生命活动的能量通货

生命活动的能量通货第1页，课件共57页，创作于2023年2月本章内容包括三节：《ATP和酶》《光合作用》《细胞呼吸》，属于细胞新陈代谢的部分。本章从能量流动的基础和物质转换的基础出发，系统地讲述了光合作用的认识过程、生理过程及影响因素，在此基础上，结合实际应用，对生物细胞内的呼吸过程进行了详细的阐述。该部分内容是生物课学习的重点章节之一，又是难度比较大的部分。它前以细胞的结构和功能为基础，后与生物的生长、发育、繁殖等内容密切相关，具有极其重要的地位。第2页，课件共57页，创作于2023年2月第一节《ATP和酶》，主要讲述了ATP的生理功能、ATP的分子简式、ATP和ADP的相互转化、ATP的形成途径和ATP在生物体内的利用。然后给出了酶的概念和特征，并结合实验加以探究。第二节《光合作用》主要介绍了光合作用的发现过程、叶绿体和其中的色素、光合作用的生理过程，光合作用的重要性及合理利用。第三节《细胞呼吸》主要从有氧呼吸、无氧呼吸和细胞呼吸的意义这三个方面，介绍了有关细胞呼吸的基础知识，是本章的重点内容之一。第3页，课件共57页，创作于2023年2月第4页，课件共57页，创作于2023年2月本章主要讲述ATP和酶、光合作用、细胞呼吸的科学知识，这与我们的生活、生产紧密相关，特别是这些原理在生产中的应用。酶本质的探索过程与光合作用的探究历程，说明科学是在实验和争论中前进的。第5页，课件共57页，创作于2023年2月本章具有以下几个特点：①涉及的内容广，考点多，考查的要求层次高；②学科内，本章与初中内容及高中一、二、三章相联系，又是生命活动调节、生殖发育、遗传和变异的基础；③学科间，本章很容易与数(如计算、图表等)、理(如光学、力学知识)、化(如生化反应、分子式等)相联系。学习时，应在全面、整体把握本章基础知识的同时，从两方面大幅度提高自己的生物学素质，一是结合光合作用与细胞呼吸，深刻理解科学的探索过程和理念，二是加大对基础知识的拓展和应用方面的训练。可以说，本章下多大功夫学习都不为过。第6页，课件共57页，创作于2023年2月第7页，课件共57页，创作于2023年2月第一课时生命活动的能量“通货”—ATP第8页，课件共57页，创作于2023年2月1．知识(1)识记ATP的组成、结构简式和结构特点。(2)理解ADP和ATP相互转化过程及ATP的生理意义。2．能力学会通过分析具体事例，归纳问题。3．情感态度与价值观进一步理解ATP是生物体细胞中的能量“通货”。第9页，课件共57页，创作于2023年2月第10页，课件共57页，创作于2023年2月第11页，课件共57页，创作于2023年2月第12页，课件共57页，创作于2023年2月第13页，课件共57页，创作于2023年2月第14页，课件共57页，创作于2023年2月【例1】下列关于ATP的叙述中，正确的是(

)A．ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量，所以被称为高能磷酸化合物B．三磷酸腺苷可简写为A～P～P～PC．ATP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中D．ATP中大量的能量储存在高能磷酸键中第15页，课件共57页，创作于2023年2月解析：三磷酸腺苷的分子式可简写为A—P～P～P，其中P与P之间的高能磷酸键储存着大量的能量，所以称为高能磷酸化合物。答案：D第16页，课件共57页，创作于2023年2月变式迁移1

ATP中大量的化学能储存在 (

)A．腺苷内B．磷酸基内C．腺苷和磷酸基连接键内D．高能磷酸键内解析：ATP是高能磷酸化合物，它的分子简式是：A—P～P～P，其中腺苷与磷酸之间的化学键(—)不是高能磷酸键，另有两个高能磷酸键(～)，高能磷酸键内含有较高的能量(大于30.54kJ/mol)，所以ATP中大量的化学能储存在高能磷酸键中。答案：D第17页，课件共57页，创作于2023年2月ATP与ADP的相互转化伴随着能量的释放和储存，因此与生物体的生命活动密切相关，可用下式表示二者的循环过程：化学中讲到可逆反应的特点是：正逆反应都能在同一条件下同时进行。那么，上述反应是可逆反应吗？(1)从反应条件上看：ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属水解酶；而ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属合成酶。酶具有特异性，因此反应条件不同。第18页，课件共57页，创作于2023年2月(2)从能量上看：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化学能；而合成ATP的能量主要有化学能和太阳的光能。因此能量的来源是不同的。(3)从ATP合成与分解的场所上看：ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体；而ATP分解的场所较多。因此其合成与分解的场所不尽相同。很显然上述反应并不是同时进行的。第19页，课件共57页，创作于2023年2月综上所述，ATP与ADP相互转化的反应并不是可逆的。但是我们不能单纯地利用化学上的观点来判断该反应是否可逆，因为ATP与ADP在活细胞中永无休止地循环进行，该反应能够明确的表示二者在一定条件下的循环过程，所以该循环使ATP不会因能量的不断消耗而用尽，从而保证了生命活动的顺利进行。第20页，课件共57页，创作于2023年2月【例2】下面为绿色植物体内ATP与ADP相互转化的关系式：请回答：(1)当反应从左向右进行时，释放的能量________________________。(2)当反应从右向左进行时，所需要的能量来源于________________________和________________作用。第21页，课件共57页，创作于2023年2月解析：当反应从左向右进行时，ATP断开最远端的那一个高能磷酸键，释放的能量可用于各项生命活动。当反应从右向左进行时，ADP吸收能量形成一个高能磷酸键，这些能量主要来自细胞呼吸和光合作用。答案：(1)用于各项生命活动(2)细胞呼吸光合第22页，课件共57页，创作于2023年2月变式迁移2

