Xây dựng hệ thống câu hỏi bài tập để dạy chuyên đề thành phần hóa học của tế bào cho học sinh lớp 10 chuyên sinh

Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÂU HỎI – BÀI TẬP
ĐỂ DẠY CHUYÊN ĐỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TẾ BÀO
CHO LỚP 10 CHUYÊN SINH

CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG CHUYÊN ĐỀ

GV: giáo viên
HS: học sinh
CH: câu hỏi
BT: bài tập
THPT: Trung học Phổ thông
HSG: Học sinh giỏi
CLTN: Chọn lọc tự nhiên

1


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Cuộc cách mạng công nghệ sinh học trên thế giới đang phát triển với tốc độ
nhanh chóng, có thể tạo ra những thành tựu mang tính đột phá, khó dự báo trước và có
ảnh hưởng to lớn, sâu sắc đến mọi mặt của đời sống xã hội loài người. Trong cuộc cách
mạng này, sinh học Tế bào sẽ tiếp tục đóng vai trò trụ cột cho Công nghệ sinh học.
Nhưng việc dạy chuyên đề Tế bào nói chung và chuyên đề Thành phần hóa học
của Tế bào cho các lớp chuyên Sinh trong trường THPT gặp không ít khó khăn. Bởi lẽ,
kiến thức phần này rất quan trọng, là kiến thức nền cho các chuyên đề khác. Mặt khác,
nội dung của chuyên đề nặng về lý thuyết, nhất là với lượng kiến thức cần phải đưa đến
cho học sinh lớp Chuyên để đáp ứng các kì thi HSG khu vực, HSG Quốc gia và Quốc

tế... Vì vậy, nếu không có một phương pháp dạy học hợp lý sẽ khó khơi gợi được sự
hứng thú và yêu thích của học sinh, khó phát huy được năng lực tự học, tự làm việc của
các em.
Luật giáo dục sửa đổi năm 2005 quy định: “Phương pháp giáo dục phải phát huy
tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng cho người
học khả năng tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vươn
lên’’ .Thực tế cũng cho thấy, trong những năm qua, việc đổi mới dạy và học theo hướng
tích cực, hoạt hóa người học đã đạt được những bước tiến lớn trong giáo dục và ngày
càng trở nên phổ biến.
Từ những điều trên, chúng tôi mạnh dạn đề xuất chuyên đề “Xây dựng hệ thống
câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp
10 Chuyên Sinh”.

2


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

II. Nội dung
A. Các khái niệm chung về câu hỏi – bài tập:
CH là một mệnh đề trong đó chứa đựng cả cái đã biết và cái chưa biết. Đó là một
dạng cấu trúc ngôn ngữ diễn đạt một nhu cầu, một đòi hỏi hay một mệnh lệnh cần giải
quyết. Như vậy, trong bản thân CH chứa đựng cả hai yếu tố là điều đã biết và điều cần
tìm. Sự tương quan giữa cái đã biết và cái chưa biết thúc đẩy sự mở rộng hiểu biết của
con người.
BT là bài giao cho học sinh để vận dụng những điều đã học được. Đó là những bài
toán hoặc CH mà khi hoàn thành chúng, người học có được hoặc hoàn thiện một tri
thức hay kĩ năng nhất định.
BT cũng chứa đựng cả điều đã biết và điều cần tìm nhưng giữa hai yếu tố đó có mối
quan hệ chặt chẽ với nhau hơn so với trong CH. Từ điều đã biết qua một loạt các phép

biến đổi tương đương, ta có được điều cần tìm.
Mục đích cuối cùng của việc dạy học không chỉ dừng lại ở việc dạy kiến thức mà
quan trọng hơn là dạy phương pháp để HS tự chiếm lĩnh kiến thức. Do đó CH – BT
phải là công cụ có tác dụng kích thích tư duy sáng tạo của HS chứ không đơn thuần là
bắt HS kể lại, liệt kê nội dung có sẵn. Muốn vậy, hệ thống CH – BT phải đảm bảo các
yêu cầu như:
+ CH – BT phải chứa đựng các mâu thuẫn nhận thức để HS luôn ở trạng thái có
nhu cầu giải quyết mâu thuẫn.
+ CH – BT phải phù hợp với nội dung cơ bản, mục tiêu nhận thức của từng bài,
từng chương để sau khi trả lời HS lĩnh hội được kiến thức trọng tâm.
+ CH – BT đưa ra đảm bảo nguyên tắc đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức
tạp.
+ CH – BT phải mang tính hệ thống, phù hợp với logic cấu trúc của bài, của
chương để sau khi trả lời, HS thu được kiến thức có tính logic nhất định.
Việc sử dụng CH-BT trong dạy học là một kĩ thuật được sử dụng từ bao lâu nay và
thực tế đã chứng minh vai trò của CH – BT là rất lớn trong dạy học:
-

CH-BT là phương tiện đắc lực để tổ chức quá trình hình thành kiến thức mới cho
HS. Giúp HS tiết kiệm thời gian tìm tòi và hình thành kiến thức.

-

CH-BT hay sẽ kích thích người học, giúp người học luôn đảm nhiệm tốt vai trò chủ
thể của quá trình nhận thức.

-

CH-BT còn là công cụ để GV kiểm tra mức độ nhận thức và lĩnh hội kiến thức của
HS; Là công cụ để GV rèn luyện các biện pháp logic, cách lập luận logic của HS ,

3


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

phát huy năng lực nhận thức cho HS đồng thời hình thành kiến thức cho người học
một cách hệ thống.
Hiệu quả của hệ thống CH – BT còn phụ thuộc vào cách thức sử dụng CH-BT. GV
cần linh hoạt trong việc sử dụng CH-BT như một phần việc về nhà mà HS phải có sự
chuẩn bị trước. Sau đó ở khâu lên lớp, GV tổ chức học sinh phát biểu ý kiến, tranh luận
về những CH-BT được giao. Cuối cùng, GV chốt lại những đáp án đúng từ đó lưu ý HS
những vấn đề cơ bản trọng tâm của bài. Hoặc GV có thể đưa dần các CH-BT trong hệ
thống CH-BT đã soạn trước để tổ chức hướng dẫn HS (cá nhân hoặc theo nhóm) làm
việc độc lập với SGK. GV sẽ là trọng tài, cố vấn để chốt lại kiến thức chính.
B. Xây dựng hệ thống CH-BT trong dạy học chuyên đề Thành phần hóa học của
Tế bào.
I. Mục tiêu dạy học chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào.
1. Về kiến thức:
-Nêu được các thành phần hóa học của Tế bào.
- Phân biệt được 3 nhóm nguyên tố đa lượng, vi lượng và siêu vi lượng.
- Giải thích được tại sao các nguyên tố C, H, O, N là các nguyên tố phát sinh sự
sống.
- Phân biệt được các loại liên kết, vai trò của các loại liên kết trong sinh học.
- Giải thích được cấu trúc hóa học của phân tử nước quyết định đặc tính hóa lí của
nước như thế nào. Qua đó phân tích được vai trò sinh học của nước đối với sự sống.
- Phân tích được sự phù hợp giữa cấu trúc và chức năng của các đại phân tử:
cacbohidrat, lipit, axit nucleic, protein.
2. Về kĩ năng:
- Rèn luyện tư duy phân tích, so sánh, tổng hợp, đánh giá.
- HS làm được các bài tập về cấu trúc của các đại phân tử hữu cơ.

