Các dạng toán trong quá trình giảm phân năm 2024

Cơ quan chủ quản: Công ty Cổ phần Đầu tư và Dịch vụ Giáo dục MST: 0102183602 do Sở kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội cấp ngày 13 tháng 03 năm 2007 Địa chỉ: - Văn phòng Hà Nội: Tầng 4, Tòa nhà 25T2, Đường Nguyễn Thị Thập, Phường Trung Hoà, Quận Cầu Giấy, Hà Nội. - Văn phòng TP.HCM: 13M đường số 14 khu đô thị Miếu Nổi, Phường 3, Quận Bình Thạnh, TP. Hồ Chí Minh Hotline: 19006933 – Email: hotro@hocmai.vn Chịu trách nhiệm nội dung: Phạm Giang Linh

Giấy phép cung cấp dịch vụ mạng xã hội trực tuyến số 597/GP-BTTTT Bộ Thông tin và Truyền thông cấp ngày 30/12/2016.

• 1. L I Ệ U Ô N T H I T H P T M Ô N S I N H H Ọ C Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection VẬN DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN TRONG GIẢI BÀI TẬP ÔN THI THPTQG MÔN SINH HỌC - HUỲNH THANH THẢO (286 TRANG) WORD VERSION | 2023 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594 Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group vectorstock.com/28062415
• 2. NGUYÊN PHÂN – GIẢM PHÂN – THỤ TINH A. Công thức và bài tập nguyên phân Kì Trung gian Đầu Giữa Sau Cuối Bộ NST 2n kép 2n kép 2n kép 4n đơn 2n đơn Nhận xét: Chỉ có kì trung gian mang bộ NST 4n đơn, các kì còn lại đều 2n. Gọi a là số tế bào (TB) mẹ ban đầu có bộ NST lưỡng bội là 2n, k là số lần nguyên phân liên tiếp. 1. Tổng số TB con được tạo thành 2. Số TB mới được tạo thành từ nguyên liệu môi trường 3. Số TB mới được tạo thành hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường Ví dụ 1: Bốn hợp tử của cùng một loài nguyên phân liên tiếp 4 đợt bằng nhau. Tổng số tế bào con được tạo thành là bao nhiêu? Tổng số tế bào con mới được tạo thành từ nguyên liệu môi trường là bao nhiêu? Hướng dẫn giải ∑ Tổng số tế bào con được tạo ra tế bào con. ∑ Tổng số tế bào con mới được tạo thành từ nguyên liệu môi trường tế bào. 4. Tổng NST có trong các TB con 5. Tổng số NST môi trường nội bào cung cấp 6. Số tâm động = số NST 7. Số cromatit = 2 × số NST kép Ví dụ 2: Có 10 hợp tử của cùng một loài nguyên phân một số lần bằng nhau và đã sử dụng của môi trường nội bào nguyên liệu tương đương với 2480 NST đơn. Trong các tế bào con được tạo thành, số NST mới hoàn toàn được tạo ra từ nguyên liệu môi trường là 2400. Xác định tên loài và số lần nguyên phân của mỗi hợp tử nói trên. Hướng dẫn giải ∑ Gọi 2n bộ NST của loài, k là số lần nguyên phân ∑ Áp dụng công thức số NST MTCC: ∑ Số NST mới hoàn toàn được tạo thành ∑ Giải hệ (1) và (2):
• 3. là ruồi giấm và số lần nhân đôi của mỗi hợp tử ban đầu là 5 lần. Ví dụ 3: Một cặp nhiễm sắc thể tương đồng, mà mỗi nhiễm sắc thể có 400 nuclêôxôm. Mỗi đoạn nối ADN trung bình có 80 cặp nuclêôtit. Số đoạn nối ít hơn số nuclêôxôm. Khi cặp NST đó tái bản 2 lần liên tiếp, môi trường nội bào đã cung cấp nguyên liệu tạo nên các nuclêôxôm tương đương với bao nhiêu nuclêôxôm? Số lượng prôtêin histon các loại cần phải cung cấp là bao nhiêu? Hướng dẫn giải ∑ Số nuclêôxôm MTCC cho 1 cặp NST ∑ Số prôtêin histon có trong 1 NST ∑ Số prôtêin histon MTCC cho 1 cặp NST 8. Giả sử có a tế bào có số lần nguyên phân lần lượt là: x1, x2, x3,… xa (ĐK: nguyên dương) → Tổng số TB con Ví dụ 4: Ba tế bào A, B, C có tổng số lần nguyên phân là 10 và tạo ra 36 tế bào con. Biết số lần nguyên phân của tế bào B gấp đôi số lần nguyên phân của tế bào A. Tìm số lần nguyên phân và số tế bào con tạo ra từ mỗi tế bào A, B, C. Hướng dẫn giải ∑ Gọi a, b, c lần lượt là số lần nguyên phân của các tế bào A, B, C. (a, b, c < 10) ∑ Ta có: ∑ Nhập vế trái biểu thức (*) vào máy tính, cho a chạy từ 1, 2, 3, … Nhận thấy giá trị a = 2 thỏa mãn. ∑ Vậy a = 2; b = 4; c = 4. Ví dụ 5: Cho hai cây cùng loài giao phấn với nhau thu được các hợp tử. Một trong các hợp tử đó nguyên phan bình thường liên tiếp 4 lần đã tạo ra các tế bào con có tổng số 384 nhiễm sắc thể ở trạng thái chưa nhân đôi. Cho biết quả trình giảm phân của cây dung làm bố không xảy ra đột biến và không có trao đổi chéo đã tạo ra tối đa 256 loại giao tử. Số lượng nhiễm sắc thể có trong một tế bào con được tạo ra trong quá trình nguyên phân này là A.2n = 26. B. 3n = 24. C. 3n = 36. D. 2n = 16. Hướng dẫn giải ∑ Số loại giao tử tối đa của cơ thể được tính theo công thức: 2n với n là số cặp NST có cấu trúc khác nhau. ∑ Như vậy: ∑ Gọi a là số NST có trong hợp tử. Ta có ∑ Chọn B.
• 4. và bài tập giảm phân – thụ tinh Gọi a là số tế bào (TB) mẹ ban đầu có bộ ST lưỡng bội là 2n. 1. Có a TB sinh dục sơ khai sau k lần nguyên phân sẽ tạo ra a × 2k TBSD chín (TB sinh tinh hoặc sinh trứng). 2. Môi trường nội bào cần cung cấp nguyên liệu tương ứng với số NST đơn cho k lần nguyên phân liên tiếp 3. Tổng số NST môi trường nội bào cung cấp cho quá trình giảm phân chính bằng tổng số NST của các TB tham gia giảm phân 4. Tổng nguyên liệu môi trường cung cấp cho a TBSDSK sau k lần nguyên phân liên tiếp và thực hiện giảm phân (cho toàn bộ quá trình NP – GP). Ví dụ 1: Ở ruồi giấm có bộ NST lưỡng bội 2n = 8. Xét ba tế bào sinh dục sơ khai ở vùng sinh sản đều nguyên phân liên tiếp 6 đợt. Sau đó có 1,5625% tế bào con trải qua giảm phân. Xác định số NST đơn môi trường cần phải cung cấp cho quá trình giảm phân là Hướng dẫn giải ∑ Số tế bào con tham gia vào quá trình giảm phân ∑ Số NST đơn cung cấp cho quá trình giảm phân Ví dụ 2: Tại vùng sinh sản của một ống dẫn sinh dục cái có 5 tế bào sinh dục sơ khai đều nguyên phân 4 đợt. Các tế bào con tạo ra đều trở thành các tế bào sinh trứng. Các tế bào này chuyển sang vùng chín tiếp tục nhận của môi trường 6240 NST đơn. Tính bộ NST lưỡng bội của loài nói trên. Hướng dẫn giải ∑ Gọi 2n là bộ NST của loài. ∑ Áp dụng công thức số NST MTCC cho giảm phân 4. Tính số giao tử và hợp tử hình thành v Qua giảm phân: - Một tế bào sinh tinh tạo ra 4 tinh trùng. - Một tế bào sinh trứng tạo ra 1 trứng và 3 thể định hướng. v Do đó: - Số tinh trùng tạo ra = số tế bào sinh tinh × 4 - Số tế bào trứng tạo ra = số tế bào sinh trứng - Số thể định hướng (thể cực) = số tế bào sinh trứng × 3 v Tạo hợp tử (ở loài có con cái XX, đực XY) - Một tinh trùng loại X kết hợp với trứng tạo thành một hợp tử XX, một tinh trùng Y kết hợp với trứng tạo thành một hợp tử XY. - Số hợp tử XX = số tinh trùng X thụ tinh. - Số hợp tử XY = số tinh trùng Y thụ tinh.
• 5. Một tế bào sinh dục sơ khai đực và 1 tế bào sinh dục sơ khai cái đều nguyên phân liên tiếp 5 lần. Các tế bào con đều chuyển sang vùng sinh trưởng và qua vùng chín giảm phân bình thường. Xác định số lượng giao tử đực và cái được tạo thành. Hướng dẫn giải ∑ Số loại giao tử đực ∑ Số loại giao tử cái B. Tính số hợp tử Trong quá trình thụ tinh, một trứng (n) kết hợp với 1 tinh trùng (n) tạo ra hợp tử (2n) Số hợp tử = số tinh trùng thụ tinh = số trứng thụ tinh C. Hiệu suất thụ tinh: là tỉ số phần tram giữa giao tử được thụ tinh trên tổng số giao tử được tạo ra ÿ Hiệu suất thụ tinh của tinh trùng % ÿ Hiệu suất thụ tinh của trứng % Ví dụ 1: Một hợp tử của một loài nguyên phân liên tiếp một số lần đã lấy nguyên liệu của môi trường nội bào tương đương 7140 NST đơn. Các tế bào con tạo ra sau nguyên phân tiếp tục đi vào vùng chín để thực hiện quá trình giảm phân tạo tinh trùng. Hãy xác định: a) Số lần nguyên phân của hợp tử. Biết bộ NST lưỡng bội của loài là 2n = 28. b) Tổng số NST môi trường cung cấp cho toàn bộ quá trình trên là bao nhiêu? c) Tính số hợp tử được tạo thành biết hiệu suất thụ tinh của tinh trùng là 6,25%. Hướng dẫn giải a) Số lần nguyên phân của hợp tử: lần b) Số NST môi trường cung cấp cho toàn bộ quá trình trên: Tổng số NST MTCC = Số NST MTCC cho nguyên phân + Số NST MTCC cho giảm phân Tổng số NST MTCC c) Số hợp tử được tạo thành hợp tử. Ví dụ 2: Một thỏ cái sinh được 6 con. Biết hiệu suất thụ tinh của trứng là 50%, của tinh trùng là 6,25%. Tìm số tế bào sinh tinh và số tế bào sinh trứng đã tham gia vào quá trình trên. Hướng dẫn giải ∑ Tổng số trứng tham gia thụ tinh Số tế bào sinh trứng = 12 tế bào. ∑ Tổng số tinh trùng tham gia thụ tinh ∑ Số tế bào sinh tinh = 96 : 4 = 24 tế bào.
