高中生物 第三章 第一节 细胞与能量课件 浙科版必修1.ppt

细胞与能量•必修一 第三章 第一节（浙科版）外外界界环环境境细细胞胞细细胞胞物质和能量物质和能量物质和能量物质和能量生物体生物体能量在我们每一个能量在我们每一个细胞中流转激荡！细胞中流转激荡！用于离子运输用于离子运输 ，细胞的生长分裂等，细胞的生长分裂等用于各种运动，如用于各种运动，如肌细胞收缩肌细胞收缩一、能量的转化一、能量的转化：：1、活细胞中的各种分子，由于__________________而具有势能，这种势能通常称为：__________，这就是细胞内最重要的能量2、能量只能___________________________，既不会消失，也不能被创造，生物体内或细胞中发生的只是_____________________________________________________3、细胞中的分子排列是有序的，这种有序状态的维持需要_______________其中原子的排列其中原子的排列化学能化学能从一种形式转变为另一种形式从一种形式转变为另一种形式各种能量形式的相互转变各种能量形式的相互转变做功（或能量）做功（或能量）二、吸能反应与放能反应二、吸能反应与放能反应1.1.吸能反应：光合作用、由氨基酸合成蛋白吸能反应：光合作用、由氨基酸合成蛋白质等质等合成反应。

合成反应2.2.放能反应：糖的氧化分解（细胞呼吸）放能反应：糖的氧化分解（细胞呼吸）等等分解反应分解反应细胞中吸能反应和放能反应细胞中吸能反应和放能反应之间以什么作之间以什么作为纽带联系的呢？为纽带联系的呢？细胞中哪些反应是吸能反应？细胞中哪些反应是吸能反应？细胞中细胞中哪些反应是哪些反应是放能反应？放能反应？能量代谢能量代谢物质代谢物质代谢二、吸能反应与放能反应二、吸能反应与放能反应吸能反应：小分子能量＋＋大分子酶放能反应：小分子能量＋＋大分子酶【知识拓展】 从外界环境摄取营养→合成自身组成的物质→储存能量 吸能反应排出代谢终产物 分解自身的部分物质→释放能量 放能反应?ATPATPATPATP×•两者之间的纽带是• 腺苷三磷酸(ATP)如果用如果用A A表示腺苷，表示腺苷，P P表示磷酸基团，那表示磷酸基团，那么么ATPATP结构式可简化表示为：结构式可简化表示为：ATPATP（腺苷三磷酸）（腺苷三磷酸）P PATPATP的形成途径的形成途径1 1．对动物和人来说，主要来自呼吸作用．对动物和人来说，主要来自呼吸作用。

2 2．对绿色植物来说，主要来自呼吸作用和光合作．对绿色植物来说，主要来自呼吸作用和光合作用三、三、ATPATP——————细胞中的能量通货细胞中的能量通货1、ATP的组成：1个____、1个______和3个_______2、ATP的中文名称是：__________A代表：____ T代表：____ P代表：_________3、ATP的结构式PPP~ ~~腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖磷酸基团磷酸基团 高能磷酸键 普通化学键腺苷腺苷4、ATP的结构简式A P P P~ ~核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤磷酸基团磷酸基团腺苷三磷酸腺苷三磷酸腺苷腺苷3磷酸基团磷酸基团思考为什么ATP是直接的能源物质呢？ATP与与ADP之间的相互转换之间的相互转换ATPADPPi能量能量＋＋＋＋用于各项生命活动用于各项生命活动酶酶ⅡⅡA P P P~ ~A P P~Pi＋＋能量能量＋＋A P P~Pi＋＋能量能量＋＋A P P P~ ~酶酶ⅠⅠ酶酶细胞呼吸细胞呼吸 光合作用光合作用~酶酶(1)该反应不可逆 原因如下：①反应中物质虽然可逆，但能量不可逆；②反应的酶不同；③反应的场所不同2)该反应速度快，该反应速度快，ATP与与ADP在细胞在细胞中含量少。

中含量少6、ATP的作用： ATP是直接能源物质 比喻：能量通货(energy currency)ATPATPATPATP——ADPADPADPADP循环循环循环循环ATP-ADPATP-ADP循环循环ATPATPADP+ PADP+ P能量能量吸能反应吸能反应能源物质能源物质放能反应放能反应生命活动生命活动（细胞呼吸）（细胞呼吸）光能转化光能转化（光合作用）（光合作用）脱水脱水合成合成水解水解 ATP ATP 酶酶 ADP + PADP + P + + 能量能量ADP+ P +ADP+ P +能量能量 酶酶 ATPATP用于用于吸能反应吸能反应1 1、从反应条件上看：、从反应条件上看：2 2、从能量上看：、从能量上看：3 3、从、从ATPATP的合成和分解场所上看：的合成和分解场所上看：结论：结论： ATPATP与与ADPADP相互转变的反应是不可逆的相互转变的反应是不可逆的反应条件不同，主要是酶不同反应条件不同，主要是酶不同能量来源不同能量来源不同这是一个可逆反应吗？这是一个可逆反应吗？ATP ADP+ P +ATP ADP+ P +能量能量场所不同。

