高中生物 第三章 細(xì)胞的代謝 第一節(jié) 細(xì)胞與能量課件 浙科版必修1

1、1第一節(jié)細(xì)胞與能量第三章細(xì)胞的代謝2知識內(nèi)容知識內(nèi)容學(xué)考要求學(xué)考要求選考要求選考要求細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)aaATP的化學(xué)組成和特點aaATP在能量代謝中的作用bb學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)導(dǎo)航(1)舉例說出吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)。(2)了解其結(jié)構(gòu)特點。(3)結(jié)合ATPADP循環(huán)示意圖，理解ATP是細(xì)胞中能量通貨的含義。3方式一方式一“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天階夜色涼如水，臥看牽牛織女星。”讓我們重溫唐代詩人杜牧這首情景交融的詩作秋夕。可是大家是否想過：(1)螢火蟲為什么要發(fā)光？(吸引異性來交尾)；(2)螢火蟲的發(fā)光需要能量嗎？(需要)；(3)我們知道，糖類、油脂和蛋白質(zhì)都貯存著能量，這些物質(zhì)能為

2、螢火蟲發(fā)光直接提供能量嗎？(不能)。研究表明能為螢火蟲發(fā)光直接提供能量的是ATP，這節(jié)課我們就來了解ATP。課堂導(dǎo)入課堂導(dǎo)入4方式二方式二純凈的ATP是一種白色粉末，能溶于水，ATP片劑可以口服，注射液可靜脈注射或肌肉注射，主要用于輔助治療肌肉萎縮、腦溢血后遺癥、心肌炎等疾病。這節(jié)課我們就來了解ATP的有關(guān)知識。5新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測內(nèi)容索引6新知導(dǎo)學(xué)7一、吸能、放能反應(yīng)和ATP的結(jié)構(gòu)1.能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化(1)化學(xué)能：活細(xì)胞中的各種分子，由于其中原子的排列而具有 ，是細(xì)胞內(nèi) 的能量形式。(2)能量的轉(zhuǎn)換：細(xì)胞中的“燃料分子”(如 )被氧化時釋放的化學(xué)能，用于各種 。(3)能量守恒定律：能量只能

3、從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式，既不會被 ，也不能被 。生物體內(nèi)或細(xì)胞中發(fā)生的只是各種能量形式的 。最主要葡萄糖勢能生命活動消滅創(chuàng)造相互轉(zhuǎn)變82.吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)(1)吸能反應(yīng)概念：產(chǎn)物分子中的勢能比反應(yīng)物分子中的勢能 的反應(yīng)。舉例：如 作用、氨基酸合成蛋白質(zhì)的反應(yīng)等。(2)放能反應(yīng)概念：產(chǎn)物分子中的勢能比反應(yīng)物分子中的勢能 的反應(yīng)。舉例： 等。(3)吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)的聯(lián)系吸能反應(yīng)常利用放能反應(yīng)所產(chǎn)生的 。ATP是細(xì)胞中放能反應(yīng)和吸能反應(yīng)的 。光合低高細(xì)胞呼吸能量紐帶93.ATP的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)(1)中文名稱： 。(2)結(jié)構(gòu)簡式及符號含義a： ；b： ；c： ；d： 。(3)結(jié)構(gòu)

4、特點ATP是細(xì)胞內(nèi)普遍存在的高能磷酸化合物，含有 個高能磷酸鍵。ATP化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。連接兩個磷酸基團之間的高能磷酸鍵 ，易水解，高能磷酸鍵釋放的能量比連接在糖分子上的普通磷酸鍵要 。腺苷三磷酸核糖腺嘌呤磷酸基團高能磷酸鍵不穩(wěn)定多兩101.ATP的組成元素為C、H、O、N、P；含有3個磷酸基團，2個高能磷酸鍵；ATP徹底水解會得到腺嘌呤、核糖和磷酸；ATP去掉兩個磷酸基團后形成的結(jié)構(gòu)就是腺嘌呤核糖核苷酸，是構(gòu)成RNA的基本單位之一。歸納總結(jié)歸納總結(jié)112.ATP是直接能源物質(zhì)的驗證用小刀將數(shù)只螢火蟲的發(fā)光器割下，使其干燥后研成粉末。取兩支試管，分別標(biāo)上A、B，各加入2 mL水和等量的螢火蟲發(fā)光

