Giải Sinh học 10 Bài 17: Thông tin giữa các tế bào

Mở đầu trang 80 SGK Sinh học 10: Bằng cách nào mà hormone insulin và glucagon (do tế bào tuyến tụy tiết ra) có thể kích thích các tế bào gan và cơ thực hiện quá trình chuyển hóa đường, qua đó, điều hòa hàm lượng glucose trong máu?

Trả lời:

Hormone insulin và glucagon sẽ liên kết với thụ thể trên màng của tế bào gan và cơ để kích thích quá trình chuyển hóa đường, qua đó, điều hòa hàm lượng glucose trong máu. Trong đó, khi lượng đường trong máu cao, insulin kích thích quá trình chuyển hóa glucose thành glycogen làm giảm lượng đường trong máu; khi lượng đường trong máu thấp, glucagon kích thích quá trình chuyển hóa glycogen thành glucose làm tăng lượng đường trong máu.

Câu hỏi 1 trang 80 SGK Sinh học 10: Quan sát Hình 17.1, hãy cho biết thông tin được truyền từ tế bào này đến tế bào khác bằng cách nào?

Trả lời:

Thông tin được truyền từ tế bào này đến tế bào khác thông qua các phân tử tín hiệu để tạo ra các đáp ứng nhất định ở tế bào đích.

Câu hỏi 2 trang 80 SGK Sinh học 10: Tế bào đáp ứng như thế nào với các tín hiệu khác nhau?

Trả lời:

Đối với các loại tín hiệu khác nhau, tế bào sẽ có những đáp ứng khác nhau.

Câu hỏi 3 trang 80 SGK Sinh học 10: Hãy xác định kiểu truyền thông tin giữa các tế bào trong các trường hợp sau:

a) Các yếu tố sinh trưởng được tiết ra kích thích sự sinh trưởng của các tế bào liền kề.

b) Các phân tử hòa tan trong bào tương được vận chuyển qua cầu sinh chất giữa hai tế bào thực vật.

c) Sự tiếp xúc giữa kháng nguyên và kháng thể.

d) Tuyến yên sản xuất hormone sinh trưởng, hormone này đến kích thích sự phân chia và kéo dài tế bào xương, giúp phát triển xương.

Trả lời:

Câu hỏi 4 trang 80 SGK Sinh học 10: Sự truyền thông tin giữa các tế bào có ý nghĩa gì?

Trả lời:

Quá trình truyền thông tin giữa các tế bào tạo ra cơ chế điều chỉnh, phối hợp hoạt động đảm bảo tính thống nhất trong cơ thể.

Luyện tập trang 81 SGK Sinh học 10: Hai hormone insulin và glucagon được nhắc đến ở tình huống mở đầu đóng vai trò gì trong quá trình truyền thông tin giữa các tế bào?

Trả lời:

Hai hormone insulin và glucagon đóng vai trò là phân tử tín hiệu trong quá trình truyền thông tin giữa các tế bào, được truyền từ tế bào tuyến tụy đến tế bào gan để kích thích đáp ứng ở tế bào gan.

Câu hỏi 5 trang 81 SGK Sinh học 10: Bằng cách nào mà thông tin từ thụ thể được truyền vào trong tế bào?

Trả lời:

Sau khi liên kết, phân tử tín hiệu làm thay đổi hình dạng của thụ thể, qua đó khởi động quá trình truyền tin thông qua các phân tử truyền tin trong con đường truyền tín hiệu. Nhờ đó, thông tin từ thụ thể được truyền vào trong tế bào.

Câu hỏi 6 trang 81 SGK Sinh học 10: Sự đáp ứng có thể thực hiện qua những hoạt động nào của tế bào?

Trả lời:

Sự đáp ứng có thể thực hiện qua các hoạt động phiên mã, dịch mã hoặc điều hòa các hoạt động của tế bào (hoạt động của tế bào chất, hoạt động sinh tổng hợp protein, thông qua việc hoạt hóa hoặc ức chế một số gene, điều hòa hoạt tính của protein,...).

Luyện tập trang 81 SGK Sinh học 10: Dựa vào Hình 17.3, hãy mô tả quá trình hormone insulin tác động đến tế bào gan.

Trả lời:

Quá trình hormone insulin tác động đến tế bào gan:

- Giai đoạn 1 - Tiếp nhận: Hormone insulin từ tuyến tụy tiết ra gắn với thụ thể màng ở bên ngoài tế bào dẫn đến sự hoạt hóa thụ thể.

