细胞与周围环境之间物质和能量的交 换，以及细胞内物质和能量的转变过 程，称为细胞的代谢。 化学变化的过程都伴随着能量的转移或转化

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1 细胞与周围环境之间物质和能量的交 换，以及细胞内物质和能量的转变过 程，称为细胞的代谢。 化学变化的过程都伴随着能量的转移或转化
第三章 细胞的代谢 细胞与周围环境之间物质和能量的交 换，以及细胞内物质和能量的转变过 程，称为细胞的代谢。 化学变化的过程都伴随着能量的转移或转化

2 草蜢觊觎绿叶的芬芳 新叶伸向和煦的阳光

3 看你往哪跑！ 他们都在为生存而获取能量！

4 第一节 细胞与能量

5 问题探讨 囊萤夜读 银烛秋光冷画屏， 轻罗小扇扑流萤. 天街夜色凉如水， 卧看牛郎织女星。 ——杜牧《秋夕》 讨论：
1.萤火虫发光的生物学意义是什么？ 2.萤火虫发光需要什么条件？其体内有什么特殊物质吗？ 3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗？

6 一、能量的转化 吸能反应和放能反应 能量的转变是如何实现的呢？
1.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。细胞中的能量转化主要就是研究细胞中与化学能有关的能量转化。 2.能量守恒定律，能量只能从一种形式转变为另一 种形式，既不能被消灭也不能被创造。 3.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。 能量的转变是如何实现的呢？ 吸能反应和放能反应

7 二、吸能反应与放能反应 ？ 你能说出生物体中哪些是吸能反应，哪些是放能反应吗？ 1.吸能反应：光合作用、蛋白质的合成 等
2.放能反应：糖的氧化分解（细胞呼吸）等 细胞中有许多反应是吸能反应，所需的能量来自于细胞的放能反应。 那么，放能反应所产生的能量怎样 被吸能反应利用呢？

8 放能反应 ATP 吸能反应 如：细胞呼吸 转移 释放 如： 蛋白质 氨基酸 (大分子---小分子) C6H12O6+O2 酶 CO2
+能量 放能反应与吸能反应之间的纽带 ——腺苷三磷酸（ATP） 转移 ATP 吸能反应 (小分子---大分子) 释放 如： 氨基酸 酶 蛋白质 +能量

9 ☆ATP：直接的能源物质 一 个 有 趣 的 实 验 讨论：上述实验说明了什么问题？ 请预测 结果？ 数十只萤火虫的发光器干燥后，
研磨成粉末，取等量加入试管， 再各加入少量水混合 A B 一 个 有 趣 的 实 验 两支试管 置于暗处 可见荧光 15分钟后， 荧光消失 ☆ATP：直接的能源物质 A 医用葡萄糖溶液2ml B ATP注射液2ml 两支试管 置于暗处 观察 请预测 结果？ 无荧光出现 有荧光出现 三维P29 讨论：上述实验说明了什么问题？ 葡萄糖不能为萤火虫的发光器直接供能，ATP能。

10 化学能 机械能 化学能 电能 ATP化学能 光能

11 细胞中ATP能的转换 一切生命活动所需能量都直接来自ATP 发生部位 能量的转换 肾 ATP化学能 渗透能 肌细胞、纤毛上皮细胞
萤火虫发光细胞 神经、脑、味觉及嗅觉感受器 叶绿体 内耳 视网膜 ATP化学能 渗透能 ATP化学能 机械能 ATP化学能 辐射能 ATP化学能 电能 ATP化学能 化学能 ATP化学能 电能 一切生命活动所需能量都直接来自ATP

12 ATP

13 ≈ ≈ ☆ATP：直接的能源物质 “能量通货” ATP 糖类、脂肪等有机物 能量 能量 用于各项生命活动 储存有大量的能量，
但不能被直接利用 ≈ “能量通货” ATP 能量 储存的能量能被直接利用 用于各项生命活动

14 结构相关 三、ATP是细胞中的能量通货 ATP中的能量是如何被利用的？ 为何在细胞中能迅速转化成各种形式的能量被细胞直接利用呢？

15 １、中文全称 ATP---腺苷三磷酸 A： T： P： 腺苷 三个 磷酸基团（Pi，P）

16 2、ATP的结构式 ☆ ATP的化学元素组成： C、H、O、N、P 腺嘌呤 核糖 三个磷酸基团 腺苷(A) H—N—H C N N C
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 C、H、O、N、P 腺嘌呤 核糖 三个磷酸基团 腺苷(A)

