1、苏教版生物学科高一年级高一年级必修必修1 1分子与细胞分子与细胞第四章第一节第四章第一节1 1课时课时课前欣赏：课前欣赏：生机盎然的生物世界生机盎然的生物世界新叶伸向和煦的阳光新叶伸向和煦的阳光看你往哪跑！看你往哪跑！他们都在为生存而获取能量！他们都在为生存而获取能量！让我们尽情地遨游吧！让我们尽情地遨游吧！坚持就是胜利，前方就是终点了！坚持就是胜利，前方就是终点了！我心飞翔，没有什么不可以超越！我心飞翔，没有什么不可以超越！ 能量总在生物体每一个细胞能量总在生物体每一个细胞中激荡着，流动着！中激荡着，流动着！ 只有不断地摄取补充能量，只有不断地摄取补充能量，我们的生命才能够维持下去！我们的生
2、命才能够维持下去！你知道谁在为我们你知道谁在为我们提供能量吗？提供能量吗？在生命系统中：在生命系统中：主要的能源物质：主要的能源物质：最终的能量来源：最终的能量来源：主要的贮能物质：主要的贮能物质： 那么又是谁那么又是谁直接直接给我们的生命活给我们的生命活动提供能量呢？动提供能量呢？糖类糖类脂肪脂肪太阳能太阳能问题探讨问题探讨萤火虫发光需要能量吗萤火虫发光需要能量吗?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谁提供？谁提供？提出问题提出问题: 萤火虫发光所需的能量是由葡萄萤火虫发光所需的能量是由葡萄糖
3、糖、脂肪直接提供的吗？还是其他脂肪直接提供的吗？还是其他物质？物质？作出假设作出假设:葡萄糖是萤火虫发光的直葡萄糖是萤火虫发光的直接能源物质接能源物质用小刀将数十只萤火虫的发光器割下用小刀将数十只萤火虫的发光器割下, ,干燥后研磨成粉末干燥后研磨成粉末, ,取两等份分别装入取两等份分别装入A A、B B试管试管, ,各加入少量水使之混合各加入少量水使之混合, ,置于暗置于暗处处, ,两试管内有淡黄色荧光出现两试管内有淡黄色荧光出现, ,约过约过1515分钟荧光消失。然后往分钟荧光消失。然后往A A、B B试管分别加试管分别加入医用葡萄糖溶液入医用葡萄糖溶液2ml2ml、ATPATP注射液注射液
4、2ml2ml。AB医用葡萄医用葡萄糖溶液糖溶液2ml2mlATPATP注射液注射液2ml2mlAB分组分组讨论讨论这个实验能说这个实验能说明什么问题？明什么问题？上述实验结果能说明什么问题？ 萤火虫发光所需的能量是由萤火虫发光所需的能量是由ATPATP直接提供的。直接提供的。第一节第一节 细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATPATP13.13.有关萤火虫相有关萤火虫相关问题探讨关问题探讨答案：答案：主要是相互传递求偶信号，以便交尾，主要是相互传递求偶信号，以便交尾， 繁衍后代。繁衍后代。2.2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗萤火虫体内有特殊的发光物质吗? ?3.3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗
5、萤火虫发光的过程有能量的转换吗? ?1.1.萤火虫发光的生物学意义是什么萤火虫发光的生物学意义是什么? ?答案：腹部后端细胞内的荧光素是其特答案：腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质有的发光物质。答案答案: :有。其腹部细胞内一些有机物中储存的有。其腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。光。分组分组讨论讨论糖类、脂肪等有机物糖类、脂肪等有机物储存有大量的能量，储存有大量的能量，但不能被直接利用但不能被直接利用储存的能量相对储存的能量相对来说少，但能被来说少，但能被直接利用直接利用 据计算，一分子葡萄糖所含的能量是一分
6、子据计算，一分子葡萄糖所含的能量是一分子所含的能量的倍。所含的能量的倍。能量能量ATP细胞的能量细胞的能量“通货通货” （直接能源（直接能源）“ATP究竟有何结构特点使其能充当究竟有何结构特点使其能充当能量通货的角色？能量通货的角色？” 1、化学组成：、化学组成：元素组成：元素组成： ATP( 三磷酸腺苷三磷酸腺苷)腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖磷酸磷酸基团基团磷酸磷酸基团基团磷酸磷酸基团基团三个磷酸基团三个磷酸基团2、结构简式：、结构简式：A-PPP一、一、ATP的化学组成和特点的化学组成和特点腺嘌呤、核糖、磷酸腺嘌呤、核糖、磷酸P P P APPP 腺嘌呤高能磷酸键高能磷酸键核糖腺苷(A)ATP分子
