2019-2020学年中图版生物必修一讲义:第3单元 第2章 第1节 细胞中的能源物质 Word版含答案.pdf
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1、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 细胞中的能源物质第一节 细胞中的能源物质 学习目标 学习目标 1.掌握掌握 ATP 的化学组成和特点。的化学组成和特点。 (重点重点) 2.理解理解 ATP 与与 ADP 之间 的相互转化。 之间 的相互转化。(重难点重难点) 3.简述糖类、脂质的种类和作用。简述糖类、脂质的种类和作用。(重点重点) 一、一、ATP 的生理作用的生理作用(实验实验) 1实验原理:实验原理:ATP 能使疲劳的腓肠肌恢复收缩能力。能使疲劳的腓肠肌恢复收缩能力。 2活动程序活动程序 (1)制备蛙腓肠肌,放于含质量浓度为制备蛙腓肠肌,放于含质量浓度为 0
2、.65 g/dL 的的 NaCl 溶液的培养皿中。溶液的培养皿中。 (2)将蛙腓肠肌放于滴有质量浓度为将蛙腓肠肌放于滴有质量浓度为 0.65 g/dL NaCl 溶液的载玻片上,使其呈 直线状。 溶液的载玻片上,使其呈 直线状。 (3)利用坐标纸测其长度,用铜锌叉间歇刺激肌肉,直到肌肉疲劳不再收缩。利用坐标纸测其长度,用铜锌叉间歇刺激肌肉,直到肌肉疲劳不再收缩。 (4)向肌肉滴加质量浓度为向肌肉滴加质量浓度为 1.2 g/dL 的葡萄糖溶液,用铜锌叉刺激,测其长度。的葡萄糖溶液,用铜锌叉刺激,测其长度。 (5)吸去葡萄糖溶液,向肌肉滴吸去葡萄糖溶液,向肌肉滴 ATP 溶液,用铜锌叉刺激,测其长
3、度。溶液,用铜锌叉刺激,测其长度。 二、细胞中的二、细胞中的 ATP 1 功能 : 功能 : ATP 的中文名称是三磷酸腺苷, 是生物体生命活动的直接能源物质。的中文名称是三磷酸腺苷, 是生物体生命活动的直接能源物质。 2结构简式:结构简式:APPP, “, “A”表示腺苷, “”表示腺苷, “P”表示磷酸基, “”表示”表示磷酸基, “”表示 高能磷酸键,其内储存着大量的化学能,远离腺苷高能磷酸键,其内储存着大量的化学能,远离腺苷 A 的高能磷酸键易断裂。的高能磷酸键易断裂。 3相互转化的过程及能量来源相互转化的过程及能量来源 Error! 4转化的原因及特点转化的原因及特点 (1)原因:原
4、因:ATP 分子中远离分子中远离 A 的那个高能磷酸键很容易水解。的那个高能磷酸键很容易水解。 (2)特点:时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。特点:时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。 三、糖类与脂肪三、糖类与脂肪 1糖类糖类 (1)糖类的化学组成及功能糖类的化学组成及功能 糖类元素组成是糖类元素组成是 C、 H、 O。 生命活动需要的能量。 生命活动需要的能量 70%以上来自糖的氧化分解,以上来自糖的氧化分解, 糖类是细胞生命活动的主要能源物质。糖类是细胞生命活动的主要能源物质。 (2)糖类的分类及生理作用糖类的分类及生理作用 类别类别特点特点常见种类或作用常见种类或作用 单单 糖糖 不能
5、水解的糖不能水解的糖 五碳糖:核糖、脱氧核糖五碳糖:核糖、脱氧核糖 六碳糖:葡萄糖、果糖、半乳糖六碳糖:葡萄糖、果糖、半乳糖 二二 糖糖 水解产生两分子单水解产生两分子单 糖糖 蔗糖:甘蔗、甜菜蔗糖:甘蔗、甜菜 麦芽糖:发芽的麦粒麦芽糖:发芽的麦粒 乳糖:动物细胞中常见的二糖乳糖:动物细胞中常见的二糖 多多 糖糖 多糖是自然界中含 量最多的糖,可水解 多糖是自然界中含 量最多的糖,可水解 生成许多单糖生成许多单糖 糖元:动物的肝脏、骨骼肌细胞的细胞质糖元:动物的肝脏、骨骼肌细胞的细胞质 淀粉:植物细胞储存能量的物质淀粉:植物细胞储存能量的物质 纤维素:植物细胞壁的基本成分纤维素:植物细胞壁的基
