《高中生物 第二節(jié)細(xì)胞的能量 演示文稿課件 新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物 第二節(jié)細(xì)胞的能量 演示文稿課件 新人教版必修1（31頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、能量轉(zhuǎn)換站能量轉(zhuǎn)換站-葉綠體葉綠體通過綠色植物的光合作用，把光能以化學(xué)通過綠色植物的光合作用，把光能以化學(xué)能的形式儲存在糖類、脂肪等有機物中。能的形式儲存在糖類、脂肪等有機物中。動力工廠動力工廠-線粒體線粒體 生物體通過呼吸作用分解體內(nèi)有機物，生物體通過呼吸作用分解體內(nèi)有機物，釋放其中的能量，用于生命活動。釋放其中的能量，用于生命活動。 6CO2+12H2O C6H12O6+O2 酶 葉綠體 C6H12O6+6H2O+6O2 酶6CO2+12H2O+能量 植物的光合作用植物的光合作用:生物的呼吸作用生物的呼吸作用:實例實例:是生物體進(jìn)行生命活動的主要能源物質(zhì)。是生物體進(jìn)行生命活動的主要能源物質(zhì)
2、。糖類糖類是生物體內(nèi)貯存能量的物質(zhì)。是生物體內(nèi)貯存能量的物質(zhì)。脂肪脂肪 這其中的能量能不能直這其中的能量能不能直接被生物體利用呢？接被生物體利用呢？ 不能。從有機物中釋放出來的能量需要轉(zhuǎn)化成不能。從有機物中釋放出來的能量需要轉(zhuǎn)化成一種活躍的化學(xué)能以后才能用于各項生命活動，這種一種活躍的化學(xué)能以后才能用于各項生命活動，這種活躍的化學(xué)能就是活躍的化學(xué)能就是三磷酸腺苷三磷酸腺苷，簡稱為，簡稱為ATP。新陳代謝與新陳代謝與ATP 純凈的純凈的ATP是白色粉未狀，能夠溶于水，是白色粉未狀，能夠溶于水，可作為一種藥品，可作為一種藥品， ATP片劑可以口服，而片劑可以口服，而ATP注射液可以肌肉注射或靜脈滴
3、注。主要注射液可以肌肉注射或靜脈滴注。主要是用于是用于輔助輔助治療肌肉萎縮、腦溢血后遺癥、治療肌肉萎縮、腦溢血后遺癥、心肌炎等疾病，起到改善患者新陳代謝狀況心肌炎等疾病，起到改善患者新陳代謝狀況的作用。的作用。小資料小資料新陳代謝與新陳代謝與ATP什么是什么是什么是什么是什么是什么是ATPATPATP？ATP是三磷酸腺苷是三磷酸腺苷(a adenosine denosine t tri rip phosphatehosphate)的英的英文縮寫符號，文縮寫符號， A-腺苷、腺苷、T-三、三、P-磷酸基。磷酸基。ATP的分子結(jié)構(gòu)簡式是：的分子結(jié)構(gòu)簡式是：AP P P 。 ATP是一種高能磷酸化合
4、物。不僅因為是它的分是一種高能磷酸化合物。不僅因為是它的分子結(jié)構(gòu)中含有磷酸，還因為它在水解時釋放的能子結(jié)構(gòu)中含有磷酸，還因為它在水解時釋放的能量是量是3054kjmol（千焦每摩爾）（千焦每摩爾）（一般將水（一般將水解時，能夠釋放解時，能夠釋放2092kjmol能量的化合物都能量的化合物都叫做高能化合物）。叫做高能化合物）。ATP的水解釋放的能量是一般磷酸鍵水解時釋放的水解釋放的能量是一般磷酸鍵水解時釋放能量的兩倍以上。能量的兩倍以上。P P P APPP 腺嘌呤高能磷酸鍵核糖腺苷(A)ATP分子結(jié)構(gòu) 簡 式三個磷酸基團(tuán)三磷酸腺苷 ATP 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) ATP是生物體新陳代謝所需能量的直接來源
