高中生物 第5章 第2节 细胞的能量“通货” ATP同步辅导与检测课件 新人教版必修1 .ppt

第2节细胞的能量 通货 atp 细胞的能量供应和利用 1 简述atp的化学组成和特点 2 写出atp的分子简式 3 解释atp在能量代谢中的作用 知识清单 atp的化学组成和特点 1 atp的结构及特点 1 atp中文全称是 2 结构简式 其中 a代表 p代表 代表 3 特点 含有2个高能磷酸键 远离腺苷的磷酸键易断裂 放出大量能量 1 三磷酸腺苷 2 a p p p腺苷磷酸基团高能磷酸键 2 atp与adp的相互转化 1 atp与adp的相互转化反应式 当反应式向左进行时 储存能量 向右进行时 释放能量 2 atp化学性质不稳定 在有关酶的催化作用下 atp分子中远离a的那个 很容易水解 释放出大量的能量而形成 在有关酶的催化作用下 adp重新生成atp需要结合 并且 能量 1 atpadp pi 能量 2 高能磷酸键adp磷酸接受 3 不同情况下atp的能量来源 对于植物来讲 所需能量来自 和 对于动物来讲 能量来自 细胞呼吸光合作用 细胞呼吸 综合拓展 1 atp的结构及功能 1 atp的分子组成及特点 2 atp的结构特点 组成特点 一分子atp含一个腺苷和三个磷酸基团 高能磷酸键 一分子atp中含有两个高能磷酸键 其中远离腺苷的高能磷酸键易水解和重新形成 3 atp的生理功能细胞代谢所需的能量是由细胞内的atp直接提供的 atp是细胞代谢所需能量的直接来源 4 atp的结构与功能的相互关系 atp的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库 atp中远离腺苷的高能磷酸键容易水解和形成 可保证atp数量的相对稳定和能量的持续供应 atp在供能中处于核心地位 其他能源物质只有转化为atp才能为生命活动供能 在生命活动中 atp中的能量可转化为不同形式的能 2 atp与adp的相互转化atp与adp的相互转化伴随着能量的释放和储存 因此与生物体新陈代谢密切相关 可用右图表示 atp与adp的相互转化关系不是一种可逆反应 原因如下 3 在动植物细胞中形成atp的途径不完全相同植物叶肉细胞中含有叶绿体和线粒体 可以通过光合作用和呼吸作用形成atp 而动物细胞中只含有线粒体 只能通过呼吸作用形成atp 4 细胞内的几种能源物质很多物质都可以为细胞的生活提供能量 细胞内储存能量的物质有糖类 脂肪 蛋白质等 细胞内消耗能源物质的顺序是 糖类 脂肪 蛋白质 一般情况下生物体内细胞利用的能源物质是糖类 而且糖类中的能量需要分解释放传递给atp 转变成活跃的化学能 才能供给各种生命活动利用 从而解决能量的 稳定储存 和 灵活利用 的矛盾 因此 细胞内主要的能源物质是糖类 良好的储能物质是脂肪 直接的能源物质是atp atp是细胞内的能量 通货 尝试应用 1 atp的结构式可以简写为 a a p p pb a p p pc a p p pd a p p p b 2 人体细胞进行正常的生命活动 每天需要水解200 300molatp 但人体细胞中atp的总量只有约0 1mol 下列有关atp的叙述错误的是 a atp和adp的相互转化保证了机体对能量的需求b atp只由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成c 有氧呼吸的第三阶段为人体细胞活动提供atp最多d atp中的能量可以来源于光能 化学能 也可以转化为光能和化学能 b 知识清单 atp的利用 1 atp的作用主要体现在为细胞的生命活动提供能量 细胞的吸能反应总是与atp的 相联系 而细胞内放能反应总是与atp的 相联系 举例说出需要atp供能的几项生理过程 水解合成生物发光 发电 肌细胞收缩的机械能 物质运输中的渗透能 2 吸能反应与放能反应 吸能反应 如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应 需要消耗能量 是吸能反应 这一反应所需要的能量是由 水解为 时释放能量来提供的 放能反应 如丙酮酸的氧化分解 能够释放能量 是放能反应 这一反应所释放的能量除以热能形式散失外 还可用于adp转化为atp的反应 储存在 中 2 atpadpatp 综合拓展 atp的利用 1 atp是细胞内能量转换的 中转站 是细胞内的直接能源物质直接供给生命活动能量的能源物质是atp 在生物体内能量的转换和传递中 atp是一种关键物质 atp是生物体内能量转换的 中转站 它有利于能量的运输和协调供给 如线粒体呼吸释放能量合成的atp 可以转移到细胞膜用于主动运输 