3. Về thái độ:
Vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng trong thực tế và thực tiễn sản
xuất.

II. Hệ thống CH-BT trong dạy học chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào
1. Các nguyên tố sinh học
4


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

a. Nội dung chính:
- Định nghĩa:
- Các nguyên tố sinh học gồm 25 nguyên tố (16 nguyên tố có mặt ở mọi cơ thể sinh
vật), các nguyên tố C, H, O, N là các nguyên tố phát sinh sự sống. => Sự sống bắt
nguồn từ giới vô cơ. Các nguyên tố sinh học không phải là tập hợp ngẫu nhiên mà đã
chịu sự tác động của chọn lọc tự nhiên.
- Phân loại: Đa lượng, vi lượng, siêu vi lượng (hàm lượng, ví dụ, vai trò....)
b. Câu hỏi – bài tập:
Câu 1: Tỉ lệ và thành phần của các nguyên tố trong cơ thể người cũng tương tự
như ở các cơ thể sinh vật khác nhưng lại khác xa so với vỏ Trái đất. Hãy giải
thích?
HD:
Tỉ lệ và thành phần của các nguyên tố trong cơ thể người cũng tương tự như ở các cơ
thể sinh vật khác nhưng lại khác xa so với vỏ Trái đất vì:
- Sự sống bắt nguồn từ giới vô cơ nên các nguyên tố có ở cơ thể sinh vật cũng
tìm thấy ở vỏ Trái đất. Nhưng thành phần, tỉ lệ của các nguyên tố trong cơ thể sinh vật
khác với vỏ Trái đất vì các nguyên tố sinh học không phải là tập hợp ngẫu nhiên mà đã
chịu sự tác động của CLTN. Những nguyên tố có đặc tính nổi trội, thích hợp với chức
năng trong cơ thể sống mới được chọn lọc và trở thành các nguyên tố sinh học.

- Sự giống nhau tương đối về thảnh phần, tỉ lệ của các nguyên tố giữa các cơ thể
sinh vật cho thấy các loài khác nhau có cùng một tổ tiên chung.
Câu 2: Tại sao một số nguyên tố có hàm lượng rất nhỏ trong cơ thể sống nhưng
thiếu chúng lại gây hậu quả nghiêm trọng? Lấy ví dụ chứng minh?
HD: - Các nguyên tố vi lượng, siêu vi lượng có hàm lượng nhỏ nhưng giữ vai trò quan
trọng vì chúng có vai trò hoạt hóa enzim, vitamin.
- VD: Fe có vai trò hoạt hóa các enzim trong quá trình tạo hồng cầu, là thành
phần cấu trúc lên Hb là sắc tố thực hiện chức năng vận chuyển O2 của hồng cầu.
Mn cần thiết cho hoạt hóa một số enzyme oxi hóa khử.
Câu 3: Để cho các cây táo sinh trưởng và phát triển tốt ở một số vùng nhất định
người ta thường đóng một số đinh kẽm vào thân cây. Hãy giải thích tại sao người
ta lại làm như vậy?
HD: Người ta đóng đinh vào cây như vậy chứng tỏ ở vùng trồng cây này đất thiếu kẽm
và kẽm là một nguyên tố vi lượng nên rất cần cho cây nhưng với lượng rất nhỏ và cần
liên tục trong thời gian dài. Kẽm sẽ được khuyếch tán rất chậm từ đinh vào cây đảm bảo
cho nhu cầu dinh dưỡng của cây.
5


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

Câu 4: Tại sao sự sống lại chọn các nguyên tố C, H, O, N là những nguyên tố phát
sinh hữu cơ?
HD: + Các nguyên tố này đứng đầu các nhóm trong bảng hệ thống tuần hoàn, chúng là
những nguyên tố nhẹ nhất, bé nhất của mỗi nhóm. Lớp electron của các nguyên tố này là
H1, O2+6, N2+5 và C2+4 nên chúng có hóa trị tương ứng là H=1, O=2, N=3, C=4.
+ Cả 4 nguyên tố này đều có tính chất là dễ tạo các liên kết cộng hóa trị, do vậy
chúng dễ tác dụng lẫn nhau để tạo ra nhiều hợp chất.
+ Trong các nguyên tố tạo liên kết cộng hóa trị chúng nhẹ nhất ở mỗi nhóm mà sự
bền vững của liên kết này hầu như tỉ lệ nghịch với trọng lượng của nguyên tử tham

gia.
+ Ngoài ra, ba nguyên tố O, N, C có khả năng tạo liên kết đơn hoặc đôi, nhờ đó
các hợp chất thêm đa dạng. Riêng C có thể tạo thành liên kết ≡ với N hoặc với C.
Các hợp chất của chúng dễ tạo thành các liên kết hidro.
2. Các liên kết hóa học
a. Nội dung chính:
- Liên kết bền: Gồm liên kết cộng hóa trị (khái niệm, ví dụ)
- Liên kết yếu: Gồm liên kết ion, liên kết hidrô, tương tác Van de Van, tương tác
kị nước (khái niệm, ví dụ).
- Vai trò của các loại liên kết:
+ Các liên kết bền có vai trò quan trọng trong hình thành các hợp chất hóa học,
các đại phân tử làm nên sự sống.
+ Các liên kết yếu dễ hình thành và dễ bị phá vỡ không tiêu tốn nhiều năng
lượng nên chúng có ý nghĩa tạo nên tính mềm dẻo, linh hoạt của các đại phân tử, giúp
chúng có các đặc điểm nổi trội để thực hiện chức năng sinh học một cách tốt nhất.
b. Câu hỏi – bài tập:
Câu 5: Tại sao phần lớn thuốc chữa bệnh được sản xuất dưới dạng muối?
HD:
Khi khô, liên kết hình thành trong phân tử muối là liên kết ion -> thuốc bền
vững, không bị phân hủy, khi hòa vào nước, các liên kết ion yếu đi => thuốc tan ra, cơ
thể dễ hấp thụ.
Câu 6: Phân biệt liên kết mạnh và liên kết yếu? Vai trò sinh học của các loại liên
kết này?

6


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

HD:

a. Phân biệt liên kết mạnh và liên kết yếu:
Liên kết mạnh
- Lực liên kết mạnh, khó bị phá vỡ.

Liên kết yếu
- Lực liên kết yếu, dễ bị phá vỡ.

- Sự hình thành hay phá vỡ đòi hỏi năng

- Sự hình thành hay phá vỡ đòi hỏi năng

lượng cao (VD: liên kết C-C phải 83

lượng thấp (khoảng 1-7 Kcal.mol).

Kcal/mol).
- Số lượng nguyên tử tham gia hạn chế. Số

- Liên kết không hạn chế số lượng nguyên

lượng liên kết cộng hóa trị mà nguyên tử

tử tham gia. Số lượng liên kết tùy thuộc số

tham gia tối đa chính là hóa trị của nguyên

lượng nguyên tử có thể đồng thời tiếp xúc

tử đó (oxy hóa trị 2).

với nhau.

- Góc giữa 2 liên kết cộng hóa trị thường

- Góc liên kết hợp thành hay thay đổi, khả

cố định, khả năng quay tự do của các

năng quay tự do của các nguyên tử ít bị

nguyên tử bị hạn chế.

hạn chế.

b. Vai trò của các loại liên kết:
- Vai trò của liên kết mạnh: Nhờ có liên kết bền vững, các phân tử các phức hợp phân
tử, các cấu trúc của tế bào duy trì được độ ổn định và bền vững trong môi trường luôn
thay đổi. Các liên kết cộng hóa trị như: liên kết glucozit, peptit, este...có vai trò quan
trọng thành lập các đa phân tử và duy trì cấu trúc của chúng.
- Vai trò của liên kết yếu: Do đặc tính dễ tạo cũng như dễ bị phá vỡ không tiêu tốn
nhiều năng lượng, nên các liên kết yếu là cơ sở của tính mềm dẻo của các cấu trúc, cũng
như của các phản ứng và điều hòa hoạt động sống:
+ Các liên kết yếu đóng vai trò chủ đạo của tương tác enzym – cơ chất.
+ Các liên kết yếu điều hòa các mối tương tác giữa các đại phân tử, đặc biệt giữa
các loại protein và axit nucleic (kể cả ADN và ARN).
+ Các liên kết yếu làm thay đổi cấu hình không gian và sự biểu hiện chức năng của
các đại phân tử sinh học. Hầu hết chức năng của các đại phân tử protein được điều hòa
hoạt động qua tập hợp các liên kết yếu.
Câu 7: Cho các hiện tượng: Thạch sùng bám và di chuyển được trên tường, giọt
dầu nhỏ hình cầu nổi trên mặt nước, con gọng vó di chuyển trên mặt nước mà

không bị dính ướt, phân tử ADN gồm hai mạch đối song song. Hãy cho biết các
loại liên kết được nói đến trong các hiện tượng trên, giải thích các hiện tượng đó?
7


