【三维设计】2013高中生物 第4章 第1节 生命活动的直接能源配套课件 北师大版必修1.ppt

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第 4 章 理解 教材 新知 把握 热点 考向 知识点一 知识点二 知识点三 考向一 考向二 应用创新演练 第 1 节 考向三 1 一切生命活动都离不开能量 糖类是为生 命活动提供能量的主要能源物质 ATP是 生物体的直接能源物质 2 1个 ATP分子由 1个腺苷和 3个磷酸基组成 含有 2个高能磷酸键 其中远离腺苷的那个高能磷酸键很容 易断裂 释放出其中的化学能 3 ATP中能量的储存和释放 是通过 ATP与 ADP的相互转化来实 现的 细胞内部时刻进行着 ATP与 ADP的相互转化 1 ATP是生命活动的直接能源物质 1 原因 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由 提供能量 2 实例 用于 细胞分泌 和 等生命活动 ATP直接 有机物合成 肌肉收缩 兴奋传导 2 ATP是细胞内流通的能量 通货 1 吸能反应一般与 的反应相联系 由 ATP 水解提供能量 2 放能反应一般与 相联系 释放的能量 储存在 ATP中 3 能量通过 在吸能反应和放能反应之间循 环流通 ATP水解 ATP的合成 ATP分子 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 ATP直 接供能的 ATP中的化学能可以直接转化成其他各种形式的能 用于 各项生命活动 这些能量的形式主要有以下 6种 1 渗透能 细胞的主动运输是逆浓度梯度进行的 物质 跨膜移动所做的功消耗了能量 这些能量叫做渗透能 渗透 能来自 ATP 2 机械能 细胞内各种结构的运动都是在做机械运动 所消耗的就是机械能 例如 肌细胞的收缩 草履虫纤毛的 摆动 精子尾部的摆动 有丝分裂期间染色体的运动 腺细 胞对分泌物的分泌等 都是由 ATP提供能量来完来的 3 电能 大脑的思考 神经冲动在神经纤维上的传导 以及电鳐 电鳗等动物体内产生的生物电等 它们所做的电 功消耗的就是电能 电能是由 ATP提供的能量转化而成的 4 化学能 细胞内物质的合成需要化学能 如小分子物 质合成大分子物质时 必须有直接或间接的能量供应 5 光能 生物体用于发光的能量直接来自 ATP 如萤火 虫的发光 6 热能 通常情况下 热能的形成往往是细胞能量转化 和传递过程中的副产品 此外 ATP释放的能量中 一部分能 量也能用于动物体温的提升和维持 1 下列植物的生理活动中 不消耗 ATP的是 A 根毛细胞吸收水分 B 小肠上皮细胞吸收氨基酸 C 根细胞吸收无机盐 D 分生区细胞的分裂 解析 根毛细胞是渗透吸水 不消耗能量 答案 A 2 据测定 世界著名重量级拳王 霍利菲尔德平均每次 出拳的力量高达 200磅 能引起如此之高的拳击力量的 直接供能物质是 A 人体细胞内的 ATP B 人体细胞内的葡萄糖 C 人体细胞内的脂肪 D 人体细胞内的蛋白质 解析 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由 ATP直 接提供能量 答案 A 1 中文名称 2 结构简式 3 符号含义 三磷酸腺苷 A P P P 符号 A P 含 义 磷酸基 普通化学 键 腺苷 高能磷酸键 4 结构特点 ATP是细胞内的一种 化合物 含有 高 能磷酸键 ATP的化学性质不稳定 在有关酶的催化作用下 的高能磷酸键易水解 释放出大量能量 5 功能 给细胞生命活动提供能量 高能磷酸 两个 远离腺苷 直接 1 ATP的分子组成及特点 2 ATP的结构特点 1 组成特点 一分子 ATP含一个腺苷和三个磷酸基 2 高能磷酸键 一分子 ATP中含有两个高能磷酸键 其 中远离腺苷的高能磷酸键易水解和重新形成 关键一点 ATP的结构特点可用 一 二 三 来总 结 即一个腺苷 二个高能磷酸键 三个磷酸基 3 ATP的生理功能 细胞代谢所需的能量是由细胞内的 ATP直接提供的 ATP 是细胞代谢所需能量的直接来源 4 ATP的结构与功能的相互关系 1 ATP的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的 能量供应库 ATP中远离腺苷的高能磷酸键容易水解和形 成 可保证 ATP数量的相对稳定和能量的持续供应 2 ATP在供能中处于核心地位 其他能源物质只有 转化为 ATP才能为生命活动供能 在生命活动中 ATP中 的能量可转化为不同形式的能 3 高能磷酸键 中的 高能 是指该键 A 键能高 B 活化能高 C 水解释放的能量多 D A B C都是 解析 ATP为高能磷酸化合物 其含有的高能量主 