高中生物3-2-1细胞中的能源物质

高中生物细胞的能量“通货”——ATP2019年3月20日（考试总分：116 分考试时长： 120 分钟）一、填空题（本题共计 4 小题，共计 16 分）1、（4分）ATP作为细胞中的直接能源物质为细胞生命活动直接提供能量。

为了研究ATP合成过程中的能量转换机制，科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白（Ⅰ）和牛细胞中的ATP合成酶（Ⅱ）构建了ATP体外合成体系，如图所示。

请回答问题：（1）ATP在供能时，远离A的____________断裂，将能量释放出来。

（2）科学家利用人工体系模拟了ATP合成时的能量转换过程。

在叶绿体中此过程发生的场所为______ ______。

（3）科学家利用人工体系进行了相关实验，如下表。

注：“＋”、“－”分别表示人工体系中组分的“有”、“无”①比较第1组和第2组的结果可知，Ⅰ可以转运H＋进入囊泡。

进一步研究发现，第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H＋浓度____________囊泡外。

②比较第1组和第3组的结果可知，伴随图中的____________的过程，ADP和Pi合成ATP。

（4）结合图与实验分析，说明人工体系产生ATP的能量转换过程是光能→____________→ATP中的化学能。

2、（4分）请根据如图反应式回答：（1）上述反应从左向右进行时，能量来自_______________，用于____________。

（2）上述反应从右向左进行时，能量被贮存在_________中。

（3）在动物和人体内，ADP转化为ATP时所需的能量主要来自__________；在绿色植物体内，所需的能量既可来自__________，也可来自__________。

细胞呼吸的方式包括__________和__________。

（4）ATP分子的中文全称是_________________，其结构简式中A代表的是_____，ATP分子中含的糖是______________。

高一生物课本第三章知识点第三章：细胞的结构和功能细胞是生命的基本单位，它的结构和功能对于生物体的正常运作至关重要。

在高一生物课本的第三章中，介绍了细胞的结构和功能。

本篇文章将深入探讨该章节中的重要知识点。

一、细胞的基本结构1. 细胞膜：位于细胞的外部，起到控制物质进出的作用。

2. 细胞质：细胞内的液体基质，包含细胞器和溶质。

3. 细胞器：包括核、线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等，负责细胞内的各种生物活动。

4. 细胞核：细胞的控制中心，包含遗传物质DNA。

5. 线粒体：负责细胞内的能量转化，产生ATP。

6. 内质网：通道系统，参与蛋白质的合成和运输。

7. 高尔基体：储存、加工和分泌物质。

8. 溶酶体：参与细胞内的物质降解。

二、细胞的功能1. 新陈代谢：维持生命活动的关键过程，包括物质合成、能量转化和废物排泄等。

2. 细胞分裂：生物体生长、发育和繁殖的基础，包括有丝分裂和减数分裂两种方式。

3. 物质吸收和排泄：细胞通过细胞膜进行物质的吸收和排泄，维持内外环境的平衡。

4. 蛋白质合成：通过内质网和高尔基体等细胞器合成蛋白质，参与细胞的结构和功能。

5. 能量转化：线粒体通过细胞呼吸将有机物转化为能量（ATP），维持细胞的正常代谢。

6. 遗传信息的传递：细胞核中的DNA携带了遗传信息，通过细胞分裂传递给后代细胞。

三、细胞的特殊功能1. 核糖体的合成：核糖体位于细胞质中，负责合成蛋白质的过程。

2. 细胞骨架的支撑：细胞骨架由微丝、中间丝和微管组成，维持细胞形状和细胞器的位置。

3. 细胞的运动：通过细胞骨架和鞭毛、纤毛等结构实现细胞的定向运动。

4. 细胞间的粘附和通信：细胞通过细胞间连接、细胞骨架和细胞外基质等结构实现粘附和通信。

四、细胞的生命活动调控1. 基因的表达：细胞通过基因的转录和翻译过程实现遗传信息的表达。

2. 信号传导：细胞通过细胞膜上的受体和信号分子进行信息的传递和调控。

3. 细胞周期调控：细胞周期的进行由多个细胞周期素和相关蛋白质的调控。

第 5 章、细胞的能量供应和利用第 1 节降低化学反应活化能的酶1. 细胞代谢：细胞内每时每刻进行着许多化学反应 . 统称为细胞代谢。

2. 活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。

3. 酶：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 . 绝大多数是蛋白质 . 少数是 RNA。

4. 酶的特性：专一性、高效性、多样性。

5. 影响酶活性的条件：⑴温度在最适温度下酶的活性最高 . 温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。