6、本成分 2.脂质脂质 (1)元素组成及分类元素组成及分类 脂质主要元素组成有脂质主要元素组成有 C、H、O,有的脂质还含有,有的脂质还含有 N、P 等元素。脂质可分为等元素。脂质可分为 脂肪、类脂和固醇。脂肪、类脂和固醇。 (2)功能功能 脂肪:细胞内的主要贮能物质;动物脂肪:保温、减少器官间摩擦、缓冲脂肪:细胞内的主要贮能物质;动物脂肪:保温、减少器官间摩擦、缓冲 外界压力。外界压力。 磷脂:构成生物膜的重要成分。磷脂:构成生物膜的重要成分。 固醇:维持和调节生物体正常的新陈代谢和生殖过程。固醇:维持和调节生物体正常的新陈代谢和生殖过程。 3细胞中的能源物质细胞中的能源物质 ATP 是生命活
7、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 存能量物质,蛋白质也能为生命活动提供能量,这些物质中的能量最终都来自太存能量物质,蛋白质也能为生命活动提供能量,这些物质中的能量最终都来自太 阳能。阳能。 ATP 的生理作用的生理作用(实验实验) 探讨 :该实验的自变量和因变量分别是什么?有实验对照吗?探讨 :该实验的自变量和因变量分别是什么?有实验对照吗?1 1 提示:提示:自变量为自变量为 ATP 和葡萄糖,因变量为刺激肌肉是否收缩。该实验的对照 类型为自身对照。 和葡萄糖,因变量为刺激肌肉是否收缩。该实验的对照 类型为自
8、身对照。 探讨 :用小刀将数只萤火虫的发光器割下,使其干燥后研成粉末。取两支试探讨 :用小刀将数只萤火虫的发光器割下,使其干燥后研成粉末。取两支试2 2 管,分别标上管,分别标上 A、B,各加入,各加入 2 mL 水和等量的萤火虫发光器研磨粉末,结果发现 两支试管中均有短时间的黄色荧光出现。一段时间后黄色荧光消失,再分别进行 处理后出现的结果如图: 水和等量的萤火虫发光器研磨粉末,结果发现 两支试管中均有短时间的黄色荧光出现。一段时间后黄色荧光消失,再分别进行 处理后出现的结果如图: (1)加入葡萄糖的试管加入葡萄糖的试管 A 中的萤火虫不发出黄色荧光说明什么?中的萤火虫不发出黄色荧光说明什么
9、? 提示:提示:葡萄糖不是直接供能物质。葡萄糖不是直接供能物质。 (2)加入加入 ATP 溶液的溶液的 B 试管中的萤火虫能持续发光,说明什么?试管中的萤火虫能持续发光,说明什么? 提示:提示:ATP 为直接供能物质。为直接供能物质。 归纳总结归纳总结_生物体内的能源物质总结生物体内的能源物质总结 1能源物质:糖类、脂肪、蛋白质、能源物质:糖类、脂肪、蛋白质、ATP。 2主要能源物质:糖类。主要能源物质:糖类。 3储能物质:脂肪、淀粉储能物质:脂肪、淀粉(植物细胞植物细胞)、糖元、糖元(动物细胞动物细胞)。 4主要储能物质:脂肪。主要储能物质:脂肪。 5直接能源物质:直接能源物质:ATP。 6
10、最终能量来源:太阳能。最终能量来源:太阳能。 1科学家研究发现,向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,肌肉 不收缩;向同一条肌肉上滴 科学家研究发现,向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,肌肉 不收缩;向同一条肌肉上滴 ATP 溶液,肌肉很快就发生明显的收缩现象。这种现 象说明了 溶液,肌肉很快就发生明显的收缩现象。这种现 象说明了( ) A葡萄糖是生物体生命活动的能源物质葡萄糖是生物体生命活动的能源物质 BATP 是生物体生命活动的能源物质是生物体生命活动的能源物质 C葡萄糖是生物体生命活动的直接能源物质葡萄糖是生物体生命活动的直接能源物质 DATP 是生物体生命活动的直接能源物