7、结构 简 式三个磷酸基团三磷酸腺苷 ATPATP ADPADP全称全称结构简式结构简式符号含义符号含义A A代表代表 ；P P代表代表 ； 代表代表 。T T代表代表 ； D D代表代表 ；高能磷酸键数高能磷酸键数 个个 个个三磷酸腺苷三磷酸腺苷A-PPP腺苷腺苷磷酸基团磷酸基团高能磷酸键高能磷酸键三三二磷酸腺苷二磷酸腺苷A-PP二二两两一一PPP APPP（30.54kj/mol）容易水解和重新形成，释容易水解和重新形成，释放和储存大量的能量。放和储存大量的能量。一、一、ATP的化学组成和特点的化学组成和特点资料资料2： 一正常人体中一正常人体中ATP和和ADP总量很少，基本保持一定，总量很
8、少，基本保持一定，约为约为2mg10mg，但一个成年人静止状态下一天将有，但一个成年人静止状态下一天将有40kg的的ATP发生水解，发生水解，ATP的含量很少需要却很多，生的含量很少需要却很多，生物体是如何解决这一矛盾的呢？物体是如何解决这一矛盾的呢？资料资料1：科学家在研究细胞科学家在研究细胞ATPATP的含量与氧含量关的含量与氧含量关系时得到如下图的实验结果，此图说明了什么？系时得到如下图的实验结果，此图说明了什么？ATP含量含量 O2含量含量 ATPATP在细胞内的含量在细胞内的含量是相对稳定的，从而使生是相对稳定的，从而使生物体内部总保持一种稳定物体内部总保持一种稳定的供能环境。的供能
9、环境。一、一、ATP的化学组成和特点的化学组成和特点二二.ATP.ATP和和ADPADP可以相互转化可以相互转化能量能量A-PPP(ATP)(ATP)A-PP(ADP)(ADP)能量能量ATP酶酶 酶酶PiADP +Pi + +能量能量酶酶Pi酶酶1 1、ATPATP和和ADPADP的转化过程的转化过程ATPATP与与ADPADP间的转化过程是否是间的转化过程是否是可逆反应可逆反应？2 2、ADPADP转化成转化成ATPATP时所需能量的主要来源时所需能量的主要来源动物和人等动物和人等绿色植物绿色植物呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用能量能量ADP +Pi+ADP +Pi+ATP
10、 ATP 酶酶 动物、人等动物、人等: :通过通过呼吸作用呼吸作用分解有机分解有机物释放的能量。物释放的能量。绿色植物绿色植物: :呼吸作用和光合作用。呼吸作用和光合作用。归纳巩固归纳巩固 左左右：右：ATP分解：释放能量分解：释放能量 右右左：左：ATP合成：需要能量合成：需要能量为生命活为生命活动供能动供能光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用A-PPP (ATP) (ATP) 酶酶IIII 酶酶I IA-PP + Pi + + Pi + 能量能量(ADP)(ADP)思考：上述是否是可逆反应？思考：上述是否是可逆反应？二、二、ATP和和ADP相互转化相互转化1 1、从反应条件上看：、从反应条件上
11、看：3 3、从能量上看：、从能量上看：4 4、从、从ATPATP的合成和分解场所上看：的合成和分解场所上看：反应条件不同。反应条件不同。能量来源不同。来源于能量来源不同。来源于为什么说这不是一个可逆反应？为什么说这不是一个可逆反应？场所不同，合成场所是细胞质基质、线粒体和叶绿场所不同，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。体。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：2、两者的功能不同看：两者的功能不同看：从中可以看出，能量的流通是：从中可以看出，能量的流通是： 循环流通循环流通吸能反应与放能反应吸能反应与放能反应正逆反应都
12、在同一条件下进行正逆反应都在同一条件下进行用于大脑思考用于大脑思考用于生物发电发光用于生物发电发光用于主动运输用于主动运输 、细、细胞的生长分裂等胞的生长分裂等ATPATP用于恒定体温用于恒定体温三三.ATP.ATP的利用的利用用于各种运动，如用于各种运动，如肌细胞收缩肌细胞收缩葡萄糖葡萄糖+ +果糖果糖 蔗糖蔗糖用于细胞内各种吸能用于细胞内各种吸能反应反应酶ATPATP机械能机械能热能热能渗透能渗透能电能电能光能光能转转化化为为化学能化学能（如主动运输）（如主动运输）（如肌细胞收缩）（如肌细胞收缩）（如电鳐放电）（如电鳐放电）（如萤火虫发光）（如萤火虫发光）（如葡萄糖和果糖合（如葡萄糖和果糖
