高中生物细胞中的能源物质 思考过程 中图版 必修1
中图版必修一第三单元第二章第一节《细胞中的能源物质》学案设计
第一节细胞中的能源物质一、学习目标1.阐明ATP的结构和生理功能，运用有关材料设计操作程序探究或验证ATP的生理作用。
2.解释ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径。
3.概述糖类、脂质的种类和作用。
二、重难点分析ATP与ADP相互转换的过程。
三、学法指导（一）课前预习1.ATP的生理作用(1)ATP是________的英文缩写，它是活细胞内普遍存在的一种________化合物。
从细菌、真菌一直到高等动、植物，所有的生物生命活动中的________能源物质都是ATP。
(2)ATP的结构式可简写成________，式中A代表________，P代表________，“～”代表________。
最容易断裂和合成的是________个高能磷酸键。
(3)ATP与ADP的相互转化A TP ADP＋Pi(磷酸)＋能量，ATP分解所释放能量的去向是________________，合成A TP所需要的能量主要来自于__________________。
答案：(1)三磷酸腺苷高能磷酸直接(2)A—P～P～P腺苷磷酸基团高能磷酸键第二(3)直接用于各种生命活动糖类、脂肪等有机物的氧化分解2.糖类的种类和功能(1)糖类的元素组成：糖类由________三种元素组成。
(2)糖的分类：糖类可分为________、________和________。
①单糖：又分五碳糖(核糖和________)、六碳糖(________、果糖和半乳糖)。
②二糖：常见的是________、________、________，1分子麦芽糖水解产生2分子________，1分子蔗糖水解产生1分子________和1分子________。
③多糖：多糖属于生物大分子，一般是由许多________聚合形成，植物中的多糖主要是________和________，动物细胞中的多糖主要是________。
(3)糖类的功能①是生物体维持生命活动的________________；②是细胞和生物体重要的________物质；③与蛋白质等物质结合形成的复杂化合物(糖蛋白)，能参与________、细胞间________和________的调节等生命活动。
中图版高中生物必修1细胞中的能源物质 备课资料1
细胞中的能源物质备课资料突破思路通过初中内容的学习，学生已经知道糖类、脂类是细胞内的能源物质，但是这些能源物质是如何供能，以及能否直接供能，它们与细胞代谢的关系如何，学生了解较少。
本节要完成的主要任务是：通过对各种能源物质的比较学习，明确糖类、脂肪、ATP等能源物质在细胞代谢中的地位和作用。
其中ATP的结构特点、ATP与ADP的相互转变、ATP的生理作用是学习的重点。
为此，在教学中先安排了一个难度较大的探究活动，利用新鲜的蛙腓肠肌做实验材料，明确ATP和葡萄糖在生命活动中的作用的不同。
在完成该探究活动的同时，教师可联系关于“萤火虫发光器〞的经典实验来开拓学生的思路，鼓励学生设计新的方案。
同时也可向学生出示ATP药品的使用说明书，加深对ATP功能的理解。
关于ATP的结构，限于学生的化学基础，在此不宜过于深入。
但要指导学生分析图3—2—1中三个色块代表的含义，明确ATP结构简式中所有符号代表的意义，特别是要强调ATP 中大量的化学能储存的部位，通过查找并分析相关数据来分析ATP中高能磷酸键与一般化合物中普某某学键的区别。
同样，对于ATP的形成途径，因学生还未学习细胞呼吸和光合作用的过程，在此也不宜太具体地讲解。
