高中生物 第二節(jié)細(xì)胞的能量 新陳代謝與ATP課件 新人教版必修1

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1、歡迎聽課指導(dǎo)歡迎聽課指導(dǎo)！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，把通過綠色植物的光合作用，把光能光能以以化學(xué)化學(xué)能能的形式儲存在糖類、脂肪等有機(jī)物中。的形式儲存在糖類、脂肪等有機(jī)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(jī)物，生物體通過呼吸作用分解體內(nèi)有機(jī)物，釋放釋放其中的其中的能量能量，用于生命活動。，用于生命活動。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)。糖類糖類是生物體內(nèi)的主要貯能物質(zhì)。是生物體內(nèi)的主要貯能物質(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(jī)物中

2、釋放出來的能量需要轉(zhuǎn)化成不能。從有機(jī)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(xiàng)生命活動，這種一種活躍的化學(xué)能以后才能用于各項(xiàng)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。實(shí)驗(yàn)求證實(shí)驗(yàn)求證A：理解：理解ATP的生理功能。的生理功能。B：能闡述：能闡述ATP的結(jié)構(gòu)簡式的結(jié)構(gòu)簡式C：能解釋為什么：能解釋為什么ATP與與ADP相互轉(zhuǎn)化式中物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化式中物質(zhì)是可逆的而能量是不可逆的，從而理解兩者的相是可逆的而能量是不可逆的，從而理解兩者的相互轉(zhuǎn)化互轉(zhuǎn)化D：理解：理解ATP的形成途徑的形成途徑新陳代謝與新陳代謝與ATP新陳代謝與新陳代謝與AT

3、P教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)： 1、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2、美研制出世界第一臺納米發(fā)動機(jī)、美研制出世界第一臺納米發(fā)動機(jī) *2001.04.20 美國康奈爾大學(xué)的科學(xué)家已研制出世界上第一臺美國康奈爾大學(xué)的科學(xué)家已研制出世界上第一臺生

4、物分子納米發(fā)動機(jī)。它僅一個病毒般大小，由生物分子納米發(fā)動機(jī)。它僅一個病毒般大小，由ATP提供能量、提供能量、ATP合成酶驅(qū)動發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。每加一次能合成酶驅(qū)動發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。每加一次能量，納米發(fā)動機(jī)可連續(xù)工作一小時?？茖W(xué)家高度評價量，納米發(fā)動機(jī)可連續(xù)工作一小時?？茖W(xué)家高度評價此項(xiàng)科技成果，認(rèn)為生物分子納米發(fā)動機(jī)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域此項(xiàng)科技成果，認(rèn)為生物分子納米發(fā)動機(jī)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)⒋笥杏梦渲亍＠?，它可以充?dāng)一個將大有用武之地。例如，它可以充當(dāng)一個“小護(hù)士小護(hù)士”，巡視全身。巡視全身。ATP 的結(jié)構(gòu)？的結(jié)構(gòu)？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 adenos

5、ine denosine t tri rip phosphatehosphate)的英文的英文縮寫符號，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物。不僅因?yàn)槭撬姆肿咏Y(jié)構(gòu)中是一種高能磷酸化合物。不僅因?yàn)槭撬姆肿咏Y(jié)構(gòu)中含有磷酸，還因?yàn)樗谒鈺r釋放的能量是含有磷酸，還因?yàn)樗谒鈺r釋放的能量是30.54kJmol（千焦每摩爾）（千焦每摩爾）（一般將水解時，能夠釋放（一般將水解時，能夠釋放20.92kJmol能量的化合物都叫做高能化合物）。能量的化合物都叫做高能化合物）。 ATP是生物體新陳代

6、謝所需能量的直接來源。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(yùn)輸物質(zhì)運(yùn)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。細(xì)胞內(nèi)ATP的形成很迅速。 ATP在水解酶作用下哪個鍵斷裂？（ADP是二磷酸腺苷的英文縮寫）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）的催化，需要磷酸（酸（Pi）和）和能量能

7、量，ADP就可轉(zhuǎn)化成就可轉(zhuǎn)化成ATP。ADP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ATP過程中過程中的能量是從哪里來的呢？的能量是從哪里來的呢？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(jī)物中。最終儲存在糖類等有機(jī)物中。能能源源物物質(zhì)質(zhì)能源物質(zhì)能源物質(zhì) 儲能物質(zhì)儲能物質(zhì) 能量直接來源能量直接來源 最終能量來源最終能量來源 小結(jié)：小結(jié)：糖類（主要能源物質(zhì)）糖類（主要能源物質(zhì)） 、脂肪、蛋白質(zhì)、脂肪、蛋白質(zhì)脂肪

8、、淀粉（植物細(xì)胞）脂肪、淀粉（植物細(xì)胞） 、糖元（動物細(xì)胞）、糖元（動物細(xì)胞）（三磷酸腺苷）（三磷酸腺苷）太陽光能太陽光能直接能源物質(zhì) 分子簡式分子簡式 與與 的關(guān)系的關(guān)系 合成時的合成時的 能量來源能量來源 植物 動物 分解時的分解時的 能量利用能量利用 ，其中：A代表腺苷，P 代表磷酸基，代表高能磷酸鍵，代表普通磷酸鍵。在酶的作用下，ATP中遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵水解，釋放出其中的能量，同時生成ADP和Pi；在另一種酶的作用下，ADP接受能量與一個Pi結(jié)合轉(zhuǎn)化成ATP。光合作用和呼吸作用呼吸作用細(xì)胞分裂、根吸收礦質(zhì)元素、肌肉收縮等各項(xiàng)生命活動。練習(xí)：練習(xí)：1 1、2020個腺苷和個腺苷和464

9、6個磷酸，在一定條件下最多可個磷酸，在一定條件下最多可能合成多少個能合成多少個ATPATP分子？分子？ （ ） A.60A.60個個 B.30B.30個個 C.20C.20個個 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)?25 5時，此時細(xì)胞（）時，此時細(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

10、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AT

11、PATP的含量的含量，若發(fā)現(xiàn)，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

12、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)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(shí)驗(yàn)：用一種有毒物質(zhì)使?？茖W(xué)家做過這樣一個實(shí)驗(yàn)：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

13、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(yùn)輸中，必動運(yùn)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

14、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)象說明了什么？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)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(yùn)藏的化學(xué)能為子中的所有磷酸鍵蘊(yùn)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？