高中生物第三章第1节细胞与能量浙江版必修1【本讲教育信息】一.教学内容：必修1第三章第1节细胞与能量1.细胞中的能量转化。2.吸能反应和放能反应及其相互联系。3.ATP是细胞中的能量通货。二.教学重、难点：吸能反应和放能反应ATP是细胞中的能量通货三、全面突破知识点1：细胞中的能量转化新陈代谢是生物的基本特征。新陈代谢中一系列的物质变化，必定伴随着能量的转化。生命系统必须依靠物质和能量来维持，能量的获取、储存、释放、利用和散失，伴随着全部生命活动。1.化学能：活细胞中的各种分子具有的势能通常被称作化学能，是细胞内最主要的能量形式。2.能量的转化：（1）能量在生物体内或细胞中进行各种形式的相互转变。（2）生物体和细胞是开放系统，生物体要与外界发生物质和能量的交换。思考：细胞的有序状态的维持需要消耗能量。细胞中的能量从何而来？能量是如何释放的呢？知识点2：吸能反应和放能反应及其相互联系吸能反应：产物分子中的势能比反应物中分子的势能高，即为吸能反应。用心爱心专心如：CO2+H2OCm（H2O）n+O2放能反应：产物分子中的势能比反应物分子中的势能低，即为放能反应。如：C6H12O6+O2CO2+H2O+能量细胞中有许多吸能反应，它们所需的能量来自于细胞中的放能反应。那么细胞中放能反应所产生的能量是怎样被吸能反应利用的呢？两者之间的纽带就是ATP。知识点3：ATP是细胞中的能量通货1.ATP的结构ATP的结构简式：A－P～P～P式中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，称为高能磷酸键；ATP分子中大量的化学能就储存在高能磷酸键中；两个相邻磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定；ATP分子的水解本质上就是ATP分子中高能磷酸键的水解，也就是高能磷酸键断裂后释放出大量的能量。2.ATP的水解反应：用心爱心专心思考：ATP水解时，是哪个化学键断裂？水解后有哪些产物？这是吸能反应还是放能反应过程？释放的能量将被如何利用？（细胞利用这种能量的方法是将ATP水解这一放能反应所释放的能量用于另一吸能反应。也就是用于细胞中的各种生命活动。）细胞中的ATP含量很少，如肌细胞中的ATP只能维持肌肉收缩2～3秒钟左右。不过ATP在细胞中易于再生。3.ATP－ADP循环ATP水解形成ADP后，利用细胞内释放能量的反应，如呼吸作用释放的能量，ADP吸收能量又和磷酸结合转变成ATP，而这一过程的进行与两个磷酸基团之间的高能磷酸键的特点直接相关，即高能磷酸键既容易水解断裂，又容易重新合成。通过ATP的合成和水解使放能反应所释放的能量用于吸能反应的过程称为ATP-ADP循环。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地提供能量。4.ATP是细胞中的“能量通货”细胞内的糖类、脂质等能源物质不能被细胞直接利用，ATP水解后释放的能量才是细胞内各种生命活动的直接能量来源，呼吸作用分解有机物所释放的能量不能为生物体直接利用，这些能量只有转移给ATP，且ATP水解后释放的能量才可被细胞利用。ATP是细胞中普遍使用的能量载体，ATP在细胞内的含量是极少的，像小额钞票一样，便于流通使用，是细胞能量代谢的“能量通货”。ATP中连接两个磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定，水解后形成ADP，释放出的能量供细胞中的吸能反应；而ADP吸收其他能源物质释放的能量后又可以迅速转化为ATP。大家可能知道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。当人体的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。因此ATP对生命的维持是极其重要的。【典型例题】例1.在人体细胞中，下列说法成立的是（）A.合成ATP的途径有光合作用和呼吸作用B.ATP能在人体细胞中大量储存C.ATP与ADP的转化过程中，能量是不可逆的D.ATP只能在线粒体中产生分析：人体细胞没有叶绿体，所以不可能通过光合作用产生ATP；在生物细胞中ATP都是少量存在的；ATP除了在线粒体中通过细胞呼吸产生外，还可以在细胞溶胶中产生，故本题答案选C。答案：C例2.ATP之所以能作为能量的直接来源是因为（）A.ATP在细胞内数量很多B.ATP中的高能磷酸键很稳定C.ATP是生物体内的唯一可以释放能量...