• 6. Tại vùng sinh sản của một loài có bộ NST 2n = 40. Xét 5 hợp tử nguyên phân liên tiếp với số lần bằng nhau đã tạo ra tất cả 51200 NST trong các tế bào con; trong đó có 55% số tế bào không đi vào vùng chín giảm phân tạo giao tử. Trong số các giao tử tham gia và thụ tinh chỉ có 3,125% giao tử thụ tinh tạo thành 18 hợp tử. Có một số phát biểu như sau: 1. Số lần nguyên phân của mỗi hợp tử ở vùng sinh sản là 7 lần. 2. Số tế bào tham gia giảm phân tạo giao tử là 576 tế bào. 3. Giới tính của cơ thể đang xét đến là cái. 4. Nếu hiệu suất thụ tinh của giới còn lại là 1% thì số tế bào sinh giao tử của giới đó là 450 tế bào. A. 1. B. 2. C. 4. D. 3. Hướng dẫn giải ∑ Gọi k là số lần nguyên phân của mỗi hợp tử. ∑ Số NST trong các tế bào con được tính theo công thức: ∑ 55% số tế bào không đi vào vùng chín giảm phân tạo giao tử → có 45% tế bào tham gia giảm phân → Số tế bào tham gia giảm phân tế bào → (2) đúng. ∑ Gọi a là số giao tử mà mỗi tế bào tạo ra. ∑ Ta có: → Đây là cơ thể cái → (3) đúng. ∑ Tổng số tinh trùng tham gia thụ tinh tế bào. → Số tế bào sinh tinh → (4) đúng. ∑ Vậy có 3 phát biểu đúng 2, 3, 4. ∑ Chọn D. 5. (Nâng cao) Số lượng thoi tơ vô sắc được hình thành (hoặc bị phá hủy) để tạo ra các tế bào con sau k đợt nguyên phân: 2k – 1. Số lượng thoi tơ vô sắc hình thành (hoặc phá hủy) để cho a × 2k tế bào sinh dục thực hiện giảm phân = a × 2k × 3 6. Số loại trứng (hoặc số loại tinh trùng) tạo ra khác nhau về nguồn gốc NST: 2n (n là số cặp NST) 7. Số cách sắp xếp NST ở kỳ giữa I của giảm phân: Có 1 cặp NST → có 1 cách sắp xếp Có 2 cặp NST → có 2 cách sắp xếp Có 3 cặp NST → có 3 cách sắp xếp Vậy nếu có n cặp NST sẽ có 2n-1 cách sắp xếp NST ở kì giữa I. 8. (Nâng cao) Ở thực vật mỗi tế bào sinh hạt phấn, khi kết thúc giảm phân tạo ra được 4 tế bào đơn bội, mỗi tế bào này tiếp tục nguyên phân 2 lần chỉ tạo nên 3 tế bào đơn bội, hình thành nên hạt phấn chín. Vậy số lượng tế bào đơn bội tạo ra từ 2k tế bào thành hạt phấn bằng ¸ Đối với tế bào sinh noãn cầu, mỗi tế bào sau khi kết thúc giảm phân tạo ra 4 tế bào đơn bội trong đó có một tế bào kích thước lớn lại tiếp tục nguyên phân liên tiếp 3 đợt vừa để tạo ra 8 tế bào con đơn
• 7. có 1 tế bào trứng chín. Vậy nếu có 2k tế bào sinh noãn khi kết thúc quá trình tạo giao tử sẽ tạo được một số lượng tế bào đơn bội D. Tính thời gian nguyên phân 1. Thời gian của 1 chu kì nguyên phân là thời gian của 5 giai đoạn, có thể được tính kì trung gian đến hết kì cuối. 2. Thời gian qua các đợt nguyên phân là tổng thời gian của các đợt nguyên phân liên tiếp. ÿ Tốc độ nguyên phân không thay đổi: Khi thời gian của đợt nguyên phân sau luôn bằng thời gian của đợt nguyên phân trước. TG = thời gian mỗi đợt × số đợt nguyên phân. ÿ Tốc độ nguyên phân thay đổi: Nhanh dần đều: khi thời gian của đợt phân bào sau ít hơn thời gian của đợt phân bào trước là 1 hằng số (ngược lại, thời gian của nguyên phân giảm dần đều) Ví dụ: Thời gian của đợt nguyên phân 1: 30 phút 30 phút Thời gian của đợt nguyên phân 2: 28 phút 32 phút Thời gian của đợt nguyên phân 3: 26 phút 34 phút Nhanh dần đều Chậm dần đều Vậy: Thời gian qua các đợt phân bào liên tiếp là tổng của dãy cấp số cộng mà mỗi số hạng là thời gian của 1 đợt nguyên phân. Tổng thời gian
• 8. giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học – Nguyên phân – Giảm phân – Thụ tinh Bài 1: Tại vùng sinh trưởng của một cơ thể của một loài động vật, xét một nhóm tế bào A trong thời gian 192 giờ đã tạo ra tất cả 5120 tế bào con và môi trường nội bào phải cung cáp 183600 NST đơn. Biết mỗi chu kì tế bào kéo dài 24 giờ và kì trung gian chiếm 10% của chu kì tế bào; thời gian của kì đầu; kì giữa; kì sau và kì cuối lần lượt hơn nhau 60 phút. Có 45% tế bào ở vùng sinh trưởng tiếp tục di chuyển đến vùng chín thực hiện giảm phân. Biết một trứng thụ tinh với một tinh trùng tạo thành một hợp tử. Quá trình thụ tinh giữa trứng và tinh trùng kết thúc thu được 6912 hợp tử. Biết hiệu suất thụ tinh của trứng và tinh trùng đều bằng 75%. Hãy xác định a) Số chu kì tế bào tại vùng sinh sản và bộ NST lưỡng bội của loài. b) Số tế bào ở vùng sinh trưởng ban đầu và số tế bào sinh giao tử. c) Thời gian của mỗi chu kì trong chu kì tế bào. d) Cơ thể loài động vật trên là đực hay cái. e) Số NST tiêu biểu của cả 3 quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh. Hướng dẫn giải a) Mỗi chu kì tế bào kéo dài 24 giờ thì trong 192 giờ thì số chu kì tế bào là 192 : 24 = 8 b) Số tế bào ở vùng sinh trưởng: ∑ Gọi a là số tế bào của nhóm tế bào A với 2n là bộ NST của loài. ∑ Theo đề ta có: ∑ ∑ Số tế bào sinh giao tử tế bào. c) Thời gian của mỗi kì trong chu kì tế bào. ∑ Thời gian của kì trung gian giờ ∑ Tổng thời gian của các kì còn lại giờ. ∑ Thời gian của kì đầu, kì giữa, kì sau, kì cuối lần lượt hơn nhau 60 phút → ta có thể xem thời gian của các kì này là 1 cấp số nhân có tổng là 21,6 giờ; số hạng là 4; công sai là 60 phút = 1 giờ. Gọi t là thời gian kì đầu. ∑ Áp dụng công thức tính tổng cấp số cộng: ∑ Vậy thời gian của kì đầu, kì giữa, kì sau, kì cuối lần lượt là 3,9 giờ; 4,9 giờ; 5,9 giờ; 6,9 giờ. ☼ Cách khác: Gọi t là thời gian kì đầu → thời gian của kì giữa, kì sau, kì cuối lần lượt là (t+1); (t+2); (t+3) giờ. Ta có: t + t + 1 + t + 2 + t + 3 = 21,6 t = 3,9 giờ. d) Gọi x là số giao tử sinh ra từ một tế bào sinh giao tử. Đây là cơ thể đực.
• 9. tiêu biến trong: ∑ Nguyên phân = 0 ∑ Giảm phân: ∑ Thụ tinh: ∑ Tổng số NST tiêu biến Bài 2: (Đề thi giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học – Bộ GD&ĐT – 2007) Một tế bào sinh dục sơ khai của gà (2n = 78 NST) nguyên phân liên tiếp một số đợt tạo ra các tế bào con có 39780 NST hoàn toàn mới. Các tế bào con sinh ra đều trở thành tế bào sinh trứng giảm phân cho trứng. Hiệu suất thụ tinh của trứng là 25%, của tinh trùng là 3,2%. Mỗi trứng thụ tinh với 1 tinh trùng tạo ra một hợp tử bình thường. a) Tìm số lần nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai ban đầu và số hợp tử hình thành. b) Tính số lượng tế bào sinh tinh cần thiết cho quá trình thụ tinh. Hướng dẫn giải a) Tìm số lần nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai ban đầu và số hợp tử hình thành. ∑ Gọi k là số lần nguyên phân ∑ ∑ Số hợp tử được tạo thành b) Tính số lượng tế bào sinh tinh cần thiết cho quá trình thụ tinh. ∑ Tổng số tinh trùng tham gia thụ tinh ∑ Số tế bào sinh tinh tế bào. Bài 3: (Đề thi giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học – Bộ GD&ĐT – 2007) Ở loài ong mật, 2n = 32; trứng khi được thụ tinh sẽ nở thành ong chúa hoặc ong thợ tùy điều kiện về dinh dưỡng, còn trứng không được thụ tinh thì nở thành ong đực. Một ong chúa đẻ được một số trứng trong đó có trứng được thụ tinh và trứng không được thụ tinh. Có 80% số trứng được thụ tinh nở thành ong thợ, 60% số trứng không được thụ tinh nở thành ong đực. Các trứng còn lại đều không nở và bị tiêu biến. Trong các trứng nở thành ong thợ và ong đực nói trên chứa tổng số 155136 nhiễm sắc thể, biết rằng số ong đực con bằng 2% số ong thợ con. a) Tìm số ong thợ con và số ong đực con. b) Tổng số trứng được ong chúa đẻ ra trong lần nói trên là bao nhiêu? c) Nếu số tinh trùng trực tiếp thụ tinh với các trứng chiếm 1% so với tổng số tinh trùng hình thành thì tổng số nhiễm sắc thể trong các tinh trùng và tế bào trứng bị tiêu biến là bao nhiêu? Hướng dẫn giải a) Tìm số ong thợ con và số ong đực con: ∑ Gọi a, b lần lượt là số ong thợ và ong đực con:
• 10. Tổng số trứng được ong chúa đẻ ra trong lần nói trên ∑ Tổng số trứng được thụ tinh ∑ Tổng số trứng không thụ tinh ∑ Tổng số trứng ong chúa đẻ ra c) Tổng số nhiễm sắc thể trong các tinh trùng và tế bào trứng bị tiêu biến: ∑ Tổng số tinh trùng hình thành ∑ Số tinh trùng bị tiêu biến ∑ Số trứng thụ tinh bị tiêu biến ∑ Số trứng không thụ tinh bị tiêu biến ∑ Tổng số nhiễm sắc thể trong các tinh trùng và tế bào trứng bị tiêu biến: Bài 4: (Đề thi giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học – Bộ GD&ĐT – 2007) Trong cơ quan sinh sản của một loài động vật, tại vùng sinh sản có 5 tế bào sinh dục A, B, C, D và E trong cùng một thời gian đã phân chia liên tiếp một số lần và môi trường nội bào đã cung cấp nguyên liệu tương đương với 702 nhiễm sắc thể đơn. Các tế bào con sinh ra đều chuyển qua vùng chín giảm phân và đòi hỏi môi trường nội bào cung cấp thêm nguyên liệu tương đương với 832 nhiễm sắc thể đơn để hình thành 128 giao tử. a) Xác định bộ NST 2n của loài? b) Xác định giới tính của cá thể trên? Hướng dẫn giải a) Xác định bộ NST 2n của loài: ∑ Gọi kA; kB; kC; kD; kE lần lượt là số lần nguyên phân của mỗi tế bào sinh dục A, B, C, D, E. 2n là bộ NST của loài. ∑ Số NST MTCC cho nguyên phân: ∑ Số NST MTCC cho giảm phân: ∑ Giải hệ (1) và (2): Từ (1) → b) Giới tính của cá thể trên: ∑ Gọi a là số giao tử sinh ra từ mỗi tế bào sinh dục sơ khai. ∑ Từ (2) → Số tế bào sinh dục sơ khai ban đầu ∑ Ta có: Vậy cơ thể trên là cơ thể đực.
• 11. hợp tử có 2n = 16 nguyên phân liên tiếp. Biết chu kỳ nguyên phân là 40 phút, tỉ lệ thời gian giữa giai đoạn chuẩn bị với quá trình phân chia chính thức là 3/1. Thời gian của kỳ trước, kỳ giữa, kỳ sau và kỳ cuối tương ứng với tỉ lệ 1 : 1,5 : 1 : 1,5. Theo dõi quá trình nguyên phân của hợp tử từ đầu giai đoạn chuản bị của lần phân bào đầu tiên. 1. Tính thời gian của mỗi kỳ trong quá trình phân bào trên? 2. Xác định số tế bào, số cromatit, số NST cùng trạng thái của nó trong các tế bào ở 2 giờ 34 phút? Hướng dẫn giải 1. Tính thời gian của mỗi kỳ trong quá trình phân bào: ∑ Thời gian kì trung gian phút. ∑ Tổng thời gian của các kì còn lại Phút. ∑ Thời gian kì trước = thời gian kỳ sau phút. ∑ Thời gian kì giữa = thời gian kì cuối phút. 2. 2 giờ 34 phút = 154 phút. ∑ Sau 40 × 3 = 120 phút đầu tiên, tế bào hoàn thành xong 3 lần phân bào. ∑ Sau 30 phút tiếp theo, tế bào vừa hoàn thành kì trung gian của lần phân bào thứ 4. ∑ Sau 2 phút tiếp theo, tế bào hoàn thành xong kì trước của lần phân bào thứ 4. ∑ 2 phút còn lại, tế bào đang ở kì giữa của lần phân bào thứ 4. ∑ Số tế bào tế bào. ∑ Số NST NST kép. ∑ Số cromatit . Bài 6: Ở vùng chín, các tế bào sinh trứng đang thực hiện quá trình giảm phân tạo giao tử. Có một số tế bào có cặp NST giới tính XX không phân li ở lần phân bào I. Biết số tế bào sinh trứng có đột biến trên bằng 1/8 số tế bào sinh trứng giảm phân ở vùng chín và đã hình thành 52 thể định hướng không chứa X (O) và 44 thể định hướng có XX. Hãy xác định số lượng mỗi loại trứng đột biến và số lượng trứng bình thường. Hướng dẫn giải ∑ Gọi x là số tế bào giảm phân tạo ra trứng XX ∑ Số thể cực chứa XX = x ∑ Số thể cực không chứa X = 2x ∑ Gọi y là số tế bào giảm phân tạo ra trứng không chứa X ∑ Số thể cực không chứa X = y ∑ Số thể cực chứa XX = 2y
• 12. ta có: (tế bào) ∑ Tổng số tế bào sinh trứng ở vùng chín tế bào. ∑ Số tế bào giảm phân bình thường Tế bào. ∑ Số lượng trứng tạo ra: + Đột biến: XX = 20, O = 12. + Bình thường = 224.
