第1节 细胞与能量
第五章细胞的能量供应和利用知识总结-高一生物人教版必修一
第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质1．细胞代谢(1)场所：活细胞内。
(2)实质：各种化学反应的总称。
(3)意义：细胞生命活动的基础。
2．酶在细胞代谢中的作用——比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理：过氧化氢在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中过氧化氢酶的作用下加速分解。
(2)实验步骤和实验现象试管步骤相同处理向4支试管中分别加入2 mL过氧化氢溶液不同处理不处理放在90 ℃左右的水浴中加热滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝脏研磨液现象气泡基本无少较多很多带火星卫生香无复燃有复燃复燃性较强复燃性很强(3)实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，催化效率更高。
3．控制变量和对照实验(1)自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量。
(2)因变量：因自变量改变而变化的变量叫作因变量。
(3)无关变量：除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量。
控制变量的科学方法：（4）对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验。
对照实验的类型和对照组、实验组的判断：1．空白对照设置两组实验，其中施加实验变量(要研究的因素)处理的为实验组，常态或未施加实验变量(要研究的因素)处理的为对照组。
自变量为实验变量的有无。
一般验证性实验采用空白对照。
2．相互对照设置三组以上的实验，每一组既作为实验组，同时又是其他组的对照。
自变量为实验变量的不同量度(或类别)。
一般“探究××最适(佳)条件”的实验采用相互对照。
3．自身对照实验组、对照组在同一实验对象上进行，即实验处理前的为对照组，处理后的为实验组，自变量为实验变量的处理与否，如“探究植物细胞的吸水和失水”实验。
4．条件对照增设了与实验变量无关的一组实验。
常结合空白对照进行，具有反证或加强作用。
如“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中：以蝌蚪为实验材料，甲组(实验组)饲喂甲状腺激素；乙组(条件对照组)饲喂甲状腺抑制剂；丙组(空白对照组)对蝌蚪不做任何处理。
高一生物必修一作业本答案
高一生物必修一作业本答案第一章细胞的分子组成第二节1．B 2．D 3．B 4．D 5．D 6．A第三节1-5 BACBA 6-10 ACBAB 11-15 BDAAB 16-19 DACC20．（1）氨基羧基（2）3 2 脱水缩合36 三肽（3）B、C、G E、F（4）2 1 221-25 BADBD 26-30 CACDD 31．D32．（1）N （2）糖类和油脂（3）①④⑤单元练习1-5 ADBAB 6-10 ACCCB 11-15 ADCDB 16-20 CCBAC 21．D22．（1）2 49 （2）564023．（1）双缩脲试剂稀蛋清液淀粉酶溶液（2）本尼迪特试剂24．（1）蛋白质（2）高温使蛋白质的空间结构破坏（3）5 4 4 （4）2 2 两条肽链的两端（5）双缩脲紫第二章细胞的结构第一节细胞概述1-5 DCCDB 6-10 BBBCD 11-13 BCC第二节细胞膜和细胞壁1-5 BDDAA 6-9 DCDC10．（1）蛋白质流动性（2）随着环境温度的降低，细胞膜上蛋白质分子的运动速度减小（3）当环境温度很低时，细胞膜上的蛋白质分子几乎停止运动11-15 BAADA 16-20 BDABC 21．D22．（1）白色（未被染色）红色（被染色）（2）胚和胚乳都被染成红色胚细胞已死亡，细胞膜失去选择透性（6）68% 不能购买，因为发芽率太低第三节细胞质1．D 2．C3．（1）核糖体是合成蛋白质的场所（2）蛋白质进入内质网中4-8 DDADD 9-11 BDB12．真核细胞呼吸能量代谢两脂双层嵴基质13-15 CDC 16-20 ACBAA 21-25 BCBDA 26-30 ACCAD 31-34 ACCC35．（1）线粒体需氧呼吸（2）丙（3）丁内质网乙高尔基体36．