但教学中应抓住教材中“ATP再生迅速而含量稳定、移动迅速、供能高效〞的特点，引导学生分析ATP在能量“转移〞中所起到的关键作用，让学生感悟，在神奇的自然选择过程中之所以“选中〞ATP作为生命活动的直接能源物质，是因为ATP既解决了线粒体“产能〞和细胞各处都要“用能〞在空间上的矛盾，又解决了能量在糖类、脂肪等物质中“稳定储存〞和细胞代谢需要“灵活利用〞的矛盾；从而真正理解ATP在能量代谢过程中扮演的角色——“能量流通的货币〞。
对于糖类、脂类等相关内容的学习可以从两个方面着手：一是通过分析图说明确单糖、二糖、多糖的种类和特点，明确脂肪、类脂、固醇的常见种类及作用；二是通过对这些物质在细胞中的含量、生命活动中供能的比例、单位质量的供能多少等数据的比较，进一步明确它们在能量代谢中的地位。
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
高中生物 第一节 细胞中的能源物质名师导航 中图版
第二章 细胞能量的来源和转变第一节 细胞中的能源物质【思维激活】1．你的一说一笑，一蹦一跳都需要动力，这个动力来自肌肉的收缩，肌肉的收缩才能使你喜笑言开，欢蹦乱跳，但是肌肉的收缩也需要动力，这个动力就是能量，那么肌肉收缩的直接能源物质是什么？答案：是细胞的能量“通货”——A TP2．电鳗鱼能放电，其一次的放电量足以击昏一头水牛，你如果下水不小心也会被它击昏，但是如果掌握一定的技巧也能把它捕捉。
电鳗鱼能放电，其能量的直接能源物质是什么？如何捕捉电鳗鱼？答案：能量的直接来源是ATP ，电鳗鱼放电一次要消耗大量的A TP ，在刚放电后去捕捉它它就不能立即放电，因为体内补充的A TP 还不足，所以可以快速捕捉它，若慢了还会放电把你击昏。
【自主整理】1.生命活动的直接能源——A TP（1）ATP 结构简式：A －P ～P ～P ，其中，A 代表腺苷， P 代表磷酸基，“～”代高能磷酸键。
ATP 中大量的化学能就储存在高能磷酸键。
（2）ATP 和ADP 相互转化的反应式是（3）ATP 和ADP 相互转化的意义是：使细胞内ATP 总是处于动态平衡之中，从而保证了细胞能量的持续高效供应。
（4）ATP 的来源：植物来自呼吸作用和光合作用，动物来自呼吸作用。
2.生命活动的主要能源——糖类（1）组成元素：由C 、H 、O 三种元素构成的。
（2）种类：糖类分为单糖、二糖、多糖，区别见下表3.脂质（1）组成元素：C 、H、O 三种元素组成，有的脂质含有N 、P 等。
（1）在细胞内，A TP 是生命活动的直接能源物质，糖类是主要能源物质，脂肪是重要的储存能量的物质，光能是最终能源物质。
【高手笔记】1.ATP 的能量主要是储存在高能磷酸键内的化学能，A TP 有两个高能磷酸键。
2.ATP 中第二个高能磷酸键易断裂也易形成，断裂释放能量，形成储存能量。
3.糖类必须水解成单糖才能为生命活动提供能量。
4.同质量的糖类和脂肪氧化分解供能，脂肪由于含氢多，产生的能量比糖类多。
高中生物教案：第三单元第二章第一节《细胞中的能源物质》(中图版必修一) 无答案
第三单元第二章第一节细胞中的能源物质一、教材分析：本课是《普通高中课程标准实验教科书生物学（必修一) 分子与细胞》第三单元第二章第一节的内容,该节介绍了细胞中有那些能源物质，在生命活动中扮演了怎样的角色，生命活动的直接能源物质是什么，一下子就把学生带入学习情境中。
通过本节学习，使学生对细胞中的能源物质有一个全面、系统的认识，又为后面几节做好了铺垫。
二、学情分析：本节内的主要任务是：通过对各种能源物质的比较学习，了解糖类、脂肪、ATP等能源物质在细胞代谢中的地位和作用.限于学生的化学基础，关于ATP的结构，不宜过于深入，但要知道学生分析教材中三个色块的含义,特别应强调ATP中大量的化学能储存的部位；对于糖类与脂质的学习意识通过图表分析明确糖的种类和特点,明确脂肪、类脂、固醇的常见种类及作用。
二是通过对这些物质在细胞中的含量、在生命活动中的供能比例进一步明确它们在能量代谢中的地位。
