2016-2017學(xué)年高中生物 第3章 第11課時 細(xì)胞與能量課時作業(yè) 浙科版必修1

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1、 第三章 細(xì)胞的代謝 第11課時　細(xì)胞與能量 目標(biāo)導(dǎo)航　1.說出生物體內(nèi)或細(xì)胞中發(fā)生的各種能量形式的相互轉(zhuǎn)變。2.舉例說明細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)。3.簡述ATP的化學(xué)組成和特點并解釋ATP在能量代謝中的作用。 一、能量的轉(zhuǎn)化 1．細(xì)胞內(nèi)最主要的能量形式是__________。 2．能量既不會被消滅，也不能被________。生物體內(nèi)或細(xì)胞中發(fā)生的只是________________的相互轉(zhuǎn)變。 3．生物體和細(xì)胞是開放系統(tǒng)，不斷地與外界進(jìn)行________________的交換。 4．細(xì)胞中有序狀態(tài)的維持需要________。 二、吸能反應(yīng)和放能反應(yīng) 1．吸能反應(yīng)：產(chǎn)

2、物分子中的勢能比反應(yīng)物分子中的勢能________。 2．放能反應(yīng)：產(chǎn)物分子中的勢能比反應(yīng)物分子中的勢能________。 3．所有細(xì)胞中最重要的放能反應(yīng)是________________，也稱為________________。 4．放能反應(yīng)與吸能反應(yīng)之間的紐帶是________。 三、ATP是細(xì)胞中的能量通貨 1．ATP的結(jié)構(gòu)組成：一個________、一個____________和三個________基團(tuán)。 2．分子簡式：________，其中A代表__________，P代表________________，～代表________________，A由________和__

3、__________組成，后者是一種________________。 3．水解反應(yīng) (1)過程：ATP水解時形成________，釋放一個________________，同時釋放________。 (2)意義：釋放的能量用于________________及各項生命活動。 (3)特點：ATP易于________，是細(xì)胞中的________載體，又稱為細(xì)胞中的________________。 (4)ATP—ADP循環(huán)表達(dá)式：________________。 知識點一　能量的轉(zhuǎn)化、吸能反應(yīng)和放能反應(yīng) 1．以下所列的能量的各種類型，哪項不屬于由細(xì)胞中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來

4、 (　　) A．螢火蟲發(fā)光 B．人將重物提起 C．人的腦電波 D．光合作用合成的有機物中的能量 2．以下屬于放能反應(yīng)的是 (　　) A．光合作用 B．化能合成作用 C．細(xì)胞呼吸 D．氨基酸合成蛋白質(zhì) 知識點二　ATP是細(xì)胞中的能量通貨 3．根據(jù)反應(yīng)式，以下說法中正確的是 (　　) A．物質(zhì)和能量都是可逆的 B．物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的 C．物質(zhì)是不可逆的，能量是可逆的

5、 D．兩者均不可逆 4．用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下，干燥后研成粉末狀，取兩等份分別裝入兩個小試管中，各加入少量的水，使之混合，可見到試管中發(fā)出淡黃色熒光，約過15 min熒光消失。這時，再將ATP溶液加入其中一個試管中，將葡萄糖溶液加入另一個試管中，可觀察到加ATP溶液的試管中有熒光出現(xiàn)，而加葡萄糖溶液的試管中沒有熒光出現(xiàn)(如下圖)。 (1)干燥后研成粉末狀的物質(zhì)含有________。 (2)兩個試管最后的實驗現(xiàn)象說明___________________________________________。 (3)寫出螢火蟲發(fā)光過程中能量的轉(zhuǎn)化形式______________

6、__________________。 基礎(chǔ)落實 1．關(guān)于細(xì)胞中的能量的說法，不正確的是 (　　) A．細(xì)胞中的能量主要以化學(xué)能的形式存在 B．細(xì)胞中的能量可以相互轉(zhuǎn)化 C．細(xì)胞中的物質(zhì)被氧化時釋放出的化學(xué)能會逐漸消失 D．細(xì)胞的有序狀態(tài)需要利用能量維持 2．關(guān)于吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的敘述，正確的是 (　　) A．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 B．光合作用是植物細(xì)胞中唯一的吸能反應(yīng) C．細(xì)胞呼吸是吸能反應(yīng) D．吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)完

7、全獨立 3．下列對于細(xì)胞與周圍環(huán)境的關(guān)系的敘述中，正確的是 (　　) A．細(xì)胞與周圍環(huán)境只有物質(zhì)的交換 B．細(xì)胞與周圍環(huán)境只有能量的交換 C．細(xì)胞與周圍環(huán)境有物質(zhì)與能量的交換 D．細(xì)胞為一封閉的生命系統(tǒng) 4．ADP轉(zhuǎn)化為ATP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 5．高等植物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的生理過程有

