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1、第三章第三章 细胞的代谢细胞的代谢第一节第一节 细胞与能量细胞与能量一、能量的转化一、能量的转化3.活细胞中的各种分子，由于其中原子的排列而活细胞中的各种分子，由于其中原子的排列而具有势能，这种势能通常被称为具有势能，这种势能通常被称为化学能化学能。2.能量守恒定律能量守恒定律4.生物体是一个生物体是一个开放的系统开放的系统，必须不断的与外界，必须不断的与外界进行物质和能量的交换。进行物质和能量的交换。1.细胞是一个有序的系统，各种有序的生化反应细胞是一个有序的系统，各种有序的生化反应合在一起称之为细胞的合在一起称之为细胞的新陈代谢新陈代谢（简称（简称细胞的代细胞的代谢谢），细胞维持这种有序状
2、态就要利用能量。），细胞维持这种有序状态就要利用能量。二、吸能反应与放能反应二、吸能反应与放能反应你能说出生物体中哪些是吸能反应你能说出生物体中哪些是吸能反应，哪些是放能反应吗？，哪些是放能反应吗？吸能反应：吸能反应：光合作用光合作用、蛋白质的合成蛋白质的合成、肌肉收缩肌肉收缩等等放能反应：糖的氧化分解（放能反应：糖的氧化分解（呼吸作用呼吸作用）细胞中有许多的吸能反应，所需的能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量来自于细胞的放能反应两者之间靠什么联系呢？两者之间靠什么联系呢？ ？ 细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATPATP新叶伸向和煦的阳光新叶伸向和煦的阳光他们都在为生存
3、而获取能量！他们都在为生存而获取能量！我心飞翔，没有什么不可以超越！我心飞翔，没有什么不可以超越！在生命系统中：在生命系统中：主要的能源物质：主要的能源物质：最终的能量来源：最终的能量来源：主要的贮能物质：主要的贮能物质： 那么又是谁那么又是谁直接直接给我们的生命活给我们的生命活动提供能量呢？动提供能量呢？糖类糖类脂肪脂肪太阳能太阳能用小刀将数十只萤火虫的发光器割下用小刀将数十只萤火虫的发光器割下, ,干燥后研磨成粉末干燥后研磨成粉末, ,取两等份分别装入取两等份分别装入A A、B B试管试管, ,各加入少量水使之混合各加入少量水使之混合, ,置于暗置于暗处处, ,两试管内有淡黄色荧光出现两试
4、管内有淡黄色荧光出现, ,约过约过1515分钟荧光消失。然后往分钟荧光消失。然后往A A、B B试管分别加试管分别加入医用葡萄糖溶液入医用葡萄糖溶液2ml2ml、ATPATP注射液注射液2ml2ml。A A试管不出现荧光，试管不出现荧光， B B试管出现荧光。试管出现荧光。AB医用葡萄医用葡萄糖溶液糖溶液2ml2mlATPATP注射液注射液2ml2mlAB分组分组讨论讨论这这个个实实验验能能说说明明什什么么问问题题？ 生活常识生活常识:商品交易的通货商品交易的通货-货币的作用货币的作用,大家来说一说大家来说一说!2 2、ATPATP的结构简式的结构简式: :A-PA-PP PP P ATP A
5、TP的结构的结构核糖核糖PPP腺嘌呤腺嘌呤A:A:腺苷腺苷( (腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷) ) P: P:磷酸基团磷酸基团: :高能磷酸键高能磷酸键T:T:三三 1 1、ATPATP的全称：的全称：(30.54KJ/mol)(30.54KJ/mol)ATPATP是细胞内的一种高能磷酸化合物是细胞内的一种高能磷酸化合物腺苷三磷酸腺苷三磷酸一、一、ATP的结构的结构二二.ATP.ATP和和ADPADP可以相互转化可以相互转化能量能量A-PPP(ATP)(ATP)A-PP(ADP)(ADP)能量能量ATP合成酶合成酶 水解酶水解酶PiADP +Pi + +能量能量酶酶Pi酶酶1 1、ATPATP和和AD
6、PADP的转化过程的转化过程小组讨论：小组讨论：ATPATP与与ADPADP间的转化过程是否是可逆反应？间的转化过程是否是可逆反应？物质物质可循环可循环利用利用能量是能量是不可循环不可循环利用利用反应反应不可逆不可逆2 2、ADPADP转化成转化成ATPATP时所需能量的主要来源时所需能量的主要来源动物和人等动物和人等绿色植物绿色植物呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用能量能量ADP +Pi+ADP +Pi+ATP ATP 酶酶 动物、人等动物、人等: :通过通过呼吸作用呼吸作用分解有机分解有机物释放的能量。物释放的能量。绿色植物绿色植物: :呼吸作用和光合作用。呼吸作用和光合作用
7、。用于大脑思考用于大脑思考用用于于生生物物发发电电发发光光用于主动运输用于主动运输 、细、细胞的生长分裂等胞的生长分裂等ATPATP用于恒定体温用于恒定体温三三.ATP.ATP的利用的利用用于各种运动，如用于各种运动，如肌细胞收缩肌细胞收缩葡萄糖葡萄糖+ +果糖果糖 蔗糖蔗糖用于细胞内各种吸能用于细胞内各种吸能反应反应酶ATPATP机械能机械能热能热能电能电能光能光能转转化化为为化学能化学能（如肌细胞收缩）（如肌细胞收缩）（如电鳐放电）（如电鳐放电）（如萤火虫发光）（如萤火虫发光）（如葡萄糖和果糖合（如葡萄糖和果糖合 成蔗糖）成蔗糖） （如维持体温）（如维持体温）四四. .理解理解:ATP:A