• 13. I TẬP VI SINH VẬT LY ́ THUYÊ ́ T VỀ SỰ SINH TRƯƠ ̉ NG VÀ PHA ́ T TRIỀ N CỦ A VI KHUÂ ̉ N ∑ Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn được hiểu là sự tăng số lượng tế bào của vi khuẩn. ∑ Nếu các thành phần của môi trường sống của vi khuẩn hoàn toàn phù hợp với đời sống của nó thı̀ vi khuẩn sẽ tăng trưởng, tăng khối lượng và thể tı́ch, tổng hợp các thành phần hữu cơ cho đến khi kı́ch thước tăng gấp đôi, vi khuẩn sẽ phân chia từ một tế bào thành hai tế bào. Hai tế bào này sẽ tiếp tục sinh trưởng và phân chia để cho ra 4, 8, 16, … tế bào. ∑ Một số thông số được sử dụng trong da ̣ng bài tâ ̣p này là: ¸ Nồng độvi khuẩn: số lượng tế bào vi khuẩn trên một đơn vi ̣thể tı́ch (số tế bào/ml) ¸ Thời gian thế hê ̣(ký hiê ̣u là g): thời gian từ khi 1 tế bào mới sinh ra cho đến khi nó phân chia hay là thời gian để số lượng tế bào trong quần thể vi khuẩn tăng gấp đôi ( đơn vi ̣ : phút/ thế hê ̣ hoă ̣c giờ/ thế hê ̣). ¸ Số lượng tế bào vi khuẩn: ở thời điểm lúc đầu là , sau một khoảng thời gian t (phút hoă ̣c giờ) ký hiê ̣u là . ¸ Hằng số tốc độphân chia ( ký hiê ̣u là C): là số lần phân chia trong một đơn vi ̣thời gian hay giá tri ̣nghi ̣ ch đảo của thời gian thế hê ̣. ∑ Đường cong sinh trưởng của vi khuẩn là đường biểu diễn sự phụ thuộc của số lượng tế bào vi khuẩn và thời gian nuôi cấy . Đường cong sinh trưởng của vi khuẩn có 4 pha chủ yếu: v Pha lag (pha mở đầu, pha thı́ch nghi): pha này được tı́nh từ khi cấy tế bào vào môi trường cho đến khi tế bào bắt đầu phân chia. v Pha log (pha lũy thừ a): vi khuẩn sinh trưởng và phát triển theo lũy thừ a. v Pha cân bằng: số lượng tế bào mới sinh ra bằng số lượng tế bào cũ chết đi. v Pha suy vong: số lượng tế bào vi khuẩn giảm theo thời gian. ∑ Khuẩn la ̣c là một tâ ̣p hợp lớn hơn số lượng tế bào vi khuẩn được phát triển từ một tế bào và sinh trưởng ở cùng một nơi. Da ̣ng 1: Tı́nh số lượng tế bào ta ̣o ra sau quá trı̀nh nuôi cấy R CÔNG THƯ ́ C CẦ N NHƠ ́ : Gọi là số lượng tế bào VSV ở thời điểm ban đầu. n số thế hê ̣sinh trưởng của VSV ( thế hê ̣). g là thời gian thế hê ̣(phút/thế hê ̣hoă ̣c giờ/thế hê ̣). t là khoảng thời gian tế bào phân chia (giờ hoă ̣c phút). số lượng tế bào VSV ta ̣o ra sau thời gian t. 1. Số lượng tế bào VSV ta ̣o ra sau thời gian t:
• 14. hê ̣sinh trưởng của VSV: 3. Thời gian thế hê ̣: t g n = 4. Hằng số tốc độphân chia: Chư ́ ng minh công thư ́ c(*): Sau đây là những biến đổi toán học về logarit mà các ba ̣n được học trong chương trı̀nh Toán học Đa ̣i số lớp 12: Ta có: Logarit thâ ̣p phân 2 vế, ta được: & MỘT SÔ ́ BÀ I TẬP MINH HỌA Ví dụ 1: Nuôi cấy 2 loa ̣i vi sinh vâ ̣t A và B trong 2 môi trường khác nhau với số tế bào ban đầu đều bằng . Sau 3 giờ nuôi cấy, số tế bào của loa ̣i vi sinh vâ ̣t A đa ̣t , số tế bào của loa ̣i vi sinh vâ ̣t B đa ̣t . Biết pha lag kéo dài 1 giờ đối với cả 2 loa ̣i vi sinh vâ ̣t và tốc độsinh trưởng đă ̣c thù: ( g : thời gian một thế hê ̣). Tốc độ sinh trưởng đă ̣c thù của loa ̣i vi sinh vâ ̣t A và loa ̣i vi sinh vâ ̣t B là bao nhiêu? Hướng dẫn giải ∑ Vı̀ thời gian pha lag kéo dài 1 giờ nên thời gian pha log để quần thể VSV tăng số lượng tế bào là : giờ v Xét loa ̣i vi sinh vâ ̣t A ∑ Thời gian thế hê ̣của vi khuẩn A: (giờ / thế hê ̣) ∑ Tốc độsinh trưởng đă ̣c thù của loa ̣i vi sinh vâ ̣t A là: v Xét loa ̣i vi sinh vâ ̣t B
• 15. thế hê ̣của vi khuẩn B: (giờ / thế hê ̣). ∑ Tốc độsinh trưởng đă ̣c thù của loa ̣i vi sinh vâ ̣t A là: Ví dụ 2: Người ta nuôi cấy 2 chủng vi khuẩn vào hai môi trường dinh dưỡng thı́ch hợp, mỗi môi trường 5 ml. Chủng thứ nhất có tế bào, chủng thứ hai có tế bào. a) Số lượng tế bào của mỗi chủng trong 1ml dung di ̣ ch ta ̣i thời điểm 0 giờ là bao nhiêu? b) Sau 6 giờ nuôi cấy người ta đếm được ở chủng thứ nhất có tế bào/ml, ở chủng thứ hai có tế bào/ml. Thời gian 1 thế hê ̣của mỗi chủng trên là bao nhiêu ? Hướng dẫn giải a) Số lượng tế bào trong 1ml dung di ̣ ch của mỗi chủng ta ̣i thời điểm 0 giờ: - Chủng thứ nhất: tế bào/ml - Chủng thứ hai: tế bào/ml. b) Thời gian 1 thế hê ̣của mỗi chủng: - Chủng thứ nhất: (giờ/thế hê ̣). - Chủng thứ hai: (giờ/thế hê ̣).
• 16. Tı́nh số lượng tế bào trong bı̀nh nuôi cấy bằng cách đếm số lượng khuẩn la ̣c trên mă ̣t tha ̣ch Để xác đi ̣ nh số lượng tế bào của một loài vi khuẩn trong bı̀nh nuôi cấy có dung tı́ch V ml, người ta tiến hành pha loãng trong các ống nghiê ̣m có chứ a nước cất vô trùng theo sơ đồ sau: Trong ống nghiê ̣m cuối cùng lấy ra v’ ml dung di ̣ ch rồi trải đều lên bề mă ̣t môi trường đă ̣c trong đı̃a petri. Kết quả trong đı̃a petri có x khuẩn la ̣c phát triển. Hãy tı́nh số lượng tế bào có trong bı̀nh nuôi cấy. Hướng dẫn giải Gọi a là tổng số tế bào vi khuẩn trong bı̀nh nuôi cấy: ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong 1 ml di ̣ ch nuôi cấy (tế bào/ml) ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong ml di ̣ ch nuôi cấy (tế bào/ml) ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong ml di ̣ ch nuôi cấy ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong ml di ̣ ch nuôi cấy ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong ml di ̣ ch nuôi cấy ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong ml di ̣ ch nuôi cấy ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong v’ ml di ̣ ch nuôi cấy Mă ̣t khác : Trong v’ ml dung di ̣ ch nuôi cấy lấy từ ống nghiê ̣m cuối cùng sau đó cấy vào đı̃a petri để quan sát khuẩn la ̣c. Số khuẩn la ̣c đếm được là x (2) Từ (1) và (2) suy ra:
• 17. BÀ I TẬP MINH HỌA Ví dụ 1: (Trı́ch đề thi Giải toá n trên má y tı́nh cầm tay môn Sinh Học – Bộ GD&ĐT – 2011 ) Để xác đi ̣ nh số lượng tế bào của một loài vi khuẩn trong bı̀nh nuôi cấy có dung tı́ch 8,12 lı́t, người ta tiến hành pha loãng trong các ống nghiê ̣m có chứ a 9 ml nước cất vô trùng theo sơ đồ sau: Trong ống nghiê ̣m thứ 5 lấy ra 0,01ml dung di ̣ ch rồi trải đều lên trên mă ̣t môi trường đă ̣c trong đı̃a petri. Kết quả: trong đı̃a có 37 khuẩn la ̣c phát triển. a) Tı́nh số lượng tế bào vi khuẩn có trong bı̀nh nuôi cấy trên. b) Nếu cho biết mỗi tế bào vi khuẩn có khối lượng gam/tế bào thı̀ khối lượng vi khuẩn trong bı̀nh nuôi cấy trên là bao nhiêu? Hướng dẫn giải a) Tı́nh số lượng tế bào vi khuẩn có trong bı̀nh nuôi cấy trên. Đổi lít ∑ Gọi a là tổng số tế bào vi khuẩn có trong bı̀nh nuôi cấy. ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong 1 ml bı̀nh nuôi cấy (tế bào/ml) ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong 1 ml ống nghiê ̣m ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong 1 ml ống nghiê ̣m ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong 1 ml ống nghiê ̣m ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong 1 ml ống nghiê ̣m ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong 1 ml ống nghiê ̣m ∑ Theo đề ta có: ∑ Vâ ̣y số tế bào trong bı̀nh nuôi cấy là (tế bào).
• 18. vi khuẩn trong bı̀nh nuôi cấy trên là : Ví dụ 2: Để xác đi ̣ nh số lượng tế bào của một loài vi khuẩn trong bı̀nh nuôi cấy có dung tı́ch 5 lı́t, người ta tiến hành pha loãng trong các ống nghiê ̣m có chứ a 9ml nước cất vô trùng theo sơ đồ sau: Trong ống nghiê ̣m thứ 5 lấy ra 0,01 ml dung di ̣ ch rồi trải đều lên trên mă ̣t môi trường đă ̣c đựng trong đı̃a petri. Kết quả: trong đı̃a có 50 khuẩn la ̣c phát triển. a) Tı́nh số lượng tế bào vi khuẩn có trong bı̀nh nuôi cấy trên. b) Nếu cho biết mỗi tế bào vi khuẩn có khối lượng gam/tế bào thı̀ khối lượng vi khuẩn trong bı̀nh nuôi cấy trên là bao nhiêu? Hướng dẫn giải a) Tı́nh số lượng tế bào vi khuẩn có trong bı̀nh nuôi cấy trên. Đổi lít = ∑ Gọi a là tổng số tế bào vi khuẩn có trong bı̀nh nuôi cấy. ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong 1 ml bı̀nh nuôi cấy (tế bào/ml) ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong 1 ml ống nghiê ̣m ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong 1 ml ống nghiê ̣m ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong 1 ml ống nghiê ̣m ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong 1 ml ống nghiê ̣m ∑ Số lượng tế bào vi khuẩn có trong 1 ml ống nghiê ̣m ∑ Theo đề ta có: ∑ Vâ ̣y số tế bào trong bı̀nh nuôi cấy là (tế bào). b) Khối lượng vi khuẩn trong bı̀nh nuôi cấy trên là :
• 19. TẬP SINH HỌC TẾ BÀO Dạng 1: Tính khối lượng tối thiểu của các đại phân tử hữu cơ Giả sử một phân tử A có chứa nguyên tố M chiếm tỉ lệ m% trong phân tử A. Khối lượng phân tử của A là: (M là khối lượng mol của M) Ví dụ 1: 1) Nitơ (khối lượng phân tử tương đối M = 14) chiếm 8,48% khối lượng của L- phêninalanin. Khối lượng phân tử tối thiểu của L-phêninalanin là bao nhiêu? 2) Phân tử miôglôbin chứa 0,335% sắt (Fe = 56). Tính khối lượng phân tử tối thiểu của miôglôbin? Hướng dẫn giải (vì L-phêninalanin chỉ có một nguyên tử nito) Ví dụ 2: Acetyl-CoA là một chất chuyển hóa trung gian trong hô hấp tế bào. Lưu huỳnh (S có khối lượng phân tử tương đối là M = 32,065) chiếm 3,9607% khối lượng của Acetyl- CoA. Khối lượng phân tử tối thiểu của Acetyl-CoA là bao nhiêu? Biết trong Acetyl-CoA chỉ có một nguyên tử S. Số nguyên tử oxi và phốt pho có trong Acetyl-CoA là bao nhiêu biết tỉ lệ của chúng lần lượt là 33,6% và 11,48%. Biết O = 16,00; P = 30,97. Hướng dẫn giải ∑ Khối lượng phân tử tối thiểu của Acetyl-CoA là ∑ Số nguyên tử O có trong Acetyl-CoA là ∑ Số nguyên tử P có trong Acetyl-CoA là Ví dụ 3: a) Nitơ (M = 14) chiếm 19,17% khối lượng của L-lizin. Khối lượng phân tử của L-lizin là bao nhiêu? b) Phân tử L-lizin chứa 2 nguyên tử nitơ. Khối lượng phân tử của nó là bao nhiêu? Hướng dẫn giải a) b) Dạng 2: Tính diện tích bề mặt và thể tích của tế bào, bào quan. Tính tỉ số S/V. v Đối với tế bào hay bào quan có dạng hình cầu có bán kính là R: - Diện tích bề mặt của tế bào:
• 20. của tế bào: v Đối với tế bào hay bào quan có dạng hình trụ tròn có bán kính là R, chiều cao h: - Diện tích bề mặt của tế bào - Thể tích của tế bào: v Đối với tế bào hay bào quan có dạng hình khối lập phương có cạnh là a: - Diện tích bề mặt của tế bào - Thể tích của tế bào: v Tính tỷ lệ diện tích và thể tích Ví dụ 1: Đường kính của một cầu khuẩn là 3 μm, một trứng ếch có đường kính 30 μm. Tính diện tích bề mặt và thể tích của cầu khuẩn và trứng ếch. So sánh tỷ lệ diện tích và thể tích (S/V) của cầu khuẩn và trứng ếch. Hướng dẫn giải ü Diện tích bề mặt: - Cầu khuẩn: - Trứng ếch: ü Thể tích: - Cầu khuẩn: - Trứng ếch: ü Tỉ lệ S/V: - Cầu khuẩn: - Trứng ếch: ü So sánh tỷ lệ S/V của 2 tế bào: 2/0,2 = 10 lần.
