细胞与能量
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(共29张PPT)
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我就要抓住你了！
第一节 细胞与能量
欢迎进入学习
一、细胞内的能量转化
活细胞中的各种分子，由于其中原子的排列而具有势能，这种势能通常被称为化学能，是细胞中最主要的能量形式。
说一说，这里有哪些能量转化？
化学能 机械能
化学能 热能
化学能 光能
一、细胞内的能量的转化
生物体是一个开放的系统，必须不断的与外界进行物质和能量的交换。因此，细胞也是一个开放的系统。
能量守恒定律
能量只能从一种形式转变成另一种形式,既不会被消灭,也不能被创造。
吸能反应 放能反应
概念
举例
产物分子中的化学能>反
应物的化学能
产物分子中的化学能<反应物的化学能
光合作用
细胞呼吸
二、吸能反应与放能反应
吸能反应
放能反应
媒介
ATP
光能
生命活动
糖类等有机物
ATP
光合作用
呼吸作用
（吸能反应）
（放能反应）
活跃的化
学能
活跃的化
学能
ATP——吸能反应和放能反应的纽带
稳定的化学能
糖类、脂肪
等有机物
ＡＴＰ
储存有大量的稳定的化学能，不能被直接利用
储存的能量是活跃化学能，相对来说少，但能被
直接利用
转化
ATP的功能：新陈代谢所需能量的直接来源
三、ATP是细胞内的能量货币
≈
≈
用于各项生命活动
购物
ATP结构简式：
—代表低能磷酸键
～代表高能磷酸键
腺苷
三个磷酸基团
A—P~P~P
ATP中文名称: 腺苷三磷酸
1、ATP的结构
~
~
P
P
P
核糖
腺嘌呤
（腺嘌呤+核糖）
A——腺苷
P——磷酸基团
T——三个
高能磷酸键
（1）含高能量的高能磷酸键
（2）高能磷酸键易断裂，不稳定
特点
一个高能磷酸键 高达30.54KJ/mol
“~”—
2、ATP的水解反应
~
P
P
P
~
能量
+
ATP
ADP
ATP ADP+Pi+能量
水解酶
P
P
~
+
P
A-P~P~P
(ATP)
酶
酶
A-P~P
(ADP)
Pi
Pi
能量
能量
3、ATP——ADP循环
水解酶
合成酶
ATP
ADP +Pi
+能量
4、ATP－ADP循环的意义
ATP和ADP在体内总是处于不停地转化中，且处于动态平衡之中，能够为细胞内的各项生命活动不断的提供能量。
讨论：ATP与ADP间的转化过程是否是可逆反应？
水解酶
合成酶
+
Pi
ATP
ADP
能量
+
可逆反应的特点:正逆反应都在同一条件下进行．
1、从反应条件上看：
2、从能量上看：
3、从反应场所上看：
反应条件不同，主要是酶不同。
能量来源和去向不同
合成场所是细胞溶胶、线粒体和叶绿体
ATP与ADP相互转变的反应是不可逆
场所不同
物质可逆，能量不可逆
分解场所是活细胞的所有部位
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
氰化物可以在非常短的时间内使人死亡，其毒理就是阻挡ATP的形成。当人体ATP合成受阻后，机体没有ATP，神经细胞和其他细胞中的细胞活动就不能继续，人在3～6分钟内就会失去知觉。
小资料
小结
酶1
1. ATP的结构
1). ATP的分子结构简式是：A—P ~ P ~ P
2). ATP的中文名称是：腺苷三磷酸
2. ATP与ADP的相互转化
ATP
酶2
ADP +Pi
+能量
一、能量转化
1、细胞中的主要能量形式——化学能
2、能量守恒定律
三、ATP是细胞中的能量通货
二、吸能反应和放能反应
ATP产生途径 ATP产生场所
动物
植物
呼吸作用
线粒体、
细胞溶胶
呼吸作用、
光合作用
线粒体、
细胞溶胶、
叶绿体
练一练
2、草履虫的纤毛运动和变形虫的变形运动，都是肌动蛋白利用ＡＴＰ提供的能量完成的，此时能量利用的形式为（ ）
A、机械能 B、渗透能
C、化学能 D、电能
课堂练习
1.ATP的结构式可以简写为（ ）
A、A—P—P P
B、A—P P P
C、A P P—P
D、A P P P
B
A
~
~
~
~
~
~
~
~
4. ATP在细胞内的含量及其生成是（ ）
A.很多，很快 B.很少，很慢
C.很多，很慢 D.很少，很快
3. 对于反应式：