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

HD:
Hiện
tượng

Thạch sùng Giọt dầu nhỏ
bám và di hình cầu nổi
chuyển được trên mặt nước
trên tường

Tiêu chí

Loại
kết

Con gọng vó Phân tử ADN gồm hai
di chuyển trên mạch đối song song
mặt nước mà
không bị dính
ướt

liên Tương
tác Tương tác kị Tương tác kị Liên kết cộng hóa trị
Van đe Van

nước
nước, liên kết và liên kết hiđrô
hiđrô

Giải thích

Giữa các sợi
lông cực nhỏ
trên
chân
thạch sùng và
tường
hình
thành tương
tác Van đe
Van đủ thắng
trọng
lực,
giúp
thạch
sùng không bị
rơi.

Giữa
các
phân tử dầu
hình
thành
tương tác kị
nước với các

phân tử nước,
các phân tử
dầu có xu
hướng co lại
tránh
nước
tạo thành giọt
hình cầu, dầu
nhẹ hơn nước
nên nổi trên
mặt nước.

Giữa các phân
tử nước ở bề
mặt
thoáng
hình
thành
liên kết hiđrô
khiến
các
phân tử nước
liên kết với
nhau tạo thành
sức căng bề
mặt giúp gọng
vó di chuyển
được trên bề
mặt
nước,

giữa lông cực
nhỏ trên chân
nhện và nước
hình
thành
liên kết kị
nước
khiến
chân
nhện
không bị dính
ướt

- Liên kết cộng hóa trị
được hình thành giữa
các thành phần trong
đơn phân và giữa các
đơn phân của ADN.
- Giữa các đơn phân
của hai mạch ADN
liên kết theo nguyên
tắc bổ sung, khoảng
cách giữa các bazơ
nitơ không đổi nên hai
mạch của ADN chạy
song song. Liên kết
hiđrô là liên kết yếu
nhưng số lượng lớn
nên càng làm cho
ADN thêm bền vững;

nó cũng dễ bị phá hủy
giúp ADN dễ tham gia
vào các cơ chế sinh
tổng hợp.

Câu 8:
a. Liên kết hidro là gì?
b. Trong các đại phân tử sinh học: Xenlulozơ, lipit, ADN và protein, phân tử nào
có liên kết hidro được hình thành? Vai trò của các liên kết hidro trong cấu trúc
các hợp chất trên?
8


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

HD:
a. Liên kết hidro:
Liên kết Hidro là 1 liên kết rất yếu được hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa Hidro
(đã liên kết trong 1 phân tử) với 1 nguyên tử có độ âm điện mạnh có kích thước bé (N,
O, F...) ở 1 phân tử khác hoặc trong cùng 1 phân tử. Là liên kết có năng lượng liên kêt
yếu chỉ vào khoảng từ 3 - 7 kcal/mol.
Ví dụ: Liên kết hidro giữa các bazơ nitơ: A-T G-X tạo nên sợi xoắn kép ADN, là cơ
sở của tính mềm dẻo trong cấu trúc của ADN.
b. Những phân tử có liên kết hidro được hình thành: Xenlulozơ, ADN và protein
- Vai trò của các liên kết hidro trong cấu trúc:
+ Xenlulozơ: Các liên kết hidro giữa các phân tử ở các mạch hình thành nên các bó dài
dạng vi sợi sắp xếp xen phủ tạo nên cấu trúc dai và chắc.
+ ADN: Các nucleotit tren hai mach đơn ADN liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ
sung, trong đó A liên kết với T bằng 2 liên kết hidro, G liên kết với X bằng 3 liên kết
hidro đảm bảo cấu trúc không gian bền vững của ADN.

+ Protein: Liên kết hidro giữa các nhóm C-O với N-H ở các vòng xoắn gần nhau hình
thành các bậc cấu trúc protein bậc.
Câu 9. Liên kết hóa học yếu là gì? Đặc điểm cấu trúc và vai trò của các loại liên kết
yếu trong cơ thể sống?

HD:
a. Liên kết hóa học yếu: Là liên kết đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên các cấu
trúc của đại phân tử với các phân tử khác.

b. Đặc điểm cấu trúc và vai trò của các loại liên kết yếu:
Tên liên
kết
1. Liên
kết Hidro

Đặc điểm cấu trúc

Vai trò

- Hình thành giữa một nguyên tử
hidro liên kết cộng hóa trị
(nguyên tử H cho liên kết) với
một nguyên tử liên kết công hóa
trị khác tích điện (nguyên tử
nhận liên kết)
- Là liên kết có năng lượng liên
kết yếu chỉ vào khoảng 3-7
kcal/mol.

+ Nhờ có liên kết hidro mà các phân

tử mang chúng dễ hòa tan được trong
nước do liên kết hidro giữa chúng với
phân tử nước.
+ Hình thành cấu hình không gian của
các phân tử sinh học: Liên kết hidro
theo nguyên tắc bổ sung giúp duy trì
cấu trúc xoắn kép của phân tử ADN
và tạo ra tính ổn định của thông tin di

9


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

truyền trên ADN. Tạo nên cấu trúc
bậc II và III của protein.
Đảm bảo tương tác giữa các giữa các
đại phân tử sinh học, đặc biệt là giữa
protein và ADN:
+ ADN được nén chặt trong nhân
nhờ protein histone liên kết với ADN
bằng liên kết ion. ADN quấn quanh
lõi histone nên mặc dù được nén lại,
phần lớn bề mặt của phân tử ADN
vẫn có khả năng tiếp xúc với nhiều
Protein khác.
+ Các protein đóng vai trò quan trọng
trong sự sao chép như ADN
polymerase, trong sự phiên mã như
các ARN polymerase, các protein có

chức năng điều hòa hoạt động của các
gen…
- Liên kết này thật sự có ý nghĩa khi
tồn tại với số lượng lớn, là cơ sở hình
thành cấu trúc bậc IV từ cấu trúc bậc
III của Protein.

2. Liên
kết ion

- Là liên kết được tạo thành do
lực hút tĩnh điệm giữa 2 nhóm
mang điện tích ngược dấu.
- Là liên kết có năng lượng liên
kết yếu chỉ vào khoảng 3-7
kcal/mol.

3. Liên
kết Van
đe Van

- Là liên kết do sự tương tác
không đặc hiệu khi 2 nguyên tử
tiến đến gần nhau. Không phụ
thuộc vào tính phân cực của các
phân tử mà chỉ phụ thuộc vào
khoảng cách giữa chúng.
- Liên kết Van đe Van là liên kết
yếu nhất (1-2 kcal/mol)
- Là liên kết được tạo thành giữa - Ổn định các Protein, phức hợp

các phân tử không hoà tan trong Protein với các phân tử khác cũng như
nước khi chúng ở gần nhau.
sự phân bố các Protein trong các
màng sinh học.

