必修：细胞中的能源物质中图
人教版高中生物必修一优质课件：第五章第2节《细胞的能量“通货”—ATP》(共35张PPT)
这些都是什么？
这些物质能在市场上直接 买东西吗？ 不能
我们在市场上能用直接 用什么买东西？
那么细胞中……
问题1
忆一忆
问题 2
哪些物质与能量有关？ 糖类 ——细胞的主要能源物质 脂肪 ——细胞内良好的储能物质
哪些结构与能量转换有关？
讨论
糖类、脂肪等物质能为生命活动 直接供能吗?
能量转换站-----叶绿体
人、动物、真菌等:通过呼吸作用分解有机物释放能量
绿色植物:呼吸作用和光合作用
人、动物、真菌等
绿色植物
ADP +Pi
能量
酶
ATP
光合 呼吸
ATP与ADP的相互转化：
ATP
能量
呼 吸
Pi 酶 酶 能量 ADP
主动运输发光 发电肌肉收缩 大脑思考物质 合成
Pi
ATP与ADP相互转化
ATP
酶 酶
ADP+ Pi+能量
讨论 ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应？
ATP合成与ATP分解的比较：
酶
酶
反 应 ATP→ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量→ATP 合成反应 反应类型 水解反应 合成酶 酶的类型 水解酶 线粒体、叶绿体、 场 所 活细胞所有部位 细胞质基质等 能量来源 高能磷酸键 能量去向 用于各项生命活动 有机物中的化学能 、光能 储存于高能磷酸键 中
ATP的水解过程
ATP
ATP水解酶
为 生命活 动提供 能量
ADP+ Pi+能量
讨论
哪些生命活动由 ATP 直接供能?
用于主动运输 （渗透能）
中图版第一节细胞中的能源物质
A B A B 讨论：从A、B试管的实验现象中你得出的结论是?
葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能，ATP能直接供能。
糖类、脂肪
（间接供能）
氧化分解
能量1
储 存
水解
能量2 （直接供给生命活动的需要）
ATP
ATP是细胞生命活动的直接能源物质是各种活细 胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物。
细胞中的能源物质
肥胖症患者
哪些食物可以引发肥胖？
厌 食 症 患 者
Байду номын сангаас
这样的身体对我们的 健康有什么危害？
糖类和脂肪不能多食，但 也不能完全杜绝，因为它 们维持着我们正常的生理 活动，是我们身体里非常 重要的物质
探究
葡萄糖溶 液2ml
用小刀将数十只萤火虫的发光器取下, 干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入 两支试管,各加入少量水使之混合,置于 暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约 过15分钟荧光消失，然后……
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
用于各种运动，如肌细 用于细胞内各种吸能反应 用于大脑思考 胞收缩（机械能） （化学能） （电能）
二、细胞中的糖类
种类 单糖（不能 水解的 糖） 二糖（水解 后能产 生 五碳糖 六碳糖 蔗糖 麦芽糖 乳糖 多糖（水解 后能产 生 淀粉 纤维素 糖元 植物细胞 植物细胞 核糖 脱氧核糖 葡萄糖 动植物细胞 分布 生理功能 是 是 细胞的 的组成成分 的组成成分 能源物质
C.含C、H少，氧化时耗氧多 D.含C、H少，氧化时耗氧少
13、生物体内氧化所产生的代谢水，不同物质有所不同， 最高者每氧化1g该物质可产生1.07mL水。骆驼体内储 存有大量该物质，故30多天不喝水也能照常活动，则 该物质是 A.蛋白质 B.脂肪 C.葡萄糖 D.肝糖原
