细胞中的能源物质
ATP
ATP的生理功能：所有生物生命 活动中的直接能源物质 2、ATP的结构：
结构简式：A-P~P~P
A表示腺苷，P表示磷酸基，~表示
高能磷酸键（储存大量的化学能）
3、ATP与ADP的相互转化： 1）ATP（三磷酸腺苷）分子 中远离腺苷A的那个高能磷酸键， 在一定条件（酶、水）下很容易 断裂，同时储存在这个高能磷酸 键中的能量释放出来，ATP就转 化为ADP （二磷酸腺苷） 水解酶 A-P~P~P → A-P~P +Pi+能量1
（4）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的能量主要来自细胞氧化过程中 有机物分解释放出的化学能以及光合作 用过程中光能的转化。综上所述，ATP 与ADP相互转变并不是简单的可逆反应， ATP与ADP、Pi在活细胞中无休止地循 环转化，才能使ATP不会因能量不断消 耗而用尽，从而保证了生命活动的顺利 进行。
生命活动的能源及其相互关系
能 最终能 源 源
关 系 太阳能
主要能源 储备能源 直接能源
糖类
脂肪
ATP
利 最终利用 间接利 用 用
间接利用 直接利用
3、脂肪含C、H元素的比例高，氧化分 解时需氧量大，产生的水多，释放的能 量多；1g脂肪在体内储存所占的体积是 1g糖元体积的五分之一，但1g脂肪氧化 分解时所释放出来的能量（38.91kj）比 1g糖元氧化分解释放出的能量（17.15kj） 要大一倍多；每1g蛋白质氧化分解时所 释放出来的能量大约是23.43kj；可见脂 肪是机体储存能量最“经济”的形式。
能源物质的供能顺序：
ATP→糖类→脂肪体内 多余的脂肪，而脂肪代 谢的特点必须是有氧代 谢，因此减肥必须是有 氧运动。
ATP的结构与作用1
B
①人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成
ATP的量与安静时相等
②若细胞内浓度偏高，为维持浓度的稳定，细胞消耗ATP
的量增加
③人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产
生ATP的量增加
④人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡
A.①② B.②③ C.③④
D.①④
1、下列过程能使ADP含量增加的是 D
物质分子的扩散、渗透、蒸腾作用等，例如气体交换、 渗透吸水、矿质元素及水分在导管内的运输等
P58
09沪24.下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中,正
确的是
D
A.适宜光照下,叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2 B.只要提供O2,线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP C.无光条件下,线粒体和叶绿体都产生ATP
消耗ATP： 细胞核：转录、DNA自我复制 核糖体：翻译、缩合反应 内质网：有机物的合成、运输 高尔基体：植物细胞壁的形成、动物细胞分泌物的形成 叶绿体：暗反应还原三碳化合物 细胞膜：主动运输、内吞、外排
问题：
①人体细胞中能够产生ATP的结构有哪些？ 细胞质基质（细胞溶胶）、线粒体
②小麦叶肉细胞、根尖细胞产生ATP的结构有哪些？ 叶肉细胞叶绿体、细胞质基质、线粒体可产生ATP； 根尖细胞没有叶绿体，只有细胞质基质、线粒体产生ATP。
生理过程不同，所用的酶不相同，不是可逆反应。 4.正常细胞中ATP含量有何特点？
含有2个高能磷酸键，每摩高能磷酸键断裂释放的能 量多达30.54KJ，远离腺苷A的高能磷酸键易断裂也易合成。
高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在20.92KJ·mol 以上的磷酸化合物。
ATP 酶 ADP + Pi + 能量
生物必修1人教版5.2细胞的能量通货——ATP(共33张ppt)
A、磷酸、腺苷、能量、酶 B、磷酸、腺苷、能量
C、腺苷、能量、酶
D、磷酸、能量、酶
课堂练习：
酶
5、对于反应式：ATP
ADP+Pi+能量，以下提
A 法正确的是（ ） 酶
A、物质是可逆的，能量是不可逆的
B、物质和能量都是可逆的
C、物质和能量都是不可逆的
D、物质是不可逆的，能量是可逆的
6、生物体内既能储存能量，又能为生命活动直接提
生理过程不同，所用的酶不相同，不是可逆反应。 4.正常细胞中ATP含量有何特点？
