3.1生命活动需要酶和能源物质（第三课时）（教学课件）(共19张PPT)-高中生物学苏教版（2019）必修一
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| 名称 | 3.1生命活动需要酶和能源物质（第三课时）（教学课件）(共19张PPT)-高中生物学苏教版（2019）必修一 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 28.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-08-19 18:30:59 | ||
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(共19张PPT)
第一节
生命活动需要酶和能源物质
（第三课时）
第三章 细胞中能量的转化和利用
教学目标
生命观念——结构与功能观：认同ATP的结构与功能相适应。
1
科学思维——分析与综合：ATP与ADP之间的相互转化；理解ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
2
新课导入
银烛秋光冷画屏，
轻罗小扇扑流萤。
天街夜色凉如水，
卧看牛郎织女星。
—杜牧《秋夕》
能量
荧光素+氧气
荧光素酶
氧化荧光素+荧光
诗词鉴赏
求偶
发光的原理是什么？
为什么萤火虫会发光？
ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质
01
01
ATP的结构
磷酸基团(Pi)
磷酐键
腺苷(A)
~
~
腺嘌呤
核糖
P
P
P
1.中文名称：
腺苷三磷酸
A-P～P～P
2.结构简式：
代表磷酸基团
表示容易断裂的磷酐键
（2个）
（腺苷）
代表腺嘌呤核苷
P：
～：
A：
T：
代表三
（3个）
01
ATP 的结构
01
ATP的供能原理
水解酶
A–P～P～P
A–P～P +Pi
+ 能量
ATP
水解酶
ADP +Pi
磷酰基（-PO32-）转移
+
能量
30.54KJ/mol
在这个过程中，ATP是通过基团转移，而不是简单的水解提供能量，ATP转移的基团是一个磷酰基（-PO32-）而不是磷酸基（-OPO32-）。
01
很低
ATP在细胞内的含量
ATP在细胞内的转化
十分迅速
特点
经过复杂的测算发现：
在人的肌细胞中，ATP提供的能量只能维持不到1s 的激烈运动。
一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg，在紧张活动的情况下，ATP的消耗可达0.5kg/min。人体中ATP的总量却只有大约50.7g。
氰化钾是阻止人体内新的ATP合成的毒药，人中毒后在3～6分钟内就会死亡。
ATP的供能原理
01
ATP与ADP的相互转化
ATP
ADP
合成酶
水解酶
能量2
Pi
Pi
能量1
ATP合成
ATP水解
来自
各项生命活动利用
磷酐键
用于
？
01
ATP与ADP的相互转化
动物和人等
绿色植物
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP +Pi
+ 能量
ATP
合成酶
（含有能量）
分解有机物中的化学能
捕获光能
来源
01
ATP与ADP的相互转化
ATP水解 ATP合成
反应式
类型
条件
场所
能量来源
能量去向
酶
酶
ATP→ADP＋Pi＋能量
能量＋Pi＋ADP→ATP
水解反应
合成反应
ATP水解酶
ATP合成酶
生物体的需能部位
细胞质基质、线粒体
叶绿体
特殊的化学键
呼吸作用、光合作用
用于各项生命活动
储存于磷酐键中
01
ATP与ADP的相互转化
细胞内的化学反应可以分成吸能反应和放能反应两大类。
与ATP的水解相联系，由ATP水解提供能量，
如合成蛋白质、合成淀粉等。
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。
放能
反应
吸能
反应
与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，如葡萄糖的氧化分解等。
01
ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质
糖类、脂肪等有机物：储存有大量的能量，但不能被细胞直接利用
ATP：储存的能量相对较少，但水解后释放的能量能被直接利用于各项生命活动
≈
≈
呼吸作用
氧化分解
01
ATP 的利用
用于主动运输 （渗透能）
用于各种运动，如肌细胞收缩（机械能）
用于生物放电
（电能）
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
用于细胞内各种吸能反应（化学能）
用于生物发光（光能）
用于大脑思考（电能）
01
ATP 的利用
用于进行性肌萎缩、脑出血后遗症、心功能不全、心肌疾患及肝炎等能量缺乏症状的辅助治疗。
【适 应 症】
课堂小结