第5章 第2节 《细胞的能量“货币”ATP》课件ppt
预习反馈 1.判断正误。 (1)人体的一切生命活动都需要ATP。( × ) (2)机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATP。( × ) (3)活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行。( × ) (4)人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。( × ) (5)ATP中的能量可以来源于光能、热能,也可以转化为光能、热能。( × )
预习反馈 1.ATP的结构简式可表示为A—P~P~P,下列图示能正确表示ATP的是( )
答案 A 解析 ATP的分子结构式可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,由腺嘌呤和 核糖组成,P代表磷酸基团,~代表特殊化学键。
2.下列关于ATP的化学组成的说法,正确的是( ) A.ATP和核酸共有的元素是C、H、O、N、P B.ATP中的A表示腺嘌呤 C.含有三个特殊化学键 D.含有腺嘌呤和脱氧核糖 答案 A 解析 组成ATP的化学元素有C、H、O、N、P;1分子ATP由1分子腺嘌呤、 1分子核糖和3分子磷酸组成,其中含有两个特殊化学键,A代表腺苷,由腺嘌 呤和核糖组成。
【探究应用】
1.若ATP脱去了两个磷酸基团,该物质就是组成RNA的基本单位之一,其名
称为( )
A.腺嘌呤核糖核苷酸
B.鸟嘌呤核糖核苷酸
C.胞嘧啶核糖核苷酸
D.尿嘧啶核糖核苷酸
答案 A
解析 ATP中文名称叫腺苷三磷酸,结构简式A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代
表磷酸基团,~代表特殊的化学键。水解时远离A的化学键断裂,脱掉一分
2.右图表示ATP和ADP之间的转化,据图可以确定( ) A.A为ADP,B为ATP B.能量1和能量2来源相同 C.酶1和酶2是同一种酶 D.X1和X2是同一种物质 答案 D 解析 由图中能量的方向可知,A为ATP,B为ADP;能量1来自ATP中特殊化学 键水解所释放的化学能。在动物体内能量2来自有机物氧化分解释放的化 学能;在绿色植物体内能量2除来自有机物氧化分解所释放的化学能外,还 可来自光合作用吸收的光能。酶1和酶2分别是ATP水解酶和ATP合成酶。 X1和X2是同一种物质(Pi)。
高中生物 第三单元 细胞的新陈代谢 第二章 细胞能量的来源与转变 第四节 从化学能到生物能素材 中图版必修1
第三单元细胞的新陈代谢第二章细胞能量的来源与转变第四节从化学能到生物能简介“从化学能到生物能”我们知道，物质的燃烧需要氧气，发现这一现象的是法国化学家拉瓦锡。
拉瓦锡还曾经把生物的呼吸作用比作碳和氢的缓慢燃烧过程。
拉瓦锡的这一说法有道理吗？呼吸作用能够像燃料燃烧那样剧烈吗？让学生思考和论。
葡萄糖是细胞中的主要能源物质，在前面的学习中我们已经认识到这一点，细胞的生命活动离不开能量，许多化学反应都需要耗能，葡萄糖作为主要能源物质是怎样被细胞利用的呢?引入新课，发现问题。
如同我们生活的环境一样，细胞要生活在常温、常压下，这就意味着在细胞内葡萄糖不可能通过燃烧释放出能量。
在细胞中应该有一个类似葡萄糖燃烧的过程，可以将葡萄糖分子中的能量释放出来，但又不伤及细胞。
又由于生命过程是持续不断的，需要葡萄糖将储存的能量逐步地、缓慢地释放，随时地被细胞利用。
科学家发现在细胞中的确存在这样的过程，这就是细胞的呼吸作用。
启发学生对比燃烧有机物释放能量和细胞内利用有机物中的能量之间的异同，产生认知冲突，提高思维兴奋性，继续学习。
观察现象，思考问题。
附：“呼吸作用”科学发现和研究的一个事例1. 酒精和乳酸的生成发酵是人类最早研究的现象，五千年前就开始了。
18世纪，化学家们开始研究发酵现象。