13、合 成蔗糖）成蔗糖） （如维持体温）（如维持体温）四.理解:ATP是细胞的能量“通货” （直接能源）ATP ADP+Pi+能量能量 酶酶吸能反应总是与吸能反应总是与ATPATP水解的反应相联系，水解的反应相联系，由由ATPATP水解提供能量。水解提供能量。放能反应总是与放能反应总是与ATPATP的合成相联系，释放的合成相联系，释放的能量贮存在的能量贮存在ATPATP中。中。ADP+Pi+能量能量 ATP 酶酶ATP全称：全称：结构简式：结构简式：形成途径：形成途径：与与ADPADP相互转化：相互转化：利用：利用：光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用ATP ADP+Pi+ATP ADP+Pi+能量能
14、量酶酶 酶酶A-PA-PP PP P 细胞的主动运输，肌细胞收细胞的主动运输，肌细胞收缩，吸能反应，生物发电、发光，缩，吸能反应，生物发电、发光，大脑思考等。大脑思考等。三磷酸腺苷三磷酸腺苷本节小结本节小结、草履虫的纤毛运动和变形虫的变形运动，都是、草履虫的纤毛运动和变形虫的变形运动，都是肌动蛋白利用提供的能量完成的，此时能量肌动蛋白利用提供的能量完成的，此时能量利用的形式为（）利用的形式为（）A A、机械能、机械能B B、渗透能、渗透能C C、化学能、化学能D D、电能、电能、下列哪些生理活动不会导致细胞内含量增加、下列哪些生理活动不会导致细胞内含量增加（）（） 小肠绒毛上皮细胞吸收小肠绒毛
15、上皮细胞吸收和和肾小管对葡萄糖的重吸收肾小管对葡萄糖的重吸收纺锤体牵引染色体向细胞两极移动纺锤体牵引染色体向细胞两极移动甘油进入小肠绒毛上皮细胞甘油进入小肠绒毛上皮细胞3 3、ATPATP的结构式可以简写为（的结构式可以简写为（ ） A A、A-P-PP BA-P-PP B、A-PPPA-PPP C C、APP-P DAPP-P D、APPPAPPP4 4、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是源物质和最终能源依次是 （ ） A A、太阳能、太阳能 糖类糖类 ATP ATP B B、ATP ATP 糖类糖类 脂肪脂肪 C C
16、、ATP ATP 脂肪脂肪 太阳能太阳能 D D、ATP ATP 糖类糖类 太阳能太阳能 5 5、一分子、一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（数目依次是（ ）。）。 A A、1 1，2 2，2 B2 B、1 1，2 2，1 1 C C、1 1，3 3，2 D2 D、2 2，3 3，1 1 6 6、ATPATP之所以能作为能量的直接来源是因为（之所以能作为能量的直接来源是因为（ ） A A、ATPATP在细胞中数量非常多在细胞中数量非常多 B B、ATPATP中的高能磷酸键很稳定中的高能磷酸键很稳定 C C、ATPATP中的高能磷酸键
17、储藏的能量多且很不稳定中的高能磷酸键储藏的能量多且很不稳定 D D、ATPATP是生物体内惟一可以释放能量的化合物是生物体内惟一可以释放能量的化合物7 7、对于反应式：、对于反应式：ATP ADP+Pi+ATP ADP+Pi+能量，以下提法能量，以下提法正确的是（正确的是（ ） A A、物质是可逆的，能量是不可逆的、物质是可逆的，能量是不可逆的 B B、物质和能量都是可逆、物质和能量都是可逆 的的 C C、物质和能量都是不可逆的、物质和能量都是不可逆的 D D、物质是不可逆的，能量是可逆的、物质是不可逆的，能量是可逆的酶酶 酶酶8 8、生物体内既能储存能量，又能为生命活动直接提、生物体内既能储
18、存能量，又能为生命活动直接提供能量的物质是（供能量的物质是（ ） A A、葡萄糖、葡萄糖 B B、糖原、糖原 C C、三磷酸腺苷、三磷酸腺苷 D D、 脂肪脂肪ATP含量O2供给量abcd10如图所示，能表如图所示，能表示动物肌细胞内示动物肌细胞内ATP含量与氧供给关系的含量与氧供给关系的曲线是曲线是 ( ) A、a a B、b b C、c c D、d d高能磷酸键高能磷酸键高能磷酸化合物：是指水解高能磷酸化合物：是指水解1mol1mol该物该物质能释放质能释放20.9220.92千焦以上千焦以上能量的磷酸化能量的磷酸化合物合物 1molATP1molATP水解时释放的能量高达水解时释放的能量高达30.5430.54千焦千焦 高能磷酸化合物高能磷酸化合物:除了除了ATP,还有还有ADP;磷酸肌酸磷酸肌酸;3磷酸甘油酸磷酸甘油酸 等等资料：资料：