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
ATP是一种高能磷酸化合物
一切生命活动都需要能量
ATP的结构
ATP与ADP的相互转化
ATP的利用
ATP的供能原理
基础检测
1.下列关于ATP的叙述，正确的是( )
A.ATP的化学性质很稳定
B.ATP中的五碳糖是核糖
C.组成ATP的化学元素中没有N
D.ATP的结构简式为A~P~P~P
答案：B
解析：ATP中，两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得两个磷酸基团之间的特殊化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，所以ATP化学性质很不稳定，A错误；“A”为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，因此ATP中的五碳糖是核糖，B正确；组成A的化学元素有C、H、O、N、P,C错误；ATP的结构简式为A一P~P~P,D错误。
基础检测
2.ATP之所以能作为能量的直接来源是因为( )
A.ATP在细胞内的含量很多
B.ATP中的特殊化学键储存能量多且很不稳定
C.ATP中的特殊化学键很稳定
D.ATP是生物体内唯一可以释放能量的化合物
答案：B
解析：ATP在细胞内的含量很少，A错误；ATP中含有两个特殊的化学键，由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而互相排斥等，ATP中特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团具有较高的转移势能，B正确，C错误；细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，但ATP不是生物体唯一可以释放能量的化合物，D错误。
基础检测
3.下列生理过程中，一定需要消耗 ATP 的有( )
① 细胞吸收葡萄糖
② 肌肉收缩
③ 蛋白质的分泌
④ 萤火虫发光
⑤大脑思考
⑥ 叶肉细胞中蔗糖的合成
⑦ 植物细胞的渗透吸水、失水过程
A.① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ B.① ② ③ ④ ⑤ ⑥
C.② ③ ④ ⑤ ⑥ D.① ② ④ ⑤ ⑦
答案：C
解析：①红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，不需要能量，不需要消耗ATP，①错误；
②骨骼肌细胞收缩需要消耗能量，需要消耗ATP，②正确；
③蛋白质的分泌，属于胞吐作用，需要消耗ATP，③正确；
④萤火虫发光，需要ATP 做直接能源物质，④正确；
⑤大脑思考需要消耗能量，需要消耗ATP，⑤正确；
⑥蔗糖的合成属于吸能反应，需要消耗ATP，⑥正确；
⑦水分进出细胞为自由扩散，不消耗能量，⑦错误。故选C。
第一节
生命活动需要酶和能源物质
（第三课时）
第三章 细胞中能量的转化和利用
教学目标
生命观念——结构与功能观：认同ATP的结构与功能相适应。
1
科学思维——分析与综合：ATP与ADP之间的相互转化；理解ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
2
新课导入
银烛秋光冷画屏，
轻罗小扇扑流萤。
天街夜色凉如水，
卧看牛郎织女星。
—杜牧《秋夕》
能量
荧光素+氧气
荧光素酶
氧化荧光素+荧光
诗词鉴赏
求偶
发光的原理是什么？
为什么萤火虫会发光？
ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质
01
01
ATP的结构
磷酸基团(Pi)
磷酐键
腺苷(A)
~
~
腺嘌呤
核糖
P
P
P
1.中文名称：
腺苷三磷酸
A-P～P～P
2.结构简式：
代表磷酸基团
表示容易断裂的磷酐键
（2个）
（腺苷）
代表腺嘌呤核苷
P：
～：
A：
T：
代表三
（3个）
01
ATP 的结构
01
ATP的供能原理
水解酶
A–P～P～P
A–P～P +Pi
+ 能量
ATP
水解酶
ADP +Pi
磷酰基（-PO32-）转移
+
能量
30.54KJ/mol
在这个过程中，ATP是通过基团转移，而不是简单的水解提供能量，ATP转移的基团是一个磷酰基（-PO32-）而不是磷酸基（-OPO32-）。
01
很低
ATP在细胞内的含量
ATP在细胞内的转化
十分迅速
特点
经过复杂的测算发现：
在人的肌细胞中，ATP提供的能量只能维持不到1s 的激烈运动。
一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg，在紧张活动的情况下，ATP的消耗可达0.5kg/min。人体中ATP的总量却只有大约50.7g。
氰化钾是阻止人体内新的ATP合成的毒药，人中毒后在3～6分钟内就会死亡。
ATP的供能原理
01
ATP与ADP的相互转化
ATP
ADP
合成酶
水解酶
能量2
Pi
Pi
能量1
ATP合成
ATP水解
