2019-2020年高中生物 第一節(jié)細(xì)胞與能量教案 浙科版必修1.doc

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2019-2020年高中生物 第一節(jié)細(xì)胞與能量教案 浙科版必修1導(dǎo)學(xué)誘思一、能量的轉(zhuǎn)化1.化學(xué)能：活細(xì)胞中的各種分子具有的勢能通常被稱作化學(xué)能，是細(xì)胞內(nèi)最主要的能量形式。2.能量的轉(zhuǎn)化(1)能量在生物體內(nèi)或細(xì)胞中進(jìn)行各種形式的相互轉(zhuǎn)變。(2)生物體和細(xì)胞是開放系統(tǒng)，生物體要與外界發(fā)生物質(zhì)和能量的交換。(3)細(xì)胞的有序狀態(tài)的維持需要利用能量。二、吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)1.吸能反應(yīng)：產(chǎn)物分子中的勢能比反應(yīng)物分子中的勢能高，即為吸能反應(yīng)。如：光合作用。2.放能反應(yīng)：產(chǎn)物分子中的勢能比反應(yīng)物中的勢能低，即為放能反應(yīng)。如：細(xì)胞呼吸。三、ATP是細(xì)胞中的能量通貨1.ATP的結(jié)構(gòu)簡式：APPP（1）ATP結(jié)構(gòu)簡式：APPP，其中，A代表腺苷，T代表三，P代表磷酸基，“”代表磷酸鍵，“”代表高能磷酸鍵。ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。（2）名稱：腺苷三磷酸。（3）ATP特點(diǎn)：ATP有2個高能磷酸鍵，每摩爾高能磷酸鍵斷裂釋放的能量多達(dá)30.54 kJ/mol；遠(yuǎn)離腺苷A的高能磷酸鍵易斷裂也易合成。提示:你的一說一笑、一蹦一跳都需要動力，這個動力來自肌肉的收縮，但是肌肉的收縮也需要動力，這個動力就是能量，那么肌肉收縮的直接能源物質(zhì)是什么？趣味思考:是細(xì)胞的能量“通貨”ATP。2.ATPADP循環(huán)通過ATP的合成和水解使放能反應(yīng)所釋放的能量用于吸能反應(yīng)的過程，稱為ATPADP循環(huán)。ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式：提示:電鰻能放電，其一次的放電量足以擊昏一頭水牛，你如果下水不小心也會被它擊昏，但是如果掌握一定的技巧也能把它捕捉。電鰻能放電，其能量的直接能源物質(zhì)是什么？如何捕捉電鰻？趣味思考:能量的直接來源是ATP，電鰻放電一次要消耗大量的ATP，在剛放電后去捕捉它它就不能立即放電，因為體內(nèi)補(bǔ)充的ATP還不足，所以可以快速捕捉它，若慢了還會放電把你擊昏。核心解讀1.ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化是不可逆反應(yīng)生物體內(nèi)ADP與ATP可以相互轉(zhuǎn)化，但是反應(yīng)是不可逆的。 特別提醒（1）酶不同：ATP的分解是一種水解反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶應(yīng)屬于水解酶；而ATP的合成是一種合成反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶應(yīng)屬于合成酶。酶具有專一性，因此酶不同。（2）能量來源不同：ATP水解釋放的能量是儲存在高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能，而合成ATP的能量主要有化學(xué)能和太陽能，因此能量的來源不同。（3）ATP合成與分解的場所不同：ATP合成的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，而ATP水解的場所較多。因此其合成與分解的場所不盡相同。2.ATP中的能量是如何利用的？ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，生物體的一切生命活動所需能量幾乎都要靠ATP提供。但是ATP只是作為細(xì)胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的“中轉(zhuǎn)站”，ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)換為其他各種形式的能量，用于各項生命活動。