5、。是生物體新陳代謝所需能量的直接來源。ATP如何釋放其中的能量？如何釋放其中的能量？A 物質(zhì)運輸物質(zhì)運輸B 物質(zhì)合成物質(zhì)合成C 細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂D 肌肉收縮肌肉收縮E 生物發(fā)光等生物發(fā)光等 ATP與與ADP的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化（ADP是二磷酸腺苷的英文縮寫）是二磷酸腺苷的英文縮寫）A P P PA P P + Pi二磷酸腺苷（二磷酸腺苷（ADP）水解酶水解酶能量能量ATP在細(xì)胞中含量很少。在細(xì)胞中含量很少。細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)ATP的形成迅速。的形成迅速。 ATP在水解酶作用下哪個鍵斷裂？ADP又是如何轉(zhuǎn)化成又是如何轉(zhuǎn)化成ATP的呢？的呢？ 需要另一種酶（合成酶）的催化，需要磷需要另一種酶（合成酶）的
6、催化，需要磷酸（酸（Pi）和）和能量能量，ADP就可轉(zhuǎn)化成就可轉(zhuǎn)化成ATP。 酶不同酶不同 能量來源和去向不同能量來源和去向不同ADP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ATP過程中的能量是從哪里來過程中的能量是從哪里來的呢？的呢？生物將生物將ADP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ATP時所時所需能量的需能量的根本來源根本來源是什么？是什么？是是光能光能。綠色植物通過光合作用，將光能轉(zhuǎn)。綠色植物通過光合作用，將光能轉(zhuǎn)化成化成ATP中的化學(xué)能，并將中的化學(xué)能，并將ATP中的化學(xué)能中的化學(xué)能最終儲存在糖類等有機物中。最終儲存在糖類等有機物中。能能源源物物質(zhì)質(zhì)能源物質(zhì)能源物質(zhì) 糖類（主要能源物質(zhì)）糖類（主要能源物質(zhì)） 、脂類、蛋白質(zhì)、脂類、蛋
7、白質(zhì)儲能物質(zhì)儲能物質(zhì) 脂肪、淀粉（植物細(xì)脂肪、淀粉（植物細(xì)胞）、糖元（動物細(xì)胞）胞）、糖元（動物細(xì)胞）能量直接來源能量直接來源 A（三磷酸腺苷）（三磷酸腺苷）最終能量來源最終能量來源 太陽光能太陽光能直直接接能能源源物物質(zhì)質(zhì) 分子簡式分子簡式 ，其中：，其中：A代表腺苷，代表腺苷，代表磷酸基，代表磷酸基，代表高能磷酸鍵，代表高能磷酸鍵，代表普通化學(xué)鍵。代表普通化學(xué)鍵。 與與 的關(guān)系的關(guān)系 在酶的作用下，在酶的作用下，ATP中遠(yuǎn)離中遠(yuǎn)離A的高能的高能磷酸鍵水解，釋放出其中的能量，磷酸鍵水解，釋放出其中的能量，同時生成同時生成ADP和和Pi；在另一種酶的；在另一種酶的作用下，作用下，ADP接受能量
8、與一個接受能量與一個Pi結(jié)結(jié)合轉(zhuǎn)化成合轉(zhuǎn)化成ATP。 合成時的合成時的 能量來源能量來源 植植光合作用和呼吸作用光合作用和呼吸作用 動動呼吸作用呼吸作用 磷酸肌酸磷酸肌酸 分解時的分解時的 能量利用能量利用 細(xì)胞分裂、根吸收礦質(zhì)元素、肌肉細(xì)胞分裂、根吸收礦質(zhì)元素、肌肉收縮等生命活動。收縮等生命活動。 ATP是細(xì)胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的是細(xì)胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的“中轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)站站”，可形象地把它比喻細(xì)胞內(nèi)流通的，可形象地把它比喻細(xì)胞內(nèi)流通的“能量貨幣能量貨幣”，是生物體內(nèi)能量代謝的，是生物體內(nèi)能量代謝的中心，在生物能量代謝中占有核心地位。中心，在生物能量代謝中占有核心地位。生物體內(nèi)的新陳代謝正是因為細(xì)胞中的生物體內(nèi)的