（1）低等植物（2）2 液泡4 叶绿体（3）脂双层（4）13 中心体37．（1）6 核糖体（2）5→4→2→1 （3）5 内质网4 高尔基体38．（1）心肌运动量大，需要的能量多（2）D＞E＞A＞B＞C （3）细胞新陈代谢的强弱（4）高尔基体、粗面内质网第四节细胞核1-5 BCDCC 6-10 BABDD 11-12 BD13．（1）伞柄带核的假根段（2）①甲种伞藻的伞柄上长出了乙种伞藻的伞盖②乙种伞藻的伞柄上长出了甲种伞藻的伞盖（3）伞盖形状由细胞核内的遗传物质控制第五节原核细胞1-5 DAACA 6．C7．（1）原核没有核膜包围的细胞核（2）细胞壁细胞膜核糖体（3）蓝细菌大肠杆菌单元练习1-5 BCCDD 6-10 DDBBD 11-15 CCDAC 16-20 DABDD 21．B22．（1）①蓝细菌小麦叶片美西螈②细胞核线粒体叶绿体中心体（2）原核23．（1）脂双层膜蛋白（蛋白质）流动性（2）A 2 糖蛋白（3）选择透性24．（2）第二步：分别在A、B烧杯中加入等体积的质量分数为15%的盐酸和清水第三步：在A、B烧杯中分别加入数量相同的新鲜红色月季花瓣，一段时间后观察溶液和花瓣颜色的变化（3）实验结果：盐酸溶液呈现红色，花瓣的颜色逐渐褪去；清水和花瓣颜色没有变化原因：盐酸杀死细胞，使细胞膜失去选择透性第三章细胞的代谢第一节细胞与能量1-5 CDAAB 6-10 BADCC 11-12 CD13．（1）ATP的合成吸能（2）各项生命活动（3）右左（4）ATP第二节物质出入细胞的方式1-5 DACBB 6-10 BCAAC 11-15 AAADC 16-17 AB18．（1）b、c、d （2）b a19．（1）磷脂薄膜上没有运输K+的载体，K+不能通过主动转动进入右室（2）K+利用缬氨霉素作为载体，并由电极提供能量，通过主动转动进入右室（3）没有能量提供，K+不能通过主动转动进入右室（4）主动转动的特点是需要载体，消耗能量，物质从低浓度的一边到达高浓度的一边。
细胞的能量转换
H+
ATP F0F1 ATP酶
H+
化学渗透假说原理示意图
线粒体内膜
氧化
磷酸化
__________
NADH+H+ 2H+ ADP+Pi ATP 4H+ 2H+ H2 O 2 e2H+ 4H+ 2H+
高 质 子 浓 度
质子流
2H+
氧化磷酸化偶联
-0.4
E0/V
NADH
FMN Fe-S 复合体 I NADH 脱氢酶
-0.2
0
琥珀酸等
FMN
Fe-S
CoQ Cyt b Fe-S Cyt c1 复合物 III 细胞色素C 还原酶
0.2
复合物 II 琥珀酸-辅酶Q还 原酶
0.4
Cyt c
0.6 Cyt aa3
电子传递链标准氧化还原自由能变化
Ⅲ
280 000
Ⅳ
细胞色素C氧化酶
200 000
线粒体电子传递链组分
电子传递和氧化磷酸化结构基础
2.ATP合酶复合体：线粒体内膜(包括嵴) 内表面的基粒是将呼吸链电子传递过程 中释放的能量用于使ADP磷酸化生成ATP 的关键装臵，是由多种多肽构成的复合 体，其化学本质是ATP合酶复合体(ATP synthase complex)，也称F0FlATP合酶。 其结构包括：头部、柄部和基片。
5.反应过程中需要H2O的参与。
细 胞 能 量 转 换 分 子
“能量货币”
第二节细胞的能量转换
高中生物课件-浙科版高中生物必修1第三章《细胞的代谢
（三）渗透作用的产生 必须具备两个条件：
一是具有半透膜； 二是半透膜两侧的溶液 具有浓度差。
渗透作用示意图
（四）成熟的植物细胞
相当于一个渗透系统。
⑴原生质层（主要包括细
原
胞膜、液泡膜和两层膜之间的
细胞质）相当于一层半透膜。
生 质 层
⑵外界溶液与细胞液存在浓度差。 因此，处于外界溶液中的成熟植物细胞可
一、扩散：
１、定义：分子从高浓度处向低浓度处运动的现象。 ２、扩散的结果：使分子分布均匀，直到平衡。
二、渗透：
（一）渗透的概念：
水分子（或溶剂分子） 通过膜的扩散，叫做渗透。
（二）渗透作用的方向：
水分子
低浓度的溶液
高浓度的溶液
膜
ห้องสมุดไป่ตู้
渗透作用示意图
水分子相对较多 水分子 水分子相对较少 膜
问题1：渗透作用与扩散的区别？ 扩散 渗透
④根毛细胞渗透作用吸收水分
⑤小肠绒毛上皮细胞吸收甘油
⑥根细胞吸收NH4+ A．①③⑤ B．②④⑥ C．②③⑥ D．④⑤⑥
例题：右图中能正确表示动物肌细胞内ATP的产生 量与O2供给之间曲线的是 ( B )
第二节 物质进出细胞的方式
扩散： 渗透： 被动转运（又叫被动运输） 主动转运（又称主动运输）
８、植物细胞中储存能量的物质： 淀粉
例题：请根据下列反应式回答：