1810年，法国化学家吕萨克(G．Lussac)在前人研究的基础上，对酒精的发酵过程作了如下推导：1个葡萄糖分子通过发酵过程分解为2个乙醇分子和2个二氧化碳分子。
C6H1206→2C6H50H+2C06+能量19世纪30年代，德国博物学家施旺证实跟发酵有关的酵母是活的细胞。
1857年，法国生物学家巴斯德(L．Pastuer)认为，发酵作用就是“不用空气的生命”。
20世纪初，英国化学家哈登(A．Hardon)和扬(L．J．Young)发现，发酵过程中无机磷酸盐逐渐消失，据此推论，发酵与无机磷酸将糖磷酸化有关，并且第一步是生成6-磷酸葡萄糖。
此后经过20年的努力，人们终于搞清了发酵的全过程。
生物必修一细胞的能量通货ATP完美版课件
用于大脑思考
2.呼吸作用（葡萄糖等氧化分解） 释放能量(放能反应)
合成
ATP
水解
生命活动(需/吸能反应)
ATP是细胞的 能量“通货”
组成元素： C、H、O、N、P 结构简式： A–P～P～P
ATP ATP的水解：
ATP的合成：
ATP的功能： 细胞生命活动的直接供能物质
1、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键 数目依次是（ C）
酶
ADP+Pi+能量→ATP
合成酶
线粒体、叶绿体、 细胞质基质等 呼吸作用、光合作用 储存于高能磷酸键中
结论 ： 物质是可逆的，能量是不可逆的
讨论1、人体每天所消耗的能量需要水解 100-150mol的ATP（相当于50-75Kg），这 么多的ATP是不是储存在细胞内呢？
不是。虽然细胞内ATP含量很少，但与ADP 转化迅速，维持动态平衡。
10.关于细胞中ATP的正确叙述是( D) A. ATP在细胞中减少时,可由ADP在不依赖其它 条件下直接形成 B.ATP和ADP之间的反应在生物体内是完全可逆的 C.ATP结构中有三个高能磷酸键,因此称高能化合物 D.ATP在动物细胞中普遍存在,但含量不多
11.在活细胞中,如右图所示循环永 不停止地进行着,请分析回答: (1)ATP作为生物体生命活动的
量的是 ( D )
A.ATP ADP + Pi + 能量 B.ATP ADP + Pi + 能量
C.ATP ADP + Pi + 能量 D.ATP ADP + Pi + 能量
9.对“ATP ADP + Pi + 能量 ”的叙述中，正确的 是（ B ） A.反应向左或向右进行所需的酶都是一样的 B.反应向右进行时释放能量,向左进行时储存能量 C.该反应是一种可逆反应,因而存在一种动态平衡 D.动植物细胞发生这个反应的生理过程都一样
人教版生物学必修第一册5—2 细胞的能量“货币”ATP (课件PPT)
(2) 关于ATP结构的两点警示
① ATP是一种物质，而不是能量，能量储存在ATP的高 能磷酸键中。
② ATP中含有三个磷酸基团，而不是三个高能磷酸键。
1．ATP与哪种物质的组成元素相同？ 核酸(都是C、H、O、N、P)。
2．在百米赛场上，运动员在冲刺夺冠的过程中，哪种化 合物直接为细胞提供能量？
3．关于ATP与ADP的相互转化过程，下列说法正确的是( C )
A．物质和能量都可逆，酶相同 B．物质和能量都不可逆，酶不相同 C．物质可逆，能量不可逆，酶不相同 D．能量可逆，物质不可逆，酶相同
解析：在ATP的合成与水解过程中，所需的酶是不同的，前 者需要ATP合成酶，后者需要ATP水解酶。ATP、ADP和Pi这几 种物质是可逆的，即可以在细胞中反复利用，但能量是不可逆 的，因为ATP水解释放的能量只能用于各项生命活动，而合成 ATP的能量主要来自于糖类等有机物的氧化分解。因而在ATP 与ADP相互转化过程中，物质是可逆的，能量是不可逆的。
别是( B )
A．A—P—P～P 18个
B．A—P～P～P 36个
C．A～P～P 36个
D．A～P～P～P 54个
1．ATP的分子组成