ATP转化为ADP可表示如下图，式中X代表 (

)第23页，课件共57页，创作于2023年2月A．H2O

B．[H]C．P D．Pi解析：当生命过程需要能量时，细胞中的ATP分解为ADP和Pi，同时释放能量，供给各项生命活动。答案：D第24页，课件共57页，创作于2023年2月据上述图示分析可知：植物合成ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸，动物合成ATP的生理过程只有细胞呼吸。第25页，课件共57页，创作于2023年2月特别提醒：与生命活动有关的几种能源物质：①直接能源物质——ATP；②根本能源——光能；③主要储能物质——脂肪、淀粉(糖原)；④主要能源物质——糖类。第26页，课件共57页，创作于2023年2月【例3】生物体各项生命活动所需能量的直接来源是(

)A．葡萄糖 B．脂肪C．血糖 D．三磷酸腺苷解析：生物体生命活动所需的能量主要来自糖类的分解。经过细胞呼吸的分解，储存在糖类中的能量转移到ATP中，再经过ATP的分解，释放出其中的能量，用于各项生命活动。答案：D第27页，课件共57页，创作于2023年2月变式迁移3

能为生物的生命活动直接提供能量的是(

)A．葡萄糖的分解B．ADP转变成ATP的过程C．ATP的水解D．生物的呼吸运动解析：为各项生命活动提供能量的是ATP水解释放的化学能。葡萄糖的分解可释放能量，但不能直接用于生命活动，需先转移给ATP，BD两项都是消耗能量的。答案：C第28页，课件共57页，创作于2023年2月生物体内的能源直接能源生物体内的直接能源是ATP，ATP水解时释放的能量直接用于各项生命活动；其他形式的能源物质中所储存的能量都转移到ATP中后才能用于各项生命活动。第29页，课件共57页，创作于2023年2月主要能源在糖类、蛋白质和脂质等有机物中都含有大量的能量，这些有机物被氧化分解后释放的能量都能转移到ATP中，用于各项生命活动，但生命活动所利用的能量大约有70%是由糖类提供的，所以糖类是生命活动的主要能源物质。第30页，课件共57页，创作于2023年2月储备能源在生物体内长期储存能量的物质是脂肪，因为脂肪储存能量的效率最高，1g脂肪所储存的能量是蛋白质和糖类的两倍多，所以在进化过程中，生物选择脂肪作为长期储存能量的物质是合理的。辅助能源在生物体内的高能磷酸化合物除了ATP外，还有磷酸肌酸，但磷酸肌酸中储存的能量尚不能直接用于各项生命活动，必须转移到ATP中后才能被生命活动利用。反应式为：ADP＋肌酸～P→ATP＋肌酸。这个反应进行的速度很快，特别是当生物体内的ATP被大量消耗时，磷酸肌酸中的高能磷酸键释放的能量转移到ATP中的速度比有机物氧化分解释放的能量转移到ATP中的速度要快得多，能及时满足生理需要。所以称为辅助能源。第31页，课件共57页，创作于2023年2月最终能源地球上所有生物进行生命活动所需的能量都来自于绿色植物光合作用所固定的太阳能，所以生物体生命活动的最终能源是太阳能。第32页，课件共57页，创作于2023年2月【例4】分析未进食的白鼠细胞内ADP与ATP的含量比，若发现ADP的含量偏高时 (

)A．表示此细胞能量充足B．表示此细胞内葡萄糖多被用于合成糖原C．磷酸肌酸增加D．磷酸肌酸减少第33页，课件共57页，创作于2023年2月答案：D第34页，课件共57页，创作于2023年2月变式迁移4