5、器研磨粉末，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩支試管中均有短時間的黃色熒光出現(xiàn)。一段時間后黃色熒光消失，再分別進行處理后出現(xiàn)的結(jié)果如圖：(1)加入葡萄糖的試管A不發(fā)出黃色熒光說明葡萄糖不是直接供能物質(zhì)。(2)加入ATP溶液的試管B能持續(xù)發(fā)光，說明ATP是直接供能物質(zhì)。12例例1 (2017嘉興月考)下列關(guān)于細(xì)胞內(nèi)能量的有關(guān)說法，錯誤的是A.在細(xì)胞內(nèi)，通常一個吸能反應(yīng)要伴隨著一個放能反應(yīng)B.細(xì)胞中的放能反應(yīng)一般與ATP的水解相聯(lián)系C.植物細(xì)胞內(nèi)最重要的吸能反應(yīng)是光合作用，最重要的放能反應(yīng)是糖的 氧化D.能量只能從一種形式變?yōu)榱硪环N形式，不會被消失，也不會被創(chuàng)造解析答案解析解析細(xì)胞中的放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系，B

6、錯誤。13ATP與光合作用及細(xì)胞呼吸的關(guān)系與光合作用及細(xì)胞呼吸的關(guān)系(1)與光合作用的關(guān)系(2)與細(xì)胞呼吸的關(guān)系思維啟迪思維啟迪14例例2如圖表示ATP的結(jié)構(gòu)，下列相關(guān)說法正確的是A.b鍵斷裂后形成ADP和PiB.圖中的3表示ATP中的字母AC.由1、2、3各一分子形成的物質(zhì)是組成DNA的基本單位之一D.a鍵斷裂釋放的能量可以直接用于生命活動答案解析15解析解析a鍵斷裂后形成ADP和Pi，A項錯誤；ATP中的字母A表示腺苷，圖中的3表示腺嘌呤，B項錯誤；由1、2、3各一分子形成的是腺嘌呤核糖核苷酸，它是組成RNA的基本單位之一，C項錯誤；ATP是生命活動所需能量的直接來源，a鍵斷裂所釋放的能量

7、可以直接用于生命活動，D項正確。16二、ATPADP循環(huán)1.ATPADP循環(huán)的過程循環(huán)的過程ATP的合成脫水合成吸能反應(yīng)172.ATPADP循環(huán)與吸能反應(yīng)、放能反應(yīng)的關(guān)系循環(huán)與吸能反應(yīng)、放能反應(yīng)的關(guān)系(1)原理將ATP水解這一放能反應(yīng)所釋放的能量用于另一吸能反應(yīng)。(2)舉例在肌肉收縮過程中，ATP先使肌肉中的能量增加，改變形狀，這是 反應(yīng)。然后肌肉做功，失去能量，恢復(fù)原狀，這是 反應(yīng)。3.意義：ATP是細(xì)胞中普遍使用的 ，又稱為“ ”。放能能量通貨吸能能量載體181.ATP與與ADP的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化(1)ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化是十分迅速的，且物質(zhì)可以重復(fù)利用，因此，能滿足生命活動

8、對能量的需要。(2)ATP在生物體內(nèi)含量很低，但是ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化十分迅速，從而使細(xì)胞內(nèi)ATP的含量總是處于動態(tài)平衡中。歸納總結(jié)歸納總結(jié)19(3)ATP與ADP間的相互轉(zhuǎn)化過程不可逆綜上所述，ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程應(yīng)判斷為“物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的”或解釋為“物質(zhì)是可以循環(huán)利用的，能量是不能循環(huán)的”。反應(yīng)式ATP ADPPi能量能量PiADP ATP類型水解反應(yīng)合成反應(yīng)場所活細(xì)胞內(nèi)多種場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體能量轉(zhuǎn)化放能與吸能反應(yīng)相聯(lián)系儲能與放能反應(yīng)相聯(lián)系能量來源高能磷酸鍵有機物和光能能量去向用于各項生命活動儲存于ATP中202.生物體中與能量有關(guān)的物質(zhì)生物體中與能

9、量有關(guān)的物質(zhì)(1)直接能源物質(zhì)ATP。(2)主要的能源物質(zhì)糖類。(3)主要的貯能物質(zhì)油脂。(4)植物特有的貯能物質(zhì)淀粉。(5)動物特有的貯能物質(zhì)糖元。(6)最終能量來源太陽能。21例例3對“ ”的敘述中，正確的是A.過程和過程所需的酶是一樣的B.過程的能量供各項生命活動利用，過程的能量來自糖類等有機物的 氧化分解C.過程和過程時刻發(fā)生，處于動態(tài)平衡之中D.ATP中的能量可來源于光能、熱能，也可以轉(zhuǎn)化為光能、熱能答案解析22解析解析 過程為水解酶催化的水解反應(yīng)，釋放的能量可供各項生命活動利用，過程為合成酶催化的合成反應(yīng)，能量來源于細(xì)胞呼吸中糖類等有機物的氧化分解，在綠色植物中還可來源于光合作用吸