(1) 元素组成：ATP是由C、H、O、N、P五种元素组成的，这 与核酸的元素组成是相同的。
(2) 结构组成可以用“1、2、3”来总结：1个腺苷通过2个高能 磷酸键与3个磷酸基团结合而成。
① 吸能反应一般与__A_T__P_水__解___的反应相联系，由ATP水解 提供能量。
② 放能反应一般与_A_T__P_的__合__成__相联系，释放的能量储存在 ATP中。
③ 能量通过__A_T__P_分__子_____在吸能反应和放能反应之间 __循__环__流__通____。
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
细胞的化学组成中图版
不同种类的细胞具有不同的形态和功能，但基本结构 相似。
化学组成对细胞功能影响
细胞的化学组成包括水、无机 盐、有机物等。
化学组成对细胞的结构和功能 具有重要影响，如蛋白质是细 胞结构和功能的基础，糖类是 细胞的主要能源物质，脂类是 细胞膜的主要成分等。
细胞的化学组成与其所处的环 境密切相关，环境的变化会影 响细胞的化学组成和功能。
研究目的与意义
研究细胞的化学组成有助于深入了解细胞的结构和 功能，揭示生命的本质。
通过研究细胞的化学组成，可以探索生物体的代谢 途径和调控机制，为医学、生物工程等领域提供理 论支持和实践指导。
细胞的化学组成研究还有助于发现新的药物靶点和 治疗方法，推动医学和生物技术的发展。
02
蛋白质在细胞中的作用
和抗氧化等过程。
A 脂溶性维生素
包括维生素A、D、E、K，分别具有 促进生长、调节钙磷代谢、抗氧化 和凝血等作用。
B
C
D
维生素的来源与摄入
维生素主要来源于食物，包括蔬菜、水果、 谷物和动物性食品等。合理膳食是获取充 足维生素的关键。
维生素缺乏症
长期缺乏维生素会导致相应的缺乏症，如 夜盲症（维生素A缺乏）、佝偻病（维生 素D缺乏）等。
细胞膜表面的糖蛋白和糖脂等复合物参与 细胞信号传导，如胰岛素受体等。
细胞识别
维持渗透压
细胞膜表面的糖蛋白具有识别功能，参与 细胞间的相互识别和粘附。
细胞内的糖原和葡萄糖等糖类物质有助于 维持细胞的渗透压平衡。
05
脂类在细胞中的功能
脂类种类与结构特点
脂肪酸
长链羧酸，分为饱和脂肪 酸和不饱和脂肪酸，是脂
糖原合成与分解 体内葡萄糖在激素和酶的调控下 合成糖原储存或分解为葡萄糖供 能。
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第一节细胞中的能源物质
一、选择题
1．下列关于ATP的叙述中，正确的是（）
A．ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量，所以被称为高能磷酸化合物
B．三磷酸腺苷可简写为A～P～P～P
C．A TP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中
D．ATP中大量的能量储存在高能磷酸键中
2．在植物细胞中最重要的二糖是（）
A．乳糖和葡萄糖B．蔗糖和麦芽糖
C．乳糖和蔗糖D．葡萄糖和麦芽糖
3．植物细胞和动物细胞中储存能量的物质依次是（）
A．纤维素和糖元B．麦芽糖和乳糖
C．淀粉和糖元D．葡萄糖和纤维素
4．在细胞的脂质物质中，对生物体的正常代谢和生殖过程起着积极的调节作用的是（）A．脂肪B．磷脂C．固醇D．维生素D
5．医疗商店出售的A TP注射液可治疗心肌炎，若人体滴注这种药物，ATP到达心肌细胞内至少要通过细胞膜的层数为（）A．1 B．2 C．3 D．4
6．生物体内的重要储能物质、主要能源物质、直接能源物质、最终能量来源依次是（）A．太阳能、ATP、糖类、脂肪B．A TP、糖类、脂肪、太阳能
C．糖类、脂肪、ATP、太阳能D．脂肪、糖类、ATP、太阳能
7．高等植物体内产生A TP的生理过程有（）A．细胞呼吸、渗透作用B．细胞呼吸、蒸腾作用
C．光合作用、主动运输D．光合作用、细胞呼吸