（1）上述反应从左向右进行时，能量来自ATP中
的
，这些能量可以用于生物的各项生命活动，
请列举出两个需要ATP提供能量的生命活动的实
例
。
（２）在动物体和人体内，ADP转化为TAP时所需能量主
要来自
作用。在绿色植物体内，ADP转化为TAP时所
高中生物必修1教案：第5单元 细胞的能量供应和利用
第五章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶一、教学目标知识方面：说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。
能力方面：进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。
情感态度价值观：通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断地探索和争论中前进的。
二、教学重点、难点及解决方法1、教学重点：酶的作用、本质和特性。
解决方法：⑴利用学生对无机催化剂的知识基础切入，引入酶的学习。
⑵通过实验、资料分析得出酶的本质和三大特性。
2、教学难点：⑴酶降低化学反应活化能的原理。
⑵控制变量的科学方法。
解决方法：⑴通过比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，感悟酶作为催化剂特点，及控制变量的方法。
⑵利用教材上形象，直观的图解和文学说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。
三、课时安排：3课时四、教学方法：直观教学、讲解、启发、实验法。
五、教具准备：课件六、学生活动1、导学生阅读教材，找出需了解的知识点，细胞代谢的定义，酶的本质，酶的特性等。
2、完成教材中的实验。
七、教学程序第1课时[问题探讨]介绍教材P78斯帕兰扎尼的实验，讨论下列问题：⑴这个实验要解决什么问题？⑵是什么物质使肉块消失了？对细胞来说，能量的获得和利用都必须通过化学反应。
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
细胞中代谢过程离不开降低化学反应活化能的酶。
学生回忆：⑴化学反应中无机催化剂的概念？⑵无机催化剂的作用、特点和条件是什么？学生思考：细胞内的环境是一个常温常压下的状态，在这种环境下化学反应却能高效有序地发生，应该有适合的生物催化剂——酶。
一、酶在细胞代谢中的作用。
[实验]比较过氧化氢在不同条件下的分解。
1、实验原理：2H 2O 2−→−酶2H 2O ＋O 2 2H 2O 2−−→−+3Fe 2H 2O ＋O 23、讨论⑴——⑷见教材P79。
⑸这个实验为什么要选用新鲜的肝脏？为什么要将肝脏制成研磨液？ ⑹滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为什么？ 4、实验结论5、实验过程的理论分析⑴在做该实验时让学生感悟酶作为催化剂的突出特点——高效。
第二章细胞能量的来源与转变
第二章细胞能量的来源与转变第一节细胞中的能源物质1细胞中的ATPATP是三磷酸腺苷的英文缩写，它是活细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物。
事实上，从细菌、真菌一直到高等动植物，所有的生物生命活动中的直接能源物质都是ATP。
ATP能作为直接能源物质与其结构密切相关。
ATP的结构ATP的机构简式A-P~P~P，其中的A表示腺苷，P表示磷酸基，~表示高能磷酸键。
ATP中大量的化学能就储存在高能磷酸键中。
ATP与ADP的相互转化ATP分子中远离腺苷A的那个高能磷酸键，在一定条件下很容易断裂，同时储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来，A TP就转化为ADP；在另一种酶的作用下，ADP接受能量，同时与一个磷酸结合，从而转化成ATP。
ATP在细胞中的含量虽然很少，但是通过ATP与ADP之间的相互转化，使细胞内的ATP总是处于动态平衡之中，从而保证了细胞能量的持续供应。
ATP含量稳定、移动迅速、功能高效，因为成为细胞内能量释放、转移和利用的中心物质。
细胞中ATP的合成所需要的能量主要来自于糖类、脂质等有机物的氧化分解；此外在在植物细胞的叶绿体内也能合成A TP，其能量来自光能的转化，2糖类糖类是由C、H、O三种元素组成的，生命活动需要的能量70%以上来自于糖的氧化分解，糖类是细胞生命活动的主要能源物质。
