MỤC TIÊU
- Nêu được vai trò của nước và các chất dinh dưỡng đối với cơ thể sinh vật.
- Dựa vào sơ đồ (hoặc mô hình) nêu được thành phần hoá học và cấu trúc, tính chất của nước.
TÓM TẮT KIẾN THỨC
💡 Mở đầu
Tại sao nhiều loại cây trồng (lúa, ngô, cây ăn quả, ...) không được tưới nước đầy đủ sẽ héo dần, thậm chí sẽ chết?
Do có tính chất phân cực mà các phân tử nước có thể liên kết với nhau và liên kết với các phân tử phân cực khác. Nhờ đó, nước trở thành dung môi hoà tan nhiều chất.
1. VAI TRÒ CỦA NƯỚC ĐỐI VỚI CƠ THỂ SINH VẬT
1.1. Tìm hiểu cấu trúc và tính chất của nước
- Nước là một chất lỏng không có hình dạng nhất định, không màu, không mùi, không vị; có nhiệt độ sôi ở 100 °C và đông đặc ở 0 °C.
+ Nước là một dung môi phân cực có khả năng hoà tan nhiều chất như: muối, đường, oxygen, carbon dioxide, ...; không hoà tan được dầu, mỡ, ...
+ Bên cạnh đó, nước còn có tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, có khả năng kết hợp với các chất hoá học để tạo thành nhiều hợp chất khác nhau.
- Một phân tử nước gồm một nguyên tử oxygen và hai nguyên tử hydrogen liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị.
+ Do nguyên tử oxygen có khả năng hút electron mạnh hơn nên các electron dùng chung trong liên kết cộng hoá trị có xu hướng bị lệch về phía oxygen, dẫn đến đầu oxygen của phân tử nước tích điện âm một phần, còn đầu hydrogen tích điện dương một phần; đặc điểm này tạo nên tính chất phân cực của phân tử nước.
+ Do có tính phân cực mà các phân tử nước có thể liên kết với nhau và liên kết với các phân tử phân cực khác, nhờ đó, nước trở thành dung môi hoà tan nhiều chất.
👨👩👧👦 Thảo luận
1. Em hãy cho biết nước có những tính chất gì.
Những tính chất của nước:
- Là chất lỏng, không có hình dạng nhất định, không màu, không mùi, không vị.
- Có nhiệt độ sôi ở 100°C và đông đặc ở 0°C.
- Là dung môi phân cực có khả năng hoà tan nhiều chất nhưng không hoà tan được dầu, mỡ,…
- Có tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
- Có khả năng kết hợp với các chất hoá học để tạo thành nhiều hợp chất khác nhau.
👨👩👧👦 Thảo luận
2. Quan sát Hình 28.1, em hãy mô tả cấu trúc của phân tử nước.
Cấu trúc của phân tử nước: Mỗi phân tử nước đều gồm một nguyên tử oxygen liên kết với hai nguyên tử hydrogen bằng liên kết cộng hoá trị.
👨👩👧👦 Thảo luận
3. Em có nhận xét gì về sự phân bố của các electron trong phân tử nước?
Trong phân tử nước, do nguyên tử oxygen có khả năng hút các electron mạnh hơn nên các electron dùng chung trong các liên kết cộng hoá trị có xu hướng bị lệch về phía oxygen.
👨👩👧👦 Thảo luận
4. Cho biết tính chất của phân tử nước. Vì sao phân tử nước có tính chất đó?
- Nước có tính chất phân cực.
- Giải thích: Nước có tính chất phân cực là do nguyên tử oxygen có khả năng hút electron mạnh hơn nên các electron dùng chung trong liên kết cộng hoá trị có xu hướng bị lệch về phía oxygen, dẫn đến đầu oxygen của phân tử nước tích điện âm một phần, còn đầu hydrogen tích điện dương một phần.
📝 Củng cố
Tại sao nước có thể làm dung môi hoà tan nhiều chất?
Do có tính chất phân cực mà các phân tử nước có thể liên kết với nhau và liên kết với các phân tử phân cực khác. Nhờ đó, nước trở thành dung môi hoà tan nhiều chất.
✍️ Ghi nhớ
• Nước là chất lỏng không màu, không mùi, không vị, sôi ở 100 °C và đông đặc ở 0 °C. Nước là dung môi hoà tan nhiều chất, có tính dẫn điện và dẫn nhiệt.
• Nước được cấu tạo từ các phân tử nước, mỗi phân tử nước được cấu tạo từ một nguyên tử oxygen và hai nguyên tử hydrogen. Do có hai đầu tích điện trái dấu nhau nên phân tử nước có tính phân cực. Vì vậy, các phân tử nước có thể liên kết với nhau và liên kết với các phân tử phân cực khác.