要贮存在高能磷酸键中 而这个高能磷酸键是指 在水解时释放的能量高 答案 C 4 ATP中大量化学能储存在 A 腺苷内 B 磷酸基内 C 腺苷和磷酸基连接的键内 D 高能磷酸键内 解析 ATP是高能磷酸化合物 其分子简式为 A P P P 其中腺苷与磷酸基之间的化学键不是高能磷酸键 远离腺苷的两个是高能磷酸键 ATP的大量化学能就储 存在高能磷酸键中 答案 D 1 相互转化反应式 2 ATP合成的能量来源 动物 人 真菌及大多数细菌 绿色植物 呼吸作用光合作用 呼吸作用 3 ATP释放的能量来源 ATP中远离 A的 4 相互转化特点 ATP和 ADP相互转化时刻不停地发生且处于 之中 ATP和 ADP相互转化的能量供应机制 是生物界的 高能磷酸键 动态平衡 共性 3 ATP和 ADP相互转化的意义 ATP在细胞内含量很少 由于 ATP和 ADP之间在细 胞内相互转化十分迅速 使细胞内 ATP含量总是处于 动态平衡之中 5 在生物体内 ATP与 ADP是可以相互转变的 对这种转 变的叙述 错误的是 A ATP转变成 ADP时 释放能量 B ADP转变成 ATP时 需要能量 C 这一转变过程需要酶参与 D 这一转变过程说明物质与能量代谢都是可逆的 解析 ATP与 ADP的相互转变都需要酶的催化 而且是 两种不同的酶 ATP转变成 ADP时 释放能量 供生命 活动利用 ADP转变成 ATP时 需要能量 两者之间的 相互转变不是可逆反应 物质可逆而能量不可逆 答案 D 6 ATP是生物体内的高能化合物 人和动物的生命活动所需 要的 ATP主要通过 作用释放的能量来合成 植物 体内 ADP转化成 ATP所需要的能量主要来自 作用 和 作用 ATP中 水解 释放能量用于生 命活动 解析 植物叶肉细胞中含有叶绿体和线粒体 可以通过 光合作用和细胞呼吸形成 ATP 而动物细胞中只含有线粒 体 只能通过呼吸作用形成 ATP 答案 呼吸 光合 呼吸 高能磷酸键 例 1 用小刀将数十只萤火虫的发光器割下 干燥后研 成粉末状 取两等份分别装入两个小玻璃瓶中 各加入少量 的水 使之混合 可见到玻璃瓶中发出淡黄色荧光 经过 15 min荧光消失 这时 再将 ATP溶液加入其中一个玻璃瓶中 将葡萄糖溶液加入另一个玻璃瓶中 可观察到加 ATP溶液的 玻璃瓶中有荧光出现 而加葡萄糖溶液的玻璃瓶中没有荧光 出现 如下图 1 干燥后研成粉末状的物质含有 2 两个玻璃瓶最后的实验现象说明 3 写出萤火虫发光过程中能量的转化形式 解析 ATP是生物体内的直接能源物质 它释放 的能量可以直接转化成光能 电能 机械能等 答案 1 ATP 2 萤火虫的荧光是由 ATP释放 的能量转化而成的 3 ATP中的化学能转化成光能 1 在下列生理活动中 不能使 ADP增加的是 A 植物细胞发生质壁分离 B 抗体的合成与分泌 C 肌肉细胞吸收 K D 正常人在一般情况下 原尿中含有一定量的葡萄 糖 而尿液中却没有 解析 不能使 ADP增加 即不消耗 ATP 所列生理活动中 植物细胞发生质壁分离是渗透作用的结果 不消耗能 量 抗体的合成与分泌需要消耗 ATP 肌肉细胞吸收 K 以及肾小管对葡萄糖的吸收均属于主动运输 需要载 体协助并且消耗能量 答案 A 例 2 ATP在细胞中能够释放能量和储存能量 从其化 学结构看 原因是 腺苷很容易吸收能量和释放能量 第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合 第三个磷酸基 远离腺苷的那个 很容易从 ATP上脱离 使 ATP转化为 ADP 同时释放能量 ADP可以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合 吸收 能量形成第二个高能磷酸键 远离腺苷的那个 使 ADP转变 成 ATP A B C D 解析 ATP含有三个磷酸基 一个普通化学键 两个 高能磷酸键 ATP水解时第二个高能磷酸键 远离腺苷的那个 断裂 储存在高能磷酸键中的能量释放出来 ATP转化为 ADP 在有关酶的催化下 ADP与 Pi结合 吸收能量 又可形成第 二个高能磷酸键 远离腺苷的那个 ADP又转化为 ATP 答案 C 2 下列关于 ATP的叙述中 正确的是 A ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量 所以 被称为高能磷酸化合物 B 三磷酸腺苷可简写为 A P P P C ATP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基中 D ATP中大量的能量储存在高能磷酸键中 解析 三磷酸腺苷的分子式可简写为 A P P P 其中 P与 P之间的高能磷酸键储存着大 量的能量 所以称为高能磷酸化合物 答案 D 解析 A项 