9、新陳代謝正是因為細(xì)胞中的ATP才能順利地完成。才能順利地完成。 每個人生活都需要能量、使用能量，運動時每個人生活都需要能量、使用能量，運動時更需要為肢體活動持續(xù)地提供能量。各種化學(xué)能更需要為肢體活動持續(xù)地提供能量。各種化學(xué)能(碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì))貯存在體內(nèi)，最終貯存在體內(nèi)，最終轉(zhuǎn)化成三磷酸腺苷轉(zhuǎn)化成三磷酸腺苷(ATP)。ATP是人體運動時的是人體運動時的直接供能物質(zhì)。問題在于直接供能物質(zhì)。問題在于ATP的數(shù)量有限。的數(shù)量有限。 運動時有四種不同的代謝過程向人體提供能運動時有四種不同的代謝過程向人體提供能量，兩種是無氧的，兩種是有氧的。究竟是哪種量，兩種是無氧的，兩
10、種是有氧的。究竟是哪種代謝被用來提供能量，取決于運動的強度和持續(xù)代謝被用來提供能量，取決于運動的強度和持續(xù)時間時間。運動能量從哪里來？運動能量從哪里來？無氧能量系統(tǒng)無氧能量系統(tǒng) 是三磷酸腺苷是三磷酸腺苷磷酸肌酸磷酸肌酸(ATP-CP)系統(tǒng)和糖酵解系統(tǒng)和糖酵解系統(tǒng)。肌肉運動時，首先由系統(tǒng)。肌肉運動時，首先由ATP分解，將能量直接供應(yīng)分解，將能量直接供應(yīng)肌肉收縮。若運動很劇烈，則肌肉收縮。若運動很劇烈，則CP立即將能量轉(zhuǎn)移到二立即將能量轉(zhuǎn)移到二磷酸腺苷磷酸腺苷(ADP)分子上，生成分子上，生成ATP，ATP又繼續(xù)分解供又繼續(xù)分解供應(yīng)能量。肌細(xì)胞中應(yīng)能量。肌細(xì)胞中ATP存量很少，但存量很少，但CP的
11、量卻比的量卻比ATP約多三倍，故二者的總和大致可供給約多三倍，故二者的總和大致可供給30秒鐘的激烈運動。秒鐘的激烈運動。該系統(tǒng)非常迅速，其中的兩個化學(xué)反應(yīng)該系統(tǒng)非常迅速，其中的兩個化學(xué)反應(yīng)( ? )缺一不可。缺一不可。如要繼續(xù)運動，就得由糖元分解生成乳酸，同時釋放能如要繼續(xù)運動，就得由糖元分解生成乳酸，同時釋放能量以生成量以生成ATP。 盡管乳酸會導(dǎo)致肌肉酸痛，但它所產(chǎn)盡管乳酸會導(dǎo)致肌肉酸痛，但它所產(chǎn)生的能量卻是生的能量卻是ATP-CP系統(tǒng)的兩倍。糖酵解系統(tǒng)對應(yīng)的系統(tǒng)的兩倍。糖酵解系統(tǒng)對應(yīng)的是高強度、持續(xù)時間在是高強度、持續(xù)時間在30秒秒3分鐘之間的運動。分鐘之間的運動。 這兩個系統(tǒng)適應(yīng)于短跑
12、、跳躍、舉重運動等。這兩個系統(tǒng)適應(yīng)于短跑、跳躍、舉重運動等。有氧能量系統(tǒng)有氧能量系統(tǒng) 進(jìn)行進(jìn)行3分鐘以上的運動，能量需要有分鐘以上的運動，能量需要有氧代謝系統(tǒng)提供。它也同運動強度和持續(xù)氧代謝系統(tǒng)提供。它也同運動強度和持續(xù)時間直接相關(guān)。強度較低、持續(xù)時間大于時間直接相關(guān)。強度較低、持續(xù)時間大于3分鐘小于分鐘小于20分鐘的運動，是氧化糖產(chǎn)生分鐘的運動，是氧化糖產(chǎn)生大量的大量的ATP來供能。長于來供能。長于20分鐘的低強度分鐘的低強度運動則主要靠氧化脂肪來供能了（運動則主要靠氧化脂肪來供能了（ ？）。）。 在這一代謝過程中由于氧氣能基本在這一代謝過程中由于氧氣能基本滿足需要，所以不會產(chǎn)生乳酸，肌肉不
13、會滿足需要，所以不會產(chǎn)生乳酸，肌肉不會酸痛。專家們認(rèn)為，中、老年人參加體育酸痛。專家們認(rèn)為，中、老年人參加體育鍛煉以有氧代謝的運動項目為主，因為這鍛煉以有氧代謝的運動項目為主，因為這對增強體質(zhì)、延緩衰老有利（對增強體質(zhì)、延緩衰老有利（？）。）。持續(xù)持續(xù)時間時間運動強度運動強度 運動類型運動類型無無氧氧能能量量系系統(tǒng)統(tǒng)ATP-CP系統(tǒng)系統(tǒng) 30秒鐘秒鐘 高強度高強度短跑、投擲、短跑、投擲、跳躍、舉重跳躍、舉重等等糖酵解系統(tǒng)糖酵解系統(tǒng)30秒秒3分鐘分鐘有有氧氧能能量量系系統(tǒng)統(tǒng)氧化糖類氧化糖類3分鐘分鐘-20分鐘分鐘 低強度低強度長跑、做體長跑、做體操、打太極操、打太極拳等運動拳等運動氧化脂肪氧化脂