1.2. Tìm hiểu vai trò của nước
- Sự sống trên Trái Đất bắt nguồn từ môi trường nước nên nước là thành phần không thể thiếu đối với các loài sinh vật.
- Nước chiếm hơn 70% khối lượng cơ thể sinh vật, một số loài sinh vật sống ở môi trường nước có hàm lượng nước trong cơ thể lên đến hơn 90% (các loài sứa biển). Nước tạo môi trường liên kết các thành phần và tham gia nhiều hoạt động sống khác nhau trong cơ thể sinh vật như: điều hoà thân nhiệt, là dung môi hoà tan và vận chuyển các chất, làm nguyên liệu và môi trường cho các phản ứng chuyển hoá các chất trong cơ thể (tiêu hoá ở động vật, quang hợp ở thực vật, ...). Bên cạnh đó, nước còn là môi trường sống của nhiều loài sinh vật.
👨👩👧👦 Thảo luận
5. Nước có những vai trò gì đối với sinh vật? Cho ví dụ.
Vai trò của nước đối với sinh vật:
- Nước là thành phần chủ yếu cấu tạo nên tế bào cơ thể sinh vật. Ví dụ: Nước chiếm hơn 70% khối lượng cơ thể sinh vật, một số loài sinh vật sống ở môi trường nước có hàm lượng nước trong cơ thể lên đến hơn 90% như loài sứa biển.
- Nước có vai trò rất quan trọng trong hoạt động sống của sinh vật như:
+ Điều hoà thân nhiệt. Ví dụ: Khi thân nhiệt tăng cao, cơ thể giảm thân nhiệt bằng việc toát mồ hôi.
+ Là dung môi hoà tan và vận chuyển các chất. Ví dụ: Quá trình hấp thụ và vận chuyển các chất trong cây luôn đi kèm với quá trình hấp thụ và vận chuyển nước.
+ Là nguyên liệu và môi trường diễn ra các phản ứng chuyển hoá. Ví dụ: Nước là nguyên liệu cho quá trình quang hợp.
- Nước là môi trường sống cho nhiều loài sinh vật. Ví dụ: Nước là môi trường sống của nhiều loài cá.
👨👩👧👦 Thảo luận
6. Em hãy kể tên một số loài sinh vật sống trong môi trường nước.
Một số loài sinh vật sống trong môi trường nước: Sứa biển, rong nho, cá chép, cá voi xanh, san hô, hải quỳ, cua đá, tôm hùm, ngao, hến,…
👨👩👧👦 Thảo luận
7. Điều gì sẽ xảy ra đối với cơ thể sinh vật khi thiếu nước kéo dài? Giải thích.
- Khi cơ thể sinh vật thiếu nước kéo dài, sinh vật yếu dần và chết.
- Giải thích: Khi mất nước, cơ thể không còn cơ chế điều hoà thân nhiệt, các chất tan không thể hoà tan để thẩm thấu vào các cơ quan và tế bào, sự vận chuyển các chất bị ngừng trệ, các phản ứng chuyển hoá trong cơ thể không diễn ra,… Tất cả những điều đó khiến cho cơ thể không duy trì được các hoạt động sống, và sinh vật sẽ chết.
📝 Củng cố
Tại sao khi cơ thể đang ra mồ hôi, nếu có gió thổi ta sẽ có cảm giác mát hơn?
Khi cơ thể đang ra mồ hôi, nếu có gió thổi, nước trong mồ hôi sẽ bốc hơi mang theo nhiệt cơ thể đang toả ra, làm giảm nhiệt độ bề mặt cơ thể nhanh chóng nên sẽ có cảm giác mát hơn.
♻️ Vận dụng
Tại sao khi bị nôn, sốt cao, tiêu chảy, chúng ta cần phải bổ sung nước bằng cách uống dung dịch oresol?
- Khi bị nôn, sốt cao, tiêu chảy cơ thể chúng ta bị mất một lượng nước lớn và các chất điện giải (các muối khoáng). Mà nước trong cơ thể là thành phần chủ yếu cấu tạo nên tế bào cơ thể sinh vật, có vai trò rất quan trọng trong hoạt động sống của sinh vật như: điều hoà thân nhiệt, dung môi hoà tan và vận chuyển các chất, làm nguyên liệu và môi trường diễn ra các phản ứng chuyển hoá trong cơ thể,… Bởi vậy, mất nước và chất điện giải sẽ khiến cơ thể không thể hoạt động bình thường.
- Dung dịch oresol có thành phần chủ yếu là nước và các chất điện giải.
→ Do đó, khi bị nôn, sốt cao, tiêu chảy, uống dung dịch oresol có tác dụng bù lại nước và chất điện giải đã mất cho cơ thể, giúp cơ thể phục hồi trạng thái sinh lí bình thường.