场所不同合成场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体合成场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体分解场所是细胞膜、叶绿体基质、细胞核等分解场所是细胞膜、叶绿体基质、细胞核等可逆反应的特点可逆反应的特点: :正逆反应都在同一条件下进行．正逆反应都在同一条件下进行．合成酶，吸能合成酶，吸能水解酶，放能水解酶，放能资料资料: :氰化钾是阻止人体内新的氰化钾是阻止人体内新的ATPATP合成的毒药，合成的毒药，人中毒后在人中毒后在3 3～～6 6分钟内就会死亡但一个成分钟内就会死亡但一个成人一天在静止状态下所消耗的人一天在静止状态下所消耗的ATPATP为为48kg48kg，，在紧张活动的情况下，在紧张活动的情况下，ATPATP的消耗可达的消耗可达0.5kg/min0.5kg/min人体中ATPATP的总量只有大约的总量只有大约0.10.1摩尔摩尔人体细胞每天的能量需要水解人体细胞每天的能量需要水解200-300200-300摩尔的摩尔的ATPATP，这意味着每个，这意味着每个ATPATP分分子每天要被子每天要被重复利用重复利用2000-30002000-3000次从这则从这则资料中，你能得出生物体内的资料中，你能得出生物体内的ATPATP有什么特有什么特点？点？量少，合成迅速等量少，合成迅速等ATP是高能磷酸化合物是高能磷酸化合物:1molATP水解时断开水解时断开1mol高能磷酸键能放出能高能磷酸键能放出能量高达量高达30.54KJ，形成，形成1molADP和和1mol磷酸。

磷酸能能源源物物质质主要能源物质主要能源物质细胞中重要能细胞中重要能源（常用）物源（常用）物质质贮能物质贮能物质直接能源物质直接能源物质最终能量来源最终能量来源能源物质能源物质能能源源物物质质主要能源物质主要能源物质糖类糖类细胞中重要能细胞中重要能源（常用）物源（常用）物质质葡萄糖葡萄糖贮能物质贮能物质油脂、淀粉（植物细胞）油脂、淀粉（植物细胞） 、糖元（动物细胞）、糖元（动物细胞）直接能源物质直接能源物质ＡＴＰ（腺苷三磷酸）ＡＴＰ（腺苷三磷酸）最终能量来源最终能量来源光能光能•ATPATP•葡萄糖葡萄糖•糖元糖元•油脂油脂•蛋白质蛋白质拿在手里的零钱拿在手里的零钱钱包里的整钱钱包里的整钱活期存款活期存款定期存款定期存款不动产不动产能源物质能源物质——类比类比萤火虫，挂灯笼，飞到西来飞到东，萤火虫，挂灯笼，飞到西来飞到东，晚上飞到家门口，宝宝回家它来送晚上飞到家门口，宝宝回家它来送萤火虫会萤火虫会发光发光或萤火虫的尾部发或萤火虫的尾部发光器的提取物在适当条件会光器的提取物在适当条件会发光发光思考：萤火虫发光是否需要能量？思考：萤火虫发光是否需要能量？思考：萤火虫发光是否需要能量？思考：萤火虫发光是否需要能量？需需要要能能量量提供以下材料用具：提供以下材料用具：试管、滴管、培养皿若干；试管、滴管、培养皿若干；ATPATP制剂、葡萄糖溶液、蒸馏制剂、葡萄糖溶液、蒸馏水；解剖刀；活萤火虫等。

水；解剖刀；活萤火虫等试设计实验证明试设计实验证明ATPATP是生命活动直是生命活动直接的能源物质接的能源物质萤火虫的发光原理萤火虫的发光原理:能量能量荧光素酶荧光素酶＋氧气＋氧气荧光素荧光素激活的激活的荧光素荧光素荧光荧光氧化荧氧化荧光素光素发出发出实实验验过过程程：：两支试管两支试管置于暗处置于暗处可见荧光可见荧光1515分钟后，分钟后，荧光消失荧光消失A A医用葡萄糖溶液医用葡萄糖溶液2ml2mlB BATPATP注射液注射液2ml2ml两支试管两支试管置于暗处置于暗处观察观察无荧光出现无荧光出现有荧光出现有荧光出现数十只萤火虫的发光器干燥后，研磨成粉末，取等量加入数十只萤火虫的发光器干燥后，研磨成粉末，取等量加入试管，再各加入少量水混合试管，再各加入少量水混合A AB B实验结论实验结论: ATP: ATP是直接能源物质是直接能源物质实验结论实验结论:ATP:ATP是直接的能源物质是直接的能源物质如果不把尾部研磨成粉末，而是完整如果不把尾部研磨成粉末，而是完整的结构，继续刚才的实验，结果发现的结构，继续刚才的实验，结果发现加葡萄糖液体的试管也有荧光产生？加葡萄糖液体的试管也有荧光产生？请分析很可能是什么原因？请分析很可能是什么原因？葡萄糖被吸收进发光细胞，葡萄糖被吸收进发光细胞，在细胞内氧化分解产生在细胞内氧化分解产生ATPATP，，ATPATP供能产生荧光。