14、肪長于長于20分鐘分鐘1ATP分子中大量的化學(xué)能儲存在 _內(nèi)。2分子ADP中含有的腺苷、磷酸基團(tuán)、高能磷酸鍵的數(shù)目依次是_、_、_個。高能磷酸鍵242ATP含量O2供給量abcdB2如圖所示，能表示動物肌細(xì)胞內(nèi)ATP含量與氧供給關(guān)系的曲線是 ( ) A、a B、b C、c D、d3、菠菜根毛細(xì)胞能產(chǎn)生ATP的場 所是（ ） A、 葉綠體 B、線粒體 C、 液泡 D、葉綠體、線粒體B1 1、2020個腺苷和個腺苷和4646個磷酸，在一定條件下最多可能合成多少個個磷酸，在一定條件下最多可能合成多少個ATPATP分子？分子？ （ ） A.60A.60個個 B.30B.30個個 C.20C.20個個
15、D.15D.15個個2 2、當(dāng)一個活細(xì)胞中的、當(dāng)一個活細(xì)胞中的ATPATP和和ADPADP含量之比由含量之比由552 2變?yōu)樽優(yōu)?525時，此時，此時細(xì)胞（）時細(xì)胞（） A.A.儲存能量儲存能量 B.B.消耗能量消耗能量 C.C.靜止靜止 D.D.呼吸作用減弱呼吸作用減弱DB3 3、ATPATP分子在細(xì)胞中能夠釋放能量和貯存能量，分子在細(xì)胞中能夠釋放能量和貯存能量，從結(jié)構(gòu)看，其原因是：從結(jié)構(gòu)看，其原因是： （ ） 腺苷很容易吸收能量和釋放能量腺苷很容易吸收能量和釋放能量 第三個高能磷酸鍵很容易斷裂和再結(jié)合第三個高能磷酸鍵很容易斷裂和再結(jié)合 第三個磷酸基很容易從第三個磷酸基很容易從ATPATP上
16、脫離，第二個上脫離，第二個高能磷酸鍵斷裂，使高能磷酸鍵斷裂，使ATPATP轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成ADPADP ADP ADP可以在酶的作用下迅速與一分子磷酸結(jié)可以在酶的作用下迅速與一分子磷酸結(jié)合，吸收能量形成第二個高能磷酸鍵，使合，吸收能量形成第二個高能磷酸鍵，使ADPADP轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成變成ATPATP A. A. B. B. C. C. D. D. C4 4、分析未進(jìn)食的小白鼠細(xì)胞內(nèi)、分析未進(jìn)食的小白鼠細(xì)胞內(nèi)ADPADP與與ATPATP的的含量，若發(fā)現(xiàn)含量，若發(fā)現(xiàn)ADPADP的含量偏高（的含量偏高（ ） A.A.表示此細(xì)胞能量充足表示此細(xì)胞能量充足 B.B.表示此細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖氧化作用將加快表示此細(xì)胞內(nèi)的
17、葡萄糖氧化作用將加快 C.C.磷酸肌酸增加磷酸肌酸增加 D.D.此時細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖多被用于合成糖元此時細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖多被用于合成糖元B5 5、動物和人體在什么情況下發(fā)生下面的反應(yīng)：、動物和人體在什么情況下發(fā)生下面的反應(yīng)：（）（）ADP + ADP + 磷酸肌酸磷酸肌酸酶酶A .肌體消耗肌體消耗ATP過多時過多時B .細(xì)胞缺乏葡萄糖時細(xì)胞缺乏葡萄糖時C .肌肉組織缺氧時肌肉組織缺氧時D .肌體進(jìn)行無氧呼吸時肌體進(jìn)行無氧呼吸時AATP + ATP + 肌酸肌酸6 6、海洋里有一種軟體動物槍烏賊，它有巨大的海洋里有一種軟體動物槍烏賊，它有巨大的神經(jīng)細(xì)胞，這種細(xì)胞像紅細(xì)胞一樣，不斷吸收神經(jīng)細(xì)胞，這種細(xì)