（温度过低 . 酶活性降低 . 温度过高 . 酶活性丧失）⑵PH在最适 PH 下酶的活性最高 .PH 值偏高或偏低酶的活性都会明显降低。

（PH过高或过低 . 酶活性丧失）6. 影响酶促反应的因素：⑴ 温度⑵PH⑶ 底物浓度⑷ 酶浓度7. 实验：见课本！第 2 节细胞的能量“通货”—— ATP1.ATP 的水解与合成：ATP水解ATP合成反应类型水解反应合成反应反应催化剂ATP水解酶ATP合成酶反应场所广泛存在于细胞的各个需能部位线粒体、细胞质基质、叶绿体基粒能量来源第 2 个高能磷酸键断裂光合作用与呼吸作用能量去向直接供生命活动需要储存在 ATP的高能磷酸键中2.ATP 小结：⑴ ATP 全称：三磷酸腺苷⑵结构简式： A—P～P～P（A 代表腺苷 . P 代表磷酸基团 . ～代表高能磷酸键）⑶ATP 与 ADP的相互转化：水解酶ATP ADP + Pi +能量合成酶（物质可逆 . 能量不可逆 . 酶不相同）⑷ 1mol ATP水解释放 30.54 kJ 的能量。

⑸ ATP 的利用：为各种生命活动提供能量。

3. 能源物质小结：直接能源物质ATP主要能源物质糖类生物体内重要储能物质脂肪动物细胞内的储能物质糖原植物细胞内的储能物质淀粉能量的最终来源太阳能第 3 节 ATP 的主要来源——细胞呼吸1. 有氧呼吸：⑴概念：指细胞在有氧的参与下 . 通过多种酶的催化作用 . 把葡萄糖等有机物彻底氧化分解 . 产生二氧化碳和水. 释放大量能量 . 生成大量ATP的过程。

高中生物细胞的能量知识点
以下是高中生物中关于细胞的能量的基础知识点：
1. 能量转化：生物体内的所有化学反应都需要能量来推动，细胞是生物体的基本单位，其中发生了许多化学反应。

细胞通过不同的代谢途径将光能、化学能等转化为生物体
所需的能量。

2. ATP（adenosine triphosphate）：ATP是一种高能分子，是细胞内大部分能量转化
和储存的分子，包括细胞的生长、运动和分裂等过程都需要ATP提供能量。

3. 细胞呼吸：细胞呼吸是细胞内发生的一系列化学反应，将有机物分解为二氧化碳、
水和能量(ATP)。

它包括糖的降解过程：糖的有氧呼吸和糖的无氧呼吸。

4. 光合作用：在光合作用中，细胞利用太阳能将水和二氧化碳转化成氧气和糖类物质。

光合作用发生在植物叶绿体中的叶绿体色素分子（叶绿素）中。

5. 化学能：细胞能量的储存形式是化学能，化学能以化学键的形式储存在有机物分子中，例如葡萄糖分子中的化学键是储存的化学能。

6. 发酵：当氧气不足时，细胞可以通过发酵过程产生ATP。

发酵是一种无氧呼吸过程，产生少量ATP，例如乳酸发酵和酒精发酵。

7. 胞质器官：细胞有多个胞质器官参与到能量转化的过程中，其中包括线粒体（细胞
呼吸发生的地方）和叶绿体（光合作用发生的地方）等。

这些是高中生物细胞的能量方面的基础知识点，对于进一步理解生物细胞的能量需要
更深入的学习和研究。

ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质（建议用时：40分钟)题组一ATP的结构和功能1．下列关于细胞生命活动的能量货币-—ATP的叙述，正确的是(）A．ATP中的“T”代表胸腺嘧啶核苷酸B．ATP中末端的磷酐键易水解C．ATP的结构简式可表示为A—P—P—PD．细胞中ATP的含量少，化学性质十分稳定B[ATP中的“T”代表三；ATP的结构简式可表示为A—P～P～P；细胞中ATP的含量少，化学性质活跃。