含有2个高能磷酸键，每摩高能磷酸键断裂释放的能 量多达30.54KJ，远离腺苷A的高能磷酸键易断裂也易合成。
高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在20.92KJ·mol 以上的磷酸化合物。
P58
ATP 酶 ADP + Pi + 能量
a、转化过程：
ATP酶水解酶 ATP
ATP酶合成酶
ADP +Pi+能量
A-P~P~P
能量
(ATP)
酶 图中的两种酶 酶
是否相同 ？
能量
Pi
A-P~P
Pi
(ADP)
b、关于ATP与ADP之间转换的问题讨论：
ATP 酶ADP + Pi + 能量
1.上面反应式中合成ATP的能量从那里获得？到哪里去了？ 植物细胞来自呼吸作用、光合作用 动物细胞来自呼吸作用、磷酸肌酸的水解
ATP的生理功能： ATP是生物体进行各种生命活动所需能量的直接来源
ATP——细胞内的直接能源物质
四、ATP在能量转换中的作用
光能 根本能源
光合作用 主要能源物质
储存
新教材高中生物必修一第2章 第3节 细胞中的糖类和脂质
第3节细胞中的糖类和脂质一、细胞中的糖类1．元素组成和功能(1)元素组成：C、H、O。
(2)功能：细胞中主要的能源物质。
2．分类(1)单糖①含义：不能水解的糖类。
②种类：葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等，其中葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
(2)二糖①含义：由两分子单糖脱水缩合形成的糖。
②种类蔗糖在糖料作物甘蔗和甜菜里含量丰富；麦芽糖在发芽的小麦等谷粒中含量丰富；乳糖在人和动物乳汁中含量丰富。
(3)多糖(1)糖都有甜味，淀粉不甜，因此不是糖()(2)所有的糖都能和斐林试剂反应生成砖红色沉淀()(3)糖类都能为生命活动提供能量，细胞内的糖都是能源物质()(4)人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时，肝糖原、肌糖原便会分解产生葡萄糖及时补充() 答案(1)×(2)×(3)×(4)×1．细胞中的糖类按化学性质可分为还原糖和非还原糖，请分别列举。
(1)还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、核糖、脱氧核糖、半乳糖等。
(2)非还原糖：蔗糖、淀粉、糖原、纤维素、几丁质等。
2．请将下列糖类按功能进行划分。
葡萄糖、核糖、脱氧核糖、淀粉、糖原、纤维素、几丁质(1)主要的能源物质：葡萄糖。
(2)储能物质：淀粉、糖原。
(3)结构物质：核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质。
3．动植物体内的糖类的主要分布情况，请分别列举。
(1)动物细胞特有的糖类：糖原、乳糖等。
(2)植物细胞特有的糖类：蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素等。
(3)动植物细胞特有的糖类：脱氧核糖、核糖、葡萄糖等。
4．淀粉、糖原、纤维素的基本单位都是葡萄糖，为什么它们在功能上有很大差异？提示三种多糖的基本单位都是葡萄糖，但葡萄糖的连接方式不同，造成三种多糖的结构不同，使它们具有了不同的功能。
5．糖尿病病人的饮食受到严格的限制，但受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食都需要定量摄取，为什么？提示米饭、馒头等主食富含淀粉，淀粉经消化分解后可以生成葡萄糖，从而使血糖升高。
生物必修一 第二章第4节
脂质的常见种类和功能
问题引领: 1. 按照功能, 脂质可分为哪几类? 2. 为什么说脂肪是细胞内良好的储能物质元素组成 C 、H 、O C 、H 、O 、 N 、P C 、H 、O C 、H 、O C 、H 、O
生理功能 储能、保温、缓冲机械压力 构建生物膜 细胞膜的重要成分 促进人和动物生殖器官的发 育和生殖细胞的形成 促进人和动物肠道对钙、磷 的吸收
【思维激活】 为什么说碳是生命的核心元素? 提示: 碳元素最外层的 4个电子都是价电子, 很容易与其 他原子或基团结合形成共价键, 从而形成组成各种生物 大分子的基本骨架——碳链。
糖类的常见种类和功能
问题引领: 1. 生物体内的糖类可以分成哪几类, 不同生物体内糖 的种类相同吗? 2. 糖类有哪些生理功能, 是否所有的糖类都能为人体 提供能量?