ATP ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（ ）
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
酶
酶
D
A
5.生物体生命活动的主要能源物质、直接供能物质和储存能源的物质，分别是 ( )
A、脂肪、糖类和蛋白质
B、糖类、ATP和脂肪
C、ATP、葡萄糖和蛋白质
D、蛋白质、葡萄糖和脂肪
B
触摸高考
（2007，海南生物）下面关于ATP的叙述，错误的是（ ）
A、细胞质和细胞核中都有ATP的分布
B、ATP合成所需的能量由磷酸提供
C、ATP可以水解成一个核苷酸和两个磷酸
D、正常细胞中ATP和ADP的比值在一定范围内变化
B
(2008,江苏) 下列有关ATP的叙述正确的是（ ）
A、一分子ATP水解后能得到三分子磷酸基团和
一分子腺嘌呤
B、ATP能溶于水，制成的药剂只能注射不能口服
C、细胞内ATP的含量处于动态平衡中，对于构 成生物体内部稳定的供能物质
D、叶肉细胞内形成ATP的场所只有叶绿体和线粒体
C
人、动物、真菌等
绿色植物
能量
细
胞
呼
吸
细
胞
呼
吸
光
合
作
用
ADP +Pi
ATP
水解酶
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
ATP合成时能量的主要来源
+
光能
ATP的分子式
H—N—H
C N
N C
C—H
C C H O O O
H N N O H C O P O ～P O ～P OH
C H H C OH OH OH
H C C H
OH OH
P
P
P
腺嘌呤
核糖
三个磷酸基团
组成元素：C、H、O、N、P
资料：
通过以上数据，你能得到什么信息？
思考
肌细胞中的ATP很少
肌肉收缩2～3钞钟左右
当你保持安静24h
竟有40kg的ATP被水解
用于物质运输
ATP
用于各种运动，如肌细胞收缩
用于生物放电
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
用于细胞内各种化学反应
用于生物发光
用于大脑思考
ATP转化为……
（渗透能）
（电能）
（光能）
（机械能）
（化学能）
（电能）
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我就要抓住你了！
第一节 细胞与能量
欢迎进入学习
一、细胞内的能量转化
活细胞中的各种分子，由于其中原子的排列而具有势能，这种势能通常被称为化学能，是细胞中最主要的能量形式。
说一说，这里有哪些能量转化？
化学能 机械能
化学能 热能
化学能 光能
一、细胞内的能量的转化
生物体是一个开放的系统，必须不断的与外界进行物质和能量的交换。因此，细胞也是一个开放的系统。
能量守恒定律
能量只能从一种形式转变成另一种形式,既不会被消灭,也不能被创造。
吸能反应 放能反应
概念
举例
产物分子中的化学能>反
应物的化学能
产物分子中的化学能<反应物的化学能
光合作用
细胞呼吸
二、吸能反应与放能反应
吸能反应
放能反应
媒介
ATP
光能
生命活动
糖类等有机物
ATP
光合作用
呼吸作用
（吸能反应）
（放能反应）
活跃的化
学能
活跃的化
学能
ATP——吸能反应和放能反应的纽带
稳定的化学能
糖类、脂肪
等有机物
ＡＴＰ
储存有大量的稳定的化学能，不能被直接利用
储存的能量是活跃化学能，相对来说少，但能被
直接利用
转化
ATP的功能：新陈代谢所需能量的直接来源
三、ATP是细胞内的能量货币
≈
≈
用于各项生命活动
购物
ATP结构简式：
—代表低能磷酸键
～代表高能磷酸键
腺苷
三个磷酸基团
A—P~P~P
ATP中文名称: 腺苷三磷酸
1、ATP的结构
~
~
P
P
P
核糖
腺嘌呤
（腺嘌呤+核糖）
A——腺苷
P——磷酸基团
T——三个
高能磷酸键
（1）含高能量的高能磷酸键
（2）高能磷酸键易断裂，不稳定
特点
一个高能磷酸键 高达30.54KJ/mol
“~”—
2、ATP的水解反应
~
P
P
P
~
能量
+
ATP
ADP
ATP ADP+Pi+能量
水解酶
P
P
~
+
P
A-P~P~P
(ATP)
酶
酶
A-P~P
(ADP)
Pi
Pi
能量
能量