8．下列物质中，构成细胞内膜结构的重要物质是（）A．胆固醇B．纤维素C．磷脂D．脂肪
9．A TP形成ADP时最先断裂的化学键是（）A．腺苷与磷酸的结合键B．远离腺苷的那个高能磷酸键
C．两个高能磷酸键D．靠近腺苷的那个高能磷酸键
10．糖类和脂质共有的元素是（）A．C、H、O、N B．C、H、O、P
C．C、O、N D．C、H、O、
11．生物体内作为核酸组成成分的糖类是（）A．葡萄糖B．核糖和葡萄糖C．核糖和脱氧核糖D．麦芽糖和纤维素12．三个ATP含有的高能磷酸键（）A．9个B．6个C．5个D．3个
13．30个腺苷和60个磷酸基最多能组成多少个ATP？（）A．60 B．30 C．20 D．10
14．细胞内能量释放、转移和利用的中心物质是（）A．糖类B．淀粉C．A TP D．蛋白质
15．细胞中脂肪的作用是（）A．激素的主要成分B．储能的主要物质
C．酶的主要成分D．细胞膜的主要成分
二、非选择题
16．有实验证明：当注射ATP给枪乌贼（中毒的，不能合成自己的ATP）巨大神经细胞时，细胞膜立即开始逆浓度差排出Na＋、吸收K＋，并且一直持续到A TP用完为止，这个实验说明。
17．根据科学研究证实，由精子细胞变为精子的过程中，细胞核变为精子的头部，部分细胞质变成精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢失，但全部的线粒体被保留下来，并集中在颈部。
试根据已有知识对这一现象做出解释：
（1）细胞核内含有，以便传给下一代。
（2）丢失的大部分细胞质和细胞器，可以使精子体积，以利于。
（3）精子快速运动主要依靠的摆动，其运动的动力主要产生于。
（4）保留全部线粒体的意义在于：线粒体是场所，通过线粒体的生理活动形成精子运动所需的。
[拓展提高]
1．对于反应式：A TP====ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（）A．物质和能量都是可逆的B．物质和能量都是不可逆的
C．物质是可逆的，能量是不可逆的D．物质是不可逆的，能量是可逆的
2．种子萌发的需氧量与种子所储藏的有机物的元素组成和元素比例有关，在相同条件下，消耗同质量的有机物，油料作物种子（如花生）萌发时需氧量比含淀粉的种子（如水稻）萌发时的需氧量（）A．少B．多C．相等D．与温度有关
1．在自然界中生物的发光现象普遍存在，生物通过细胞的生化反应而发光。
请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。
实验材料：萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干及其他实验所需材料。
（）
实验步骤：
实验现象预测：
实验结论：
第一节细胞中的能源物质
[聚焦高考]
1．C 2．B 3．D 4．D 5．ABC 6．B 7．D 8．呼吸光合呼吸高能磷酸键[自我测评]
一、选择题
1．D 2．B 3．C 4．C 5．C 6．D 7．D 8．C 9．B 10．D 11．C 12．B 13．C 14．C 15．B
二、非选择题
16．巨大神经细胞排出Na＋、吸收K＋的过程是一个主动运输的过程，需要消耗能量，由ATP直接提供。
17．（1）遗传物质DNA
（2）减小运动
（3）尾部线粒体
（4）细胞进行有氧呼吸的主要能量（ATP）
[拓展提高]
1．C 2．B
1．实验步骤：①配置不同浓度的ATP水解液置于小烧杯中，贴上标签
②将荧光器粉末分成若干等份分别放于试管中，贴上标签。
③在每支试管中加入等量不同浓度的A TP溶液。
④观察发光现象并记录。
实验现象预测：①发光现象随ATP溶液浓度升高而渐强
②发光现象随ATP溶液浓度升高而减弱
③在不同ATP浓度溶液中，发光现象没有变化。
实验结论：①荧光强度与ATP浓度成正比。
②荧光强度与ATP浓度成反比。
③荧光强度与ATP浓度无关。