✍️ Ghi nhớ
Nước là thành phần chủ yếu cấu tạo nên tế bào cơ thể sinh vật. Nước có vai trò rất quan trọng trong các hoạt động sống của sinh vật như: điều hoà thân nhiệt, dung môi hoà tan và vận chuyển các chất, nguyên liệu và môi trường diễn ra các phản ứng chuyển hoá.
2. VAI TRÒ CỦA CÁC CHẤT DINH DƯỠNG ĐỐI VỚI CƠ THỂ SINH VẬT
Tìm hiểu vai trò của các chất dinh dưỡng
- Chất dinh dưỡng là các chất hoá học được cơ thể sinh vật hấp thụ từ môi trường bên ngoài (thức ăn, phân bón ...), có vai trò cung cấp nguyên liệu cấu tạo nên tế bào, tham gia các phản ứng hoá học trong tế bào và cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống, sinh trưởng và phát triển của cơ thể sinh vật.
- Ở động vật, chất dinh dưỡng gồm bốn nhóm chính: carbohydrate (chất bột đường), lipid (chất béo), protein (chất đạm), vitamin và chất khoáng. Trong đó, carbohydrate, lipid và protein là các chất cung cấp năng lượng; còn vitamin và chất khoáng là các chất không cung cấp năng lượng cho cơ thể.
- Ở thực vật, chất dinh dưỡng là các muối khoáng được rễ hấp thụ từ đất. Dựa vào tỉ lệ có trong tế bào mà muối khoáng được chia thành:nhóm chiếm tỉ lệ lớn gồm có C, H, O, N, P, ... tham gia cấu tạo nên cơ thể thực vật, trong đó, N có vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển ở thực vật vì N là thành phần cấu tạo protein và chất diệp lục; nhóm có tỉ lệ nhỏ gồm Fe, Zn, Cu, Mo, ... tham gia vào điều hoà quá trình trao đổi chất (ví dụ: Fe là thành phần của nhiều enzyme, ...).
- Các chất dinh dưỡng sau khi được sinh vật hấp thụ vào cơ thể sẽ được sử dụng làm nguyên liệu cấu tạo nên các hợp chất đặc trưng cho tế bào và cơ thể. Các hợp chất đặc trưng này sẽ tham gia cấu tạo nên tế bào và cơ thể sinh vật.
|
Nhóm chất |
Vai trò |
|
Carbohydrate |
Tham gia cấu tạo tế bào, cung cấp năng lượng. |
|
Lipid |
Tham gia cấu tạo màng sinh chất, dự trữ và cung cấp năng
lượng cho cơ thể. |
|
Protein |
Tham gia cấu tạo tế bào, cung cấp năng lượng, điều hoà các
hoạt động của tế bào và cơ thể, vận chuyển các chất, ... |
|
Vitamin và chất khoáng |
Tham gia cấu tạo tế bào, enzyme, ... Tham gia vào nhiều hoạt
động chức năng sinh lí của tế bào và cơ thể (trao đổi chất, miễn dịch, ...). |
👨👩👧👦 Thảo luận
8. Chất dinh dưỡng là gì? Sinh vật có thể lấy chất dinh dưỡng từ những nguồn nào?
- Khái niệm chất dinh dưỡng: Chất dinh dưỡng là các chất hoá học được cơ thể sinh vật hấp thụ từ môi trường bên ngoài (thức ăn, phân bón,…), có vai trò cung cấp nguyên liệu cấu tạo nên tế bào, tham gia các phản ứng hoá học trong tế bào và cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống, sinh trưởng và phát triển của cơ thể sinh vật.
- Nguồn cung cấp các chất dinh dưỡng cho sinh vật: Động vật có thể lấy chất dinh dưỡng từ môi trường qua thức ăn; còn thực vật có thể lấy chất dinh dưỡng từ đất, phân bón.
👨👩👧👦 Thảo luận
9. Ở sinh vật, các chất dinh dưỡng được chia thành những nhóm nào? Dựa vào đâu để chia thành các nhóm đó?
- Ở động vật, các chất dinh dưỡng được chia thành 4 nhóm dựa vào bản chất hoá học cơ thể là: carbohydrate (chất đường bột), lipid (chất béo), protein (chất đạm), vitamin và chất khoáng. Trong đó, carbohydrate, lipid, protein là các chất cung cấp năng lượng; còn vitamin và chất khoáng là các chất không cung cấp năng lượng cho cơ thể.
- Ở thực vật, chất dinh dưỡng là muối khoáng. Dựa vào tỉ lệ có trong tế bào mà muối khoáng được chia thành: nhóm có tỉ lệ lớn (C, H, O, N, P,…) tham gia cấu tạo nên cơ thể thực vật; nhóm có tỉ lệ nhỏ (Fe, Zn, Cu, Mo,…) tham gia vào điều hoà quá trình trao đổi chất.