本节学习内容较多,可以举一些与生活相关的实例,展示一些图片增加学生学习的兴趣。
三、教学目标（一）知识目标：1．概述糖类、脂质的种类及作用。
2．阐明ATP的结构及生理功能，以及ATP与ADP的相互转化与ATP的生成途径。
（二）能力目标：能运用有关材料设计操作顺序探究或验证ATP的生理作用。
（三）情感目标：积极参与讨论,通过观察交流，培养学生健康的饮食习惯。
四、教学重点、难点教学重点：ATP的结构特点、ATP与ADP的相互转变、ATP的生理作用.教学难点：ATP与ADP的相互转化.五、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法、演示法、比较法。
六、课时安排1课时。
七、教具准备课件（PPT）.八、教学过程。
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。
3.2.1细胞中的能源物质课件(中图版必修I)
[思维激活 3] 二糖和多糖水解后的产物有哪些？ 提示 水解 麦芽糖＋1 分子葡萄糖 水解 乳糖― ― → 1 分子半乳糖＋1 分子葡萄糖 多糖[(C6H10O5)n]的完全水解产物都是葡萄糖。
细胞中的糖类的比较 种类 核糖 组成核酸 脱氧核 的物质 C5H10O4 糖 单糖：不 动植物 C6H12O6 能水解的 细胞 光合作用 糖 产物，细 葡萄糖 胞的主要 能源物质 分子式 C5H10O5 分布 主要功能
【巩固2】 30个腺苷和60个磷酸基团最多能组成 ATP________个 ( )。 A．10 B．20 C．30 D．60 解析 ATP的分子简式是A－P～P～P，从中可以 看出每一个 ATP分子中含有一个腺苷 (A)和三个磷 酸基团。那么 60个磷酸基团只需 20个腺苷，最多 组成20个ATP。 答案 B
1．ATP的分子组成及特点
(1)组成特点：一个ATP分子中含有一个腺苷和3个 磷酸基。 (2)具有高能磷酸键：一个ATP分子中具有2个高能 磷酸键，远离腺苷的那个高能磷酸键极易水解和 形成。 2．ATP的功能 细 胞代谢所需的能量绝大多数是由细胞内的 ATP 直接提供的。 ATP 是细胞代谢所需能量的直接来 源。
【巩固1】 下列关于ATP的化学组成的说法中，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．含有三个高能磷酸键 D．含有腺嘌呤和脱氧核糖 解析 组成ATP的化学元素有C、H、O、N、P。 1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子的磷酸组成ATP， 其中含有两个高能磷酸键，A代表腺苷，由腺嘌呤 和核糖组成。 答案 A
提醒 ①生活中常用的红糖、白糖、冰糖等都是 由蔗糖加工制成的。 ②葡萄糖、果糖和麦芽糖是还原性糖，而蔗糖和 淀粉是非还原性糖。
高中生物《细胞中的能源物质》学案3 中图版必修1
第二章细胞能量的来源与转变第一节细胞中的能源物质[课标要求]1．概述糖类、脂类的种类和作用。
2．阐明ATP[知识梳理][复习指要]本节课复习要注重各种能源物质的比较学习，明确糖类、脂肪、ATP等能源物质在细胞代谢中的地位和作用。
其中ATP的结构特点、ATP与ADP的相互转变、ATP的生理作用是复习的重点。
[典题解析]1．生物体内既能贮存能量，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ATP才可为生命活动直接供能。
答案：A2．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利用。
使细胞内ADP含量增加，即需要消耗ATP的生理过程。
