2019-2020年高中生物 第一節(jié)細胞與能量教案 浙科版必修1.doc

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2019-2020年高中生物 第一節(jié)細胞與能量教案 浙科版必修1 導學誘思 一、能量的轉(zhuǎn)化 1.化學能：活細胞中的各種分子具有的勢能通常被稱作化學能，是細胞內(nèi)最主要的能量形式。 2.能量的轉(zhuǎn)化 (1)能量在生物體內(nèi)或細胞中進行各種形式的相互轉(zhuǎn)變。 (2)生物體和細胞是開放系統(tǒng)，生物體要與外界發(fā)生物質(zhì)和能量的交換。 (3)細胞的有序狀態(tài)的維持需要利用能量。 二、吸能反應和放能反應 1.吸能反應：產(chǎn)物分子中的勢能比反應物分子中的勢能高，即為吸能反應。如：光合作用。 2.放能反應：產(chǎn)物分子中的勢能比反應物中的勢能低，即為放能反應。如：細胞呼吸。 三、ATP是細胞中的能量通貨 1.ATP的結(jié)構(gòu)簡式：A—P～P～P （1）ATP結(jié)構(gòu)簡式：A—P～P～P，其中，A代表腺苷，T代表三，P代表磷酸基，“—”代表磷酸鍵，“～”代表高能磷酸鍵。ATP是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。 （2）名稱：腺苷三磷酸。 （3）ATP特點：ATP有2個高能磷酸鍵，每摩爾高能磷酸鍵斷裂釋放的能量多達30.54 kJ/mol；遠離腺苷A的高能磷酸鍵易斷裂也易合成。 提示:你的一說一笑、一蹦一跳都需要動力，這個動力來自肌肉的收縮，但是肌肉的收縮也需要動力，這個動力就是能量，那么肌肉收縮的直接能源物質(zhì)是什么？ 趣味思考:是細胞的能量“通貨”——ATP。 2.ATP—ADP循環(huán) 通過ATP的合成和水解使放能反應所釋放的能量用于吸能反應的過程，稱為ATP—ADP循環(huán)。 ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的反應式： 提示:電鰻能放電，其一次的放電量足以擊昏一頭水牛，你如果下水不小心也會被它擊昏，但是如果掌握一定的技巧也能把它捕捉。電鰻能放電，其能量的直接能源物質(zhì)是什么？如何捕捉電鰻？ 趣味思考:能量的直接來源是ATP，電鰻放電一次要消耗大量的ATP，在剛放電后去捕捉它它就不能立即放電，因為體內(nèi)補充的ATP還不足，所以可以快速捕捉它，若慢了還會放電把你擊昏。 核心解讀 1.ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化是不可逆反應 生物體內(nèi)ADP與ATP可以相互轉(zhuǎn)化，但是反應是不可逆的。 特別提醒 （1）酶不同：ATP的分解是一種水解反應，催化該反應的酶應屬于水解酶；而ATP的合成是一種合成反應，催化該反應的酶應屬于合成酶。酶具有專一性，因此酶不同。 （2）能量來源不同：ATP水解釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵內(nèi)的化學能，而合成ATP的能量主要有化學能和太陽能，因此能量的來源不同。 （3）ATP合成與分解的場所不同：ATP合成的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，而ATP水解的場所較多。因此其合成與分解的場所不盡相同。[] 2.ATP中的能量是如何利用的？ ATP是細胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，生物體的一切生命活動所需能量幾乎都要靠ATP提供。但是ATP只是作為細胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的“中轉(zhuǎn)站”，ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)換為其他各種形式的能量，用于各項生命活動。這些能量形式主要有：機械能、電能、化學能、光能、熱能、滲透能等。 