下列何种物质水解后释放出的化学能可被生物体的生命活动直接利用 (

)A．蛋白质 B．糖类C．脂肪 D．ATP第35页，课件共57页，创作于2023年2月解析：区别生物体内的能源物质与非能源物质以及各种能源物质与生命活动、新陈代谢的关系，可表解如下：能源物质最终能源主要能源储备能源直接能源太阳光能糖类脂肪ATP利用最终利用间接利用间接利用直接利用第36页，课件共57页，创作于2023年2月ATP是一切生命活动的直接能源物质，糖类是生命活动的主要能源物质，脂肪是生命活动的主要储能物质，蛋白质是三大能源物质之一，糖类、脂肪和蛋白质水解后释放出的化学能，只有经过能量转移并合成ATP后才能被生命活动直接利用。答案：D第37页，课件共57页，创作于2023年2月易错点：1．ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。生物体内的其他能源物质(糖类、脂肪、蛋白质等)中的能量都不能被生物体直接利用，必须被氧化分解释放出来转移到ATP中才能被生物体利用。所以说，新陈代谢所需要的能量是由细胞内ATP直接提供的，即ATP是生物体新陈代谢的直接能量来源。太阳光能则是地球生物生命活动的根本能源。2．ATP在细胞内含量不多，但转化却很快。易错点：生命活动所需能量的直接来源。第38页，课件共57页，创作于2023年2月【例】在剧烈运动时，人体骨骼肌所需要的能量直接来源于 (

)A．肌糖原 B．脂肪C．葡萄糖 D．ATP答案：D第39页，课件共57页，创作于2023年2月误区分析：生物体进行生命活动的直接能源物质是ATP，ATP水解为ADP的过程中释放的能量才能直接用于生物体的各项生命活动，如肌肉收缩、神经传导等。第40页，课件共57页，创作于2023年2月1．ATP分子中，大量的能量储存在 (

)A．腺嘌呤核苷中B．磷酸基与磷酸基之间的化学键中C．磷酸基中D．腺嘌呤核苷与磷酸基之间的化学键中答案：B第41页，课件共57页，创作于2023年2月2．ADP转变为ATP需要 (

)A．Pi、酶、腺苷和能量 B．Pi、能量C．酶、腺苷和能量 D．Pi、酶和能量答案：D第42页，课件共57页，创作于2023年2月3．生物体内既能储存能量，又能为生命活动直接提供能量的物质是 (

)A．葡萄糖 B．糖原C．腺嘌呤核苷三磷酸 D．脂肪答案：C第43页，课件共57页，创作于2023年2月4．当一个活细胞中的ATP和ADP含量之比由5∶2变成2∶5时，此时细胞 (

)A．储存能量 B．消耗能量C．静止 D．呼吸作用减弱答案：B第44页，课件共57页，创作于2023年2月5．下列哪种物质对治疗心肌炎有很大的帮助(

)A．蛋白质 B．糖类C．ATP D．胰岛素解析：心肌收缩需要消耗ATP。答案：C第45页，课件共57页，创作于2023年2月6．用所给材料和用具设计实验：验证ATP是生物的直接能源物质。实验原理：ATP是生命活动的直接能源，可用于各项生命活动；缺乏ATP时，细胞的耗能活动不能正常进行。材料用具：萤火虫(数10只)、小刀、培养皿、研钵、葡萄糖溶液、ATP溶液、无色透明的小药瓶(2只)、蒸馏水等。第46页，课件共57页，创作于2023年2月实验步骤：①用小刀将数只萤火虫的发光器割下，干燥后研磨成粉末。②取两支试管并________。在两支试管中加入2mL________。③分别在两支试管中加入等量萤火虫发光器研磨粉末，并观察现象：________________。④一段时间后，分别在两支试管中分别加入2mL________________溶液、葡萄糖溶液，并继续观察现象。预测结果：________________。实验结论：________________。第47页，课件共57页，创作于2023年2月解析：本实验是一个验证性实验，一般要采取设置对照组的方法。答案：②编号：1、2(或甲、乙)水③两支试管均有短时间黄色荧光出现④ATP能发出黄色荧光的试管是1或甲ATP是直接的能源物质，葡萄糖不是第48页，课件共57页，创作于2023年2月第49页，课件共57页，创作于2023年2月第50页，课件共57页，创作于2023年2月1．ATP的组成，结构简式，生理功能及ATP与ADP相互转化是学习的重点和难点。2．ATP结构特点的学习可从组成、结构逐步深入。3．ADP和ATP相互转化可从能量、场所和反应条件几个方面理解。4．通过分析身边的具体事例说明ATP的生理功能。第51页，课件共57页，创作于2023年2月1．下列关于动物细胞中ATP的叙述，正确的是(

)A．ATP在动物体细胞中普遍存在，但含量不多B．ATP转变为ADP的反应是一个可逆反应C．当它过分减少时，可由ADP在不依赖其他物质条件下直接形成D．它含有三个高能磷酸键第52页，课件共57页，创作于2023年2月解析：ATP作为生物的直接能源物质，是生物体进行各种生命活动的“能量货币”，在生物体内含量不多，但其转化速度非常快，因而可以为各项生命活动源源不断地提供能量；ATP与ADP的转化过程在物质上是可逆的，但在能量上却是不可逆的，因而整个过程就不能说是一个可逆反应。因而说ADP转化成ATP不依赖其他物质是不正确的。ATP的简式为A—P～P～P，含有两个高能磷酸键、三个磷酸基团。答