4. Liên
kết kị
nước

3. Nước (H2O)
a. Nội dung chính:
- Cấu tạo: Là hợp chất hóa học phân cực được tạo thành từ 1 nguyên tử O và 2 nguyên
tử H, góc liên kết 104,50.
- Tính chất: (4 đặc tính nổi trội: Tính kết dính, điều tiết nhiệt độ, nở ra khi lạnh, tính đa
tác dụng của một dung môi...)
10


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

- Vai trò của nước trong cơ thể sống: Làm giá đỡ, điều nhiệt, khung xương thủy tĩnh,
dung môi...
b. Câu hỏi – bài tập:
Câu 10: a. Phân tích các đặc tính của nước giúp nó có thể thực hiện vai trò trong
cơ thể sống?
b. Hãy cho biết vai trò chủ yếu của nước trong các thành phần cấu trúc sau:
trong tế bào chất, không bào, lục lạp?
HD: a. Đặc tính của nước:
- Nước có 4 đặc tính nổi trội: Tính kết dính, điều tiết nhiệt độ, nở ra khi lạnh,
tính đa tác dụng của một dung môi. Mọi đặc tính của nước đều do đặc điểm cấu tạo của

nước quyết định.
- Tính kết dính: Do phân cực, các phân tử H 2O hấp dẫn lẫn nhau. Vì vậy, ở nhiệt
độ và áp suất bình thường, H2O ở dạng lỏng. Sự hấp dẫn tĩnh điện giữa các phân tử H 2O
tạo nên mối liên kết yếu gọi là liên kết hiđro. Liên kết này mạnh nhất khi nó nằm trên
đường thẳng trùng với trục O-H. Khi lệch trục O-H, mối liên kết hiđro lúc này yếu hơn.
Chính tính kết dính làm cho nước có vai trò như một khung xương thủy tĩnh giúp
nâng đỡ các cơ thể sinh vật trong nước. Đồng thời tính kết dính cũng làm cho nước có
sức căng bề mặt, tạo ra mặt thoáng vững chắc cho phép các cơ thể nhỏ bám vào và di
chuyển trên mặt thoáng. Lực mao dẫn cũng là hệ quả của đặc tính này, nhờ vậy nước có
thể bám vào nhiều bề mặt và liên kết với nhau để di chuyển trong các không gian rất
nhỏ bé (khoảng gian bào, bó dẫn...), giúp vận chuyển các chất ngay cả khi ngược chiều
trọng lực.
- Điều tiết nhiệt độ: Do tính phân cực nên giữa các phân tử nước hình thành liên
kết hiđrô với nhau, một phân tử nước hình thành liên kết hiđrô với bốn phân tử nước
khác. Do vậy tổng số liên kết hiđrô là rất lớn. Tuy nhiên, đây là loại liên kết yếu, dễ
hình thành và cũng dễ phá vỡ. Để phá vỡ hết các liên kết hiđrô cần tiêu tốn năng lượng
lớn vì thế nước có nhiệt bay hơi cao và nhiệt dung riêng lớn, có ý nghĩa trong việc điều
hòa nhiệt độ: làm mát nhanh bằng bay mồ hôi nhưng cơ thể lấy và mất nhiệt một cách
chậm chạp do đó không bị sốc nhiệt.
- Nở ra khi lạnh: Khi nhiệt độ ở khoảng 4 0C nước có mật độ cao nhất và có tính
chất giống như những chất lỏng khác: Nở ra khi nóng lên và co lại khi lạnh đi. Khi nhiệt
độ ở 0oC, nước giảm mật độ và ở trạng thái đóng băng. Do lúc này toàn bộ các liên kết
đều là mạnh nhất (các liên kết bị kéo căng) → phân tử H 2O phân bố trong cấu trúc
11


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

mạng lưới chuẩn làm cho mật độ phân tử H 2O giảm → nước đá có cấu trúc thưa hơn,
nhẹ hơn và nổi trên mặt nước lỏng. Điều này giúp cho các sinh vật sống dưới nước ở

các vùng cực vẫn có thể sống sót vì lớp băng đá nổi bên trên đã tạo ra một lớp cách
nhiệt, giữ cho lớp nước bên dưới không bị đóng băng.
- Tính đa tác dụng của một dung môi: Do tính phân cực, phân tử H 2O có thể tạo
các liên kết hiđro với các phân tử chất tan => H2O là dung môi cực tốt:
+ Với các chất hữu cơ không phải ion (đường); các phân tử H 2O tạo các liên kết
hiđro với các nhóm bên phân cực → hòa tan.
+ Với các đại phân tử: H 2O bao quanh các đại phân tử (VD: protein) → dung
dịch keo (loãng: sol; đặc: gel)
+ Với các chất tan là ion, cụm phân tử H 2O phân cực bao quanh các ion trái dấu
và hình thành liên kết hiđro với chúng (mỗi ion được bao quanh bởi các phân tử H 2O
gọi là ion hiđrat hóa).
Đặc tính này làm cho nước có một vai trò quan trọng: Là dung môi và nguyên
liệu quan trọng cho các phản ứng sinh lý, sinh hóa trong cơ thể. Mặt khác, khi hòa tan
các ion, nước trở nên dẫn điện vì thế có vai trò trong hoạt động chức năng của một số tế
bào (VD: tế bào thần kinh).
b. Vai trò chủ yếu của nước trong các thành phần cấu trúc:
- Trong tế bào chất: Nước chủ yếu đóng vai trò cấu trúc, là dung môi cho các phản ứng
hóa học.
- Trong không bào: Nước là dung môi tốt hòa tan các chất vô cơ và hữu cơ, môi trường
cho các phản ứng sinh hoá xảy ra và tạo ra áp suất thẩm thấu.
- Trong lục lạp: Nước là nguyên liệu cung cấp H+ và e cho phản ứng photphoryl hóa
quang hóa, ngoài ra còn có vai trò cấu trúc.
Câu 11: Bạn An cho nước vào khay làm đá và đánh dấu mực nước bằng bút đỏ.
Sau 1 ngày bạn An lấy khay đá ra khỏi tủ lạnh. Em hãy dự đoán và giải thích về
mực nước đá trong khay so với dấu bút đỏ ban đầu?
HD: Mực nước đá sẽ cao hơn so với dấu bút đỏ ban đầu, vì:

12

Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

Khi H2O ở trạng thái đóng băng,
toàn bộ các liên kết hidro bị kéo căng →
phân tử H2O phân bố trong cấu trúc mạng
lưới chuẩn làm cho mật độ phân tử H 2O
giảm

lk yếu

H H
O
H

H
O H O

H
lk mạnh

Câu 12: Một phân tử nước có thể liên kết với mấy phân tử nước khác và bằng liên
kết gì?
HD: Một phân tử nước có thể liên kết với 4 phân tử nước khác bằng liên kết hiđrô. Vì
một nguyên tử ôxi mang 2 điện tích âm có thể liên kết với hai nguyên tử H + của hai
phân tử H2O khác, hai nguyên tử H+ có thể liên kết với 2 nguyên tử O2- của hai phân tử
nước khác.
Câu 13: Dựa vào cấu trúc của nước giải thích các hiện tượng sau
a. Tại sao lá rau để vào ngăn đá tủ lạnh khi đã ra ngoài lại rất nhanh bị hỏng trong khi
đó lá của một số cây sống ở vùng băng tuyết lại vẫn xanh?
b. Tại sao khi nghe dự báo có mưa tuyết sắp đến, nhiều nông dân tưới nước lên cây

trồng để bảo vệ cho cây?
c. Khi cơ thể đang ra mồ hôi, nếu có gió thổi sẽ có cảm giác mát hơn?
d. Trên bề mặt phía ngoài của cốc nước đá thường có các giọt nước được hình
thành?
HD:
a. - Khi để vào ngăn đá thì nước bị đóng băng
- Liên kết hidro bền vững, thể tích tế bào tăng
- Cấu trúc tế bào bị phá vỡ, khi để ra ngoài môi trường thì tế bào lá rau nhanh bị hỏng
- Trong đó, lá của một số cây sống trong vùng băng tuyết vẫn xanh vì: Những cây
chịu rét được duy trì được tính ổn định của màng, có tỷ lệ các axit béo không no, tế bào
chất có khả năng giữ nước cao, tổng hợp các chất thẩm thấu như: axit amin prolin,
saccarozơ và đặc biệt sản sinh ra một loại protein chống lại sự đóng băng nước trong tế
bào lá khi nhiệt độ xuống thấp.
b. Khi tưới nước lên cây tạo lớp nước bao phủ trên bề mặt tế bào của cây:
- Tuyết được tạo nên do liên kết hidro giữa các phân tử nước với mật độ thấp hơn so
với nước lỏng, nổi trên nước lỏng.
- Cùng với nhiệt độ lạnh của tuyết, mặt trên lớp nước tạo nên lớp băng mỏng như lớp
rào cản che chắn bảo vệ nước lỏng bên dưới khỏi không khí lạnh.
13