• 21. Hai tế bào A và B đều có hình khối lập phương. Giả sử tế bào A có tỉ lệ S/V bằng 0,42, còn tế bào B có tỉ lệ S/V bằng 3,4. Tế bào nào có kích thước lớn hơn? Tính diện tích bề mặt toàn phần và thể tích mỗi tế bào? Hướng dẫn giải ü Tế bào càng nhỏ thì có tỉ lệ S/V càng lớn Tế bào B có tỉ lệ S/V lớn hơn tế bào A Tế bào A có kích thước lớn hơn tế bào B. ü Đối với tế bào có dạng hình khối lập phương có cạnh là a: Diện tích bề mặt: , Thể tích: Tỉ lệ S/V là: ü Tế bào A: - Diện tích bề mặt: - Thể tích: ü Tế bào B: - Diện tích bề mặt: - Thể tích: Ví dụ 3: Có khoảng 107 riboxom trong một tế bào gan. Cho rằng riboxom là một khối cầu có đường kính 20 nm và tế bào gan là khối hình vuông có cạnh 20 μm. Các riboxom chiếm bao nhiêu % thể tích của tế bào gan? Hướng dẫn giải Phải tính: khối lượng ü Thể tích của một riboxom là: ü Thể tích của 107 riboxom trong một tế bào gan là: ü Thể tích của một tế bào gan là: ü Tỉ lệ riboxom trong tế bào Ví dụ 4: Tổng diện tích bề mặt toàn bộ các màng bên trong tế bào gan ước tính khoảng 110000 μm2 , nếu giả sử tế bào gan có hình trụ đều với đường kính 15 μm và chiều cao h = 25 μm. Hãy tính xem tổng diện tích bề mặt toàn bộ các màng bên trong tế bào gan gấp bao nhiêu lần bề mặt ngoài của tế bào gan. Hướng dẫn giải
• 22. bề mặt tế bào gan = Diện tích 2 mặt đáy + Diện tích bề mặt vòng trụ ü Diện tích 2 mặt đáy ü Diện tích bề mặt vòng trụ = chu vi vòng tròn x chiều cao ü Diện tích bề mặt tế bào gan ü Tổng diện tích bề mặt toàn bộ các màng bên trong so với bề mặt ngoài tế bào gan lần Dạng 3: Bài tập về hô hấp tế bào 1. Tính hệ số hô hấp (RQ – Respiration quotient): là tỉ số giữa số phân tử CO2 thải ra và số phân tử O2 hấp thụ vào khi hô hấp. Dựa vào phương trình: Hệ số hô hấp (RQ) thay đổi giá trị tùy theo bản chất của nguyên liệu hô hấp. Hệ số hô hấp ở các nhóm chất: - Nhóm gluxit: RQ = 1. - Nhóm axit amin, axit béo, protein, lipit: RQ < 1. - Nhóm acit hữu cơ: RQ > 1. Ví dụ 1: Tính hệ số hô hấp của các chất sau: Glucozơzơ (C6H12O6); Axit malic (C4H6O5); Axit sucxinic (C4H6O4); Axit oxalic (C2H2O4); Axit stearic (C18H36O2); Axit pyruvic (C3H2O3); Glixerin (C3H8O3); Axit tartric (C6H4O6). Hướng dẫn giải Glucozơzơ Axit malic Axit sucxinic Axit oxalic
• 23. tartric Ví dụ 2: (Trích đề thi Giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh Học - Bộ GD&ĐT - 2012) Cho công thức cấu tạo của các axit sau: - Axit panmitic: C15H31COOH - Axit stearic: C17H35COOH - Axit sucxinic: HOOC-CH2-CH2-COOH - Axit malic: HOOC-CH2-CHOH-COOH Xác định hệ số hô hấp của các nguyên liệu trên. Hướng dẫn giải Axit panmitic Axit stearic Axit sucxinic Axit malic Ví dụ 3: (Trích đề thí Olympic Sinh Học 30/4 năm 2010 - THPT Chuyên Lý Tự Trọng - Cần Thơ) Các phản ứng phân giải gluoczo trong điều kiện hiếu khí và kị khí ở nấm men có thể tóm tắt như sau: Trong một thí nghiệm, việc sử dụng hoàn toàn 0,5 mol glucozơzơ, trong điều kiện hiếu khí một phần và kị khí một phần, thu được 1,8 mol CO2. Hãy tính: a) Tỉ lệ % glucozơzơ được sử dụng trong phản ứng hiếu khí. b) Hệ số hô hấp (tỉ lệ số mol CO2 hình thành trên số mol CO2 tiêu thụ). Hướng dẫn giải a) Tỉ lệ % glucozơzơ được sử dụng trong phản ứng hiếu khí:
• 24. và y lần lượt là số mol glucozơzơ được sử dụng trong điều kiện hiếu khí và kị khí. ü Theo đề ta có hệ phương trình: Tỉ lệ % glucozơzơ được sử dụng trong phản ứng hiếu khí là b) Hệ số hô hấp (ti lệ số mol CO2 hình thành trên số mol CO2 tiêu thụ): ü Số mol O2 được sử dụng trong quá trình trên là 0,2 x 6 = 1,2 ü Hệ số hô hấp là Ví dụ 4: Hệ số hô hấp (RQ) là tỉ số giữa các phân tử CO2 thải ra và số phân tử O2 hút vào khi cơ thể hô hấp và trong quá trình hô hấp cứ 1 phân tử NADH qua chuỗi truyền electron thì tế bào thu được 3 ATP; 1 phân tử FADH2 qua chuỗi truyền electron tế bào thu được 2 ATP. a) Hãy tính (RQ) khi nguyên liệu hô hấp là C6H12O6 (Glucozơzơ). b) Tính số phân tử ATP mà tế bào thu được trong các giai đoạn của quá trình hô hấp và tổng số phân tử ATP mà tế bào thu được sau khi phân giải hoàn toàn 1 phân tử glucozơzơ? Hướng dẫn giải a) Phương trình tổng quát của quá trình oxi hóa hoàn toàn là: Hệ số hô hấp b) Đường phân: Chu trình Crep: û û Chuỗi truyền electron hô hấp và photphorin hóa oxi hóa: Tổng số ATP thu được sau khi phân giải hoàn toàn 1 phân tử glucozơzơ = 38 ATP. 2. Tính số năng lượng (ATP, Kcal) tạo ra sau quá trình hô hấp tế bào: A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT: a) Hô hấp kị khí: - Đường phân: - Lên men: + Lên men rượu: + Lên men lactic: b) Hô hấp hiếu khí:
• 25. Chu trình Crep: û û - Chuỗi truyền electron hô hấp và photphorin hóa oxi hóa: v Nếu 100% sản phẩm tạo ra sau đường phân đi vào giai đoạn tiếp theo hoặc 100% sản phẩm đi vào chu trình Crep tạo ra v Tổng số ATP tạo ra sau hô hấp = 34 + 4 = 38 ATP B. CÁC DẠNG BÀI TẬP: Dạng 1: Tính số năng lượng (ATP, Kcal) tạo ra khi có a phân tử glucozơzơ tham gia vào quá trình hô hấp Trong đó có n% sản phẩm tạo ra sau đường phân đi vào giai đoạn tiếp theo (NADH đi vào chuỗi truyền electron, Axit pyruvic đi vào chu trình Crep). Tổng số ATP= 2a + 36an Chứng minh công thức: + Sản phẩm tạo ra sau đường phân đi vào giai đoạn tiếp theo: 2a ATP + 2an NADH + 2an Axit pyruvic + + Tổng số ATP tạo ra sau hô hấp = (2a+2an) ATP + (2an+2an+6an) NADH 3 + 2an FADH2 2 = 2a + 36an Ví dụ 1: Có 10 phân tử glucozơzơ tham gia vào quá trình hô hấp, 50% sản phẩm tạo ra đi vào giai đoạn tiếp theo thì tổng số năng lượng tạo ra sau hô hấp là bao nhiêu? Biết 1 phân tử ATP giải phóng 7,3 Kcal?
• 26. Áp dụng công thức dạng 1: Tổng số ATP = 2a + 36an ü Tổng số phân tử ATP tạo ra = 2 10 + 36 10 50% = 200 (ATP). ü Tổng số năng lượng tạo ra = 200 7,3 = 1460 Kcal. Dạng 2: Tính số năng lượng (ATP, Kcal) tạo ra khi có a phân tử glucozơzơ tham gia vào quá trình hô hấp Trong đó có m% sản phẩm tạo ra sau đường phân bỏ đi vào chu trình Crep. Tổng số ATP =8a + 30am Chứng minh công thức: - Sản phẩm tạo ra sau đường phân đi vào chu trình Crep: 2a ATP + 2a NADH + 2am Axit pyruvic - - Tổng số ATP tạo ra sau hô hấp Ví dụ 2: (Trích đề thi Olympic Sinh Học 30/4 năm 2009 - THPT Chuyên Lê Quí Đôn — Long An) Có 10 phân tử glucozơzơ qua giai đoạn đường phân, 50% sản phẩm tiếp tục đi vào chu trình Crep. Xác định năng lượng (Kcal) được sản xuất ra khi chấm dứt quá trình hô hấp tế bào? (Quá trình hô hấp diễn ra ở tế bào nhân sơ, 1 ATP giải phóng 7 Kcal) Hướng dẫn giải ∑ Áp dụng công thức dạng 2: Tổng số ATP = 8a + 30am ∑ Tổng số phân tử ATP tạo ra ∑ Tổng số năng lượng tạo ra Ví dụ 3: Có một số phân tử đường glucozơzơ tham gia vào quá trình hô hấp, 75% sản phẩm tạo ra đi vào chu trình Crep thì thu được tổng số năng lượng là 4453 Kcal. Tính số phân tử glucozơzơ tham gia vào quá trình hô hấp và số sản phẩm đi vào giai đoạn chuỗi truyền electron? Biết 1 phân tử ATP giải phóng 7,3 Kcal. Hướng dẫn giải ∑ Gọi a là số phân tử glucozơzơ tham gia vào quá trình hô hấp. ∑ Theo đề ta có: ∑ Số sản phẩm đi vào giai đoạn chuỗi truyền electron 3. Tính hệ số hiệu quả năng lượng hô hấp: là tỉ số giữa số năng lượng tích lũy trong ATP và tổng số năng lượng chứa trong nguyên liệu hô hấp.
• 27. Hiệu suất của hô hấp hiếu khí là bao nhiêu? Cho biết năng lượng của ATP là 31 kJ/mol và của glucozơzơ là 2870 kJ/mol. Hướng dẫn giải ∑ Quá trình hô hấp hiếu khí tạo ra tất cả 38 ATP. ∑ Hiệu suất hô hấp là Ví dụ 2: (Trích đề thi Olympic Sinh Học 30/4 năm 2011 - THPT Chuyên Vị Thanh - Hậu Giang) Biết một mol glucozơzơ bị phân giải sẽ giải phóng 686 Kcal. Năng lượng tích lũy vào ATP là 7,3 Kcal. Hãy tính hiệu suất chuyển hóa năng lượng của quá tình hô hấp nội bào khi phân giải một mol glucozơzơ? Phần còn lại tham gia vào quá trình gì? Hướng dẫn giải ∑ Khi phân giải 1 mol glucozơzơ sẽ tạo được 38 phân tử ATP tương ứng với số năng lượng tích lũy được là ∑ Hiệu suất chuyển hóa năng lượng là ∑ Phần năng lượng còn lại sẽ được chuyển thành nhiệt để duy trì thân nhiệt, số còn lại thoát ra môi trường bên ngoài. Ví dụ 3: Biết năng lượng của một phân tử gam glucozơzơ là 674 Kcal/mol; năng lượng của một phân tử ATP là 7,3 Kcal/mol. Tính hiệu suất năng lượng có ích ở giai đoạn glucozơzơ biến đổi thành axit piruvic (giai đoạn đường phân) và hiệu suất năng lượng toàn bộ quá trình hô hấp hiếu khí từ một phân tử glucozơzơ. Hướng dẫn giải ∑ Ở giai đoạn 1 glucozơzơ biến đổi thành axit pyruvic tạo được 2 phân tử ATP. ∑ Hiệu suất năng lượng có ích ở giai đoạn này là ∑ Quá trình hô hấp hiếu khí từ một phân tử glucozơzơ tạo được 38 ATP. ∑ Hiệu suất năng lượng của toàn bộ quá trình hô hấp hiếu khí là Dạng 4: Một số dạng bài tập khác
• 28. một mảng lipit điển hình có đường kính 70 nm và mỗi phân tử lipit có đường kính 0,5 nm. Có bao nhiêu phân tử lipit để tạo nên mảng lipit trên chỉ gồm lipit? Với tỉ lệ 50 phân tử lipit/ 1 phân tử protein thì có bao nhiêu phân tử protein trong mảng lipit điển hình đó? Hướng dẫn giải ∑ Diện tích bề mặt mảng lipit: ∑ Diện tích một phân tử lipit: ∑ Số phân tử lipit có trong mảng lipit lớn là: (phân tử). ∑ Vì màng liput là màng kép Tổng số lipit màng (phân tử). ∑ Số phân tử protein có trong mảng lipit là phân tử. Bài 2: Glucozơzơ-6-photphat đêhiđrôgenaza (G-6DP) xúc tác phản ứng: D-glucozơzơ 6-phophat + NADP+ 6-phophoglucono-δ-lacton + NADPH +H+ Trong hồng cầu người, hoạt tính đặc hiệu của G-6DP bình thường là 1,4 IU/ml hồng cầu. Biết rằng IU (International Unit) là đơn vị quốc tế đánh giá hoạt tính enzim (1 IU = 1 mol được chuyển hóa trong 1 phút) và D-glucozơzơ 6- phophat dồi dào trong suốt thời gian thí nghiệm. Cần thời gian bao lâu để chuyển hóa 100 μg D-glucozơzơ 6-phophat (Khối lượng phân tử M=260) thành 6-phophoglucono-δ- lacton trong 0,5 ml hồng cầu? Hướng dẫn giải ∑ Hoạt tính của enzim G-6PD trong 0,5 ml hồng cầu (có nghĩa là: 0,7 μmol D-G6-P được chuyển hóa trong 1 phút). ∑ Số mol D-G6-P có trong 100 μg = ∑ Thời gian chuyển hóa: Ví dụ 3: (Trích đề thi Olympic Quốc tế lần 20) Một vùng mã hóa của một gen không kể codon kết thúc gồm 735 cặp bazo nito. Hãy tính khối lượng phân tử protein do gen này mã hóa. Biết rằng khối lượng phân tử trung bình của một axit amin thuộc protein này ở dạng tự do chưa mất nước là 122 và có 5 liên kết disunfit hình thành tự phát trong quá trình cuộn gập của phân tử protein này. Viết cách tính. Hướng dẫn giải
• 29. amin do gen mã hóa aa. ∑ Khối lượng protein ∑ Giả sử phần đầu N của Met được tách ra: Khối lượng protein Ví dụ 8: Người ta muốn xác định số mạch pôlipeptit của phân tử hemoglobin người HbA. Để phân tử HbA ráp lại, người ta chỉ tìm thấy Valin như là đầu mút -N. Đối với 100 μp Hb, tương ứng có 0,73 μg Valin ở vị trí đầu mút -N. Biết rằng khối lượng phân tử của Hb= 64 000 và Valin= 117. Có bao nhiêu mạch cho phân tử HbA? Hướng dẫn giải ∑ Đổi đơn vị: ∑ Số phân tử Hb trong 100 μg Hb ∑ Số phân tử Valin trong 0,73 μg Valin ∑ Vì Valin là đầu mút -N mỗi mạch chỉ có 1 Valin số Valin trong mỗi mạch của phân tử HbA là số mạch của HbA. ∑ Vậy số mạch trong phân tử HbA là Ví dụ 9: (Đề thi HSG Giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh Học - Bộ GD&ĐT - 2009. Một tế bào vi khuẩn có một bản sao phân tử ADN nhiễm sắc thể dạng vòng tròn kín gồm 4.106 cặp nucleotit. Trong tính toán, sử dụng giá trị π = 3,1416; chỉ số Avogadro = 6.1023 ; khối lượng một cặp nucleotit trong phân tử ADN là 660 đvC; 10 cặp nucleotit ADN sợi kép dài 3,4 nm. Thể tích khối cầu tính theo bán kính r là Hãy cho biết: 1. Nếu đường kính tế bào hình cầu này là 1μm thì nồng độ phân tử tính theo mol của ADN trong tế bào là bao nhiêu? 2. Nếu phân tử ADN trên có dạng cấu hình được mô tả lần đầu tiên bởi Watson và Crick, thì chiều dài của phân tử ADN này là bao nhiêu mét? 3. Để thu được 1 mg ADN, cần có bao nhiêu tế bào vi khuẩn? Hướng dẫn giải 1. Tính nồng đô phân tử ADN trong tế bào.