3、ATP——ADP循环
水解酶
合成酶
ATP
ADP +Pi
+能量
4、ATP－ADP循环的意义
ATP和ADP在体内总是处于不停地转化中，且处于动态平衡之中，能够为细胞内的各项生命活动不断的提供能量。
讨论：ATP与ADP间的转化过程是否是可逆反应？
水解酶
合成酶
+
Pi
ATP
ADP
能量
+
可逆反应的特点:正逆反应都在同一条件下进行．
1、从反应条件上看：
2、从能量上看：
3、从反应场所上看：
反应条件不同，主要是酶不同。
能量来源和去向不同
合成场所是细胞溶胶、线粒体和叶绿体
ATP与ADP相互转变的反应是不可逆
场所不同
物质可逆，能量不可逆
分解场所是活细胞的所有部位
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
氰化物可以在非常短的时间内使人死亡，其毒理就是阻挡ATP的形成。当人体ATP合成受阻后，机体没有ATP，神经细胞和其他细胞中的细胞活动就不能继续，人在3～6分钟内就会失去知觉。
小资料
小结
酶1
1. ATP的结构
1). ATP的分子结构简式是：A—P ~ P ~ P
2). ATP的中文名称是：腺苷三磷酸
2. ATP与ADP的相互转化
ATP
酶2
ADP +Pi
+能量
一、能量转化
1、细胞中的主要能量形式——化学能
2、能量守恒定律
三、ATP是细胞中的能量通货
二、吸能反应和放能反应
ATP产生途径 ATP产生场所
动物
植物
呼吸作用
线粒体、
细胞溶胶
呼吸作用、
光合作用
线粒体、
细胞溶胶、
叶绿体
练一练
2、草履虫的纤毛运动和变形虫的变形运动，都是肌动蛋白利用ＡＴＰ提供的能量完成的，此时能量利用的形式为（ ）
A、机械能 B、渗透能
C、化学能 D、电能
课堂练习
1.ATP的结构式可以简写为（ ）
A、A—P—P P
B、A—P P P
C、A P P—P
D、A P P P
B
A
~
~
~
~
~
~
~
~
4. ATP在细胞内的含量及其生成是（ ）
A.很多，很快 B.很少，很慢
C.很多，很慢 D.很少，很快
3. 对于反应式：
ATP ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（ ）
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
酶
酶
D
A
5.生物体生命活动的主要能源物质、直接供能物质和储存能源的物质，分别是 ( )
A、脂肪、糖类和蛋白质
B、糖类、ATP和脂肪
C、ATP、葡萄糖和蛋白质
D、蛋白质、葡萄糖和脂肪
B
触摸高考
（2007，海南生物）下面关于ATP的叙述，错误的是（ ）
A、细胞质和细胞核中都有ATP的分布
B、ATP合成所需的能量由磷酸提供
C、ATP可以水解成一个核苷酸和两个磷酸
D、正常细胞中ATP和ADP的比值在一定范围内变化
B
(2008,江苏) 下列有关ATP的叙述正确的是（ ）
A、一分子ATP水解后能得到三分子磷酸基团和
一分子腺嘌呤
B、ATP能溶于水，制成的药剂只能注射不能口服
C、细胞内ATP的含量处于动态平衡中，对于构 成生物体内部稳定的供能物质
D、叶肉细胞内形成ATP的场所只有叶绿体和线粒体
C
人、动物、真菌等
绿色植物
能量
细
胞
呼
吸
细
胞
呼
吸
光
合
作
用
ADP +Pi
ATP
水解酶
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
ATP合成时能量的主要来源
+
光能
ATP的分子式
H—N—H
C N
N C
C—H
C C H O O O
H N N O H C O P O ～P O ～P OH
C H H C OH OH OH
H C C H
OH OH
P
P
P
腺嘌呤
核糖
三个磷酸基团
组成元素：C、H、O、N、P
资料：
通过以上数据，你能得到什么信息？
思考
肌细胞中的ATP很少
肌肉收缩2～3钞钟左右
当你保持安静24h
竟有40kg的ATP被水解
用于物质运输
ATP
用于各种运动，如肌细胞收缩
用于生物放电
葡萄糖+果糖→蔗糖
酶
用于细胞内各种化学反应
用于生物发光
用于大脑思考
ATP转化为……
（渗透能）
（电能）
（光能）
（机械能）
（化学能）
（电能）