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

- Vì vậy, nhiệt độ trong tế bào không bị thay đổi lớn nên ít ảnh hưởng đến hoạt động
của tế bào, nước trong tế bào không bị đóng băng bởi nhiệt độ thấp, cấu trúc tế bào
không bị hủy.
c. Do nước trong mồ hôi bay hơi phải lấy nhiệt của cơ thể giúp giảm bề mặt cơ thể. Có
gió sẽ giúp nước trong mồ hôi bay hơi nhanh hơn → làm giảm nhiệt nhanh hơn → tạo
cảm giác mát hơn khi không có gió.
d. Do hơi nước trong không khí quanh cốc nước đá có nhiệt độ cao hơn thành cốc→ bị

mất nhiệt khi tiếp xúc với thành cốc → hình thành liên kết hidro giữa các phân tử nước
trên bề mặt cốc → tạo thành các giọt nước.
4. Các hợp chất vô cơ và hữu cơ
a. Nội dung chính:
- Chất vô cơ: Các ion mang điện (+) (Cation gồm: Ca 2+, K+, Na+, Mg2+, Fe2+...); các
nguyên tố vết (Cu, Mn, Zn, Mo, Co...); các anion ( H2PO4-, SO42-…)
- Chất hữu cơ: Là các hợp chất cacbon (trừ CO, CO 2); Các hợp chất hữu cơ trong tế bào
là một hỗn hợp của vô vàn các phân tử nhỏ và phân tử lớn (đại phân tử: cacbohidrat,
lipit, axit nucleic và protein)
b. Câu hỏi – bài tập:
Câu 14: Tại sao sự sống lại chọn C làm “xương sống” của các hợp chất hữu cơ?
HD:
- C là nguyên tố cơ bản của sự sống, tạo nên giới hữu cơ. Do nguyên tử C có 6e;
2e ở lớp thứ nhất (đã ghép đôi) và 4e ở lớp ngoài (độc thân) ⇒ khi ở trạng thái kích
thích, nguyên tử C có thể tạo tối đa 4 mối liên kết cộng hóa trị với các nguyên tố khác
là H, O, N và đặc biệt là với nguyên tử C khác. Từ đó tạo thành hợp chất hữu cơ với các
tính chất và vai trò khác nhau.
- Năng lượng liêt kết C-C cao ⇒ nguyên tử C có thể hình thành các cấu trúc
chuỗi, vòng bền vững. Đôi khi các chuỗi, vòng này chứa O, N. Liên kết C-N, C-O đủ
mạnh để giữ cho các phân tử tạo nên bền vững.
- Mạch cacbon của các hợp chất hữu cơ đa dạng, mạch cacbon khác nhau, cấu
hình không gian khác nhau sẽ dẫn tới tính chất và chức năng của các hợp chất hữu cơ
trong cơ thể sống cũng khác nhau.
- Liên kết giữa các đơn phân tạo thành các đa phân, số lượng và cách liên kết giữa
các đơn phân tạo ra sự đa dạng của các hợp chất hữu cơ.

14


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

Câu 15: Hãy nêu các đặc điểm của các đại phân tử trong tế bào: Cacbohidrat,
Lipit, Protein, Axit nucleic về các nguyên tố cấu tạo, đơn vị cấu trúc cơ sở, các đại
phân tử trong tự nhiên, chức năng?
HD: Các đặc điểm của các đại phân tử trong tế bào:
Các đại phân Nguyên tố cấu Đơn vị cấu Đại phân tử Chức năng
tử
tạo
trúc cơ sở
trong
tự
nhiên
Cacbohidrat

C, H, O

C6H12O6

Lipit

C, H, O

Axit
Glyxerol

Protein

C, H, O, N, S

Axit nucleic

C, H, O, N, P

Tinh
bột, Năng lượng, cấu
xenlulôzơ
trúc
béo, Dầu, mỡ, sáp

Năng lượng, cấu
trúc

Aminoaxit

Protein

Cấu trúc, kháng
thể, xúc tác, dự
trữ, điều hòa, thụ
thể, vận chuyển.

nucleotit

ADN, ARN

Vật
chất
truyền

di

5. Các cacbohidrat
a. Nội dung chính:
- Thành phần hóa học: C, H, O
- CTTQ: Cx(H2O)y
- Phân loại: Đường đơn, đường đôi, đường đa (cấu tạo, tính chất, vai trò)
- Một số loại đường đơn, đường đôi, đường đa quan trọng: Glucôzơ, fructôzơ,
saccarôzơ, mantôzơ, tinh bột, glycogen, xenlulôzơ (cấu tạo, tính chất, vai trò).
b. Câu hỏi – bài tập:
Câu 16: Tại sao đường glucôzơ, fructôzơ, mantôzơ có tính khử còn đường
saccarôzơ lại không?
HD: Glucôzơ, fructôzơ có nhóm –CHO và –C=O, mantôzơ do vẫn còn nhóm –OH
hemiaxetat nên vẫn có khả năng mở vòng tạo nhóm – CHO nên có tính khử, saccarôzơ
do không còn nhóm –OH hemiaxetat nên mất tính khử.
Câu 17: Tại sao xenlulôzơ được xem là cấu trúc lí tưởng cho thành tế bào thực
vật?

15


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

HD: Xenlulôzơ là chất đa phân được tạo thành từ nhiều đơn phân cùng loại là glucôzơ.
Các đơn phân này liên kết theo kiểu 1β - 4 glicozit tạo nên sự đan xen theo kiểu sấpngửa, không có sự hình thành liên kết hidro giữa các đơn phân nên phân tử xenlulôzơ
có dạng sợi dài không phân nhánh. Các liên kết hidro hình thành giữa các phân tử nằm
song song tạo thành bó dài dạng vi sợi. Các vi sợi không hòa tan và sắp xếp thành các
lớp đan xen tạo nên cấu trúc bền chắc (nhờ có các liên kết hidro và cầu nối péc tát
canxi).
Câu 18: Một chuỗi pôlime gồm 10 phân tử Glucôzơ sẽ có công thức như thế nào ?
HD: (C6H12O6)n – (n-1)H2O = C60 H102O51

Câu 19: Tại sao chất dự trữ ở tế bào thực vật là tinh bột còn tế bào động vật lại là
glicôgen?
HD: Chất dự trữ ở TV và ĐV khác nhau vì: Nhu cầu huy động năng lượng ở hai đối
tượng này khác nhau.
+ TV: Không di chuyển → cần ít năng lượng hơn. Vì vậy chất dự trữ là tinh bột cũng đủ
để cung cấp năng lượng.
+ ĐV: Đời sống di chuyển→ cần nhiều năng lượng → nguồn năng lượng phải huy động
nhanh, dễ dàng→ chất dự trữ là glicôgen.
- Sự khác nhau của hai chất này do đặc điểm cấu tạo khác nhau → đặc tính, vai trò khác
nhau.
+ Tinh bột: Có 20% amilozơ và 80% aminopectin. Aminopectin dạng mạch nhánh, cứ
20 -24 C thì phân nhánh 1 lần, mạch nhánh bắt đầu bằng liên kết 1-6α glicôzit là liên
kết dễ dàng bị cắt bằng enzim amilaza để giải phóng năng lượng. Mặt khác tinh bột
không tan trong nước → thích hợp cho việc dữ trữ dài ngày trong tế bào mà không ảnh
hưởng đến áp suất thẩm thấu và không hao hụt.
+ Glicôgen: có cấu tạo tương tự aminopectin nhưng phân nhánh mau hơn → huy động
năng lượng nhanh hơn.
Câu 20: Điểm giống và khác nhau giữa xenlulozơ và tinh bột?
HD:
* Giống nhau :
- Cấu trúc:
+ Đều là đại phân tử gồm nhiều đơn phân glucôzơ.
+ Các đơn phân được liên kết với nhau bằng liên kết glucôzit bền chắc.
16