］2．下列生命活动中不需要ATP提供能量的是（）A．叶肉细胞合成的糖运输到果实B．吞噬细胞吞噬病原体的过程C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D．细胞中由氨基酸合成新的肽链C[叶肉细胞合成的糖运输到果实、吞噬细胞吞噬病原体的过程、细胞中由氨基酸合成新的肽链均需消耗细胞代谢产生的能量,而淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖发生在消化道内，不消耗能量，C符合题意.］3．下列各项与ATP有关的叙述中，正确的是（)A．ATP的能量主要储存在腺苷和磷酸基团之间的化学键中B．甘油进入小肠绒毛上皮细胞会使胞内ADP的含量增加C．ATP在细胞内含量很少,但转化速率很快D．颤蓝细菌细胞内ATP产生的主要场所是线粒体C[ATP的能量主要储存在磷酐键中，A错误;甘油进入小肠绒毛上皮细胞属于简单扩散，不消耗ATP，故不会使胞内ADP 的含量增加，B错误；ATP在细胞内含量很少，但转化速率很快，消耗后可迅速产生，C正确；颤蓝细菌细胞为原核细胞，无线粒体，D错误。

]4．ATP分子在细胞内能够释放能量和储存能量，从结构上看，其原因是()①腺苷很容易吸收能量和释放能量②三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合③远离腺苷的磷酸基团很容易从ATP 上脱离，使ATP转变成ADP④ADP可以迅速地与磷酸基团结合,吸收能量形成末端的磷酐键，使ADP转变成ATP A．①③B．③④C．②④D．①④B[从ATP的结构简式A-P~P～P可知,分子中含有两个磷酐键。

腺苷不能吸收能量和释放能量，①错误；第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合，②错误；在酶的作用下，远离腺苷A的磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP，③正确；ADP可以迅速地与磷酸基团结合，吸收能量形成末端的磷酐键，使ADP转变成ATP，④正确。

第2讲ATP与细胞呼吸知识体系——定内容核心素养——定能力生命观念通过对ATP的结构和功能，细胞呼吸类型和过程的学习，建立起生命的物质与能量观和普遍联系的观点理性思维通过分析ATP的合成、利用过程及对细胞呼吸方式的判断，培养对问题进行推理，并做出合理判断的能力科学探究通过“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验，掌握对生物学问题进行初步探究的能力考点一ATP的结构和功能一、ATP的结构与功能1．组成元素：C、H、O、N、P。

2．分子结构(1)分子结构式：A－P～P～P(简写)。

结构—⎪⎪⎪—1分子ATP＝1分子腺苷A＋3分子磷酸基团—腺苷＝腺嘌呤＋核糖—含有2个高能磷酸键(2)特点：远离腺苷的高能磷酸键易水解，释放出能量，也可以接受能量而重新形成。

3．功能：生命活动的直接能源物质。

(1)ATP的结构(如下图所示)(2)ATP中的“一、二、三”二、ATP 与ADP 的相互转化 1．动植物细胞ATP 来源与去向分析(1)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP ，而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP 。

(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP 专用于暗反应，不用于其他生命活动；植物或动物细胞呼吸产生的ATP 才能用于多种生命活动。