17 ☆3、 ATP的结构简式 P ～ A “—” —— “～” —— “普通磷酸键” “高能磷酸键” 高能指的是水解时释放的能量高

18 4、结构上的特点 特点 易断裂 易形成 A P ～ P ～ P 远离腺苷的高能磷酸键 思考： 能量的变化？

19 ATP ADP+ Pi+能量 ATP的水解过程 H2O 能量的来源： 能量的去向： 反应场所： 远离腺苷的高能磷酸键断开 用于各项生命活动
任何活细胞内 ATP水解释放的能量高达30.54kJ/mol， 是一种高能磷酸化合物

20 资料： 总结： 1、机体每天消耗ATP总量很多 2、细胞中ATP含量很少 如何解决这一矛盾？ 思考:通过以上资料，你能得到什么信息？
1、一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。 2、肌肉收缩的直接能源物质是ATP。在人体安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2s所需的能量。 思考:通过以上资料，你能得到什么信息？ 总结： 1、机体每天消耗ATP总量很多 2、细胞中ATP含量很少 如何解决这一矛盾？

21 能量 ATP ADP +Pi + ATP的再生途径 绿色植物 人、动物、真菌等 合成酶 呼 呼 光 吸 吸 合 作 作 作 用 用 用
能量的来源： 能量的去向： 反应场所： ATP来源 呼吸作用分解有机物释放的化学能和 光合作用中吸收的光能 储存在远离腺苷的高能磷酸键 线粒体，叶绿体，细胞溶胶

22 ATP与ADP的相互转化(ATP-ADP循环）
脱水 合成 水解 ADP＋pi 通常可以用一个反应式来表示两者的关系。 ATP ATP水解酶 ADP + Pi + 能量 ATP合成酶 ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应？

23 ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应？
场所 细胞内所有需要＿＿的进行生命活动的结构 酶 “能量” 呼吸作用分解有机物释放的＿＿＿＿＿和光合作用中吸收的＿＿＿＿ 储存在ATP 中的化学能，直接用于生命活动 能量 线粒体、叶绿体、细胞溶胶 ATP合成酶 ATP水解酶 远离A的 化学能 高能磷酸键 光能 物质可逆，能量不可逆

24 ADP+Pi+能量 小结 ATP ATP—ADP循环 水解酶 合成酶 1、ATP水解（放能反应）
能量的去向：用于各项生命活动（如肌肉收缩、 神经细胞活动、细胞分裂等） 2、ATP合成（吸能反应） 能量的来源：葡萄糖氧化（细胞呼吸）、光能 能量的去向：形成ATP中的远离腺苷的高能磷酸键

25 ATP 是一切生命活动所需能量的直接来源。 3、ATP在细胞内含量很少，但是ATP-ADP循环速
保证生命活动中能量的供应。 4、ATP是细胞中普遍使用的能量载体，所含能量 不多，像小额钞票一样，便于流通使用，所以 又被称为细胞中的“能量通货” 。 ATP 是一切生命活动所需能量的直接来源。

26 小结：与生命活动有关的能源物质 1、直接能源物质是ATP； 2、主要能源物质是糖类；
3、细胞内主要的储能物质是油脂，动物细胞内的糖元、植物细胞内的淀粉也是细胞内储存能量的物质； 4、最终能量来源于太阳。

27 1. 在生物体活细胞内，不断进行着下面的化学反应：
请回答下列问题： (1)在动物细胞中，形成ATP需要能量，该能量主要由________来提供，也可以由________提供。 (2)在植物叶肉细胞内，形成ATP的场所是________、________、________。 (3)合成ATP的能量的主要来源是________作用，而分解ATP释放的能量用于________。 答案　(1)需氧呼吸　厌氧呼吸　(2)细胞质基质（细胞溶胶）　线粒体　叶绿体　(3)呼吸　生物体生命活动

28 2．(2009年孝感模拟)有关反应式ADP＋Pi＋能量①②ATP的叙述，其中错误的是 (　　)
B．反应①过程中所需的酶和色素，可分布在叶绿体的基粒和基质中[来源:学科网ZXXK] C．肺泡内的气体交换时，没有发生反应② D．有氧呼吸时，反应①过程主要发生在[H]与氧结合成水时 【答案】　B 3．(2009年枣庄模拟)下列关于ATP的说法正确的是 (　　) A．ATP在植物和动物体内的来源相同 B．ATP既可以贮存能量，又可以作为生命活动的直接能源物质 C．1 mol ATP完全氧化时释放2 870 kJ的能量 D．ATP中的能量可以来源于光能、热能，也可以转化为光能、热能 【答案】　B

29 4．(2008年唐山模拟)在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记，该现象不能说明 (　　)
A．ATP中远离A的P容易脱离 B．部分32P标记的ATP是重新合成的 C．ATP是细胞内的直接能源物质 D．该过程中ATP既有合成又有分解 【答案】　C 5．对动物体内的ATP的描述，正确的是(　　) A．ATP分子中含有三个高能磷酸键 B．吸能反应一般与ATP的水解反应相联系 C．动物细胞中的ATP都来自线粒体 D．细胞生命活动所需能量都由ATP直接提供 答案：B