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

- Chức năng: Thành phần cấu trúc của tế bào.
* Khác nhau :

Nội dung
Liên kết
Dạng mạch
Chức năng

Xenlulôzơ

Tinh bột

β-1,4 glucôzit

α-1,4 glucôzit và 1,6 glucôzit
Mạch thẳng (amilozơ)

Mạch thẳng

Phân nhánh (aminopectin)

Cấu trúc thành tế bào

Dự trữ cacbon và năng lượng

Câu 21: Có hai mẫu vật là bột gạo và gan lợn. Với các hóa chất cần thiết, em hãy
thiết kế thí nghiệm chứng minh chất dự trữ trong bột gạo là tinh bột, còn chất dự
trữ trong gan lợn là glicôgen?
HD:
- Nghiền nhỏ bột gạo, thêm nước cất, khuấy đều, đun sôi, để nguội, nhỏ vào dung dịch
vài giọt iot thấy dung dịch chuyển sang màu xanh lam đặc trưng của phản ứng giữa iot
và tinh bột. Chứng tỏ chất dự trữ trong bột gạo là tinh bột.
- Nghiền nhỏ miếng gan lợn, lọc qua rây thu dịch lọc, đun sôi, để nguội, thêm dung dịch

cồn 90o, nhỏ vào dung dịch vài giọt dung dịch iot, thấy dung dịch có màu nâu đỏ.
Chứng tỏ chất dự trữ trong gan lợn là glicôgen.
Câu 22: Một lít dung dịch A được kiểm tra bằng vài giọt iot, không thấy có sự thay
đổi nào. Lấy 5ml dung dịch A đun sôi với dung dịch Fehling và không thấy đổi
màu. Lấy 5ml dung dịch A khác đun với vài ml HCl loãng trong một thời gian. Sau
đó trung hòa bằng NaOH và sau đó đun với dung dịch Fehling, thấy xuất hiện kết
tủa đỏ. Xác định chất có trong dung dịch A?
HD:
A + iot: Không có hiện tượng gì → không phải tinh bột
A + đun với Fehling: Không có hiện tượng → không phải đường khử (glucozơ,
fructozơ hay mantozơ).
A + đun HCl + Fehling → kết tủa đỏ (có đường khử) → A là đường đôi không
có tính khử → Ví dụ A là saccarozơ
6. Lipit
a. Nội dung chính:
- Cấu tạo:
+ Chứa các nguyên tố C, H, O
+Trong phân tử có lượng oxi ít, tỉ lệ nhóm -CH2- cao
17


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

- Tính chất: Ít phân cực, do vậy ít tan trong nước, tan nhiều trong các dung môi ít phân
cực như etanol, clorofom.
- Gồm dầu, mỡ, sáp, photpholipit, steroit (cấu tạo, đặc tính, vai trò)
b. Câu hỏi – bài tập:
Câu 23: Vai trò của lipit trong việc duy trì tính lỏng của màng tế bào? Vì sao nói
cholesteron có tính đệm nhiệt?
HD: - Vai trò của lipit trong duy trì tính lỏng của màng:

+ Tỉ lệ photpholipit / protein càng cao thì tính lỏng càng cao. Tỉ lệ axit béo không no
càng cao thì tính lỏng càng cao.
+ Hàm lượng cholesteron trong màng tế bào động vật càng cao thì tính lỏng càng giảm.
- Cholesteron có tính đệm nhiệt vì:
+ Cholesteron cản trở việc bó chặt của photpholiphit khi ở nhiệt độ thấp nên tính lỏng
của màng được duy trì.
+ Khi ở nhiệt độ cao cholesteron lại hạn chế sự dịch chuyển của phôtpholipit duy trì ổn
định cấu trúc màng.
Câu 24: Nêu đặc điểm giống nhau giữa dầu và mỡ ? Tại sao ở điều kiện bình
thường mỡ ở thể rắn còn dầu ở thể lỏng?
HD :
– Giống nhau: đều là triglixerit
- Ở điều kiện bình thường mỡ ở thể rắn còn dầu ở thể lỏng vì:
+ Mỡ được cấu tạo từ các axit béo no → các phân tử xếp sít với nhau→ nhiệt độ nóng
chảy cao, nhiệt độ đông đặc thấp → ở điều kiện bình thường → trạng thái đông.
+ Dầu được cấu tạo từ các axit béo không no → liên kết đôi bị bẻ cong → các phân tử
cách xa nhau → nhiệt đông đặc cao → ở điều kiện bình thường → trạng thái lỏng.
Câu 25: Hãy giải thích tại sao vào mùa khô hanh nếu bôi sáp chống nẻ ta lại thấy
da mình mềm mại? Giải thích câu nói “nước đổ lá khoai” bằng kiến thức sinh học?
HD:
- Sáp là một loại lipit được cấu tạo từ các este phức tạp của rượu mạch thẳng và
các axit béo, do đặc tính kị nước nên khi bôi một lớp sáp chống nẻ lên da sẽ làm cho da
không bị mất nước khiến da mềm mại.
- Ở bề mặt của một số loại lá cây như khoai nước, sen, súng có phủ một lớp sáp
màu bàng bạc. Do tính chất không thấm nước của sáp nên khi dội nước vào các loại lá
18


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

này thì nước trôi tuột đi, không có ý nghĩa gì cả, gọi là “nước đổ lá khoai” (thường dùng
với ý bảo ban, khuyên răn mà không nghe lời, không có hiệu quả).
Câu 26: Điểm giống và khác nhau giữa cacbohidrat và lipit?
HD:
a. Điểm giống và khác nhau giữa cacbohidrat và lipit
* Giống nhau:
- Được cấu tạo từ C, H, O
- Đều có thể cung cấp năng luợng cho tế bào
* Khác nhau:
Đặc điểm
Cấu trúc
Tính chất

Cacbohidrat

Lipit

- C, H, O trong đó có nhiều O

- C, H, O trong đó có ít O

- Có liên kết glicôzit

- Có liên kết este

- Tan nhiều trong nuớc

- Không tan trong nuớc, kị nước

- Dễ bị thủy phân

- Tan trong dung môi hữu cơ

- Cung cấp và dự trữ năng lượng - Tham gia cấu trúc màng, thành phần
Vai trò

của vitamin, hoocmon
- Cấu trúc tế bào

- Dự trữ năng luợng và nhiều chức năng
sinh học khác

Câu 27: Một loại pôlysaccarit X được cấu tạo bởi các phân tử glucozơ liên kết với
nhau bằng liên kết 1β - 4 glicozit thành mạch thẳng không phân nhánh.
a. Tên của loại pôlysaccarit X này?
b. Chất Y là thành phần chính cấu tạo nên lớp vỏ ngoài của côn trùng và giáp xác.
Hãy cho biết đơn phân cấu tạo nên chất hóa học này?
c. So sánh X và Y? Vì sao Y có tính chất rất dai và cực bền? Ứng dụng của chất Y
trong đời sống?
HD:
a. Loại pôlysaccarit X này là Xenlulozơ
b. Chất hóa học Y là thành phần chính cấu tạo nên vỏ ngoài của côn tùng và giáp xác,
nên Y là Kitin.
Đơn phân cấu tạo nên Kitin là Glucozơ liên kết với N- axetylglucozamin
c. So sánh X và Y:
- Giống nhau: Xenlulozơ và kitin đều là chất trùng hợp từ các đơn phân glucozơ nối với
nhau bằng liên kết 1β - 4 glicôzit.
19

Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

- Khác nhau: Kitin có 1 nhóm – OH được thay thế bằng 1 nhóm phức – HC-CO-CH3.
Sự khác biệt đó làm cho giữa các chuỗi có nhiều liên kết hidro hơn làm cho kitin rất dai và
cực bền.
Ứng dụng: làm chỉ tự tiêu trong phẫu thuật y học, kitin chuyển thành kitodan ứng dụng trong
nông nghiệp làm tăng năng suất cây trồng, nẩy mầm ra rễ..., trong công nghiệp làm tăng độ
bền của gỗ, phim ảnh...
7. Axit nucleic
a. Nội dung chính:
- Thành phần hóa học: C, H, O, N, P
- Cấu tạo:

+ Nguyên tắc cấu tạo
+ Cấu tạo của một đơn phân
+ Liên kết giữa các đơn phân

- Cấu trúc không gian:
+ Với ADN là liên kết, nguyên tắc bổ sung, cấu hình không gian.
+ Với ARN là số mạch, liên kết, hình dạng không gian của mỗi loại ARN.
- Chức năng:
+ Chức năng của ADN: Bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền về cấu trúc và
toàn bộ các loại protein của cơ thể sinh vật, do đó quy định các tính trạng của cơ thể
sinh vật.
+ Chức năng của từng loại ARN:
ARN thông tin: Truyền đạt thông tin di truyền từ ADN (gen cấu trúc) tới ribôxôm.
ARN vận chuyển: Vận chuyển axit amin tương ứng tới ribôxôm (nơi tổng hợp protein).
ARN ribôxôm: Thành phần cấu tạo nên ribôxôm.
b. Câu hỏi – bài tập:
Câu 28: Sự giống và khác nhau cơ bản trong cấu trúc ADN và mARN?

HD:
a. Giống nhau:
- Đều cấu tạo theo nguyên tắc đa phân.
- Mỗi đơn phân đều gồm 3 thành phần cơ bản trong đó thành phần quan trọng nhất là
bazơ nitric.
- Trên mạch đơn ADN và trên phân tử mARN các đơn phân được liên kết với nhau
bằng liên kết hoá trị bền vững.
20


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

- Đều có cấu tạo xoắn.
- Đặc trưng bởi số lượng, thành phần và trình tự phân bố các đơn phân.
b. Khác nhau :
ADN

mARN

-Đại phân tử có kích thước và khối lượng - Đa phân tử, có kích thước khối lượng bé
rất lớn
- Có cấu trúc mạch kép

- Có cấu trúc mạch đơn

- Xây dựng từ 4 loại nucleotit

- Xây dựng từ 4 loại ribonucleotit

- Có bazơ nitric Timin

- Có bazơ nitric Uraxin là dẫn xuất của
Timin

-

Trong

mỗi

nuclêôtit

có

đường - Trong mỗi ribônuclêôtit có đường ribôza

đêôxiribôza (C5H10O4)

(C5H10O5)

- Liên kết hoá trị trên mạch đơn của ADN - Liên kết hoá trị trên mạch mARN là liên
là liên kết được hình thành giữa đường kết được hình thành giữa đường C 5H10O5
C5H10O4 của nuclêôtit này vơi phân tử của ribônuclêôti này với phân tử H3PO4
H3PO4 của nuclêôtit bên cạnh. Nhiều liên của ribônuclêôtit bên cạnh. Nhiều liên kết
hoá trị tạo nên chuỗi pôliribônuclêôti
kết hoá trị tạo nên chuỗi pôlinuclêôtit.
Câu 29: Tính chất song song và ngược chiều trong cấu trúc hai mạch đơn của
chuỗi xoắn kép ADN được thể hiện như thế nào? Tính chất đó chi phối đến hoạt
động di truyền như thế nào?
HD:

– Tính chất song song: các nu trên hai mạch ADN liên kết theo nguyên tắc bổ sung
A=T, G≡X → 2 mạch cách đều nhau.
- Tính chất ngược chiều: Mạch gốc có chiều 3’-5’, mạch bổ sung có chiều 5’-3’
- Chi phối hoạt động di truyền:
+ Trong nhân đôi ADN: 2 mạch đơn mới tạo thành có 1 mạch tổng hợp liên tục, 1 mạch
tổng hợp gián đoạn.
+ Trong phiên mã: Mạch gốc 3’-5’ thực hiện phiên mã → mARN có chiều 5’-3’.
+ Trong dịch mã: Bộ 3 đối mã trên tARN có chiều 3’-5’ kết hợp với bộ 3 mã sao trên
phân tử mARN có chiều 5’-3’ hình thành nên các axit amin trong phân tử protein.
Câu 30. Hãy giải thích tại sao ADN ở các sinh vật nhân thực thường bền vững hơn
nhiều so với các loại ARN?
21


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

HD: * ADN ở các sinh vật có nhân bền vững hơn nhiều so với các loại ARN vì:
- ADN được cấu tạo từ 2 mạch, còn ARN được cấu tạo từ một mạch
- ADN thường có dạng chuỗi kép phức tạp, ổn định còn ARN có cấu trúc xoắn đơn giản
hơn nhiều
- ADN có một số lượng lớn liên kết hiđrô nên dù chuyển động nhiệt có phá vỡ các liên
kết nằm 2 đầu của phân tử, hai mạch đơn vẫn được gắn với nhau bởi các liên kết ở vùng
giữa
- Chỉ trong trường hợp những điều kiện rất khắc nghiệt (nhiệt độ cao hơn hẳn nhiệt độ
sinh lý) mới có sự phá vỡ đồng thời quá nhiều liên kết hiđrô khiến phân tử không còn
giữ được cấu hình ban đầu, phân tử bị biến tính. Còn ARN có ít liên kết hiđrô (nhiều
nhất rARN chỉ có 70%) nên kém bền hơn ADN.
- ADN mang điện tích âm thường gắn kết với các prôtein mang điện tích dương (H 1,
H2A, H3B, H4) nên được bảo vệ tốt hơn ARN không được bảo vệ
- ADN được bảo quản trong nhân, ở đó thường không có enzim phân hủy chúng, trong

khi đó ARN thường tồn tại ở ngoài nhân - nơi có nhiều enzym phân hủy axit nuclêic
Câu 31: a. So sánh mARN, tARN, rARN về cấu trúc và chức năng ?
b. Dự đoán thời gian tồn tại của mỗi loại trong tế bào? Giải thích ?
c. Loại ARN nào là đa dạng nhất? Loại ARN nào có số lượng nhiều nhất
trong tế bào nhân thực? Giải thích?
HD:
a. So sánh mARN, mARN và rARN về cấu trúc và chức năng:
- Giống nhau:
+ Cấu tạo từ 5 nguyên tố chính C, H, O, N, P
+ Cấu trúc theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là các Nucleoti (A, U, G, X) liên kết với
nhau bằng liên kết photphodieste
+ Cấu tạo thường 1 mạch polinucleotit
- Khác nhau:
Cấu trúc

mARN
Mạch thẳng

22

tARN
Một số nucleotit có

rARN
Các nucleotit liên

liên kết bổ sung

kết bổ sung với

giữa các bazo nitric

nhau tạo thành các

trên cùng một mạch

vùng xoắn kép cục

tạo cấu trúc 3 thùy,

bộ (70% có liên kết

trong đó một thùy

bổ sung)