11、质是生物体生命活动的直接能源物质 D 题干所述现象表明葡萄糖不能直接供给生命活动能量而题干所述现象表明葡萄糖不能直接供给生命活动能量而 ATP 可以, 说明可以, 说明 ATP 是生物体生命活动的直接能源物质。是生物体生命活动的直接能源物质。 2海洋中电鳗有放电现象,其电能是海洋中电鳗有放电现象,其电能是 ( ) A由有机物进行氧化分解释放的化学能转变而来由有机物进行氧化分解释放的化学能转变而来 B由热能转变而来由热能转变而来 C由光能转变而来由光能转变而来 D由由 ATP 转变成转变成 ADP 时释放的化学能转变而来时释放的化学能转变而来 D 生物体生命活动所需能量的直接来源是生物体生命活动
12、所需能量的直接来源是 ATP。 3生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是 ( ) A太阳能、糖类、太阳能、糖类、ATP BATP、糖类、脂肪、糖类、脂肪 CATP、脂肪、太阳能、脂肪、太阳能DATP、糖类、太阳能、糖类、太阳能 D 生物体内生命活动的直接能源物质是生物体内生命活动的直接能源物质是 ATP,主要能源物质是糖类,最终 的能源是太阳能。 ,主要能源物质是糖类,最终 的能源是太阳能。 细胞中的细胞中的 ATP 探讨 :根据探讨 :根据 ATP 结构式思考下列问题:结构式思考下列问题:1 1 (1)
13、图中、的结构分别是什么?图中、的结构分别是什么? 提示:提示:腺嘌呤、核糖、磷酸基团。腺嘌呤、核糖、磷酸基团。 (2)腺苷是由图中哪些结构组成的?腺苷是由图中哪些结构组成的? 提示:提示:。 (3)ATP 分子去掉分子去掉 2 个磷酸基团后的剩余部分是什么物质?个磷酸基团后的剩余部分是什么物质? 提示:提示:腺嘌呤核糖核苷酸。腺嘌呤核糖核苷酸。 探讨 :探讨 :ATP 中的中的“A”与碱基中的与碱基中的“A”是同一种物质吗?是同一种物质吗?2 2 提示:提示:不是。在不是。在 ATP 中, “中, “A”代表腺苷”代表腺苷(腺嘌呤核糖腺嘌呤核糖);在碱基中, “;在碱基中, “A”代 表腺嘌呤
14、。 ”代 表腺嘌呤。 探讨 :探讨 : ATP 在细胞内的含量是很少的, 如成年人细胞内在细胞内的含量是很少的, 如成年人细胞内 ADP 和和 ATP 的总量的总量3 3 仅为仅为210 mg, 而一个正常成年人在静止状态下, 而一个正常成年人在静止状态下24 h将有将有40 kg的的ATP发生转化。 为满足能量需要,分析生物体是如何解决这一矛盾的? 发生转化。 为满足能量需要,分析生物体是如何解决这一矛盾的? 提示 :提示 : ATP 与与 ADP 在细胞内的相互转化是十分迅速的, 且物质可以重复利用, 因此,能满足生命活动对能量的需要。 在细胞内的相互转化是十分迅速的, 且物质可以重复利用
15、, 因此,能满足生命活动对能量的需要。 探讨 :探讨 : ATP 与与 ADP 相互转化的过程是否是可逆反应?相互转化的过程是否是可逆反应?(从反应条件、能量来从反应条件、能量来4 4 源和去向、反应进行的场所分析源和去向、反应进行的场所分析) 提示:提示:不是。不是。ATP 合成的场所是细胞质基质、线粒体及叶绿体,能量来源是 化学能或光能,所需酶是 合成的场所是细胞质基质、线粒体及叶绿体,能量来源是 化学能或光能,所需酶是 ATP 合成酶 ;合成酶 ; ATP 水解的场所是各种需能部位,能量来 源于高能磷酸键,所需酶是 水解的场所是各种需能部位,能量来 源于高能磷酸键,所需酶是 ATP 水解
16、酶。水解酶。 归 归纳纳总总结结_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1ATP 的分子组成的分子组成(如图如图) (1)元素组成:元素组成:ATP 是由是由 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。 五种元素组成的,这与核酸的元素 组成是相同的。 (2)ATP 的结构组成可以用“的结构组成可以用“1、2、3”来总结,”来总结,1 表示表示 1 个腺苷,个腺苷,2 表示两个 高能磷酸键, 表示两个 高能磷酸键,3 表示表示 3
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