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1、生物必修一第三章第一节 细胞与能量第1页，本讲稿共11页第一节第一节 细胞与能量细胞与能量第2页，本讲稿共11页一、能量的转化一、能量的转化 1.活细胞中的各种分子，由于其中原子的排列而具有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势能，这种势能通常被称为化学能化学能2.能量守恒定律能量守恒定律3.生物体是一个生物体是一个开放的系统开放的系统，必须不断的与外界进行物，必须不断的与外界进行物质和能量的交换。质和能量的交换。4.细胞是一个有序的系统，各种有序的生化反应合在细胞是一个有序的系统，各种有序的生化反应合在一起称之为一起称之为新陈代谢新陈代谢，细胞维持这种有序状态
2、就要利，细胞维持这种有序状态就要利用能量。用能量。5.细胞中的能量转化主要是研究细胞中与化学能有关细胞中的能量转化主要是研究细胞中与化学能有关的能量转化。的能量转化。第3页，本讲稿共11页？二、吸能反应与放能反应二、吸能反应与放能反应1.吸能反应：吸能反应：光合作用、由氨基酸合成蛋白质光合作用、由氨基酸合成蛋白质等等合成反应合成反应2.放能反应：放能反应：糖的氧化分解糖的氧化分解（细胞呼吸细胞呼吸）等）等分解反应分解反应3.细胞中有许多的吸能反应，所需的能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。量来自于细胞的放能反应。两者之间以什么作为纽带联系的呢？两者之间以什么作为纽带联系
3、的呢？你能说出生物体中哪些是吸能你能说出生物体中哪些是吸能反应，哪些是放能反应吗？反应，哪些是放能反应吗？第4页，本讲稿共11页三、三、ATP是细胞中的能量通货是细胞中的能量通货1.结构简式结构简式：APPP A 代表腺苷，是核糖与腺嘌呤结合而成代表腺苷，是核糖与腺嘌呤结合而成P 代表磷酸基团代表磷酸基团 代表低能磷酸键代表低能磷酸键 代表代表高能磷酸键高能磷酸键腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖腺苷腺苷三个磷酸基团三个磷酸基团 高能磷酸键高能磷酸键APPPATP：PPP代表低能磷酸键代表低能磷酸键第5页，本讲稿共11页ATPATP：是是新陈代谢所需新陈代谢所需能量的能量的直接来源直接来源；是是细胞放能反应
4、和吸能反细胞放能反应和吸能反应的应的纽带纽带。第6页，本讲稿共11页ATP与与ADP的相互转化：的相互转化：ADP+Pi+能量能量ATP水解酶水解酶合成酶合成酶1.ATP水解水解（放能反应）（放能反应）产物能量的来源：产物能量的来源：ATP中远离腺苷的高能磷酸键断开中远离腺苷的高能磷酸键断开 产物能量的去向：产物能量的去向：用于各项生命活动（如肌肉收缩、用于各项生命活动（如肌肉收缩、神经细胞活动、细胞分裂等）神经细胞活动、细胞分裂等）2.ATP2.ATP合成合成（吸能反应）（吸能反应）能量的来源：能量的来源：葡萄糖氧化（细胞呼吸）、光能葡萄糖氧化（细胞呼吸）、光能能量的去向：能量的去向：形成形
5、成ATPATP中的中的远离腺苷的高能磷酸键远离腺苷的高能磷酸键第7页，本讲稿共11页ATPATP合成合成ATPATP分解分解场场所所细细胞内所有需要胞内所有需要的的进进行生命活行生命活动动的的结结构构酶酶“能量能量”呼吸作用分解有机物呼吸作用分解有机物释释放放的和光合作用的和光合作用中吸收的中吸收的储储存在存在ATPATP 中中的化学能的化学能ATP和和ADP的相互转化是否是的相互转化是否是可逆反应可逆反应？物质可循环使用，能量代谢不可逆物质可循环使用，能量代谢不可逆线粒体、叶绿体、线粒体、叶绿体、细胞溶胶细胞溶胶 ATP ATP合成酶合成酶 ATPATP水解酶水解酶化学能化学能光能光能远离远
6、离A的的能量能量高能磷酸键高能磷酸键第8页，本讲稿共11页 例子：例子：在肌肉收缩过程中，在肌肉收缩过程中，ATP先将组成肌肉的先将组成肌肉的蛋白质磷酸化，使其中的能量增加从而改变形状，这蛋白质磷酸化，使其中的能量增加从而改变形状，这是吸能反应；然后磷酸化的蛋白质做功，失去磷酸基是吸能反应；然后磷酸化的蛋白质做功，失去磷酸基团，恢复原状，这就是放能反应。团，恢复原状，这就是放能反应。3.ATP在细胞内含量很少，但是在细胞内含量很少，但是ATP-ADP循环速循环速度很快。度很快。4.ATP是细胞中普遍使用的能量载体，又有细胞是细胞中普遍使用的能量载体，又有细胞中的中的“能量通货能量通货”之称。之
7、称。第9页，本讲稿共11页用小刀将数十只萤火虫的发光器割下用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥干燥后研磨成粉末后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试取两等份分别装入两支试管管,各加入少量水使之混合各加入少量水使之混合,置于暗处置于暗处,可可见试管内有淡黄色荧光出现见试管内有淡黄色荧光出现,约过约过1515分钟分钟荧光消失，然后荧光消失，然后AB葡萄糖溶葡萄糖溶液液2ml2mlATP注射注射液液2ml2ml实验探究实验探究第10页，本讲稿共11页AB葡萄糖溶葡萄糖溶液液2mlATP注射注射液液2ml从从A、B试管的实验现象中你得出的结论是试管的实验现象中你得出的结论是?AB1、葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能；、葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能；2、ATP能为萤火虫的发光器直接供能。能为萤火虫的发光器直接供能。第11页，本讲稿共11页