từ người này sang người kia thì cơ thể người nhận có thể xảy ra hiện tượng đào thải mô được ghép vì: Trên màng sinh chất có các glycoprotein đặc trưng cho từng loại tế bào có vai trò là dấu hiệu nhận biết các tế bào của cùng một cơ thể cũng như tế bào của các cơ thể khác. Do đó, khi các tế bào lạ đưa vào cơ thể thì các glycoprotein trên màng sẽ nhận biết và phát tín hiệu cho cơ thể dẫn đến cơ thể kích hoạt các cơ chế đào thải tế bào lạ này.

IV. Các cấu trúc bên ngoài màng sinh chất

Câu hỏi 21 trang 50 Sinh học 10: Dựa vào kiến thức đã học ở Bài 6, hãy mô tả lại cấu tạo của thành tế bào thực vật. Từ đó, giải thích tại sao thành tế bào có chức năng quy định hình dạng và bảo vệ tế bào?

Trả lời:

- Cấu tạo thành tế bào thực vật: Thành tế bào thực vật được cấu tạo chủ yếu từ cellulose (ngoài ra còn có pectin và protein). Các phân tử glucose liên kết với nhau bằng liên kết β 1 – 4 glycosidic tạo thành một phân tử cellulose hình sợi dài. Các phân tử cellulose hình sợi dài liên kết với nhau bằng các liên kết hydrogen xếp song song nhau hình thành bó sợi sơ cấp (bó sợi cellulose). Nhiều bó sợi sơ cấp liên kết với nhau tạo nên thành tế bào thực vật.

- Thành tế bào có chức năng quy định hình dạng và bảo vệ tế bào vì: Nhờ được cấu trúc liên kết chặt chẽ từ các phân tử cellulose, thành tế bào có được tính vững chắc quy định nên hình dạng và bảo vệ tế bào.

Luyện tập trang 50 Sinh học 10: Tại sao khi một tế bào thực vật bị nhiễm bệnh thì bệnh sẽ nhanh chóng lan truyền đến các tế bào khác và toàn bộ cơ thể?

Trả lời:

- Giữa thành của hai tế bào có phiến giữa (có bản chất là polysaccharide) giúp liên kết hai tế bào với nhau.

- Ngoài ra, giữa hai tế bào thực vật còn có cầu sinh chất, đây là con đường lưu thông xuyên suốt giữa các tế bào thực vật với nhau.

→ Khi tế bào thực vật bị nhiễm bệnh, mầm bệnh cho thể đi từ tế bào này sang tế bào khác một cách dễ dàng thông qua các phiến giữa và cầu sinh chất, khiến cho mầm bệnh nhanh chóng lan truyền đến các tế bào khác và toàn bộ cơ thể.

Câu hỏi 22 trang 50 Sinh học 10: Mô động vật được giữ ổn định nhờ có cấu trúc nào?

Trả lời:

Mô động vật được giữ ổn định nhờ cấu trúc chất nền ngoại bào. Chất nền ngoại bào có cấu tạo chủ yếu từ glycoprotein liên kết với các chất vô cơ và hữu cơ khác nhau, đóng vai trò như “chất keo” kết dính các tế bào cạnh nhau tạo thành mô nhất định.

Vận dụng trang 51 Sinh học 10: Hãy tìm hiểu thông tin về các loại tế bào đặc biệt trong cơ thể (thực vật, động vật) mà trong cấu tạo của chúng thiếu một số bào quan đã học và dự đoán nguyên nhân.

Trả lời:

Bài tập (trang 51)

Bài 1 trang 51 Sinh học 10: Phân biệt tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực bằng cách hoàn thành bảng sau:

Trả lời:

Bài 2 trang 51 Sinh học 10: Cho các tế bào: tế bào tuyến giáp, tế bào kẽ tinh hoàn, tế bào cơ trơn, tế bào gan, tế bào biểu bì, tế bào hồng cầu người, tế bào thần kinh. Giải thích.

a. Loại tế bào nào có nhiều ribosome?

b. Loại tế bào nào có nhiều lưới nội chất trơn, lưới nội chất hạt?

c. Loại tế bào nào có nhiều lysosome?