• 30. thức tính nồng độ: ∑ Mỗi tế bào vi khuẩn chứa 1 phân tử ADN 1 mol ứng với 6.1023 phân tử ? mol 1 phân tử ADN ∑ Số mol ADN có trong tế bào là ∑ Đổi đơn vị ∑ Thể tích của tế bào là: ∑ Nồng độ ADN trong tế bào là: 2. Chiều dài phân tử ADN là: ∑ 3. Khối lượng 1 phân tử ADN trong tế bào là: đvC. ∑ ∑ Đổi đơn vị: đvC ∑ Số tế bào vi khuẩn cần có để thu 1 mgADN là Bài 10: (Đề thi HSG Giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh Học - Bộ GD&ĐT - 2016) a) So sánh một dung dịch bazơ có pH = 9 và dung dịch có pH = 4 cùng thể tích thì dung dịch nào có nhiều ion H+ hơn và gấp bao nhiêu lần? b) HCl là một axit phân li mạnh trong nước thành H+ + Cl- , pH của 0,01M HCl là bao nhiêu? Hướng dẫn giải a) Dựa vào kiến thức hóa học, ta có công thức tính pH là trong đó [H+ ] là nồng độ (mol/l) của ion H+ trong dung dịch. ∑ Ta có: ∑ Nồng độ ion H+ có trong dung dịch bazơ có pH = 9 là 10-9 ∑ Nồng độ ion H+ có trong dung dịch bazơ có pH = 4 là 10-4
• 31. dịch pH=4 có nhiều ion H+ hơn dung dịch pH = 4 và gấp b) Vì HCl phân li hoàn toàn trong dung dịch nên ta có phương trình như sau: Do đó nồng độ ion H+ trong dung dịch là Vậy pH của dung dịch là
• 32. TẬP SINH LÍ THỰC VẬT DẠNG 1. TÍNH CƯỜNG ĐỘ THOÁT HƠI NƯỚC - Sự thoát hơi nước ở lá là sự bay hơi nước vào khí quyển, chủ yếu là qua bề mặt lá của cây. Thoát hơi nước mang rất nhiều ý nghĩa sinh học đối với cây như: tạo điều kiện cho CO2 đi vào lá tham gia quang hợp; tạo động lực quan trọng trong việc hút nước của cây và làm giảm nhiệt độ cho bề mặt lá ... - Để đánh giá, so sánh khả năng thoát hơi nước của các loài thực vật khác nhau, người ta sử dụng chỉ tiêu sinh lí như cường độ thoát hơi nước, hệ số thoát hơi nước, hiệu suất thoát hơi nước... - Cường độ thoát hơi nước được tính bằng lượng nước bay hơi đi (gam hay kilogam) trên một đơn vị diện tích lá (dm2 hay m2 ) trong một đơn vị thời gian (phút hay giờ). - Ý nghĩa của chỉ tiêu cường độ thoát hơi nước: ¸ Cho ta biết khả năng thoát hơi nước của các giống cây trồng khác nhau cũng như đặc tính giống. ¸ Cho biết nhu cầu nước của cây trồng khác nhau vì trên 90% lượng nước hút vào sẽ thoát ra ngoài. R Đo cường độ thoát hơi nước bằng phương pháp cân nhanh: - Bước 1: Chuẩn bị cân ở trạng thái cân bằng. - Bước 2: Đặt lên đĩa cân 1 lá cây, cân khối lượng ban đâu P1 (g). - Bước 3: Để cây thoát hơi nước trong thời gian t (giờ), sau đó cân lại khối lượng P2 (g). - Bước 4: Đem lá đặt trên giấy ôli, vẽ ôli và tính diện tích lá theo số ôli. ˛ Cường độ thoát hơi nước (I) được tính theo công thức sau: (g/dm2 /giờ). R Một số phương pháp tính diện tích lá: v Phương pháp 1: - Chuẩn bị một miếng bìa đồng nhất hình vuông có diện tích S, cân khối lượng ban đầu là m1 (g). - Đặt lá cây lên miếng bìa, dùng bút chì vẽ hình lá cây lên miếng bìa. - Dùng dao hoặc kéo khoét phần lá cây bỏ đi, cân phần bìa còn lại được m2 (g). - Diện tích lá được tính theo công thức sau: - Ta có: v Phương pháp 2: - Cắt bỏ toàn bộ lá thí nghiệm, bỏ cuống, cân khối lượng m1 (g). - Dùng khoan lá, khoan khoảng 10-30 bản khoan (tùy vào kích thước khoan) - Cân các bản khoan này được khối lượng m2 (g). - Tính diện tích các bản khoan dựa vào đường kính khoan được S . - Diện tích lá được tính theo công thức:
• 33. MỘT SỐ BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ 1: Cắt một mảnh lá ngô có diện tích , cân ngay sau khi cắt được 1,5 g. Để mảnh lá nơi thoáng mát 15 phút rồi cân lại được 1,495 g. Tính cường độ thoát hơi nước của mảnh lá ngô này? Hướng dẫn giải ü (g/dm2 /giờ) Ví dụ 2: Một mảnh lá ngô , cân ngay sau khi cắt được 1,5 g. Để mảnh lá nơi thoáng mát 15 phút rồi cân lại được 1,495 g. Nếu một cây ngô trưởng thành có 15 lá với diện tích mỗi lá trung bình là thì nó thoát bao nhiêu nước mỗi ngày? Hướng dẫn giải ü Cường độ thoát hơi nước của mảnh lá ngô: (g/dm2 /giờ) ü Tổng diện tích lá của cây ngô . ü Lượng nước mà cây ngô này thoát ra mỗi ngày . Ví dụ 3: Theo thí nghiệm của Bruce Grant và Ezich Vatnic (Windener University Ecological Society of America). Khi đếm trên 8 mẫu lá khác nhau ở một cây nhiệt đới châu Mỹ thì được mật độ khí khổng như sau (trên 1 mm2 ): - Ở biểu bì lá mặt trên 276,3. - Ở biểu bì lá mặt dưới 346,2. Nếu trung bình kích thước một lỗ khí là . a) Tính tổng diện tích lỗ khí ở 1 mm2 của mặt trên và mặt dưới lá. b) Tính tỉ số tổng diện tích lỗ khí so với diện tích 2 mặt lá. Rút ra nhận xét. Hướng dẫn giải - Tổng diện tích lỗ khí ở 1 mm2 của mặt trên lá . Tổng diện tích lỗ khí ở 1 mm2 của mặt dưới lá . - Tỉ lệ tổng diện tích lỗ khí so với diện tích 2 mặt lá: Nhận xét: Tổng diện tích lỗ khí rất nhỏ so với diện tích 2 mặt lá. Ví dụ 4: Cắt một mảnh lá ngô có diện tích 100 cm2 , cân ngay sau khi cắt được 20 g. Để mảnh lá nơi thoáng mát trong 15 phút rồi cân lại, được 18,95 g. a) Tính tốc độ thoát nước của lá ngô trong một giờ.
• 34. nước ước tính mà mảnh lá ngô trên thoát nước trong một ngày đêm là bao nhiêu lít? Hướng dẫn giải ü Cường độ thoát hơi nước của mảnh lá ngô: g/dm2 /giờ. ü Lượng nước mà cây ngô này thoát ra trong một ngày đêm ngày Ví dụ 5: Một nghiên cứu của Kixenbec ở cây ngô: - Số lượng khí khổng (lỗ khí) trên 1 cm2 biểu bì dưới là 7684, còn trên 1 cm2 biểu bì trên là 9300. - Tổng diện tích lá trung bình (cả hai mặt lá) ở một cây là 6100 cm2 . - Kích thước trung bình 1 lỗ khí là . a) Tổng số lỗ khí có ở cây ngô đó là bao nhiêu? Tại sao ở đa số các loài cây, số lượng lỗ khí ở biểu bì dưới thường nhiều hơn số lượng lỗ khí ở biểu bì trên mà ở ngô lại không như vậy? b) Tỉ lệ diện tích lỗ khí trên diện tích lá là bao nhiêu? Biết . Hướng dẫn giải a) Tổng số lỗ khí có ở cây ngô đó là: . Giải thích: Đa số các loài cây, số lượng lỗ khí ở biểu bì dưới thường nhiều hơn số lượng lỗ khí ở biểu bì trên mà ở ngô lại không như vậy là vì lá ngô mọc đứng. b) Tỉ lệ diện tích lỗ khí trên diện tích lá là:
• 35. TẬP SINH LÍ THỰC VẬT DẠNG 2. TÍNH ÁP SUẤT THẨM THẤU CỦA DUNG DỊCH VÀ CỦA TẾ BÀO. SỨC HÚT NƯỚC CỦA TẾ BÀO THỰC VẬT. - Hiện tượng khuếch tán là sự vận động các phân tử tử nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp cho tới khi cân bằng. Tốc độ khuếch tán phụ thuộc vào một số yếu tố sau: sự chênh lệch nồng độ, kích thước phân tử, nhiệt độ và độ nhớt của môi trường. - Hiện tượng thẩm thấu là một trường hợp đặc biệt của khuếch tán. Sự đặc biệt đó là phần tử vật chất tham gia khuếch tán là nước và phải đi xuyên qua một màng bán thấm. - Áp suất thẩm thấu là lực gây ra sự chuyển dịch của dung môi vào dung dịch qua màng. - Áp suất thẩm thấu của tế bào chính là áp suất thẩm thấu của dịch bào. Tế bào chịu một áp suất của các chất hòa tan trong dịch tế bào gọi là áp suất thẩm thấu. Áp suất thẩm thấu đó thay đổi theo nồng độ của dịch tế bào: nồng độ càng cao thì áp suất thẩm thấu càng lớn và chính áp suất thẩm thấu có vai trò quan trọng trong việc hút nước của tế bào. 1. Công thức tính áp suất thẩm thấu của dung dịch - Theo công thức Van-Hốp, áp suất thẩm thấu của dung dịch được tính theo công thức: Trong đó: R: hằng số khí T: nhiệt độ tuyệt đối C: nồng độ chất tan (M = mol/lít) i: hệ số Van-Hốp biểu thị mức độ ion hóa của dung dịch Công thức tính i: trong đó a là hệ số phân li; n là số ion khi phân tử phân li: ví dụ như NaCl có . R Chú ý: + Đối với các chất trong dung dịch không phân li thành ion (như đường) thì + Đối với các chất điện li mạnh trong dung dịch phân li hoàn toàn ra ion thì + Đối với các chất điện li yếu (axit yếu, bazơ yếu) thì phân li không hoàn toàn ra ion thì dựa vào đề cho hoặc dựa vào dữ kiện tính . Trong đó: + n: số phân tử phân li; : số phân tử hòa tan + C: nồng độ phân li ra ion; C0: nồng độ ban đầu - Áp suất thẩm thấu của dung dịch = Tổng áp suất thẩm thấu do mỗi chất tan trong dung dịch gây nên
• 36. BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ 1: a) Một dung dịch đường có nồng độ 0,01 M. Tính áp suất thẩm thấu của dung dịch ở nhiệt độ . b) Một dung dịch chứa glucozozơ và saccarozo với nồng độ lần lượt là 0,015 M và 0,03 M. Hãy xác định áp suất thẩm thấu của dung dịch biết nhiệt độ của dung dịch là . Hướng dẫn giải a) Áp suất thẩm thấu của dung dịch đường: atm. b) Áp suất thẩm thấu của dung dịch chứa glucozozo và saccarozo: atm. Ví dụ 2: a) Xác định áp suất thẩm thấu của dung dịch ở chứa hai chất glucozozơ 0,02 M và NaCl 0,02 M. b) Đưa một mô thực vật vào dung dịch đường glucozozơ 0,04 M ở nhiệt độ thì thấy khối lượng và thể tích mô thực vật này không có thay dổi. Hãy tính áp suất thẩm thấu của các tế bào trong mô thực vật. Hướng dẫn giải a) NaCl khi phân li sẽ tạo ra 2 ion (Na+ và Cl- ) Áp suất thẩm thấu của dung dịch: atm. b) Áp suất thẩm thấu của dung dịch đường glucozozo: Vì khối lượng và thể tích mô thực vật này không có thay đổi Đây là môi trường đẳng trương atm. 2. Sức hút nước của tế bào thực vật ü Dưới tác dộng của áp suất thẩm thấu của dịch bào, nước sẽ di chuyển từ ngoài vào không bào qua nguyên sinh chất. Kết quả làm cho thể tích không bào tăng lên, ép nguyên sinh chất lên thành tế bào. Lực này gọi là sức trương của tế bào (ký hiệu là TTB). ü Sức hút nước (STB) của tế bào là hiệu số giữa áp suất thẩm thấu và sức trương nước của tế bào. Trong đó: STB là sức hút nước của tế bào (atm) PTB là áp suất thấm thấu của tế bào (atm) TTB là áp suất trương nước (atm). R Các trạng thái nước của tế bào: - Tế bào bão hòa nước hoặc no nước hoàn toàn: - Tế bào héo hoàn toàn, lúc này tế bào có sức hút nước rất lớn và bằng áp suất thẩm thấu: - Tế bào thiếu bão hòa nước. Đây là trạng thái quan trọng và thường xảy ra trong cây, do thiếu bão hòa nên tế bào phải hút nước để trở nên bão hòa và đó là động lực để đưa nước vào trong cây:
• 37. mất nước quá lớn và dột ngột thì thành tế bào co lại và T có chiều dương: . R Ý nghĩa của sức hút nước của tế bào (S): biểu thị tình trạng thiếu nước trong tế bào do đó có ý nghĩa trong việc sử dụng chỉ tiêu này để xác định chế độ tưới nước cho cây trồng. R Ý nghĩa của sức căng trương nước (T): T xuất hiện để chống lại sự trương lên của tế bào. Vì vậy khi tế bào hút nước thì T tăng và khi tế bào bão hòa nước thì . Khi đó, mặc dù vẫn còn chênh lệch áp suất thẩm thấu của tế bào và đang lớn hơn áp suất thẩm thấu của dung dịch nhưng tế bào ngừng hút nước giúp bảo vệ tế bào thực vật không bị vỡ. R Hiện tượng xitoriz: là hiện tượng xảy ra khi tế bào mất nước nhưng không phải do thẩm thấu mà do bay hơi trong môi trường không khí khô,lúc đó tế bào mất nước rất nhanh, thể tích tế bào giảm đi do đó tế bào nhăn nheo lại. Chất nguyên sinh trong trường hợp này không tách khỏi tế bào. a) Khi cho một tế bào vào dung dịch thì xảy ra trạng thái cân bằng nước giữa tế bào và dung dịch. Khi đó súc hút nước của tế bào bằng áp suất thẩm thấu của dung dịch: & MỘT SỐ BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ 1: Một mô thực vật gồm các tế bào giống nhau có atm, atm. Người ta ngâm mô này trong dung dịch saccarozo 0,07 M ở nhiệt độ 250C trong thời gian 30 phút. Hãy dự đoán về sự thay đổi về khối lượng ở mô thực vật này. Giải thích vì sao? Hướng dẫn giải ü Áp suất thẩm thấu của dung dịch saccarozo: atm. ü Sức hút nước của tế bào: atm. ü Vì nước từ tế bào ra dung dịch sức căng trương nước (T) giảm dần. ü Trạng thái cân bằng nước của tế bào: atm. ü Tế bào mất nước, sức căng trương nước (T) giảm cho đến khi atm. Ví dụ 2: Một tế bào thực vật có áp suất thẩm thấu là 3,74 atm. Thả tế bào này vào dung dịch chứa NaCl 0,01 M; CaSO4 0,01 M; CaCl2 0,01 M. Sau 30 phút, hãv xác định sức căng trương nước của tế bào. Cho rằng nhiệt độ phòng thí nghiệm là và quá trình thẩm thấu nước vào tế bào không làm thay đổi áp suất thẩm thấu của tế bào. Hướng dẫn giải ü Áp suất thẩm thấu của dung dịch: atm. ü Trạng thái cân bằng nước của tế bào: atm. Ví dụ 3: Các tế bào của cùng một mô thực vật có áp suất thẩm thấu là 1,7 atm, khi đặt vào các dung dịch đường có áp suất thẩm thấu là 0,8 atm; 1,1 atm; 1,5 atm sẽ có hiện tượng gì xảy ra? Biết rằng áp suất trương nước của tế bào trước khi ngâm vào dung dịch là 0,6 atm.
• 38. Sức hút nước của tế bào khi ngâm vào dung dịch là: atm ü Ở dung dịch đường có áp suất thẩm thấu 0,8 atm thì tế bào hút nước và tăng thể tích. ü Ở dung dịch đường có áp suất thẩm thấu 1,1 atm thì tế bào không thay đổi. ü Ở dung dịch đường có áp suất thẩm thấu 1,5 atm thì tế bào mất nước và có hiện tượng co nguyên sinh. b) Đối với thực vật trên cạn, hấp thụ nước dạng lỏng thì để cây hút được nước thì áp suất thẩm thấu của tế bào lông hút ở rễ phải lớn hơn áp suất thẩm thấu của dung dịch đất (Tế bào ở trạng thái héo hoàn toàn ). & MỘT SỐ BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ 3: Một cây sống bình thường ở ven biển có áp suất thẩm thấu của đất ngập mặn là 3 atm. Cây này phải duy trì nồng độ dịch tế bào lông hút tối thiểu là bao nhiêu để sống dược trong mùa hè có nhiệt độ trung bình là , mùa đông có nhiệt độ trung bình là ? Hướng dẫn giải ü Dựa vào công thức ü Nồng độ dịch tế bào lông hút tối thiểu cần phải duy trì để cây có thể sống trong được: - Mùa hè: M. - Mùa đông: M. Ví dụ 4: Ở một loài cây mọc trong rừng ngập mặn, để cây sống được bình thường vào mùa hè có nhiệt độ môi trường là thì cây phải duy trì nồng độ dịch tế bào lông hút tối thiểu là 0,128 M. Biết rằng hệ số Van-Hốp biểu thị mức độ ion hóa của dung dịch và . Hãy tính áp suất thẩm thấu lớn nhất của đất ngập mặn mà cây có thể sống được. Hướng dẫn giải ü Dựa vào công thức ü Áp suất thẩm thấu lớn nhất của đất ngập mặn mà cây có thể sống được: atm. Ví dụ 5: (Đề thi HSG Giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh Học – Bộ GD&ĐT 2011) Ở vùng ven biển người ta đo được áp suất thẩm thấu trong đất là 9,5 atm. Cây sống ở vùng đất này phải duy trì nồng độ dịch bào của lông hút tối thiểu là bao nhiêu để sống được trong mùa hè có nhiệt độ trung bình là và mùa đông với nhiệt độ trung bình là ? (Biết ).
• 39. Để cây sống được thì ü Nồng độ dịch tế bào lông hút tối thiểu cần phải duy trì để cây có thể sống trong được: - Mùa hè: M. - Mùa đông: M. Ví dụ 6: (Đề thi HSG giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh Học – Sở GD&ĐT Gia Lai – 2011) 1. Một cây sống ở vùng ven biển có áp suất dung dịch atm. Nồng độ muối trong tế bào rễ cây duy trì khoảng 0,1435 M vào mùa hè và 0,153 M vào mùa đông. Hỏi vùng này có nhiệt độ môi trường mùa hè và mùa đông thấp nhất là bao nhiêu? (Biết ) 2. Nếu tế bào của mô thực vật có áp suất thẩm thấu là 2,1 atm cho vào dung dịch đường có áp suất thẩm thấu 1,7 atm. Hiện tượng gì sẽ xảy ra nếu áp suất trương nước của tế bào trước khi đặt vào là 0,6 atm? Hướng dẫn giải 1. Tính nhiệt độ môi trường mùa hè và mùa đông ü Gọi là nhiệt độ mùa hè, t2 là nhiệt độ mùa đông (Đơn vị độ C) ü Công thức tính áp suất thẩm thấu trong tế bào là ü Để cây sống được thì ü ü ü Vậy nhiệt độ thấp của mùa hè là và mùa đông là . 2. Sức hút nước của tế bào trước khi đặt vào dung dịch là: . Do đó tế bào mất nước gây hiện tượng co nguyên sinh.
• 40. TẬP SINH LÍ THỰC VẬT DẠNG 4. TÍNH HỆ SỐ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG ÁNH SÁNG Khái niệm: Hệ số sử dụng năng lượng ánh sáng là tỉ lệ giữa số năng lượng tích lũy trong các sản phẩm của quang hợp so với số năng lượng sử dụng cho quá trình quang hợp. & MỘT SỐ BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ 1: Tính hiệu suất sử dụng năng lượng ở quang hợp của cây xanh đối với tia sáng đỏ (40 Kcal) và xanh (60 Kcal). Biết 1 mol glucozơzơ có thể cho khoảng 686 K cal. Hướng dẫn giải 6CO2 + 12H2O C6H12O2 + 6O2 + 6H2O ü Cứ 8 phôtôn ánh sáng kích thích 1 phân tử CO2 tham gia quang hợp Để tổng hợp 1 phân tử glucozozơ cần phôtôn ánh sáng. ü ü Đối với tia sáng đỏ ü Đối với tia sáng xanh Ví dụ 2: (Đề thi HSG khu vực giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh Học 2010) Hãy tính hiệu suất chuyển hoá năng lượng trong chu trình C3. Biết rằng 1 phân tử C6H12O6 dự trữ năng lượng tương đương 674 Kcal; Kcal; Kcal. Hướng dẫn giải ü Phương tình quang hợp: - Pha sáng: - Pha tối: Sản phẩm của pha sáng là nguồn nguyên liệu ở pha tối: Sử dụng tất cả hết và 18ATP. ü Như vậy, để tạo 1 phân tử C6H12O6 với dự trữ năng lượng tương đương 674 Kcal/mol chu trình Canvin đã sử dụng 12NADPH và 18ATP. Năng lượng trên tương đương với số Kcal là: (Kcal). ü Hiệu suất chuyển hóa năng lượng là: . Ví dụ 3: (Đề thi HSG giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh Học – Đà Nẵng 2008). Biết năng lượng ánh sáng mặt trời sử dụng cho quang hợp ở nước ta là Kcal /năm. Năng suất sinh học trung bình
• 41. nước ở nước ta là 20 tấn/ha/năm. Cứ 8 phôtôn ánh sáng kích thích 1 phân tử CO2 đi vào quá trình quang hợp. Năng lượng phôtôn của ánh sáng đỏ là 42 Kcal/mol, ánh sáng xanh tím là 72 Kcal/mol, 1 tấn chất hữu cơ chứa Kcal. Hãy tính hệ số sử dụng năng lượng ánh sáng (là tỉ số % giữa số năng lượng tích lũy trong sản phẩm quang hợp với số năng lượng sử dụng cho quang hợp) theo lý thuyết và thực tiễn. Hướng dẫn giải a) Theo lý thuyết: ü Phương trình tổng quát của quang hợp: ü Số phôtôn cần cho quá trình quang hợp để tạo 1 phân tử glucozơ: phôtôn ü Năng lượng ánh sáng đỏ sử dụng để cố định 1 phân tử glucozơ: Kcal ü Năng lượng ánh sáng xanh tím sử dụng để cố định 1 phân tử glucozơ: Kcal ü Hệ số sử dụng năng lượng ánh sáng theo lý thuyết của tia đỏ: ü Hệ số sử dụng năng lượng ánh sáng theo lý thuyết của tia xanh tím: b) Hệ số sử dụng năng lượng ánh sáng theo thực tiễn:
• 42. TẬP SINH LÍ THỰC VẬT DẠNG 5. TÍNH TOÁN DỰA VÀO PHƯƠNG TRÌNH QUANG HỢP TỔNG QUÁT (1): Ánh sáng mặt trời; (2): Diệp lục & MỘT SỐ BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ 1: Cây xanh phải đồng hóa bao nhiêu gam CO2 và H2O mới nuôi nổi một người trung bình 50 kg với khẩu phần ăn 1500 Kcal mỗi ngày để tồn tại? Giả sử 1 mol glucozơzơ có thể sản sinh ra 2870 kJ trong hô hấp. Hướng dẫn giải ü ü Số mol glucozozơ cần được tạo ra: mol. ü Dựa vào PTQH: ü Khối lượng CO2 cây xanh phải đồng hóa g. ü Khối lượng H2O cây xanh phải đồng hóa g. Ví dụ 2: Ở thực vật C3, để tổng hợp được 108g glucozơzơ thì cần phải quang phân li nước với khối lượng là bao nhiêu gam? Biết rằng toàn bộ NADPH do pha sáng tạo ra chỉ được dùng cho pha tối để khử APG thành A1PG. Hướng dẫn giải ü Số mol glucozozơ được tổng hợp ü Dựa vào PTQH: ü Khối lượng nước cần phải quang phân li là: g. Ví dụ 3: Để xác định khả năng quang hợp của 1 cành lá có diện tích 80 cm2 , 1 học sinh đặt cành lá này vào trong bình kín và chiếu sáng 15 phút. Sau đó, lấy cành lá ra khỏi bình và cho vào trong bình 20 ml dung dịch Ba(OH)2 lắc đều đề hoà tan hết lượng CO2 trong bình. Sau đó đem bình này chuẩn độ với HCl thì hết 18 ml HCl. Cũng làm như vậy với 1 bình không chứa cành lá hết 14 ml HCl. Tính cường độ quang hợp (mgCO2/dm2 lá/giờ) của cành lá nói trên. Biết 1 ml HCl tương ứng với 0,6 mg CO2. Hướng dẫn giải ü Đổi: 15 phút = 0,25 giờ. ü Theo đề bài, ta có các phương trình sau:
• 43. bình thứ nhất xảy ra hiện tượng quang hợp nên sẽ làm giảm lượng CO2 không khí có trong bình. Bình thứ 2 không có quang hợp nên vẫn còn lượng CO2 không khí trong bình lượng Ba(OH)2 hoàn tan CO2 bình 1 sẽ ít hơn bình 2 Lượng HCl để trung hòa Ba(OH)2 ở bình 1 sẽ lớn hơn Sự chênh lệch lượng HCl này chính là sự chênh lệch CO2 trong 2 bình. ü Lượng CO2 bình 1 giảm do được quá trình quang hợp hấp thu CO2. ü Theo đề 1 ml HCl tương ứng với 0,6 mg CO2 Lượng CO2 hấp thu nhờ quang hợp là: mg ü Cường độ quang hợp là: (mgCO2/dm2 lá/giờ) Ví dụ 4: Hai bình thủy tinh có thể tích bằng nhau. Bình 1 đặt một cành lá với tổng diện tích là 50 cm2 , bình 2 để không. Đậy kín 2 bình và chiếu sáng 20 phút. Lấy lá ra khỏi bình, đưa vào mỗi bình 25 ml dung dịch Ba(OH)2 lắc đều rồi chuẩn độ bằng HCl, bình 1 hết 20 ml HCl, bình 2 hết 15 ml HCl. Tính cường độ quang hợp (mgCO2/dm2 lá/giờ) của cành lá thí nghiệm. Biết 1 ml HCl tương đương với 0,6 mg CO2. Hướng dẫn giải ü Đổi: 20 phút giờ. ü Theo đề bài, ta có các phương trình sau: ü Nhận xét, bình thứ nhất xảy ra hiện tượng quang hợp nên sẽ làm giảm lượng CO2 không khí có trong bình. Bình thứ 2 không có quang hợp nên vẫn còn lượng CO2 không khí trong bình lượng Ba(OH)2 hoàn tan CO2 bình 1 sẽ ít hơn bình 2 Lượng HCl để trung hòa Ba(OH)2 ở bình 1 sẽ lớn hơn Sự chênh lệch lượng HCl này chính là sự chênh lệch CO2 trong 2 bình. ü Lượng CO2 bình 1 giảm do được quá trình quang hợp hấp thu CO2. ü Theo đề 1 ml HCl tương ứng với 0,6 mg CO2 Lượng CO2 hấp thu nhờ quang hợp là: mg ü Cường độ quang hợp là: (mgCO2/dm2 lá/giờ)
• 44. TẬP SINH LÍ THỰC VẬT DẠNG 6. TÍNH LƯỢNG PHÂN BÓN CẦN CUNG CẤP CHO CÂY TRỒNG - Việc bón phân hợp lý cho cây trồng mang lại nhiều lợi ích như: tăng năng suất, phẩm chất nông sản; ổn định và tăng độ phì nhiêu của đất...Việc sử dụng phân bón hợp lí cho cây cần phải dựa vào nhu cầu sinh lí của cây trồng. Cây trồng cần loại phân bón nào và bao nhiêu? Cần vào giai đoạn nào và phương pháp sử dụng thích hợp? - Lượng phân bón (LPB) có thể được tính theo công thức sau: - Trong đó: ¸ Nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng là lượng chất dinh dưỡng (lượng phân bón) mà cây cần qua các thời kì sinh trưởng để tạo nên một năng suất kinh tế tối đa (tấn/tạ/kg...). ¸ Khả năng cung cấp của đất là độ màu mỡ của đất. Độ màu mỡ này tùy thuộc vào các loại đất khác nhau. Bằng phương pháp phân tích hóa học và sinh học, người ta có thể xác định được hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng có trong đất: hàm lượng N, K, P... ¸ Hệ số sử dụng phân bón (%) là tỉ lệ lượng chất dinh dưỡng mà cây có khả năng lấy đi so với lượng phân bón bón vào trong đất. & MỘT SỐ BÀI TẬP MINH HỌA Ví dụ 1: Cho nhu cầu nitơ (N) của một loại cây là 14 g/kg chất khô và hệ số sử dụng phân bón là 60%. Khả năng cung cấp chất dinh dưỡng của đất bằng 0. Lượng phân đạm cần bón đủ để thu hoạch 15 tấn chất khô/ha? Hướng dẫn giải ü Nhu cầu sử dụng N của cây là 14 g/kg chất khô tương đương với 14 kg/ tấn chất khô. ü Lượng phân bón đủ để thu hoạch 15 tấn chất khô . Ví dụ 2: (Đề thi HSG Giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh Học – Bộ GD&ĐT 2010) Tính lượng nitơ cần bón cho 15 ha cây trồng để đạt được năng suất thu hoạch 17 tấn chất khô/ 1 ha. Biết rằng nhu cầu nitơ là 17 g/1 kg chất khô mà đất chỉ cung cấp được 3% so với nhu cầu của cây. Hệ số sử dụng phân bón là 60%. Hướng dẫn giải ü Nhu cầu sử dụng N của cây là 17 g/kg chất khô tương đương với 17 kg/ tấn chất khô. ü Khả năng cung cấp chất dinh dưỡng của đất kg/tấn chất khô. ü Sản lượng thu được của 15 ha cây trồng tấn chất khô. ü Lượng N đủ để thu hoạch 15 tấn chất khô .
• 45. Tính lượng phân đạm Kali nitrat (KNO3) cần bón cho lúa (kg/1ha) để đạt năng suất trung bình là 50 tạ/1ha. Biết rằng để thu 100 kg thóc cần bón vào đất 1,5 kg N; hệ số sử dụng trung bình nitơ ở cây lúa chỉ đạt 60% và trong đất trồng lượng nitơ còn tồn dư 20kg N/1ha. Hướng dẫn giải ü Nhu cầu sử dụng N của cây là 1,5 kg N/ 1 tạ lúa Lượng nitơ cần được sử dụng để đạt năng suất 50 tạ/ha là . ü Lưu ý, hệ số sử dụng nitơ trong đất khác với hệ số sử dụng phân bón: - Hệ số sử dụng nitơ trong đất = Lượng nitơ cây sử dụng / (Lượng nitơ trong phân bón + Lượng nitơ tồn dư trong đất). - Hệ số sử dụng phân bón = Lượng nitơ cây sử dụng / Lượng nitơ trong phân bón. ü Lượng nitơ cần được bón thêm vào đất là . ü Tỉ lệ N có trong phân đạm Kali nitrat ü Lượng phân đạm Kali nitrat (KNO3) cần bón là . Ví dụ 4: Tính lượng phân đạm cần bón cho lúa mùa để đạt năng suất 65 tạ/ha. Biết rằng để thu được một tạ thóc cần bón 1,5 kg N. Hệ số sử dụng phân bón của lúa mùa là 67%. Lượng nitơ còn tồn dư trong đất là 29 kg/ha. Nếu dùng phân đạm NH4NO3 để bón thì cần bao nhiêu? Nếu dùng phân dạm KNO3 thì cần bao nhiêu? Cho biết: . Hướng dẫn giải ü Nhu cầu dinh dưỡng N của lùa mùa là 1,6 kg N /tạ chất khô Để đạt năng suất 65 tạ chất khô/ha thì nhu cầu sẽ là . ü Lượng N đủ để thu hoach 65 tạ chất khô kg. ü Lượng phân đạm NH4NO3 cần dùng kg. ü Lượng phân đạm KNO3 cần dùng kg. Ví dụ 5: Tính lượng phân đạm cần bón cho lúa mùa đế đạt năng suất 65 tạ/ha. Biết rằng để thu được một tạ thóc cần bón 1,6 kg N. Hệ số sử dụng nitơ trong đất là 67%. Lượng nitơ còn tồn dư trong đất là 29kg/ha. Tính khối lượng phân đạm NH4NO3 cần dùng. Nếu dùng phân đạm KNO3 thì cần bao nhiêu? Cho biết: . Hướng dẫn giải
• 46. dinh dưỡng N của lùa mùa là 1,6 kg N /tạ chất khô Để đạt năng suất 65 tạ chất khô/ha thì nhu cầu sẽ là . ü Lượng N cần phải bón thêm kg. ü Lượng phân đạm NH4NO3 cần dùng kg. ü Lượng phân đạm KNO3 cần dùng kg. Ví dụ 6: Tính lượng phân đạm cần bón cho lúa để đạt năng suất trưng bình 60 tạ/ha trong các trường hợp: - Dùng phân đạm urê chứa 46% N; - Phân đạm kali nitrat (KNO3) chứa 13% N; - Phân đạm amoni nitrat (NH4NO3) loại trung bình chứa 27,5% N. Biết rằng để thu 100 kg thóc cần 1,5 kg N, Hệ số sử dụng phân bón ở cây lúa chỉ đạt 75%. Trong đất trồng lúa vẫn tồn tại trên mỗi ha 20kg N/ha. Hướng dẫn giải ü Nhu cầu dinh dưỡng N của lùa mùa là 1,5 kg N /1tạ thóc Để đạt năng suất 60 tạ/ha thì nhu cầu sẽ là . ü Lượng N đủ để thu hoạch 60 tạ chất khô kg. ü Lượng phân đạm urê cần dùng kg. ü Lượng phân đạm KNO3 cần dùng kg. ü Lượng phân đạm NH4NO3 cần dùng kg. Ví dụ 7: Cho biết công thức hóa học của một số loại phân đạm tương ứng như sau: Phân urê: (NH2)2CO; phân nitrat: KNO3; phân đạm sunphat: (NH4)2SO4; phân đạm amoni nitrat: NH4NO3. a) Tính thành phần phần trăm của nitơ trong các loại phân đạm nói trên. Từ đó cho biết loại phân đạm nào có hàm lượng nitơ cao nhất? b) Tính lượng phân đạm mỗi loại cần dùng cho lúa để đạt năng suất trung bình 65 tạ/ha. Biết rằng để thu 100 kg thóc cần 1,2 kg N. Hệ số sử dụng phân bón ở cây lúa chỉ đạt 70%. Trong mỗi ha đất trồng lúa luôn có khoảng 15kg nitơ do vi sinh vật cố định đạm. Biết . Hướng dẫn giải a) Tính thành phần phần trăm của nitơ trong các loại phân đạm nói trên: ü %N trong phân đạm urê
• 47. phân đạm KNO3 ü %N trong phân đạm (NH4)2SO4 ü %N trong phân đạm NH4NO3 ü Vậy, phân đạm urê có hàm lượng đạm cao nhất trong các loại phân trên. b) Tính lượng phân đạm mỗi loại cần dùng cho lúa để đạt năng suất trung bình 65 tạ/ha. ü Nhu cầu dinh dưỡng N của lùa mùa là 1,2 kg/ 1tạ thóc Để đạt năng suất 65 tạ/ha thì nhu cầu sẽ là . ü Lượng N đủ để thu hoạch 65 tạ chất khô ü Lượng phân đạm urê cần dùng kg. ü Lượng phân đạm KNO3 cần dùng kg. ü Lượng phân đạm (NH4)2SO4 cần dùng kg. ü Lượng phân đạm NH4NO3 cần dùng kg. Ví dụ 8: Khi muốn loại trừ một nguyên tố ra khỏi thành phần dinh dưỡng để nghiên cứu vai trò sinh lý của nó đối với cây trồng thì ta phải tính toán để thay thế hợp chất chứa nó bằng chất khác sao cho thành phần và hàm lượng của nguyên tố đi kèm theo nó không bị thay đổi. Một dung dịch dinh dưỡng dùng để trồng cây có thành phần và hàm lượng các chất như sau: Ca(NO3)2 là 1,0 g; KH2PO4 là 0,25 g; MgSO4 là 0,25 g; KCl là 0,125 g; FeCl3 là 0,0123 g. Hỏi: phải thay 0,25g KH2PO4 bằng bao nhiêu NaH2PO4 và 0,125g KCl bằng bao nhiêu NaCl để đảm bảo thành phần dinh dưỡng của các nguyên tố đi kèm không bị thay đổi? Biết ; ; ; Hướng dẫn giải ü Theo nguyên tắc đề bài, phải thay thế hợp chất chứa nguyên tố bị loại bằng chất khác sao cho thành phần và hàm lượng của nguyên tố đi kèm theo nó không bị thay đổi. ü Như vậy, khi thay thế KH2PO4 bằng NaH2PO4 thì phải đảm bảo hàm lượng H2PO4 không đổi. Khi thay thế KCl bằng NaCl thì phải đảm bải lượng Cl không đổi. ü ü Vậy lượng NaH2PO4 cần được thay thế là: g.
• 48. thay thế là g. Ví dụ 9: Thành phần và hàm lượng các chất được pha chế trong 1 lít môi trường dinh dưỡng Richter như sau: Ca(NO3)2.4H2O là 0,72 g; KH2PO4 là 0,20 g; KNO3 là 0,20 g; MgSO4.7H2O là 0,25 g; FeCl3.7H2O là 0,04 g. Muốn loại trừ K ra khỏi thành phần dinh dưỡng thì phải thay hợp chất có chứa K là KH2PO4 và KNO3 bằng NaH2PO4 và NaNO3. Hỏi: phải thay 0,20 g KH2PO4 bằng bao nhiêu NaH2PO4 và 0,20 g KNO3 bằng bao nhiêu NaNO3 để đảm bảo thành phần dinh dưỡng của các nguyên tố đi kèm không bị thay đổi? ; ; ; . Hướng dẫn giải ü Theo nguyên tắc đề bài, phải thay thế hợp chất chứa nguyên tố bị loài bằng chất khác sao cho thành phần và hàm lượng của nguyên tố đi kèm theo nó không bị thay đổi. ü Khi thay thế KH2PO4 bằng NaH2PO4 thì phải đảm bào hàm lượng H2PO4 không đổi. Khi thay thế KNO3 bằng NaNO3 thì phải đảm bải lượng NO3 không đổi. ü g. ü Vậy lượng NaH2PO4 cần được thay thế là: g. ü ü Vậy lượng NaNO3 thay thế là g.