供能产生荧光肌肉收缩肌肉收缩神经传导神经传导物质合成物质合成物质转运物质转运动物、人动物、人有机物中有机物中化学能化学能植物有机物植物有机物中化学能中化学能吸能（光）吸能（光）HH2 2OOCOCO2 2ATPATPHH2 2OOCOCO2 2ATPATP植物生命活动植物生命活动ATPATP放能放能放能放能发光、放电发光、放电等生命活动等生命活动ATPATP是细胞中的能量是细胞中的能量通货ATPATP是吸能反应和放能反应的是吸能反应和放能反应的纽带小结：小结：用于各项消费活动用于各项消费活动【总结【总结】】直接能源物质直接能源物质 能源物质能源物质 储能物质储能物质 主要能源物质主要能源物质 最终能源最终能源 ATP 糖类糖类 脂肪、淀粉脂肪、淀粉糖类、脂肪和蛋白质糖类、脂肪和蛋白质太阳能太阳能ATP糖类、脂肪和蛋白质糖类、脂肪和蛋白质活跃的化学能活跃的化学能稳定的化学能稳定的化学能用于各项生命活动用于各项生命活动流通的钱币流通的钱币银行中的钱币银行中的钱币比喻比喻比喻比喻1.ATP1.ATP的结构式可以简写为（的结构式可以简写为（ ））A A、、A A——P P——P~P P~P B B、、A A——P~P~PP~P~PC C、、A~P~PA~P~P——P P D D、、A~P~P~PA~P~P~P练一练练一练B练一练练一练2.2.一分子一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（磷酸键数目依次是（ ）。

A A、、1 1，，2 2，，2 2 B B、、1 1，，2 2，，1 1 C C、、1 1，，3 3，，2 2 D D、、2 2，，3 3，，1 1 C3.3.以下哪种化合物中不含有以下哪种化合物中不含有P P元素（元素（ ））　　　　A A、核苷酸　　、核苷酸　　 　　 B B、磷脂、磷脂　　　　　　 C C、油脂　　、油脂　　 　　 DD、、ATPATP练一练练一练C4. ATP4. ATP中大量化学能储存在中大量化学能储存在( )( )A A、腺苷内、腺苷内 B B．磷酸基团内．磷酸基团内 C C．腺苷与磷酸基团连接键内．腺苷与磷酸基团连接键内 D D．高能磷酸键内．高能磷酸键内 练一练练一练D5. ATP转化为转化为 ADP 可表示如下：式中可表示如下：式中X代表（代表（ ））6. 关于动物细胞中关于动物细胞中ATP的的正确叙述正确叙述（（ ））A、、ATP在动物体细胞中普遍存在，但含量不多在动物体细胞中普遍存在，但含量不多B、当它过分减少时，可由、当它过分减少时，可由ADP在不依赖其他物质在不依赖其他物质 条件下直接形成条件下直接形成C、它含有三个高能磷酸键、它含有三个高能磷酸键D、、ATP转变为转变为ADP的反应是可逆的的反应是可逆的A A、、H H2 2O BO B、、[H] C[H] C、、P DP D、、PiPi13、下列反应式表示、下列反应式表示ATP和和ADP在不同酶作用下的相互转化。

请回答下列问在不同酶作用下的相互转化请回答下列问题：题：①①当反应由左向右进行时，左边的能量用于当反应由左向右进行时，左边的能量用于_________________，此过程，此过程称为称为_______反应②②当反应式由右向左进行，即当反应式由右向左进行，即ATP水解时，释放的能量用于水解时，释放的能量用于_____________③③当某同学搬动一个重物时，肌肉细胞中的上述反应向当某同学搬动一个重物时，肌肉细胞中的上述反应向_______进行进行④④萤火虫发光所需能量由萤火虫发光所需能量由______直接提供直接提供ATP的合成的合成吸能吸能各项生命活动各项生命活动左左ATPATPADPPi能量能量＋＋＋＋酶酶1酶酶2ATPADPPi能量能量＋＋＋＋反应反应①①反应反应②②14、根据以上反应式回答下列：、根据以上反应式回答下列：（（1）反应）反应①①的能量来源：的能量来源：_________________________________，， 能量去路：能量去路：_________________________________（（2）反应）反应②②的能量来源：的能量来源：_________________________________，， 能量去路：能量去路：_________________________________远离腺苷的那个高能磷酸键远离腺苷的那个高能磷酸键用于各项生命活动用于各项生命活动光合作用、呼吸作用光合作用、呼吸作用形成高能磷酸键形成高能磷酸键。