- Giai đoạn 2 – Truyền tin nội bào: Khi thụ thể màng được hoạt hóa, sẽ hoạt hóa các phân tử truyền tin nội bào thành các chuỗi tương tác liên tiếp tới các phân tử đích trong tế bào là túi mang protein vận chuyển glucose.

- Giai đoạn 3 – Đáp ứng: Các túi mang protein vận chuyển glucose đến màng tế bào để vận chuyển glucose vào trong tế bào, làm giảm lượng glucose trong máu.

Vận dụng trang 82 SGK Sinh học 10: Gibberellin (GA) là một loại hormone kích thích sinh trưởng ở thực vật. Một số cây trồng bị thiếu hụt GA nên sinh trưởng kém, chiều cao thấp. Người ta phun bổ sung GA cho các cây này, sau một thời gian, chiều cao của chúng vẫn không tăng thêm. Hãy giải thích nguyên nhân của hiện tượng trên.

Trả lời:

Một số nguyên nhân giải thích cho hiện tượng trên:

- Tế bào bị hỏng thụ thể tiếp nhận GA nên thông tin không được truyền vào tế bào.

- Tế bào bị hỏng phân tử truyền tin trong tế bào dẫn đến không gây ra hiện tượng đáp ứng tế bào.

- Sai hỏng ở DNA (gene) dẫn đến không tổng hợp được protein cần thiết cho sự sinh trưởng của cây.

Bài tập 1 trang 82 SGK Sinh học 10: Tại sao mỗi loại tế bào thường chỉ thực hiện một chức năng nhất định?

Trả lời:

Mỗi loại tế bào thường chỉ thực hiện một chức năng nhất định là do tính đặc hiệu của thụ thể. Mỗi thụ thể chỉ gắn với một hoặc một số chất nhất định. Do đó, mỗi tế bào chỉ đáp ứng với một hoặc một số tín hiệu nhất định dẫn đến mỗi tế bào chỉ thực hiện một chức năng nhất định.

Bài tập 2 trang 82 SGK Sinh học 10: Trường hợp nào sau đây chắc chắc không xảy ra sự đáp ứng tế bào? Giải thích.

a) Sự sai hỏng một phân tử truyền tin.

b) Thụ thể không tiếp nhận phân tử tín hiệu.

Trả lời:

- Trong hai trường hợp trên, trường hợp (b) chắc chắn sẽ không xảy ra sự đáp ứng tế bào.

- Giải thích: Khi thụ thể không tiếp nhận phân tử tín hiệu thì thông tin không được truyền vào trong tế bào nên sẽ không gây ra đáp ứng tế bào. Còn trường hợp bị sai hỏng một phân tử truyền tin thì tế bào có thể sử dụng các phân tử truyền tin khác.

Bài tập 3 trang 82 SGK Sinh học 10: Một nhà khoa học đã tiến hành gây đáp ứng tế bào gan bằng hormone insulin để kích thích chuyển hóa glucose thành glycogen. Ông đã tiến hành hai thí nghiệm như sau:

- Thí nghiệm 1: Cho tế bào gan (A) còn nguyên vẹn vào môi trường có chứa insulin và glucose.

- Thí nghiệm 2: Tiêm trực tiếp insulin vào trong tế bào gan (B) rồi cho vào môi trường có chứa glucose.

Sau khi quan sát kết quả, ông nhận thấy glycogen xuất hiện ở một trong hai tế bào trên. Tế bào nào đã xuất hiện glycogen? Tại sao glycogen không xuất hiện ở tế bào còn lại?

Trả lời:

- Tế bào (A) xuất hiện glycogen. Vì: Hormone insulin có thụ thể nằm ở trên màng tế bào (thụ thể màng). Bởi vậy, trong thí nghiệm 1, insulin liên kết với thụ thể màng và kích hoạt con đường truyền tín hiệu vào bên trong tế bào gây đáp ứng tế bào chuyển hóa glucose thành glycogen.

- Tế bào (B) không xuất hiện glycogen. Vì: Thụ thể của hormone insulin nằm ở trên màng. Bởi vậy, khi tiêm trực tiếp insulin vào trong tế bào gan (B), hormone insulin không liên kết được với thụ thể để kích hoạt quá trình truyền tin dẫn tới tế bào gan sẽ không xảy ra đáp ứng tế bào.