2．ATP 和ADP 的相互转化过程比较 反应式 ATP ――→酶ADP ＋Pi ＋能量能量＋Pi ＋ADP ――→酶ATP酶 ATP 水解酶 ATP 合成酶场所 活细胞内多种场所细胞质基质、线粒体、叶绿体能量转化 放能 吸能能量来源 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 中转化场所 常见的生理过程细胞膜消耗ATP ：主动运输、胞吞、胞吐 细胞质基质 产生ATP ：细胞呼吸第一阶段 叶绿体产生ATP ：光反应消耗ATP ：暗反应和自身DNA 复制、转录、翻译等 线粒体 产生ATP ：有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP ：自身DNA 复制、转录、翻译等 核糖体 消耗ATP ：蛋白质的合成 细胞核消耗ATP ：DNA 复制、转录等[思考] ATP 是细胞中“唯一”的直接能源物质吗？提示： 不是，除ATP 外细胞中直接能源物质还有GTP 、CTP 、UTP 等。

2-1 细胞中的元素和无机化合物（教学案）【教学目标】1.简述组成细胞的主要元素，说出构成细胞的基本元素是碳。

2.尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，探讨细胞中主要化合物的种类。

3.通过学习体会，分析综合等过程，认同生命的物质性。

【重难点】1.学习重点是组成细胞的主要元素和化合物和检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。

2.学习难点是构成细胞的基本元素是碳和检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。

3.学习重点是水和无机盐在细胞中的作用。

附表1：元素O C H N K Ca P S人体细胞44.4343.5 6.24 1.460.920.230.200.17玉米细胞14.6255.997.469.33 1.09 4.67 3.110.782、例题精析：〖例1〗下列有关组成生物体细胞的化学元素的叙述，错误的是（）A．在不同生物体细胞内，组成它们的化学元素种类大体相同B．在所有生物体细胞中，各种元素含量相同C．组成生物体细胞的化学元素，在无机自然界都能找到D．组成生物体细胞的最基本元素是碳解析：生物体总是不断地和外界环境进行着物质交换，有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身，不管相同生物还是不同生物，组成它们细胞的化学元素种类大体是相同的，但是组成它们的各种元素的含量是不同的，由此才可分为大量元素和微量元素。

所有组成生物体的元素在无机自然界都能找到，没有细胞所特有的元素。

答案：B〖例2〗将小麦种子分别置于20℃和30℃培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。

取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水，45℃水浴保温5分钟，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并煮沸2分钟，摇匀观察试管中的颜色。

结果是（）A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色C．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色解析：20℃和30℃培养条件下相比较，30℃时产生的淀粉酶量较多，相同条件下淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快，相同条件下产生的麦芽糖更多。

(每日一练)人教版高中生物必修一细胞的能量供应和利用重难点归纳单选题1、已知①消化酶②抗体③糖原④脂肪⑤核酸都是人体内有重要作用的物质。

下列相关判断中，正确的是（）A．①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的B．②③④都是生物大分子，都以碳链为骨架C．①②⑤都是由含氮的单体连接成的多聚体D．③④⑤都是人体细胞内的主要能源物质答案：C解析：1)、酶是活细胞合成的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

2)、核酸是一切生物的遗传物质。

有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA。

3)、糖类是细胞内主要的能源物质，糖原属于糖类中的多糖，由许多分子的葡萄糖脱水缩合形成的生物大分子，是动物细胞内的储能物质；脂肪属于脂质，是细胞内良好的储能物质。

A、酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学本质是蛋白质，糖原属于糖类中的多糖，只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误；B、抗体是由许多氨基酸脱水缩合形成的，糖原是由许多葡萄糖脱水缩合形成的，二者都是生物大分子，但脂肪不是生物大分子，B错误；C、酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学成分是蛋白质，蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体，核酸是由核苷酸连接而成的多聚体，氨基酸和核苷酸都含有氮元素，C正确；D、人体主要的能源物质是糖类，核酸是生物的遗传物质，脂肪是机体主要的储能物质，D错误。

故选C。

2、下列有关ATP的叙述中，不正确的是（）A．ATP中的A代表腺苷B．生物体内ATP与ADP之间时刻发生相互转化C．人体内成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATPD．骨骼肌剧烈运动时收缩所需要的能量直接来自ATP答案：C解析：ATP 的结构简式是 A-P～P～P，其中A代表腺苷，T是三的意思，P代表磷酸基团。

ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同：ATP水解释放的能量，来自特殊的化学键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。