1. 根据糖类的水解情况分类 常见种类 单糖: 不 能水解的 糖 二糖: 水 解后能够 生成两分 子单糖的 糖 核糖 脱氧核糖 葡萄糖 蔗糖 麦芽糖 乳糖 甜菜、 甘蔗等植 物细胞中 发芽的小麦等 植物细胞中 动物的乳汁中 动植物细胞 分布 主要功能 组成 R N A 组成 D N A 细胞的主要 能源物质 能水解成单 糖而供能
答案: 1) ( 葡萄糖
糖原 淀粉
( 脂肪 磷脂 固醇 2)
( 氨基酸 3)
( 核苷酸 4)
DNA
RNA
6. 回答下列关于糖类和脂质的问题: ( 青苹果果汁遇碘液显蓝色, 1) 如图为苹果成熟期各种有 机物的变化曲线, 据图回答:
①青苹果果汁遇碘液变蓝是因为其含有 该物质普遍存在于 是 相同的同类物质是 。 细胞中, 其作用
细胞中的能源物质 (1)在细胞中, 糖类、 脂肪、 蛋白质都是有机化合物, 其中贮存有大量化学能。 当其被氧化分解时, 这些 化学能就释放出来, 供生命活动所利用。因此, 它 们都是能源物质。 (2)在正常情况下, 糖类分解供能约占总能量的 70% 以上, 因此糖类是生命活动的主要能源物质。 脂肪 分子中贮存着大量能量, 是生物体的主要贮能物 质。蛋白质在细胞内主要参与细胞结构的构成和 代谢调节, 因此是结构物质和调节物质。
上课用细胞的能量“通货”─ATP
来说少，但能被 直接利用
≈
据计算，一分子葡萄糖所含的能量 是一分子ＡＴＰ所含的能量的９４倍。
再见
在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解后， 释放出2870kJ的能量。 1、计算：1分子葡萄糖所含的能量是1分子ATP 所含能量的多少倍？ 2、有人说，如果把糖类和脂肪比作大额支票， ATP则相当于现金。你认为之和比喻有道理吗？
与能量相关的物质总结：
能源物质—— 糖类、脂肪、蛋白质等
生物体内的 主要能源物质—— 糖类
直接供能物质—— ATP 储能物质—— 脂肪
动物细胞内的储能物质—— 糖元 植物细胞内的储能物质—— 淀粉 生命活动的最终能源—— 太阳能
糖类、脂肪等有机物
能 量
储存有大量的能量， 但不能被直接利用
≈
ＡＴＰ 储存的能量相对
3，30个腺苷和60个磷酸基最多能组成ATP（ B ）个。 A，10 B，20 C，30 D，60
4，关于“ ATP ADP+Pi+能量”的叙述，不正 确的是（ ） 酶
A，上述反应存在着能量的释放和贮存 酶 B B，所有生物体内ADP转变成ATP所需的能量都来自呼吸作用 C，这一反应无休止地在活细胞内进行 D，这一过程保证了生命活动的顺利进行
没有道理。米饭和馒 头富含淀粉，淀粉经 消化分解后生成的是 葡萄糖。糖尿病人饮 食中，米饭、馒头等 主食也需限量。
三、细胞中的脂质
1.元素组成： 主要C、H、O
2.种类：
脂肪、类脂、固醇
在质量相同情况下，你知道能量 最高的是哪种吗？ 炒瘦肉 含有大 凉拌黄瓜 量脂肪 白米饭 红烧肥肠 豆腐
理解:ATP是细胞的能量“通货” ATP
酶1
酶2 （直接能源）
【知识点】必修一第2章 第3节 细胞中的糖类和脂质 知识点
第3节细胞中的糖类和脂质一、细胞中的糖类1．元素组成由C、H、O三种元素组成。
2．功能：细胞中主要的能源物质。
3．种类与作用1．元素组成：主要是C、H、O，有的还含有P和N。
2．特点(1)与糖类相比，氧的含量低，而氢的含量更高。
(2)不溶于水，溶于脂溶性有机溶剂。
3．种类和功能成维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收糖类供应充足时可以大量转化为脂肪，而脂肪一般不能大量转化为糖类。