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

Chức năng

Truyền đạt thông

mang bộ 3 đối mã.
Vận chuyển các axit

Là thành phần cấu

tin di truyền
amin

tạo nên riboxom
b. Thời gian tồn tại phụ thuộc vào độ bền của phân tử do liên kết hidro tạo ra và trạng
thái tồn tại của chúng trong tế bào.
- mARN: Mạch thẳng, không có liên kết hidro, độ bền vững kém, thời gian tồn tại ngắn.
- tARN: có liên kết hidro nhưng số lượng ít, thời gian tồn tại lâu hơn mARN.
- rARN: Số liên kết hidro có khoảng 70% và liên kết với protein tạo thành riboxom,
thời gian tồn tại lâu nhất trong tế bào.
c. - ARN thông tin là đa dạng nhất: Vì tế bào có rất nhiều gen mã hóa protein, mỗi gen
lại cho ra một loại mARN (nhân sơ) hoặc nhiều loại mARN (nhân thực).
- Trong tế bào nhân thực, ARN riboxom thường được lặp lại rất nhiều lần, hơn nữa số
lượng riboxom lại rất lớn và riboxom được dùng để tổng hợp nên tất cả các loại protein
cho tế bào nên rARN có số lượng lớn nhất.
Câu 32: Cho biết vai trò của nước rửa bát và nước chiết quả dứa trong thí nghiệm
tách chiết ADN (SGK Sinh 10)?
HD:
- Vai trò của nước rửa bát:
+ Tạo môi trường kiềm cho các enzyme thủy phân hoạt động để hòa tan lipit.
+ Hòa tan lipit.
+ Phá hủy màng tế bào và màng nhân, giải phóng ADN.
- Vai trò của nước chiết quả dứa: Chứa enzim phân hủy protein → phân hủy phần
protein trong tế bào nên kết tủa trong cồn chỉ có thể là ADN.
Câu 33: Vì sao có thể cho rằng ARN có khả năng xuất hiện trước ADN và protein
trong quá trình phát sinh sự sống trên Trái đất?
HD:
Có thể cho rằng ARN có khả năng xuất hiện trước ADN và protein vì:
- Trong dung dịch, phân tử ARN bền vững hơn phân tử ADN. ADN chỉ bền
vững khi được bảo quản trong tế bào.
- Hiện nay có một số bằng chứng khoa học chứng minh rằng ARN có thể tự nhân
đôi mà không cần đến enzyme và do đó có thể xem như ARN đã được tiến hóa trước
ADN.

- ARN có thể được tổng hợp từng đoạn ngắn trong ống nghiệm.
- ARN có thể được dùng làm khuôn để tổng hợp các đoạn peptit ngắn bằng con
đường vô bào.

23


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

- Một số sinh vật có các phân tử mARN xúc tác (được gọi là ribozim) loại bỏ các
intron khỏi ARN trong quá trình tạo thành các mARN. Như vậy, ARN đóng vai trò như
một chất xúc tác mà không cần tới các chất xúc tác là protein.
Câu 34: Nghiên cứu 3 đoạn ADN trong 3 loại tế bào của 3 loài sinh vật khác nhau:
- Phân tử ADN 1: A = T = 2 x 107 Nu, G = X = 3 x 107 Nu
- Phân tử ADN 2: A = T = 3 x 107 Nu, G = X = 2 x 107 Nu
- Phân tử ADN 3: A = T = 105 Nu, G = X = 4 x 105 Nu
- Đoạn phân tử ADN nào có nhiệt độ nóng chảy cao hơn? Tại sao?
- Nếu cho rằng mỗi phân tử ADN trên được phân lập từ vi khuẩn, sinh vật cổ và tế
bào nhân chuẩn. Hãy xác định phân tử ADN tương ứng với mỗi loại sinh vật? Giải
thích?
HD: Phân tử ADN 1 có A = T = 20%, G = X = 30%
Phân tử ADN 2 có A= T = 30%, G = X = 20%
Phân tử ADN 3 có A = T = 10%, G = X = 40%
- Nhiệt độ nóng chảy phụ thuộc vào số liên kết hidro trong phân tử ADN nên phân tử
ADN 3 có nhiệt độ nóng chảy cao nhất, sau đó đến phân tử ADN 1 và nhiệt độ nóng
chảy thấp nhất là phân tử ADN 2.
- Sinh vật cổ thường sống ở môi trường khắc nghiệt (nhiệt độ cao, nồng độ muối cao...)
nên vật chất di truyền cần phải bền nhất. Do vậy phân tử ADN 3 là của sinh vật cổ. Vi
khuẩn sống ở môi trường ít khắc nghiệt hơn sinh vật cổ nhưng không có màng nhân bảo
vệ vật chất di truyền, thường xuyên phải thích nghi với môi trường nhiều biến đổi nên

phân tử ADN 1 là của vi khuẩn. Sinh vật nhân thực có kích thước tế bào lớn, có màng
nhân bảo vệ vật chất di truyền, do đó phân tử ADN 2 là của sinh vật nhân thực.

8. Protein
a. Nội dung chính:
- Khái niệm: Protein là đại phân tử có cấu trúc đa phân gồm nhiều đơn phân là các axit
amin.
- Cấu trúc của protein:
+ Cấu trúc của axit amin – đơn phân cấu tạo nên protein.
+ Cấu trúc không gian của protein: Cấu trúc bậc 1, bậc 2, bậc 3 và bậc 4.
- Tính chất của protein:
24


Xây dựng hệ thống câu hỏi - bài tập để dạy chuyên đề Thành phần hóa học của Tế bào cho học sinh lớp 10 Chuyên Sinh

+ Tính kỵ nước.
+ Tính chất của dung dịch keo.
+ Tính chất điện ly lưỡng tính.
+ Biến tính và hồi tính.
- Chức năng: Các protein riêng biệt rất linh hoạt và đảm nhận nhiều chức năng chuyên
hóa khác nhau: Nguyên liệu cấu trúc, xúc tác (enzim), điều hòa (hoocmon), bảo vệ
(kháng thể), thụ quan, vận chuyển, dự trữ.
- Phân loại: Theo sự sắp xếp của các mạch, có thể chia thành Protein sợi và Protein
dạng hạt hoặc viên.
b. Câu hỏi – bài tập:
Câu 35: Biến tính, hồi tính là gì? Ý nghĩa của hiện tượng này trong các hoạt động
sống của tế bào? Vì sao khi ta nấu canh cua thì có hiện tượng đóng lại từng mảng
nổi lên mặt nước nồi canh?
HD:

- Biến tính: Là hiện tượng phá bỏ các cấu trúc bậc 2, 3, 4… duy trì cấu trúc bậc 1 của
các đại phân tử hữu cơ, xảy ra do những thay đổi về nhiệt độ, pH, hoặc do tác động của
enzim trong môi trường.
- Hồi tính: Là hiện tượng ngược lại, khôi phục các bậc cấu trúc không gian khi đưa các
đại phân tử trở lại điều kiện bình thường.
- Ý nghĩa:
+ Biến tính có thể gây mất hoạt tính sinh học (biến tính của protein enzim) nhưng
trong một số trường hợp lại giúp phân tử hữu cơ thực hiện chức năng sinh học (biến
tính ở ADN và gen là tiền đề diễn ra quá trình tự sao và sao mã).
+ Biến tính và hồi tính diễn ra theo hai chiều thuận nghịch trong nhiều trường
hợp là cơ chế điều hoà hoạt động của enzim, protein, axit nuclêic… trong tế bào.
- Hiện tượng đóng thành mảng là do protein của cua bị vón cục lại:
+ Trong môi trường nước của tế bào, protein thường giấu kín phần kỵ nước ở bên
trong là lộ phần ưu nước ở bên ngoài.
+ Khi có nhiệt độ cao, các phân tử chuyển động hỗn loạn làm cho các phần kỵ
nước ở bên trong bộc lộ ra ngoài nhưng do bản chất kỵ nước nên các phần kỵ nước của
phân tử này ngay lập tức lại liên kết với phần kỵ nước của phân tử khác làm cho các
phân tử nọ kết dính với phân tử kia do vậy có hiện tượng protein đóng lại từng mảng
nổi lên mặt nước nồi canh.

25