人教版高一生物必修1同步课件：第5章-第2节共53张ppt.ppt

成才之路 生物 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修1 细胞的能量供应和利用 第五章 1 1 1集合的概念 第2节细胞的能量 通货 ATP 第五章 1 1 1集合的概念 4 细胞内ATP与ADP的相互转化是生物界的共性 5 动物 人 真菌等合成ATP的途径是呼吸作用 6 绿色植物合成ATP的途径是光合作用和呼吸作用 7 ATP是生命活动的直接能源物质 目标预览 1 简述ATP的化学组成 结构简式和特点 重点 2 分析ATP和ADP之间的相互转化 重 难点 3 解释ATP在能量代谢中的作用 情境导入 如果你去商店用存折买一支铅笔 一块橡皮 一根雪糕等小件物品 店主肯定不卖给你所需的东西 因为存折不具有流通性 拿出百元的人民币 店主也不会喜欢 因为很难找零 拿出小额人民币 你会很快拿到所需要的东西 细胞利用能量也是如此 ATP就相当于可在细胞内方便流通的 小票 那么 这种细胞内的 小票 结构如何 它是怎样在细胞内 流通 的 一 问题探讨1 萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号 以便交尾 繁衍后代 2 萤火虫腹部后端细胞内的荧光素 是其特有的发光物质 3 有 萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能 只有在转变为光能时 萤火虫才能发光 二 思考与讨论1 1分子葡萄糖所含的能量 约是1分子ATP所含能量的94倍 指ATP转化为ADP时释放的能量 2 有道理 糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定 不能被细胞直接利用 这些稳定的化学能只有转化成ATP分子中活跃的化学能 才能被细胞直接利用 自主预习 三磷酸腺苷A P P P 腺苷 核糖 磷酸基团高能磷酸键 2 结构特点 1 高能量 ATP是一种 含有两个 2 不稳定 在有关酶的催化作用下 易水解 释放出大量能量 高能磷酸化合物 高能磷酸键 远离腺苷的高能 磷酸键 二 ATP与ADP的相互转化1 写出相互转化的反应式 2 相互转化特点 判断正误 1 细胞内储存有大量的ATP 为生命活动提供能量 2 ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中 3 细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性 光合作用呼吸作用呼吸作用 三 ATP的利用1 列举利用ATP的实例 主动运输 思考 吸能 ATP的水解ATP的合成 ATP分子 1 ATP中去除两个磷酸基团后是构建哪种物质的基本单位 2 人们不论在运动时还是休息时 细胞内时刻进行着ATP与ADP的相互转化 这种转化属于可逆反应吗 3 细胞内的所有生命活动都需要ATP直接提供能量吗 举例说明 提示 1 RNA2 不属于 所需酶及场所等不同 3 不是 如自由扩散等 互动探究 1 ATP的分子组成 1 ATP的结构和生理功能 要点归纳 2 ATP的生理功能细胞代谢所需的能量绝大多数是由细胞内的ATP直接提供的 ATP是细胞代谢所需能量的直接来源 3 ATP的结构与功能的相互关系 1 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 2 ATP在供能中处于核心地位 许多能源物质需转化为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量 1 DNA和RNA的组成中的A表示腺嘌呤这种碱基 而在ATP中A代表的是腺苷 即核糖与腺嘌呤的组合体 2 每个ATP分子中只含有2个高能磷酸键 其中只有远离腺苷的高能磷酸键易断裂或合成 下列关于ATP分子的叙述正确的是 A A表示的是腺嘌呤B ATP分子中含有C H O N P5种元素C T表示胸腺嘧啶 因而ATP的结构与核苷酸很相似D 1molATP水解 能释放出30 54kJ的能量 这些能量贮存在2个高能磷酸键中 解析 根据ATP分子的结构简式可知 A表示的是腺苷 由腺嘌呤和核糖组成 故A项错误 ATP分子中含有C H O N P5种元素 故B项正确 T表示的不是胸腺嘧啶而是指三个 故C项错误 ATP分子中有2个高能磷酸键 只有远离腺苷的那个易断裂 易形成 故ATP水解时释放出的能量应是贮存在1个高能磷酸键中的能量 D项错误 答案 B 当其他条件均可满足时 20个腺苷和60个磷酸最多可以组成的ATP个数和所有ATP分子中所含的高能磷酸键个数是 A 20个和30个B 20个和40个C 40个和40个D 40个和60个 答案 B 解析 每个ATP分子含有1个腺苷 3个磷酸基团 2个高能磷酸键 所以20个腺苷和60个磷酸共可以组成20个ATP 共含40个高能磷酸键 1 2 ATP和ADP可以相互转化 要点归纳 解读 1 光合作用和呼吸作用等放能反应与ATP的合成相联系 呼吸作用中释放的能量一部分储存在ATP中 