Trả lời:

a. Loại tế bào có nhiều ribosome là tế bào kẽ tinh hoàn, tế bào tuyến giáp. Vì những tế bào này có nhu cầu tổng hợp lượng lớn protein đảm bảo việc thực hiện chức năng như tế bào kẽ tinh hoàn tổng hợp protein để tạo nên các hormone sinh dục, tế bào tuyến giáp tổng hợp protein để tạo nên các hormone tham gia chuyển hóa vật chất của cơ thể.

b.

- Loại tế bào có nhiều lưới nội chất trơn là tế bào gan. Vì tế bào gan có chức năng như khử độc, tổng hợp lipid và chuyển hóa đường.

- Loại tế bào có nhiều lưới nội chất hạt là kẽ tinh hoàn, tế bào tuyến giáp. Vì những tế bào này có nhu cầu tổng hợp lượng lớn protein đảm bảo việc thực hiện chức năng như tế bào kẽ tinh hoàn tổng hợp protein để tạo nên các hormone sinh dục, tế bào tuyến giáp tổng hợp protein để tạo nên các hormone tham gia chuyển hóa vật chất của cơ thể.

c. Loại tế bào có nhiều lysosome là tế bào biểu bì, tế bào gan, tế bào kẽ tinh hoàn. Vì các tế bào này có cần lysosome để tiêu hóa các sản phẩm của hệ miễn dịch.

Bài 3 trang 51 Sinh học 10: HIV là loại virus chỉ kí sinh trong tế bào bạch cầu lympho T-CD4 ở người do tế bào này có thụ thể CD4 phù hợp để HIV xâm nhập vào tế bào. Một nhà khoa học đã đưa ra ý tưởng rằng bằng cách gây đột biến, người ta có thể tạo ra các tế bào hồng cầu của người mang thụ thể CD4 trên bề mặt, sau đó đưa tế bào hồng cầu này vào cơ thể người nhằm kìm hãm quá trình nhân lên của HIV. Ý tưởng này có tính khả thi không? Giải thích.

Trả lời:

- Ý tưởng này có thể tính khả thi.

- Vì: Khi các tế bào hồng cầu của người mang thụ thể CD4 trên bề mặt, một lượng HIV sẽ xâm nhập vào tế vào hồng cầu thay vì xâm nhập vào tế bào bạch cầu. Mà tế bào hồng cầu là tế bào mất nhân, không có khả năng phân chia. Do đó, những HIV xâm nhập vào tế bào hồng cầu sẽ không thể nhân lên được dẫn đến làm giảm tốc độ nhân lên của virus HIV.

Bài 4 trang 51 Sinh học 10: David Frye và Micheal Edidin tại trường Đại học tổng hợp Johns Hopkins đã đánh dấu protein màng của tế bào người và tế bào chuột bằng hai loại dấu khác nhau và dung hợp các tế bào lại. Họ dùng kính hiển vi để quan sát các dấu ở tế bào lai, kết quả quan sát như Hình 9.16.

a) Thí nghiệm này nhằm chứng minh điều gì?

b) Em hãy giải thích kết quả thí nghiệm.

Trả lời:

a) Quan sát thí nghiệm, ta thấy các protein màng ở tế bào lai được trộn lẫn với nhau sau thời gian 1 giờ chứng tỏ các protein màng có sự di chuyển trên màng sinh chất → Thí nghiệm này nhằm chứng minh tính chất động của màng sinh chất.

b) Giải thích kết quả thí nghiệm: Màng sinh chất có tính chất “động”. Các phân tử protein trên màng có khả năng chuyển động tương đối trong khung phospholipid của màng dẫn đến các protein màng của tế bào lai được trộn lẫn với nhau sau một thời gian.