甘油分子进入小肠上皮细胞以及肾小管上皮细胞重吸收水属于单纯扩散（渗透扩散），不需要消耗能量。
而兴奋在神经纤维上传导以及性激素的合成和分泌是多种细胞结构共同作用的结果，均需要消耗能量。
答案：B、D[聚焦高考]1．（2003年上海）下列物质在生物体内的转化过程需要ATP的是（）A．葡萄糖→乙醇+二氧化碳 B．葡萄糖→乳酸C．二氧化碳+水→葡萄糖 D．蛋白质→氨基酸2．（2005年上海）下列生命现象中不伴有ATP消耗的是（）Ａ.神经冲动的传导 B.含羞草受到刺激小叶合拢C.葡萄糖在小肠中被吸收D.根尖生长点细胞有丝分裂３．（2005年江苏）下列过程能使ADP含量增加的是（）A.消化道内蛋白质的消化B.线粒体内[H]与氧气结合C.叶绿体中的叶绿素a失去电子D.细胞分裂时纺锤丝的收缩４．（200４年江苏）ATP转化为ADP可表示如下图，式中X代表（）2．P D．Pi 5．（2003年广东）下列关于细胞主要化学成分的叙述，正确的是（多选）（）A.蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序等有关B.脱氧核糖核酸是染色体的主要成分之一C.胆固醇、性激素、维生素Ｄ都属于脂类D.动物乳汁中的乳糖和植物细胞中的纤维素都属于多糖6．（2003年上海）下列物质中都含有氮元素的是（）①核糖核酸②糖元③胰岛素④淀粉A．①② B．①③ C．②③ D．②④7．（2004年上海）下列物质中，动物细胞内不具有的是（）A.葡萄糖B.糖元C.核糖D.纤维素8．（200４年广东）ATP是生物体内的高能化合物。
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细胞中的能源物质思考过程
1．ATP与新陈代谢的关系是怎样的？
ATP是细胞内的直接能源物质，生物体的一切生命活动所需能量几乎都要靠ATP提供。
但是ATP只是作为细胞内能量转换的“中转站”，也就是说，细胞中ATP的合成所需能量主要来自于糖类、脂肪等有机物的氧化分解，然后ATP中的能量可以直接转换为其他各种形式的能量，用于各项生命活动。
由于ATP含量稳定，可以通过与ADP之间的相互转化而再生，移动迅速，供能高效，因而成为细胞内能量释放、转移和利用的中心物质，保证了细胞能量的持续供应。
该问题的解决需要综合分析细胞中各种能源物质的功能以及结构特点。
2．核糖是一种五碳糖，它是遗传物质核糖核酸的重要组成部分，它的衍生物腺嘌呤（A）核糖核苷酸的结构与ATP相比差别在哪里？ATP中的几个高能磷酸键各有什么特点？
腺嘌呤核糖核苷酸是由一分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮碱基（腺嘌呤A）构成的，而ATP是由三分子磷酸、一分子核糖、一分子含氮碱基（腺嘌呤A）构成的，二者除去两分子磷酸和两个高能磷酸键以外，其余结构完全相同。
ATP中大量的能量就储存在高能磷酸键中，其中远离腺苷的那个高能磷酸键，在一定条件下很容易断裂，同时也很容易生成。
解决该问题需要认真观察核糖核苷酸与ATP的结构简式。
分析二者的不同以及高能磷酸键与普通化学键的差别。
3．生命活动的能源及其相互关系是怎样的？
生物体的生命活动需要有能量的供应，ATP水解时释放的能量直接用于各项生命活动，所以，ATP是生命活动的直接能源物质。
生物体内的糖类、脂肪和蛋白质等有机物是能源物质，其中，生命活动所需能量的70%左右是由糖类提供的，糖类是主要能源物质，脂肪是生物体内的储备能源。
三大有机物中的能量不能直接被生命活动利用，细胞中的这些有机物只有逐步氧化分解，释放出能量，一部分以热能形式。
散失，一部分以化学能形式转移到ATP 中才能被生物体利用。
三大类有机物中的能量最终来自绿色植物光合作用所固定的太阳光能，所以，生命活动的最终能源是太阳光能。
表解如下：。