细胞中的糖类1．糖类的三种分类(1)依据分布分类提醒：大多数果糖存在于植物细胞中，大多数乳糖和半乳糖存在于动物细胞中。
(2)依据功能划分①参与构成细胞的重要组成成分⎩⎪⎨⎪⎧纤维素：植物细胞壁的主要成分脱氧核糖：DNA的组成成分核糖：RNA的组成成分几丁质：甲壳类动物和昆虫的外骨骼的组成成分②生命活动的主要能源物质：葡萄糖。
③细胞中的储能物质：淀粉和糖原。
(3)依据性质划分①还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖等。
②非还原糖：多糖、蔗糖等。
2．糖类之间的转化说明：多糖的水解产物：淀粉→葡萄糖；纤维素→葡萄糖；糖原→葡萄糖。
细胞中的脂质1．三种脂质的生理作用不同2．人体内糖类和脂质的相互转化(1)糖类代谢的中间产物可以转化成脂肪，脂肪分解产生的甘油、脂肪酸也可以转化成糖类。
(2)糖类可以大量转化成脂肪，而脂肪却不能大量转化成糖类。
知识网络构建核心语句归纳1.糖类是主要的能源物质。
葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
2.只分布于植物细胞的糖类有蔗糖、麦芽糖和纤维素；乳糖和糖原只分布于动物细胞。
3.脂肪具有储能、保温、缓冲和减压的作用。
4.磷脂是构成细胞膜及细胞器膜的重要成分。
5.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。
6.脂质分子中氧的含量少于糖类，而氢的含量多于糖类。
5.2细胞的能量“货币”ATP(教学设计)高一生物(人教版2019必修1)
第5章细胞的能量供应和利用第2节细胞的能量“货币ATP”P:磷酸基团:普通的化学键～：特殊的化学键展示ATP的结构模型图。
【布置任务】任务一：结合资料，引导学生分析ATP的结构及特点。
资料1 如图为ATP结构式：学生思考以下问题：(1)图中①②③的结构分别代表什么？①腺嘌呤；②核糖；③磷酸基团(2)腺苷是由图中哪些结构组成的？①②结合问题探讨萤火虫发光需要什么呢？能量回顾细胞内哪些化合物可为细胞的生命活动提供能量。
分析思考并归纳，主要能源物质是什么？糖类主要储能物质是什么？脂肪糖类、脂肪这些物质能为萤火虫发光直接供能吗?【探究活动】学生带着问题，以小组为单位进行实验探究。
实验材料：将离体荧光虫发光器研磨成粉末，然后制成荧光素试剂实验工具：烧杯、量筒、试管、玻璃棒等实验试剂：蒸馏水、脂肪溶液、葡萄糖溶液、ATP注射液等实验原理：请同学们分组讨论完成实验 (用简笔画图示并配文字说明)。
强调实验设计的对照、等量、单一变量原则。
实验步骤：实验结果：引导学生思考从A、B、C、D试管的实验现象中你得出的结论是什么?从而得出：ATP的功能：驱动细胞生命活动的直接能源物质。
结合资料阐述ATP的供能机理：ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。
【资料探究】展示资料2 α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ)，现有甲、乙两组ATP溶液，甲组用32P标记ATP 的β位的磷酸基团，乙组用32P标记ATP的γ位的磷酸基团，然后分别加入等量的ATP水解酶，短时间后迅速分离溶液中游离的磷酸基团，结果发现只有乙组中游离的磷酸基团带有放射性。
指导学生一边阅读，一边完成学案上的表格。
辨析ATP中的两个特殊化学键都断裂吗？问题1：从实验结果ATP中哪一个化学键更容易断裂？为什么？β位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂。