8、TP是细胞的能量是细胞的能量“通货通货” （直接能源）（直接能源）ATP ADP+Pi+能量能量 酶酶吸能反应总是与吸能反应总是与ATPATP水解的反应相联系，水解的反应相联系，由由ATPATP水解提供能量。水解提供能量。放能反应总是与放能反应总是与ATPATP的合成相联系，释放的合成相联系，释放的能量贮存在的能量贮存在ATPATP中。中。ADP+Pi+能量能量 ATP 酶酶比较比较：有机物有机物ATPATP 是新陈代谢所需能量的是新陈代谢所需能量的 来源来源糖类是生命活动的主要糖类是生命活动的主要 物质物质脂肪是生物体的脂肪是生物体的 物质物质光能光能 是生命活动的是生命活动的最终最终能量来
9、源能量来源直接直接 能源能源储能储能ATP全称：全称：结构简式：结构简式：形成途径：形成途径：与与ADPADP相互转化：相互转化：利用：利用：光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用ATP ADP+PiATP ADP+Pi+ +能量能量酶酶 酶酶A-PA-PP PP P 细胞的主动运输，肌细胞收细胞的主动运输，肌细胞收缩，吸能反应，生物发电、发光，缩，吸能反应，生物发电、发光，大脑思考等。大脑思考等。腺苷腺苷三磷酸三磷酸本本节节小小结结练习2 2、菠菜根毛细胞能产生、菠菜根毛细胞能产生ATPATP的场所是（的场所是（ ） A A、 叶绿体叶绿体 B B、线粒体、线粒体 C C、 液泡液泡 D D、叶绿
10、体、线粒体、叶绿体、线粒体、草履虫的纤毛运动和变形虫的变形运动，都是、草履虫的纤毛运动和变形虫的变形运动，都是肌动蛋白利用提供的能量完成的，此时能量肌动蛋白利用提供的能量完成的，此时能量利用的形式为（）利用的形式为（）A A、机械能、机械能B B、渗透能、渗透能C C、化学能、化学能D D、电能、电能3 3、ATPATP的结构式可以简写为（的结构式可以简写为（ ） A A、A-P-PA-P-PP BP B、A-PA-PP PP P C C、A AP PP-P DP-P D、A AP PP PP P4 4、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物
11、质和最终能源依次是源物质和最终能源依次是 （ ） A A、太阳能、太阳能 糖类糖类 ATP ATP B B、ATP ATP 糖类糖类 脂肪脂肪 C C、ATP ATP 脂肪脂肪 太阳能太阳能 D D、ATP ATP 糖类糖类 太阳能太阳能 5 5、一分子、一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（数目依次是（ ）。）。 A A、1 1，2 2，2 B2 B、1 1，2 2，1 1 C C、1 1，3 3，2 D2 D、2 2，3 3，1 1 6 6、ATPATP之所以能作为能量的直接来源是因为（之所以能作为能量的直接来源是因为（ ） A
12、A、ATPATP在细胞中数量非常多在细胞中数量非常多 B B、ATPATP中的高能磷酸键很稳定中的高能磷酸键很稳定 C C、ATPATP中的高能磷酸键储藏的能量多且很不稳定中的高能磷酸键储藏的能量多且很不稳定 D D、ATPATP是生物体内惟一可以释放能量的化合物是生物体内惟一可以释放能量的化合物7 7、对于反应式：、对于反应式：ATP ADP+PiATP ADP+Pi+ +能量，以下提法能量，以下提法正确的是（正确的是（ ） A A、物质是可逆的，能量是不可逆的、物质是可逆的，能量是不可逆的 B B、物质和能量都是可逆、物质和能量都是可逆 的的 C C、物质和能量都是不可逆的、物质和能量都是
13、不可逆的 D D、物质是不可逆的，能量是可逆的、物质是不可逆的，能量是可逆的酶酶 酶酶8 8、生物体内既能储存能量，又能为生命活动直接提、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（供能量的物质是（ ） A A、葡萄糖、葡萄糖 B B、糖原、糖原 C C、腺苷、腺苷三磷酸三磷酸 D D、 脂肪脂肪1010、ATPATP在细胞内的含量及其生成是（在细胞内的含量及其生成是（ ）。）。 A.A.很多，很快很多，很快 B.B.很少，很慢很少，很慢 C.C.很多，很慢很多，很慢 D.D.很少，很快很少，很快9 9、在剧烈运动时，人体骨骼肌所需要的能量直接来源于、在剧烈运动时，人体骨骼肌所需
14、要的能量直接来源于（ ）。）。 A.A.肌糖原肌糖原 B.B.葡萄糖葡萄糖 C.ATPC.ATPATP含量O2供给量abcd12如图所示，能表如图所示，能表示动物肌细胞内示动物肌细胞内ATP含量与氧供给关系的含量与氧供给关系的曲线是曲线是 ( ) A、a B、b C、c D、d11ATPATP分子中大量的化学能储存在分子中大量的化学能储存在 _内。内。高能磷酸键高能磷酸键ATP的结构简式 HNH C NN C CHC C H O O OH N N O H C O P O P O P OH C H H C OH OH OH H C C H OH OHPPP腺嘌呤核糖三个磷酸基团P P P APPP 腺嘌呤腺嘌呤高能磷酸键高能磷酸键核糖核糖腺苷腺苷(A)ATP分子结构分子结构 简简 式式三个磷酸基团三个磷酸基团腺苷三磷酸