18、胞像紅細(xì)胞一樣，不斷吸收K K+ +?？茖W(xué)家做過這樣一個實驗：用一種有毒物質(zhì)使?？茖W(xué)家做過這樣一個實驗：用一種有毒物質(zhì)使其神經(jīng)細(xì)胞中毒，神經(jīng)細(xì)胞吸收其神經(jīng)細(xì)胞中毒，神經(jīng)細(xì)胞吸收K K+ +的功能就消失的功能就消失；如果注入一種物質(zhì)，神經(jīng)細(xì)胞又恢復(fù)不斷吸收；如果注入一種物質(zhì)，神經(jīng)細(xì)胞又恢復(fù)不斷吸收K K+ +的功能，一直到這種物質(zhì)消耗完。請分析科學(xué)的功能，一直到這種物質(zhì)消耗完。請分析科學(xué)家注入的物質(zhì)是什么家注入的物質(zhì)是什么? ?這說明了什么這說明了什么? ? 在吸收在吸收K K+ +的主的主動運輸中，必動運輸中，必須由須由ATPATP提供提供能量能量ATP 用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下，干用
19、小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下，干燥后研磨成粉末，取兩等份分別裝入燥后研磨成粉末，取兩等份分別裝入2只小玻璃只小玻璃瓶中，各加入少量的水，使之混合，可見到玻璃瓶中，各加入少量的水，使之混合，可見到玻璃瓶中有淡黃色熒光出現(xiàn)，約過瓶中有淡黃色熒光出現(xiàn)，約過15min熒光消失。熒光消失。這時，再將這時，再將ATP溶液加入其中一只玻璃瓶中，將溶液加入其中一只玻璃瓶中，將葡萄糖溶液加入另一只玻璃瓶中，可觀察到加葡萄糖溶液加入另一只玻璃瓶中，可觀察到加ATP溶液的玻璃瓶中有熒光出現(xiàn)，而加葡萄糖溶溶液的玻璃瓶中有熒光出現(xiàn)，而加葡萄糖溶液的瓶中沒有熒光出現(xiàn)，以上現(xiàn)象說明了什么？液的瓶中沒有熒光出現(xiàn)，以上現(xiàn)象說
20、明了什么？實驗實驗A：螢火蟲的發(fā)光是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿倪^程，需要能：螢火蟲的發(fā)光是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿倪^程，需要能量供給。量供給。B：葡萄糖不是直接能源，只能轉(zhuǎn)移到：葡萄糖不是直接能源，只能轉(zhuǎn)移到ATP中才能利用。中才能利用。 1摩爾三磷酸腺苷（摩爾三磷酸腺苷（ATP）中任何高能磷酸）中任何高能磷酸鍵水解后可釋放鍵水解后可釋放8千卡能量，那么，千卡能量，那么，1摩爾摩爾ATP分分子中的所有磷酸鍵蘊藏的化學(xué)能為子中的所有磷酸鍵蘊藏的化學(xué)能為： （ ） A . 8千卡千卡 B . 16千卡千卡 C . 24千卡千卡 D . 介于介于16千卡和千卡和24千卡之間千卡之間D請用曲線表示動物細(xì)胞內(nèi)請用曲線表示動物細(xì)胞內(nèi)ATP的含量和的含量和O2供供應(yīng)量之間的關(guān)系：應(yīng)量之間的關(guān)系：動物細(xì)胞內(nèi)動物細(xì)胞內(nèi)ATP含量與含量與O2供應(yīng)量之間的關(guān)系供應(yīng)量之間的關(guān)系請思考：請思考：ATP與與ADP可以相互轉(zhuǎn)化，關(guān)系式可以怎可以相互轉(zhuǎn)化，關(guān)系式可以怎樣表示？樣表示？ATPADP + Pi +能量能量酶酶此反應(yīng)式是不是可逆反應(yīng)式？為什么？此反應(yīng)式是不是可逆反應(yīng)式？為什么？
高中生物 第二節(jié)細(xì)胞的能量 演示文稿課件 新人教版必修1