动态展示ATP的水解示意图。
分析阐述ATP中两个相邻的磷酸基团带有负电荷而相互排斥，使得这种化学键不稳定，末端的磷酸基团具有较高的转移势能。
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多糖淀粉 纤维素 糖元 牛牛文档分 享类 别脂 肪
举
例
作
用
植物油、动物脂 细胞内的能源物质，动物脂肪 肪 还有保温、减少器官间的摩擦、 缓冲等作用
类 脂
磷脂、糖脂
是构成生物膜的重要成分
固 醇
胆固醇、性激素、维护和调节生物体正常的 肾上腺激素 和生殖过程 牛牛文档分 享一、细胞中的ATP
（一）探究活动：ATP的生理作用 1、离体肌肉在滴加ATP之前，为什么 要用铜锌叉间歇刺激？ 2、在实验过程中，若先滴加了ATP溶 液，再滴加葡萄糖溶液，会影响实验 结果吗？ 3、源物 质，细胞不能直接利用其他的能 源物质来提供能量，在加入ATP 前用铜锌叉间歇刺激的原因是耗 尽原来细胞中存的ATP，在试验 过程中首先加入了ATP则会使试 验的结果不准确。
2、下列能使细胞内ADP含量增加的生理过程是 （） A．甘油分子进入小肠上皮细胞 B．兴奋在神 经纤维上的传导 C．肾小管上皮细胞重吸收水 D．性激素的合成和分泌
解析：ATP是生命活动的直接能源物质，ATP与ADP的相互转化实现了能量的转移和 答案：B、D 牛牛文档分 享 牛牛文档分 享
二、糖类的类别、结构和特点
类别 单糖 主要糖类举 例 葡萄糖、果 糖、半乳糖、 脱氧核糖、 核糖等 蔗糖 麦芽糖 乳糖 分子结构 特点 式 是不能水解的糖，其中葡萄糖、果糖是 六碳糖；脱氧核糖、核糖是五碳糖，它 们是核酸的组成成分。
二糖
水解后能产生两分子单糖。甘蔗、甜菜 含有大量蔗糖；发芽的麦粒含有大量麦 芽糖；乳糖是动物细胞中常见的二糖 水解后生成许多单糖，其中糖元存在于 动物的肝脏、骨骼肌细胞中；淀粉是植 物细胞储存能量的物质，纤维素是细胞 壁的基本成分。多糖是自然界含量最的 最多的糖。
（1）从反应条件上看：催化反应的酶不同。 （2）从时间上看：ATP的合成与ADP的分解不 同时进行。 （3）从ATP合成、分解的场所看：ATP的合成 场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体；分解的场 所较多。 （4）从能量上看：ATP水解释放的能量是储存 在高能磷酸鍵中的化学能；ATP合成的能量来自 细胞氧化过程中有机物分解释放的化学能和光合 作用过程中光能的转化。 ATP在细胞中的含量虽然不多，但是通过ATP与 ADP之间的相互转化，使细胞内的能量的持续供 应。 牛牛文档分 享（二）ATP的结构
• ATP 的结构简式 A-P~P~p • A—腺苷 • P—磷酸基 • ~—高能磷酸键 牛牛文档分 享 牛牛文档分 享
（三）ATP 与：
今天我们学习了细胞中的能源物质在细 胞中，ATP是生命活动的直接能源物质， 糖类是主要的能源物质，脂肪是重要的储 存能量的物质，其他有机物如蛋白质等也 能为生命活动提供能量，这些物质中的能量，又能为生 命活动直接提供能量的物质是 （ ） A．三磷酸腺苷 B．葡萄糖 C．糖元 D．脂肪 解析：本题考查ATP的生理功能，三磷酸腺苷 （ATP）是活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化 合物，同时又是生物体内生命活动的直接能源物 质，在生物体内可以少量地贮存。其他三种有机 物虽然贮存能量，但不能直接为生命活动提供能 量，必须经氧化分解后将能量转移到ATP，通过