ATP由 1个腺苷和 3个磷酸基组成 腺苷由 1分子腺嘌呤和 1分子核糖组成 B项反应向左进行是 ATP的 合成反应 酶 属于合成酶 反应向右进行是 ATP的水解 反应 酶 属于水解酶 C项 ATP和 ADP在细胞内时刻不停 地发生相互转化 从而保证了生命活动的顺利进行 D项 绿色植物体内合成 ATP的能量来源有两个 一是光合作用 吸收的光能 二是呼吸作用分解有机物释放的化学能 答案 C ATP与 ADP的相互转化是不可逆的过程 其中 物 质可逆 能量不可逆 ATP ADP ADP ATP 反 应 式 ATP ADP Pi 能量 能量 Pi ADP ATP 类 型 水解反 应 合成反 应 所需 酶 水解 酶 合成 酶 场 所 活 细 胞内多种 场 所 胞 质 溶胶 线 粒体 叶 绿 体 能量 转 化 放能 储 能 能量来源 高能磷酸 键 呼吸作用 光合作用 能量去向 用于各 项 生命活 动 储 存于 ATP中 3 以下对生物体内 ATP的有关叙述中正确的一项是 A ATP与 ADP的相互转化 在活细胞中其循环是永无休 止的 B ATP与 ADP是同一种物质的两种形态 C 生物体内的 ATP含量很多 从而保证了生命活动所 需能量的持续供应 D ATP与 ADP的相互转化 使生物体内的各项反应能在 常温常压下快速顺利地进行 解析 ATP和 ADP分别代表三磷酸腺苷和二磷酸腺苷 属于 不同的物质 生物体内 ATP的含量很少 但其可以不断地再 生 从而保证了生物体对能量的需求 生物体内的各项反 应能在常温常压下快速顺利地进行取决于酶的催化作用 而不是 ATP与 ADP的相互转化 答案 A 1 验证 ATP是生命活动的直接能源物质 2 探究萤火虫的发光强度与 ATP浓度的 关系 典例剖析 在自然界中生物的发光现象普遍存在 请设计实验 探究萤火虫的发光强度与 ATP浓度的关系 实验材料 萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末 ATP 粉末 蒸馏水 大小相同的小烧杯若干 大小相同的试 管若干 标签纸若干及其他实验所需材料 1 实验步骤 配制不同浓度的 ATP溶液 置于小烧杯中 贴上标签 将 分成若干等份 分别放 入试管中 贴上标签 在每支试管中加入 观察发光现象并记录 2 实验现象预测及结论 现 象 预测 结论 发 光 现 象随 ATP浓 度升高而 增 强 荧 光 强 度与 ATP浓 度 发 光 现 象随 ATP浓 度升高而 荧 光 强 度与 ATP浓 度 荧 光 强 度与 ATP浓 度无关 3 实验讨论 最可能的实验结果是哪一个 萤火虫发光是 能转变成 能的过程 解析 为了探究萤火虫的发光强度与 ATP浓度的关系 首先应配制一系列不同浓度的 ATP溶液 随后将等量的荧 光器晒干后研制的粉末放入上述溶液中 观察不同浓度 ATP 溶液中粉末的发光情况 实验现象有 3种可能 随 ATP浓度增大 发光现象增强 可说明荧光强度与 ATP浓度成正相关 随 ATP浓度增大 发光 现象减弱 可说明荧光强度与 ATP浓度成负相关 随 ATP浓度 增大 发光现象无变化 可说明荧光强度与 ATP的浓度无关 实验最可能的结果是 萤火虫发光是 ATP中活跃化学能转变 成光能的过程 答案 1 荧光器粉末 等量不同浓度的 ATP溶液 2 成正比 减弱 成反比 在不同浓度的 ATP溶液 中发光现象没有差别 3 第 种结果 ATP中活跃的化学 光 归纳拓展 探究性实验和验证性实验的比较 项 目 探究性 实验 验证 性 实验 实验 目的 探索研究 对 象的未知属性 特征 以及与其他因素的关系 验证 研究 对 象的 已知属性 特征以 及与其他因素的关 系 实验 假 设 假 设 一般采用 如果 A 则 B 的 形式表述 是根据 现 有的科学理 论 事 实对 所要研究的 对 象 设 想出一种或几种可能性的解 释 因 结论 是已知的 因此不存在假 设问 题 项 目 探究性 实验 验证 性 实验 实 验 原理 因探究内容而异 因 验证 内容而异 实 验 过 程 应 有的 实验 步 骤实际 上 并未完成 因探究内容而 异 应 有的 实验 步 骤 可以是 曾 经 做 过 或尚未做 过 的 因 验证 内容而异 实 验 现 象 未知 可以不描述 已知 应 准确描述 项 目 探究性 实验 验证 性 实验 结 果 预 期 对应 假 设 分 类讨论 一般需 讨 论 如果出 现结 果 会怎 样 如 果出 现结 果 或 又会怎 样 但有 时 也会出 现 预测 最可能的 结 果 的 问题 此种情况 应 根据 已有的知 识 推 测 出最合理的 结 果 无 实验 结论 无 对应实验 目 的做出肯定 结 论
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