第三章第一节细胞与能量-公开课版

第三章细胞的代谢 第一节细胞与能量 它们在为生存而获取能量 而生命活动又在消耗能量 例 细胞中的 燃料分子 如葡萄糖 被氧化时被释放的化学能被用于各种生命活动 用于维持体温用于蛋白质 核酸等的合成用于小泡的运动 化学能 热能 化学能 化学能 化学能 动能 一 生物体内的能量转化 下列属于吸能反应的是 属于放能反应的是 A 麦芽糖分解成葡萄糖B 氨基酸合成蛋白质C 葡萄糖合成淀粉D 二氧化碳和水合成葡萄糖E 糖分解成为二氧化碳和水 吸能反应和放能反应 BCD AE 产物分子中的化学能比反应物高 发生反应时消耗能量 产物分子中的化学能比反应物低 发生反应时产生能量 常见于合成反应 光合作用 能量来自太阳光 常见于分解反应 细胞呼吸 糖的氧化 细胞中有许多的吸能反应 所需的能量来自于细胞的放能反应 例子 在肌肉收缩过程中 组成肌肉的蛋白质磷酸化 使其中的能量增加从而改变形状 这是吸能反应 然后磷酸化的蛋白质做功 失去磷酸基团 恢复原状 这就是放能反应 推理 那么这个能量怎么从一个地方运送到另一个地方 又是什么物质承当载体 肌肉细胞主要是在什么地方产生能量的 ATP是吸能反应和放能反应的枢纽 实验探究 提供以下材料用具 试管 滴管 培养皿若干 ATP制剂 葡萄糖溶液 蒸馏水 解剖刀 活萤火虫等 假设 ATP是直接的能源物质 推论 ATP是直接的能源物质 用解剖刀将数十只萤火虫的发光器割下 干燥后研磨成粉末 取两等份分别装入两支试管 各加入少量水使之混合 置于暗处 可见B试管内有淡黄色荧光出现 约过15分钟荧光消失 实验探究 继续探究 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 结果发现加葡萄糖液体的试管也有荧光产生 请分析什么原因 用于主动运输 渗透能 用于各种运动 如肌细胞收缩 机械能 用于生物放电 电能 用于生物发光 光能 用于大脑思考 电能 三 ATP是细胞中的能量通货 1 结构简式 A P P P A代表腺苷 是核糖与腺嘌呤结合而成 P代表磷酸基团 代表低能磷酸键 代表高能磷酸键 腺苷 三个磷酸基团 高能磷酸键 化学能 化学能 光能 生命活动所需能量 热能等 化学能 其中有能量 1 对动物和人来说 主要来自呼吸作用 2 对绿色植物来说 主要来自呼吸作用和光合作用 ATP的形成途径 资料1 据研究 ATP中的高能磷酸键很容易被水解 水解时 远离腺苷的那个高能磷酸键断裂 释放一个磷酸基团 变成ADP 同时释放大量能量 供给各项生命活动 资料2 1 一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg 在紧张活动的情况下 ATP的消耗可达0 5kg min 2 而人体中ATP的总量只有大约0 1摩尔 只够使用1 2秒钟 3 人体细胞每天需要的能量大约为200 300摩尔的ATP水解所释放的能量 这意味着每个ATP分子每天要被重复利用2000 3000次 ATP不能被储存 合成后必须在短时间内被消耗 从这则资料中 你能得出生物体内的ATP有什么特点 4 ATP和ADP可以相互转化 ATP ADP Pi 能量 转化过程 I II ADP Pi 能量 ATP ATP水解与ATP合成的比较 酶 酶 水解反应 合成反应 水解酶 合成酶 活细胞所有部位 线粒体 叶绿体 细胞溶胶等 高能磷酸键 有机物中的化学能 光能 用于各项生命活动 储存于高能磷酸键中 结论 物质是可逆的 能量是不可逆的 ATP ADP循环的意义 ATP和ADP在体内总是处于不停地转化中 且处于动态平衡之中 能够为细胞内的各项生命活动不断的提供能量 案例 1959年 江苏南通市医药总店饮片加工场青年职工沈俊臣因吃了专供中药配方使用的炒苦杏仁中毒 经抢救无效死亡 知识链接 氰化物 阻挡ATP的形成 机体没有ATP 神经细胞和其他细胞中的细胞活动就不能继续 人在3 6分钟内就会失去知觉 因此 ATP对生命的维持是极其重要的 ATP葡萄糖糖元脂肪蛋白质 拿在手里的零钱 钱包里的整钱 活期存款 定期存款 不动产 能源物质 糖类 葡萄糖 脂肪 淀粉 植物细胞 糖元 动物细胞 三磷酸腺苷 太阳光能 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 A 2 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 A 太阳能糖类ATPB ATP糖类脂肪C ATP脂肪太阳能D ATP糖类太阳能 D 课堂练习 3 ATP转化为ADP可表示如下 式中X代表 A H2OB H C PD Pi D 4 对于反应式 ATPADP Pi 能量 以下提法正确的是 A 物质是可逆的 能量是不可逆的B 物质和能量都是可逆的C 物质和能量都是不可逆的D 物质是不可逆的 能量是可逆的 A 课堂练习 课堂练习 5 在各种条件都适宜的情况下 20个腺苷和90个磷酸分子最多可以合成的ATP分子数和形成的高能磷酸健数分别为 A 20 30B 30 90C 20 60D 20 40 D 6 ADP转变为ATP需要 A 磷酸 腺苷 能量 酶B 磷酸 腺苷 能量C 腺苷 能量 酶D 磷酸 能量 酶7 高等植物体内产生ATP的生理过程有 A 呼吸作用 渗透作用B 呼吸作用 蒸腾作用C 光合作用 呼吸作用D 光合作用 主动