来自
各项生命活动利用
磷酐键
用于
？
01
ATP与ADP的相互转化
动物和人等
绿色植物
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
光
合
作
用
ADP +Pi
+ 能量
ATP
合成酶
（含有能量）
分解有机物中的化学能
捕获光能
来源
01
ATP与ADP的相互转化
ATP水解 ATP合成
反应式
类型
条件
场所
能量来源
能量去向
酶
酶
ATP→ADP＋Pi＋能量
能量＋Pi＋ADP→ATP
水解反应
合成反应
ATP水解酶
ATP合成酶
生物体的需能部位
细胞质基质、线粒体
叶绿体
特殊的化学键
呼吸作用、光合作用
用于各项生命活动
储存于磷酐键中
01
ATP与ADP的相互转化
细胞内的化学反应可以分成吸能反应和放能反应两大类。
与ATP的水解相联系，由ATP水解提供能量，
如合成蛋白质、合成淀粉等。
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。
放能
反应
吸能
反应
与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，如葡萄糖的氧化分解等。
01
ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质
糖类、脂肪等有机物：储存有大量的能量，但不能被细胞直接利用
ATP：储存的能量相对较少，但水解后释放的能量能被直接利用于各项生命活动
≈
≈
呼吸作用
氧化分解
01
ATP 的利用
用于主动运输 （渗透能）
用于各种运动，如肌细胞收缩（机械能）
用于生物放电
（电能）
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
用于细胞内各种吸能反应（化学能）
用于生物发光（光能）
用于大脑思考（电能）
01
ATP 的利用
用于进行性肌萎缩、脑出血后遗症、心功能不全、心肌疾患及肝炎等能量缺乏症状的辅助治疗。
【适 应 症】
课堂小结
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
ATP是一种高能磷酸化合物
一切生命活动都需要能量
ATP的结构
ATP与ADP的相互转化
ATP的利用
ATP的供能原理
基础检测
1.下列关于ATP的叙述，正确的是( )
A.ATP的化学性质很稳定
B.ATP中的五碳糖是核糖
C.组成ATP的化学元素中没有N
D.ATP的结构简式为A~P~P~P
答案：B
解析：ATP中，两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得两个磷酸基团之间的特殊化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，所以ATP化学性质很不稳定，A错误；“A”为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，因此ATP中的五碳糖是核糖，B正确；组成A的化学元素有C、H、O、N、P,C错误；ATP的结构简式为A一P~P~P,D错误。
基础检测
2.ATP之所以能作为能量的直接来源是因为( )
A.ATP在细胞内的含量很多
B.ATP中的特殊化学键储存能量多且很不稳定
C.ATP中的特殊化学键很稳定
D.ATP是生物体内唯一可以释放能量的化合物
答案：B
解析：ATP在细胞内的含量很少，A错误；ATP中含有两个特殊的化学键，由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而互相排斥等，ATP中特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团具有较高的转移势能，B正确，C错误；细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，但ATP不是生物体唯一可以释放能量的化合物，D错误。
基础检测
3.下列生理过程中，一定需要消耗 ATP 的有( )
① 细胞吸收葡萄糖
② 肌肉收缩
③ 蛋白质的分泌
④ 萤火虫发光
⑤大脑思考
⑥ 叶肉细胞中蔗糖的合成
⑦ 植物细胞的渗透吸水、失水过程
A.① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ B.① ② ③ ④ ⑤ ⑥
C.② ③ ④ ⑤ ⑥ D.① ② ④ ⑤ ⑦
答案：C
解析：①红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，不需要能量，不需要消耗ATP，①错误；
②骨骼肌细胞收缩需要消耗能量，需要消耗ATP，②正确；
③蛋白质的分泌，属于胞吐作用，需要消耗ATP，③正确；
④萤火虫发光，需要ATP 做直接能源物质，④正确；
⑤大脑思考需要消耗能量，需要消耗ATP，⑤正确；
⑥蔗糖的合成属于吸能反应，需要消耗ATP，⑥正确；
⑦水分进出细胞为自由扩散，不消耗能量，⑦错误。故选C。