這些能量形式主要有：機(jī)械能、電能、化學(xué)能、光能、熱能、滲透能等。題例領(lǐng)悟題型一ATP的合成與利用【例題1】 “ATPADPPi能量”中的能量不可能用于（）A.物質(zhì)合成B.肌肉收縮C.水分吸收D.離子吸收和唾液的分泌解析：水分吸收不消耗能量，A、B、D三項生理過程均需要消耗ATP水解釋放的能量。答案：C反思感悟絕大多數(shù)生命活動所需的能量都是由ATP直接供應(yīng)的，但是也有一些生命活動不需要ATP供應(yīng)能量，如水分吸收和運(yùn)輸，其動力來自蒸騰作用產(chǎn)生的拉力。題型二ATP與ADP的轉(zhuǎn)化【例題2】 在活細(xì)胞中，下圖ATPADP循環(huán)過程永不停止地進(jìn)行著，請運(yùn)用所學(xué)知識，分析回答下面ATP與ADP循環(huán)中的有關(guān)問題：（1）ATP作為生物體生命活動的_物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)簡式為_，在過程中，是由于_鍵的斷裂而釋放出能量。（2）在綠色植物的根細(xì)胞內(nèi)，與相應(yīng)的生理活動主要是在細(xì)胞內(nèi)的_中進(jìn)行的。（3）A1和A2分別起什么作用？二者相同嗎？（4）中能量E1的來源有哪些？中能量E2的去向有哪些？解析：ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)，ATP在水解時遠(yuǎn)離腺苷的那個高能磷酸鍵斷裂釋放出能量。ATP的水解和合成分別由水解酶和合成酶催化。植物根細(xì)胞產(chǎn)生ATP的部位主要是線粒體。在光合作用的光反應(yīng)階段和呼吸作用的過程中ADP轉(zhuǎn)化為ATP，所需的能量分別來自色素吸收轉(zhuǎn)化的光能和糖類等有機(jī)物分解釋放的能量，ATP水解后，能量轉(zhuǎn)化為其他各種形式的能量，用于生物的各項生命活動。主要有化學(xué)能、機(jī)械能、電能、滲透能等。答案：（1）直接能源APPP遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸（2）線粒體（3）A1起催化作用，催化ATP的水解，是水解酶；A2起催化作用，催化ATP的合成，是合成酶。二者不相同。（4）植物細(xì)胞中E1中能量來自于色素吸收轉(zhuǎn)化的光能和糖類等有機(jī)物分解釋放的能量，動物細(xì)胞中E1中的能量來自于呼吸作用中糖類等有機(jī)物分解釋放的能量以及其他一些高能磷酸化合物的分解。E2中能量的去向是轉(zhuǎn)化為其他各種形式的能量，用于生物的各項生命活動，主要有化學(xué)能、機(jī)械能、電能、滲透能等。反思感悟高等植物體內(nèi)不同部位的細(xì)胞產(chǎn)生ATP的生理過程有差異：（1）含有葉綠體的細(xì)胞可通過光合作用、細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP。但是，在無光的條件下，只能通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP。（2）不含葉綠體的細(xì)胞通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP。隨堂訓(xùn)練1.一個ATP分子中含有腺苷、磷酸基和高能磷酸鍵的個數(shù)依次是（）A.1、3、3B.3、2、1C.1、3、2D.1、1、2解析：ATP的結(jié)構(gòu)簡式為APPP，由結(jié)構(gòu)簡式即可得出答案。答案：C2.ADP轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP時需要（）A.Pi、酶、腺苷和能量B. Pi、能量C.能量、腺苷和酶D. Pi、能量和酶答案：D3.ATP中的A、T、P依次代表（）A.胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸基B.胸腺嘧啶、三個、磷酸基C.腺苷、三個、磷酸基D.腺苷、三個、腺嘌呤答案：C4.下列關(guān)于ATP的敘述中，正確的是（）A.ATP分子中所有化學(xué)鍵都儲存著大量的能量，所以被稱為高能磷酸化合物B.腺苷三磷酸可簡寫為APPPC.ATP中大量的能量都儲存在腺苷和磷酸基團(tuán)中D.ATP中大量的能量儲存在高能磷酸鍵中解析：腺苷三磷酸的分子式可簡寫為APPP，其中，P與P之間的高能磷酸鍵儲存著大量的能量，所以稱為高能磷酸化合物。答案：D