10、收并轉(zhuǎn)化的光能，故A、B項錯誤；生物體內(nèi)ATP的水解與合成時刻發(fā)生，處于動態(tài)平衡之中，C項正確；ATP中的活躍化學(xué)能可來源于光能，但不能來源于熱能，ATP中的活躍化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?、熱能、機械能、電能等多種形式的能量，D項錯誤。23例例4分析ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的示意圖(如圖所示)，回答下列問題：(1)圖中Pi代表無機磷酸，則B為_，C為_。答案解析解析在ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中，ATP水解產(chǎn)生Pi，合成則需要Pi，通過分析示意圖可判斷出B為ATP，C為ADP。解析ATPADP24(2)E不是物質(zhì)，E1的來源是_，E2的來源是_。答案解析解析光能或生物化學(xué)反應(yīng)釋放的能量可用于形成AT

11、P。ATP水解時，其末端的高能磷酸鍵斷裂釋放能量。解析ATP中高能磷酸鍵斷裂釋放出的能量光能或有機物氧化分解釋放的能量(3)人體肌肉細(xì)胞的收縮與圖中_(用圖中字母和箭頭表示)過程有關(guān)。解析解析肌肉收縮是耗能過程，由ATP直接供能，與圖中BC這一過程有關(guān)。BC25學(xué)習(xí)小結(jié)A-PPP能量通貨ATPADPPi酶酶能量“ ”26達(dá)標(biāo)檢測271.(2017紹興諸暨中學(xué)高一期中)ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)敘述錯誤的是A.ATP中的A由腺嘌呤和核糖組成B.ATP中含有3個高能磷酸鍵C.ATP水解所釋放的能量可用于肌肉收縮D.ATP在細(xì)胞中易于再生，是細(xì)胞中普遍使用的能量載體解析解析 ATP

12、中的A由腺嘌呤和核糖組成，A正確；ATP中含有2個高能磷酸鍵，B錯誤；ATP水解所釋放的能量可用于肌肉收縮，C正確；ATP在細(xì)胞中易于再生，是細(xì)胞中普遍使用的能量載體，D正確。123解析答案45282.下列反應(yīng)中，不屬于放能反應(yīng)的是A.二氧化碳和水合成葡萄糖B.氨基酸分解成二氧化碳、水和尿素C.糖分解為二氧化碳和水D.ATP水解為ADP和Pi答案12345解析2912345解析解析二氧化碳和水通過化能合成反應(yīng)或光合作用合成葡萄糖，這兩過程分別需要吸收化學(xué)能或光能，A正確；氨基酸分解成二氧化碳、水和尿素，屬于放能反應(yīng)，B錯誤；細(xì)胞呼吸的本質(zhì)是分解有機物，釋放能量，屬于放能反應(yīng)，C錯誤；ATP的水

13、解釋放能量，屬于放能反應(yīng)，D錯誤。303.ATP中大量化學(xué)能貯存在A.腺苷內(nèi)B.磷酸基團內(nèi)C.腺苷和磷酸基團連接鍵內(nèi)D.高能磷酸鍵內(nèi)解析解析 ATP是高能磷酸化合物，它的結(jié)構(gòu)簡式是APPP，其中腺苷與磷酸基團之間的結(jié)合鍵()不是高能磷酸鍵，另有兩個高能磷酸鍵()；高能磷酸鍵內(nèi)含有較高的能量，ATP分子中的大量化學(xué)能就貯存在高能磷酸鍵內(nèi)。12345解析答案314.海洋中的鮟鱇魚有發(fā)光現(xiàn)象，其光能由A.電能轉(zhuǎn)變而來B.ATP轉(zhuǎn)化成ADP時釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來C.熱能轉(zhuǎn)變而來D.有機物進行氧化分解釋放的機械能轉(zhuǎn)變而來解析解析生物各項生命活動所需要的直接能源來自于ATP的水解釋放。答案解析123453

14、2解析解析每個ATP分子中三個磷酸基團之間形成了2個高能磷酸鍵。解析解析圖中a表示動植物都能進行的產(chǎn)能過程即細(xì)胞呼吸，綠色植物還能通過光合作用產(chǎn)能，所以b為光合作用。1235.(2018紹興月考)如圖是有關(guān)ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需能量的主要來源示意圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)1分子ATP中含有_個高能磷酸鍵。(2)圖中的a、b代表的生理過程分別是_、_。45答案解析2細(xì)胞呼吸 光合作用33123(3)若動物和人產(chǎn)生的能量可以用于c，則c指_。(4)在動物肌細(xì)胞中，進行反應(yīng)時，釋放的能量來自_。45答案解析解析c是指ATP水解產(chǎn)生的能量，它用于各項生命活動。解析生命活動酸鍵中的化學(xué)能遠(yuǎn)離腺苷的高能磷解析解析動物肌細(xì)胞中，過程產(chǎn)生的能量來自于ATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵的斷裂。34123(5)反應(yīng)進行時所需要的酶_(填“相同”或“不同”)，原因是_。45答案解析解析反應(yīng)