3脂质脂质主要由C、H、O三种化学元素组成，有的脂质还含有N、P等元素。
其中脂肪中C、H 的含量相对较高，含有较多的能量，是细胞中重要的储存能量的物质。
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，其它有机物如蛋白质也能为生命提供能量，这些物质中的能量最终都来自太阳能。
第二节酶在代谢中的作用1影响酶活性的因素生物代谢过程离不开酶的催化作用，生物体内酶的活性同样受到各种因素的影响。
2酶的专一性和高效性酶可以加快化学反应的速度，具有高效性。
一种酶只能催化或一类底物的反应，说明酶还具有专一性的特点。
高一生物教案 细胞的能量供应和利用9篇
高一生物教案细胞的能量供应和利用9篇细胞的能量供应和利用 1第五章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶（2课时）一、教学目标：【知识】：说明酶在代谢中的作用、本质和特性【情感】：通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
【技能】：进行有关的实验和探究，学会控制变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。
二、教学重难点：酶的作用、本质和特性（重点）；酶降低化学反应活化能的原理、控制变量的科学方法（难点）三、教学用具：ppt幻灯片、实验器材四、课前准备五、教学过程：教学活动教师活动学生活动（一）引入问题探讨提出问题：与外界的化学反应相比，生物体内的化学反应有什么特点（条件温和、效率高）；在学习化学知识中，我们为了让一些化学反应更容易地进行，会使用催化剂，那无机物催化剂和生物体内的催化剂在反应条件上，效率上有什么区别呢？阅读问题探讨内容，进行相关的讨论思考教师提出的问题（二）实验幻灯片展示：酶的本质学生阅读《资料分析》部分，完成讨论，并进行交流。
（三）酶的本质方案一：指导学生完成实验方案二：指导学生阅读实验实验，提出问题：1. 2号管发生了什么现象，说明了什么（引出活化能的概念）2. 3、4号管中，fecl3和过氧化氢酶起了什么作用。
（说明催化剂并没有并没有提高分子的能量，而是把发生反应所需要的活化能降低了）3. 3、4号管中，哪个反应速度快？说明什么问题（说明酶具有高效性）方案一：学生进行实验方案二：阅读相关的课文内容，展开讨论，并回答问题。
（四）酶的特性1. 复习实验，指出酶的高效性，也可以给出一些数据加以证明2. 用例题说明酶的专一性。
可以简单介绍“钥匙－锁“学说（五）探究活动：影响酶活性的条件指导学生完成探究活动的设计和操作揭示酶促反应的条件：最适温度和最适ph完成探究活动，并进行交流和表达（六）小节让学生画概念图练习略第2节细胞的能量“通货”——atp一、教学目标：【知识】：简述atp的化学组成和特点写出atp的分子简式解释atp在能量代谢中的作用二、教学重难点：atp化学组成的特点及其在能量代谢中的作用；atp和adp的相互转化。
浙科 必修1第三章 3.1 细胞与能量正式(开课)
一、能量转化
1、萤火虫发光的生物学意义？
相互传递求偶信号，以便交尾繁衍后代。
2、萤火虫腹部后端细胞内因有荧光 素而能发光，其发光过程有能量的转 换吗? 有,化学能转变成了光能
3、你能不能再举一些生物体或细 胞内能量转化的例子？
4.以上例子说明,细胞内最主要的 能量形式是什么? 化学能
＋
无序
细胞是一个高度有序 的系统，这种高度有序性 的维持同我们的卧室整洁 需要经常做功消耗能量维 持一样，也是需要能量的。 即细胞维持这种有序状态 就要利用能量。
有序
高度有序
二、吸能反应与放能反应
吸能反应
概 念
放能反应
产物分子中的势能比反应物 产物分子中的势能比反应物 低，发生反应时放出能量 高，发生反应时吸收能量
矛盾
那么这个能量怎么从一个地 方运送到另一个地方? 又是什么物质承当纽带?
ATP
适用症
用于进行性肌肉萎缩、脑出血后遗症、 心肌疾患及肝炎等的辅助治疗
三、ATP是细胞中的“能量通货”
高能磷酸键
P～P～P
腺嘌呤 核糖
腺苷(A)
三个磷酸基团
腺苷三磷酸
三、ATP是细胞中的“能量通货”
1、ATP分子结构简式：
光合作用（能量来自太阳光）
举 例 下列属于吸能反应的是
属于放能反应的是
细胞呼吸（糖的氧化）
BCD
AE
。
，
A.麦芽糖分解成葡萄糖 B.氨基酸合成蛋白质 C.葡萄糖合成淀粉 D.二氧化碳和水合成葡萄糖 E.糖分解成为二氧化碳和水
推理 推理
胃腺细胞主要在什么地方产生能量?