另一部分以热能的形式散失 2 主动运输等吸能反应与ATP的分解相联系 所以ATP是直接供能物质 3 ATP在生物体内含量很少 又不断通过各种生命活动大量消耗 但ATP在细胞内的转化十分迅速 从而使细胞中的ATP总是处于一种动态平衡之中 2 ATP与ADP的相互转化是不可逆的过程 综上所述 ATP和ADP相互转化的过程应判断为 物质是可逆的 能量是不可逆的 或解释为 物质是可以循环利用的 能量是不能循环的 不要因为ATP是细胞中的直接能源物质就误认为细胞中的ATP含量很高 细胞内ATP的含量并不高 ATP可以与ADP迅速地相互转化 满足机体的能量需要 以下是对生物体内ATP的有关叙述 其中正确的一项是 A ATP与ADP的相互转化 在活细胞中其循环是永无休止的B ATP与ADP是同一种物质的两种形态C 生物体内的ATP含量很多 从而保证了生命活动所需能量的持续供应D ATP与ADP的相互转化 使生物体内各项化学反应能在常温常压下快速顺利地进行 解析 ATP与ADP并不是同一种物质 ATP在细胞中含量很少 酶的催化作用使各种化学反应快速顺利地进行 答案 A 2 C 过程的能量供人体各项生命活动利用 过程的能量来自糖类等有机物的氧化分解D 过程的能量来自于糖类等有机物的氧化分解 过程的能量供人体各项生命活动利用 答案 C 解析 人体细胞中 过程表示ATP的水解 能量来自ATP中远离腺苷的高能磷酸键的断裂 ATP分解后释放的能量用于各项生命活动的进行 过程表示ATP的合成过程 人体内生成ATP的能量主要来自有机物的氧化分解 1 1 ATP的形成途径对于动物 人 真菌和大多数细菌来说 均来自细胞进行细胞呼吸时有机物分解所释放的能量 对于绿色植物来说 除了依赖细胞呼吸所释放的能量外 在叶绿体内进行光合作用时 ADP转化为ATP还利用了光能 ATP的形成途径与能源物质 2 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的 ATP是生物体内直接供给可利用能量的物质 是细胞内能量转换的 中转站 各种形式的能量转换都是以ATP为中心环节的 生物体内由于有各种酶作为生物催化剂 同时又有细胞中生物膜系统的存在 因此 ATP中的能量可以直接转换成其他各种形式的能量 用于各项生命活动 这些能量形式主要有以下几种 ATP与其他形式的能量 1 机械能生物体内的细胞以及细胞内各种结构的运动都在做机械功 所消耗的就是机械能 例如 纤毛和鞭毛的摆动 肌细胞的收缩 细胞分裂期间染色体的运动等 都是由ATP提供能量来完成的 2 电能生物体内神经系统传导冲动和某些生物能够产生电流 所做的功消耗的就是电能 电能也是由ATP所提供的能量转换而成的 3 渗透能细胞的主动运输是逆浓度梯度进行的 物质过膜移动所做的功消耗了能量 这些能量叫做渗透能 渗透能也来自ATP 4 化学能生物体内物质的合成需要化学能 小分子物质合成大分子物质时 必须有直接或间接的能量供应 另外 物质在分解的开始阶段 也需要化学能来活化成能量较高的物质 如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖 在生物体的物质代谢中 可以说到处都需要由ATP转换的化学能来做化学功 5 光能例如萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶 荧光素接受ATP提供的能量后就被激活 在荧光素酶的催化作用下 激活的荧光素与氧发生化学反应 形成氧化荧光素并且发出荧光 6 热能生物体内的热能 来源于有机物的氧化分解 大部分的热能通过各种途径向外界环境散发 只有一小部分热能用于维持细胞或恒温动物的体温 通常情况下 热能的形成往往是细胞能量转换和传递过程中的副产品 探究点探究性实验的结论 探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系 案例 在自然界中生物的发光现象普遍存在 生物通过细胞的生化反应而发光 请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系 1 实验材料 萤火虫的荧光器晒干后研磨成的粉末 ATP粉末 蒸馏水 大小相同的小烧杯若干 大小相同的试管若干 标签纸若干等其他实验所需材料 2 实验原理 萤火虫的荧光器中相关酶利用ATP而发光 3 实验步骤 配置6种不同浓度的等浓度梯度的ATP溶液置于6只大小相同的小烧杯中 分别贴上标签 将 分成若干等份分别放于6支试管中 贴上标签 在6支试管中加入 观察6支试管的发光现象并记录 4 实验现象预测及结论 5 最可能的结果是 解析 本题属于实验探究题 同学们要知道 探究性实验中的结论是不确定的 会有多种可能 本实验的目的是探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系 因此我们需要配制一系列不同浓度的ATP溶液 然后将等量的萤火虫荧光器粉末放入上述溶液中 观察不同浓度的ATP溶液中粉末的发光情况 本实验的现象可能有三种 1 发光现象随ATP溶液浓度的升高而逐渐增强