也可以进入细胞核推动dna的复制等等 从而解决 产能 和 用能 在空间上的矛盾 生物体的一切生命活动都需要能量 这些能量形式主要有机械能 电能 渗透能 化学能 光能 热能等 各种形式的能量转化都是靠atp中能量的直接转换 2 atp中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量 用于各项生命活动 渗透能 细胞的主动运输是逆浓度梯度进行的 物质跨膜移动所做的功消耗了能量 这些能量叫做渗透能 渗透能来自atp 机械能 细胞内各种结构的运动都是在做机械功 所消耗的就是机械能 例如 肌细胞的收缩 草履虫纤毛的摆动 精子鞭毛的摆动 有丝分裂期间染色体的运动 腺细胞对分泌物的分泌等 都是由atp提供能量来完成的 电能 大脑的思考 神经冲动在神经纤维上的传导 以及电鳐 电鳗等动物体内产生的生物电等 它们所做的电功消耗的就是电能 电能是由atp提供的能量转化而成的 化学能 细胞内物质的合成需要化学能 如小分子物质合成为大分子物质时 必须有直接或间接的能量供应 另外 细胞内物质在分解的开始阶段 也需要化学能来活化 成为能量较高的物质 如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖 可以说在细胞内的物质代谢中 到处都需要由atp转化而来的化学能做功 光能 目前关于生物发光的生理机制还没有完全弄清楚 但是已经知道 生物体用于发光的能量直接来自atp 如萤火虫的发光 热能 有机物的氧化分解释放的能量 一部分用于生成atp 大部分转化为热能通过各种途径向外界环境散发 其中一小部分热能作用于体温 通常情况下 热能的形成往往是细胞能量转化和传递过程中的副产品 此外 atp释放的能量中 一部分能量也能用于动物体温的提升和维持 尝试应用 3 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atp提供的能量完成的 此时能量利用的形式为 a 机械能b 渗透能c 化学能d 电能 a 4 下列有关atp的叙述 正确的是 a atp是高能磷酸化合物 只在线粒体 叶绿体中合成b 细胞内储存有大量的atp 是生命活动所需能量的直接来源c 结构简式为a p p p 其中a表示腺嘌呤d 细胞分裂时 伴随着atp与adp的相互转化 d atp和adp可以相互转化 下列关于atpadp pi 能量的反应式的叙述 正确的是 a 物质可逆 能量不可逆b 能量可逆 物质不可逆c 两者均可逆d 生物体内adp转化成atp的能量都来自呼吸作用 解析 正确认识atp与adp的相互转化过程是否是可逆反应 本题要从物质 能量 酶等方面进行分析 adp和pi是合成atp的原料 也是atp分解的产物 故从转换式中的物质来看是可逆的 而从能量方面来分析 atp合成所需要的能量主要来自生物体呼吸作用所释放出来的一部分能量 绿色植物还可来自叶绿体色素吸收的太阳能 而atp分解 由高能磷酸键断裂释放出的能量用于各项生命活动 可见物质可逆 能量不可逆 答案 a名师点睛 在分析atp与adp相互转化时 要注意与之相关的概念的辨析 能量的释放 转移和利用 物质可逆 能量不可逆 合成所需要的能量和atp水解释放的能量性质是不同的 变式训练 1 atp在细胞中能够释放能量和储存能量 从其化学结构看 原因是 腺苷很容易吸收能量和释放能量 第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合 第三个磷酸基团 远离腺苷的那个 很容易从atp上脱离 使atp转化为adp 同时释放能量 adp可以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合 吸收能量形成第二个高能磷酸键远离腺苷的那个 使adp转变成atpa b c d c atp的利用 下列生命现象中不伴有atp消耗的是 a 神经冲动的传导b 含羞草受到刺激小叶合拢c 葡萄糖在小肠中被吸收d 根尖生长点细胞有丝分裂 解析 含羞草受到刺激小叶合拢是由分布在叶片中的水分布改变而引起的 而水的运输方式是自由扩散 不需要atp 神经冲动的传导是电能 葡萄糖在小肠中被吸收是渗透能 根尖生长点细胞有丝分裂是化学能 都由atp转化而来 答案 b名师点睛 atp主要为细胞的主动运输 如ca2 mg2 通过主动运输进入番茄细胞时要消耗能量 生物发电 如电鳐 发光 肌肉收缩 大脑思考等提供能量 变式训练 2 用小刀将数十只萤火虫的发光器割下 干燥后研成粉末状 取两等份分别装入两个小玻璃瓶中 各加入少量的水 使之混合 可见到玻璃瓶中发出淡黄色荧光 经过15