• 49. TẬP SINH LÍ ĐỘNG VẬT Dạng 1: Tính thời gian và tỉ lệ các pha của một chu kì tim - Thời gian một chu kì tim là thời gian (tính bằng giây) một lần tim co dãn. - Thời gian một chu kì tim Với: f là tần số tim (nhịp tim) là số lần tim co dãn (hay số chu kì tim được thực hiện) trong một phút. Đơn vị là nhịp/phút. - Tỉ lệ thời gian các pha của một chu kì tim là: Pha co tâm nhĩ: Pha co tâm thất: Pha dãn chung 1 chu kì tim = Pha co tâm nhĩ + Pha dãn tâm nhĩ = Pha co tâm thất + Pha dãn tâm thất = Pha co tâm nhĩ + Pha co tâm thất + Pha dãn chung. ˛ Chu kỳ tim ở người trưởng thành: - Trung bình số nhịp tim ở người trưởng thành là 75 nhịp tim/phút - Thời gian một chu kì tim là - Tỉ lệ thời gian các pha của một chu kì tim là Ví dụ 2: Nhịp tim của voi là 25 nhịp/phút. Giả sử thời gian nghỉ của tâm nhĩ là 2,1s; của tâm thất là 1,5s. Hãy tính tỉ lệ thời gian các pha trong chu kì tim. Hướng dẫn giải ü Thời gian 1 chu kì tim ü Thời gian pha co tâm nhĩ = Thời gian 1 chu kì tim – Thời gian pha dãn tâm nhĩ ü Thời gian pha co tâm thất = Thời gian 1 chu kì tim – Thời gian pha dãn tâm thất ü Thời gian pha dãn chung ü Vậy tỉ lệ thời gian các pha của một chu kì tim là: Pha co tâm nhĩ: Pha co tâm thất: Pha dãn chung
• 50. TẬP SINH LÍ ĐỘNG VẬT Dạng 2: Tính lực tống máu - Lực tống máu là lượng máu mà tâm thất bơm vào động mạch trong một phút. - Lực tống máu được tính theo công thức sau: Lực tống máu = Thể tích tâm thu × Tần số tim Trong đó: Lực tống máu (ml/phút hoặc lít/phút) Thể tích tâm thu (ml hoặc lít) Tần số co tim (số nhịp tim/phút). Ví dụ 3: Một chu kì tim ở người gồm ba pha: Pha co tâm nhĩ: Pha co tâm thất: Pha dãn chung. Thời gian trung bình một chu kì tim ở người là 0,8s. Một người phụ nữ X có nhịp tim đo được là 84 nhịp/phút. Khối lượng máu trong tim của cô ta là 132,252 ml vào cuối tâm trương và 77,433 ml vào cuối tâm thu. a) Xác định thời gian mỗi pha trong một chu kì tim ở người phụ nữ X? b) Tính lượng máu bơm/phút của người phụ nữ đó? Hướng dẫn giải a) Xác định thời gian mỗi pha trong một chu kì tim ở người phụ nữ X: ü Thời gian 1 chu kì tim ü Ở người bình thường, tỉ lệ 3 pha của một chu kì tim là - Thời gian pha co tâm nhĩ - Thời gian pha co tâm thất - Thời gian pha dãn chung b) Tính lượng máu bơm/phút của người phụ nữ: ml/phút lít/phút. Ví dụ 4: Theo dõi chu kỳ hoạt động của tim ở một động vật thấy tỉ lệ thời gian của 3 pha (tâm nhĩ co: tâm thất co: dãn chung) là . Biết thời gian tim nghỉ là 0,6 giây. Lượng máu trong tim là 120 ml đầu tâm trương và 290 ml cuối tâm trương. Hãy tính lượng máu mà tim bơm được trong 1 phút? Hướng dẫn giải ü Dựa vào đề bài, tỉ lệ thời gian các pha của một chu kì tim là ; trong đó thời gian pha dãn chung (tức thời gian tim nghỉ) chiếm tỉ lệ so với thời gian của một chu kì tim. ü Do đó, thời gian một chu kì tim là ü Số nhịp tim trong một phút là nhịp/phút. ü Lượng máu mà tim bơm được trong 1 phút là ml/phút.
• 51. (Trích đề thi Giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học – Bộ GD&ĐT – 2010) Nhịp tim của ếch là 50 lần/phút. Giả sử, thời gian các pha của chu kì tim lần lượt chiếm tỉ lệ . Tính thời gian tâm nhĩ, tâm thất được nghỉ ngơi. Hướng dẫn giải ü Thời gian của một chu kì tim ü Thời gian pha co tâm nhĩ ü Thời gian pha co tâm nhĩ ü Vậy: - Thời gian tâm nhĩ nghỉ - Thời gian tâm thất nghỉ Ví dụ 6: Nhịp tim của chuột là 720 lần/phút. Giả sử thời gian các pha của chu kì tim lần lượt chiếm tỉ lệ . Tính thời gian tâm nhĩ và tâm thất được nghỉ ngơi. Hướng dẫn giải ü Thời gian của một chu kì tim ü Thời gian pha co tâm nhĩ ü Thời gian pha co tâm thất ü Vậy: - Thời gian tâm nhĩ nghỉ - Thời gian tâm thất nghỉ Ví dụ 7: (Trích đề thi Giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học – Bộ GD&ĐT – 2009) (Đề thi Olympic Sinh học quốc tế 2008) Lượng máu bơm trong một phút ra khỏi tim được tính bằng lượng máu mỗi lần tâm thất bơm khỏi tim. Nó được xác định bằng cách nhân nhịp đập của tim với lưu lượng tim. Lưu lượng tim là khối lượng máu tống đi bởi tâm thất sau mỗi lần đập. Nếu tim của một người phụ nữ đập 56 lần trong một phút, khối lượng máu trong tim cô ta là 120 ml vào cuối tâm trương và 76 ml ở cuối tâm thu, lượng máu bơm/một phút của người phụ nữ đó là bao nhiêu? Hướng dẫn giải ü Lượng máu bơm/một phút của người phụ nữ đó là ml/phút. Ví dụ 8: Một vận động viên đang tập luyện có tần số tim là 95 nhịp/phút. Thể tích máu trong tim cuối tâm thu là 60,98 ml; cuối tâm trương là 123,34 ml. a) Tính thời gian các pha trong chu kì tim của vận động viên đó. b) Tính lượng máu tim bơm đi nuôi cơ thể trong một phút (tính theo lít)?
• 52. Tính thời gian các pha trong chu kì tim của vận động viên đó. ü Thời gian 1 chu kì tim ü Ở người bình thường, tỉ lệ 3 pha của một chu kì tim là . - Thời gian pha co tâm nhĩ - Thời gian pha co tâm thất - Thời gian pha dãn chung b) Tính lượng máu tim bơm đi nuôi cơ thể trong một phút: ml/phút lít/phút.
• 53. TẬP SINH LÍ ĐỘNG VẬT Dạng 3: Một số dạng bài tập khác Ví dụ 9: (Trích đề thi Giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học – Bộ GD&ĐT – 2016) Hàm mũ có thể được sử dụng để mô hình hóa nồng độ thuốc trong cơ thể bệnh nhân theo phương trình . Trong đó là nồng độ thuốc tại thời điểm t (giờ), là nồng độ thuốc trong máu ngay lập tức sau khi tiêm, và là một hằng số cho thấy việc loại bỏ các thuốc ra ngoài cơ thể qua sự trao đổi chất và bài tiết. Bảng số liệu dưới đây tương ứng với loại thuốc X dùng điều trị cho một bệnh nhân. Thời gian (giờ) Nồng độ (mg/L) 2,00 3,36 5,00 2,47 Tính giá trị r của bệnh nhân này. Hướng dẫn giải ü Theo đề ta có: ü Lấy (1) : (2), ta được: ü Logarit 2 vế, ta được: Ví dụ 10: Ở người có pha dãn chung 0,4 giây chiếm 0,5 chu kì tim. Mỗi lần tim đập đẩy được lượng máu vào động mạch chủ là 66 ml. Tổng lượng máu ở người là 5 lít. Lượng máu đi qua thận mỗi phút chiếm 20% lượng máu tim đẩy vào động mạch mỗi phút, nhưng chỉ 15% lượng máu qua thận được lọc. Giả sử có một người tiêm 5 mg thuốc có thời gian bán thải qua thận là 4 giờ, sau một thời gian x giờ, người ta thấy nồng độ thuốc này trong máu người là 0,0006 mg/ml. 1. Tính lượng máu tim đẩy vào động mạch trong thời gian x giờ. 2. Tính thời gian thận lọc được 70 lít máu. Hướng dẫn giải 1. Tính lượng máu tim đẩy vào động mạch trong thời gian x giờ: ü Nhận xét, lượng máu tim đẩy vào động mạch trong x giờ = lượng máu tim đẩy trong 1 phút × X (giờ × 60 phút → vậy phải tìm X. ü Thời gian của một chu kì tim ở người là ü Số nhịp tim trong 1 phút là nhịp/phút. ü Lượng máu tim đẩy vào động mạch trong 1 phút là: ml/phút. ü Lượng thuốc có trong 1ml máu khi vừa mới bơm vào cơ thể là mg/ml máu.
• 54. trong khoảng thời gian 4 giờ, lượng thuốc từ 0,001 mg/ml máu giảm xuống còn 0,0006 mg/ml máu. Trong dược lý học, thời gian bán thải là khoảng thời gian để nồng độ thuốc hay chất trong cơ thể (hay nồng độ trong huyết tương) giảm xuống một nửa. Nồng độ này thường được đo khi phân tích máu. ü Gọi n là số lần máu giảm một nửa. Theo đề ta có: ü Vậy thời gian bán thải là giờ. ü Lượng máu tim đẩy vào động mạch trong thời gian x giờ ml. 2. Tính thời gian thận lọc được 70 lít máu. ü Lượng máu thận lọc được trong 1 phút là ml. ü Thời gian thận lọc được 70 lít máu phút. Ví dụ 11: Một phụ nữ được tiêm thuốc penicillin và cứ mỗi giờ chỉ còn 60% lượng penicillin của giờ trước còn tác dụng. Giả sử người phụ nữ đã được tiêm 600 mg penicillin vào lúc 8 giờ sáng. 1. Tính lượng thuốc còn lại trong máu của người phụ nữ lúc 11 giờ. 2. Nếu lượng thuốc còn lại trong máu là mg thì người phụ nữ đã tiêm thuốc được bao lâu và lúc đó là mấy giờ? Hướng dẫn giải 1. Lượng thuốc trong máu lúc 11 giờ tức là đã tiêm thuốc được 3 giờ 2. Gọi x là thời gian tiêm thuốc. Ta có: Vậy người phụ nữ đã tiêm thuốc được 10 giờ hay lúc đó là 18 giờ. Ví dụ 12: Một phương pháp ước tính thể tích máu ở động vật có vú là sử dụng đồng vị phóng xạ Iôt đặc hiệu . Đồng vị này thường được tổng hợp, có thời gian bán rã là 13 giờ. Nó phân rã đến , là dạng gần như ổn định tuyệt đối. Để ước lượng thể tích máu, người ta tiêm 10 ml dung dịch Iốt vào máu tĩnh mạch của thú. Hoạt tính của dung dịch lúc tiêm là 2mSv (đơn vị đo độ phóng xạ). Sau 13 giờ kể từ lúc tiêm, người ta lấy ra mẫu máu 10 ml, hoạt tính đo được là 0,0025 mSv. Ước tính thể tích máu của động vật là bao nhiêu? Hướng dẫn giải ü Gọi V (ml) là thể tích máu của động vật ü Độ phóng xạ ban đầu trên 1 ml thể tích máu là

Ki sau giảm phân 1 có bao nhiêu NST?

Đặc điểm của giảm phândtnt-quangnam.edu.vn › QTIUpload › TaiNguyen › TaiNguyenDienTu › s...null

Giảm phân gồm bao nhiêu kí?

Giảm phân gồm 2 lần phân bào liên tiếp và xảy ra ở các cơ quan sinh sản nhưng chỉ có 1 lần ADN nhân đôi. NST vẫn ở trạng thái n NST kép, Các NST co xoắn lại. NST kép đóng xoắn tối đa và xếp thành 2 hàng trên mặt phẳng xích đạo.nullGIẢM PHÂN - THPT Thăng Longwww.thptthanglonghanoi.edu.vn › giam-phan-670null

Ở động vật sau khi kết thúc kì cuối giảm phân 2 từ một tế bào sinh tinh sẽ tạo ra bao nhiêu tinh trùng ở con đực?

- Giảm phân 2 Kì cuối 2: Các nhiễm sắc thể đơn dãn xoắn → trở lại dạng sợi mảnh. - Kết quả: Từ 1 tế bào mẹ lưỡng bội(2n) qua 2 lần phân bào liên tiếp cho 4 tế bào con có bộ NST đơn bội (n). + Ở con đực: 4 tế bào đơn bội sẽ hình thành 4 tinh trùng (hoặc hạt phấn ở thực vật).nullCâu 1: Diễn biến của nhiễm sắc thể qua các kì của phân bào giảm ...truongnguyenkhuyenhcm.edu.vn › images › files › giam-phannull

Giảm phân 2 là gì?

Giảm phân gồm 2 lần phân bào liên tiếp xảy ra ở cơ quan sinh sản nhưng chỉ trải qua một lần nhân đôi ADN.nullGiảm phân là gì ? Giảm phân 1, Giảm phân 2 - Sinh học 10 - VietJackvietjack.com › chuyen-de-sinh-hoc-10 › giam-phannull