👨👩👧👦 Thảo luận
10. Chất dinh dưỡng có những vai trò gì đối với cơ thể sinh vật?
Vai trò của các chất dinh dưỡng đối với cơ thể sinh vật:
- Cung cấp nguyên liệu cấu tạo nên các thành phần của tế bào, giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển.
- Cung cấp năng lượng.
- Tham gia điều hoà các hoạt động sống của tế bào và cơ thể.
📝 Củng cố
Tại sao chúng ta cần phải ăn nhiều loại thức ăn khác nhau?
Chúng ta cần phải ăn nhiều loại thức ăn khác nhau vì:
- Cơ thể cần nhiều loại chất dinh dưỡng khác nhau để cung cấp nguyên liệu, năng lượng và tham gia các phản ứng hoá học trong tế bào, cơ thể.
- Tuy nhiên, mỗi loại thức ăn chỉ cung cấp một hoặc một số chất dinh dưỡng chủ yếu nhất định.
→ Việc ăn nhiều loại thức ăn khác nhau để cung cấp đầy đủ các loại chất dinh dưỡng, không cung cấp thừa hoặc thiếu một nhóm chất dinh dưỡng nào đó cho cơ thể.
✍️ Ghi nhớ
Các chất dinh dưỡng có vai trò cung cấp nguyên liệu cấu tạo nên các thành phần của tế bào, giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển; cung cấp năng lượng; tham gia điều hoà các hoạt động sống của tế bào và cơ thể.
BÀI TẬP
✍️ Bài tập
1. Hình bên mô tả ba người A, B, C đang ở các mức cân nặng khác nhau. Trong đó, người B có mức cân nặng bình thường. Quan sát hình và trả lời các câu hỏi sau:
a) Hình ảnh của người A và người C đang thể hiện vấn đề gì?
b) Theo em, vấn đề đó có thể xuất phát từ những nguyên nhân nào?
c) Để khắc phục được vấn đề trên, chúng ta cần có những biện pháp nào?
a) Hình ảnh của người A đang thể hiện bị suy sinh dưỡng; hình ảnh người C đang thể hiện bị béo phì.
b) Vấn đề suy dinh dưỡng hoặc béo phì có thể xuất phát từ một số nguyên nhân chủ yếu như:
- Chế độ ăn uống chưa phù hợp (ăn quá nhiều hoặc quá ít, không cân đối các loại thức ăn).
- Sử dụng các chất kích thích (rượu, bia, thuốc lá, thuốc phiện,…).
- Không có thói quen vận động, tập thể dục thể thao hợp lí.
- Tình trạng bệnh lí của cơ thể (bệnh dạ dày hoặc các bệnh liên quan đến hệ tiêu hoá, khả năng hấp thụ của cơ thể kém).
- Vấn đề tâm lí (lo âu, buồn bực).
- Do yếu tố di truyền.
c) Để khắc phục được vấn đề trên, chúng ta cần:
- Có chế độ dinh dưỡng hợp lí, cân đối.
- Tập thể dục thể thao, lao động vừa sức.
- Không sử dụng các chất kích thích.
- Tạo tâm lí lạc quan, vui vẻ.
- Nếu có bệnh lí liên quan đến khả năng tiêu hoá và hấp thụ chất dinh dưỡng thì cần chữa trị kịp thời.
✍️ Bài tập
2. Nước là một yếu tố điều tiết nhiệt độ môi trường vì chúng có khả năng hấp thụ một lượng nhiệt tương đối lớn từ không khí khi quá nóng hoặc thải nhiệt dự trữ khi quá lạnh cho phép các cơ thể sống có thể thích nghi với sự thay đổi của nhiệt độ môi trường.
Dựa vào thông tin trên, hãy trả lời các câu hỏi sau:
a) Tại sao môi trường nước có nhiệt độ ổn định hơn so với môi trường trên cạn?
b) Khi nghe dự báo thời tiết sắp trở nên giá rét, những người nông dân thường tưới nước cho cây trồng vào buổi sáng khi có ánh nắng mặt trời. Việc làm này giúp ích gì cho cây?
a) Môi trường nước có nhiệt ổn định hơn môi trường cạn vì: Nước có khả năng hấp thụ một lượng nhiệt tương đối lớn khi quá nóng hoặc thải nhiệt dự trữ khi quá lạnh. Điều này giúp cho nhiệt độ môi trường nước được giữ ổn định hơn.
b) Khi nghe dự báo thời tiết sắp trở nên giá rét, những người nông dân thường tưới nước cho cây trồng vào buổi sáng khi có ánh nắng mặt trời để nước có thể hấp thụ được nhiệt từ không khí và dữ trữ lại rồi khi nhiệt độ xuống thấp, nước sẽ toả nhiệt vào không khí làm ấm cho cây, giúp cây thực hiện được các hoạt động sinh lí bình thường.