线粒体
胃蛋白酶的合成在什么地方，它需 要消耗能量吗? 核糖体,需要
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ATP是细胞的能量“通货”
≈ 糖类、脂肪等
有机物
能 储存有大量的能量， 量 但不能被直接利用
ATP“能量通货” ≈
能 量
储存的能量能被直接利用
用于各项生命活动
资料：
1、肌肉收缩的直接能源物质是ATP。在人体安 静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～
2s所需的能量。
2、一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有 0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个 成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP 被水解。
（3）该实验现象可得出的结论可能是？
ATP是直接能源物质
有机物 能量
三、ATP
细胞的生命活动
ATP
细胞代谢所需能量的直接来源
（一）ATP分子的结构
1、ATP的全称： 腺苷三磷酸
2、ATP的结构简式: A-P~P~P
腺嘌呤
A:腺苷
核糖
P ~ P~P
ATP的结构
T:三
P:磷酸基团
~:高能磷酸键
(30.54KJ/mol)
通过以上资料，你能得到什么信息？
ATP产生速度极快，含量很少。
第一节 细胞与能量
一、能量的转化
凯大文力·法斯士特在拉加拿飞大机安大过略湖程军事主基地要把涉一架及重达到188哪.83 些能量形式的转化？ 吨的CC-177 Globemaster III飞机拖了28英尺(8.53米)远
生物体各种形式的能量
电鳐
电鳗
二、吸能反应与放能反应
产物分子中的化学能比反应 产物分子中的化学能比反应 物高，发生反应时吸收能量 物低，发生反应时放出能量
(1)肌肉不能收缩的原因可能是？
能源已消耗完
片段二:向刚刚丧失收缩功能的这块离体肌肉上滴几滴 0.3%/ml的葡萄糖（浓度适宜），用铜锌叉刺激肌肉，发 现肌肉不能收缩。
（2）该实验现象可得出的结论可能是？
葡萄糖不是直接能源物质
片段三：用吸水纸吸去离体肌肉上的葡萄糖溶液，向 这块离体肌肉上滴几滴ATP溶液，再用铜锌叉刺激肌肉， 该离体肌肉恢复收缩功能。
ATP的结构简式
H—N—H
C
N
N
C
C—H
C
C
H
O
O
O
HN
腺 嘌 呤
N
O H C O P O ～P O ～P OH
CH HC
OH
OH
OH
H CC H
OH OH
三个磷酸基团
核糖
P PP
高能磷酸键
P～P～P
腺嘌呤 核糖
腺苷(A)
三个磷酸基团
ATP
分子结构 简式
A—P～P～P
腺苷三磷酸
ATP功能
腺嘌呤 腺嘌呤
核糖
~ ~ 水解
PPP
合成
ATP
核糖
~ P P ＋ P ＋ 能量
ADP
ATP与ADP的相互转化：
ATP 水解酶 ADP+Pi+能量 合成酶
1. ATP合成（吸能反应） 能量的来源：葡萄糖氧化（细胞呼吸）、光能 能量的去向： 形成ATP中的远离腺苷的高能磷酸键
2. ATP水解（放能反应） 产物能量的来源： ATP中远离腺苷的高能磷酸键断开 产物能量的去向： 用于各项生命活动（如肌肉收缩、 神经细胞活动、细胞分裂等）
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。两者的纽带是什么？
研究生命活动的直接能源物质
材料1：为探究生命活动所需的直接能源物质，老师进行了如下的探究实验。
片段一：用剪刀剪下一条新鲜的蛙腓肠肌，放在盛有任 氏液（蛙的生理盐水，能保持离体肌肉的活性）的培养 皿中。取载玻片并在其中央滴2滴任氏液，用镊子取培 养皿中的肌肉条，放在载玻片上的任氏液中。在用铜锌 叉间歇刺激肌肉，直到肌肉不能收缩为止。
化学能 吸能反应
生成物
化学能
水平
+
反应物
生成物
反应物
化学能 水平
反应进程
化学能 放能反应
反应物 化学能 水平
生成物 化学能 水平
反应物
+
生成物
反应进程
下列属于吸能反应的是
BCD
，
属于放能反应的是 AE
。
A.麦芽糖分解成葡萄糖 B.氨基酸合成蛋白质
C.葡萄糖合成淀粉
D.二氧化碳和水合成葡萄糖
E.糖分解成为二氧化碳和水