題例領悟 題型一　ATP的合成與利用 【例題1】 “ATPADP＋Pi＋能量”中的能量不可能用于（　?。? A.物質(zhì)合成 B.肌肉收縮 C.水分吸收 D.離子吸收和唾液的分泌 解析：水分吸收不消耗能量，A、B、D三項生理過程均需要消耗ATP水解釋放的能量。 答案：C 反思感悟 絕大多數(shù)生命活動所需的能量都是由ATP直接供應的，但是也有一些生命活動不需要ATP供應能量，如水分吸收和運輸，其動力來自蒸騰作用產(chǎn)生的拉力。 題型二　ATP與ADP的轉(zhuǎn)化 【例題2】 在活細胞中，下圖ATP—ADP循環(huán)過程永不停止地進行著，請運用所學知識，分析回答下面ATP與ADP循環(huán)中的有關(guān)問題： （1）ATP作為生物體生命活動的________物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)簡式為_______________，在②過程中，是由于____________鍵的斷裂而釋放出能量。 （2）在綠色植物的根細胞內(nèi)，與①相應的生理活動主要是在細胞內(nèi)的________中進行的。 （3）A1和A2分別起什么作用？二者相同嗎？ （4）①中能量E1的來源有哪些？②中能量E2的去向有哪些？ 解析：ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)，ATP在水解時遠離腺苷的那個高能磷酸鍵斷裂釋放出能量。ATP的水解和合成分別由水解酶和合成酶催化。植物根細胞產(chǎn)生ATP的部位主要是線粒體。在光合作用的光反應階段和呼吸作用的過程中ADP轉(zhuǎn)化為ATP，所需的能量分別來自色素吸收轉(zhuǎn)化的光能和糖類等有機物分解釋放的能量，ATP水解后，能量轉(zhuǎn)化為其他各種形式的能量，用于生物的各項生命活動。主要有化學能、機械能、電能、滲透能等。 答案：（1）直接能源　A—P～P～P　遠離腺苷的高能磷酸 （2）線粒體 （3）A1起催化作用，催化ATP的水解，是水解酶；A2起催化作用，催化ATP的合成，是合成酶。二者不相同。 （4）植物細胞中E1中能量來自于色素吸收轉(zhuǎn)化的光能和糖類等有機物分解釋放的能量，動物細胞中E1中的能量來自于呼吸作用中糖類等有機物分解釋放的能量以及其他一些高能磷酸化合物的分解。E2中能量的去向是轉(zhuǎn)化為其他各種形式的能量，用于生物的各項生命活動，主要有化學能、機械能、電能、滲透能等。 反思感悟 高等植物體內(nèi)不同部位的細胞產(chǎn)生ATP的生理過程有差異： （1）含有葉綠體的細胞可通過光合作用、細胞呼吸產(chǎn)生ATP。但是，在無光的條件下，只能通過細胞呼吸產(chǎn)生ATP。 （2）不含葉綠體的細胞通過細胞呼吸產(chǎn)生ATP。 隨堂訓練 1.一個ATP分子中含有腺苷、磷酸基和高能磷酸鍵的個數(shù)依次是（　?。? A.1、3、3 B.3、2、1 C.1、3、2 D.1、1、2 解析：ATP的結(jié)構(gòu)簡式為A—P～P～P，由結(jié)構(gòu)簡式即可得出答案。 答案：C 2.ADP轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP時需要（　?。? A.Pi、酶、腺苷和能量 B. Pi、能量 C.能量、腺苷和酶 D. Pi、能量和酶 答案：D 3.ATP中的A、T、P依次代表（　　） A.胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸基 B.胸腺嘧啶、三個、磷酸基 C.腺苷、三個、磷酸基 D.腺苷、三個、腺嘌呤 答案：C 4.下列關(guān)于ATP的敘述中，正確的是（　?。? A.ATP分子中所有化學鍵都儲存著大量的能量，所以被稱為高能磷酸化合物 B.腺苷三磷酸可簡寫為A～P～P～P C.ATP中大量的能量都儲存在腺苷和磷酸基團中 D.ATP中大量的能量儲存在高能磷酸鍵中 解析：腺苷三磷酸的分子式可簡寫為A—P～P～P，其中，P與P之間的高能磷酸鍵儲存著大量的能量，所以稱為高能磷酸化合物。 答案：D