8、 (　　) A．光合作用，主動轉(zhuǎn)運 B．細(xì)胞呼吸，蒸騰作用 C．細(xì)胞呼吸，滲透作用 D．光合作用，細(xì)胞呼吸 6．分析未進(jìn)食的白鼠細(xì)胞內(nèi)ADP與ATP的含量比，若發(fā)現(xiàn)ADP的含量偏高時 (　　) A．表示此細(xì)胞能量充足 B．表示此細(xì)胞內(nèi)葡萄糖多被用以合成糖元 C．表示此細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖氧化分解將加快 D．表示此細(xì)胞缺少能量 7．ATP轉(zhuǎn)化為ADP可表示如下： 式中X代表 (　　) A．H2O B．O2 C．磷脂 D．磷酸 能力提升 8．細(xì)胞

9、呼吸是放能反應(yīng)，光合作用是吸能反應(yīng)，下列敘述中錯誤的是 (　　) A．光合作用的反應(yīng)物(二氧化碳和水)含能較少 B．光合作用的產(chǎn)物(糖)含能較多 C．細(xì)胞呼吸的反應(yīng)物(糖)含能較少 D．細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物(二氧化碳和水)含能較少 9．以下是有關(guān)生物體內(nèi)ATP的敘述，其中正確的一項是 (　　) A．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化，在活細(xì)胞中其循環(huán)是不斷進(jìn)行的 B．ATP與ADP是同一種物質(zhì)的兩種形態(tài) C．生物體內(nèi)的ATP含量很多，從而保證了生命活動所需能量的持續(xù)供應(yīng) D．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，使生物體內(nèi)各項化學(xué)反應(yīng)能在

10、常溫常壓下快速順利地進(jìn)行 10．下列能使ADP含量增加的是 (　　) A．萎蔫的菜葉放在清水中 B．葡萄糖＋果糖→蔗糖 C．水分從葉片氣孔中散發(fā) D．甘油被吸收進(jìn)入小腸絨毛內(nèi)毛細(xì)淋巴管中 11．下面關(guān)于ATP的敘述錯誤的是 (　　) A．細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有ATP的分布 B．ATP合成所需的能量由磷酸提供 C．ATP可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸 D．正常細(xì)胞中ATP與ADP的比值在一定范圍內(nèi)變化 12.如圖表示

11、的是ATP和ADP之間的轉(zhuǎn)化，可以確定 (　　) A．A為ADP，B為ATP B．能量1和能量2來源相同 C．酶1和酶2是同一種酶 D．X1和X2是同一種物質(zhì) 13．對“ATPADP＋Pi＋能量”的敘述中，正確的一項是 (　　) A．反應(yīng)向左進(jìn)行和向右進(jìn)行時所需的酶都是一樣的 B．反應(yīng)向右進(jìn)行時釋放能量，向左進(jìn)行時儲存能量 C．整個反應(yīng)是一個動態(tài)平衡的過程 D．植物細(xì)胞和動物細(xì)胞發(fā)生這個反應(yīng)的生理過程完全一樣 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案

12、 綜合拓展 14．如圖是有關(guān)ADP轉(zhuǎn)化成ATP時所需能量的主要來源示意圖，據(jù)圖完成下列問題： (1)1分子ATP中含有______個高能磷酸鍵。 (2)圖中的a、b分別代表__________、__________。 (3)c指____________。 (4)在動物肌細(xì)胞中，進(jìn)行②反應(yīng)時，能量來自_________________________________。 (5)①②反應(yīng)進(jìn)行時所需要的酶一樣嗎？為什么？ ______________________________________________________________________

13、__。 (6)進(jìn)行①反應(yīng)時能量用于____________，進(jìn)行②反應(yīng)時能量用于________________，由此可見能量是______________，物質(zhì)是____________。 答案 知識清單 一、1.化學(xué)能　2.創(chuàng)造　能量形式　3.物質(zhì)和能量 4．能量 二、1.高　2.低　3.糖的氧化　細(xì)胞呼吸　4.ATP 三、1.核糖　腺嘌呤　磷酸　2.A—P～P～P　腺苷　磷酸基團(tuán)　高能磷酸鍵　核糖　腺嘌呤　含氮堿基 3．(1)ADP　磷酸基團(tuán)　能量　(2)吸能反應(yīng)　(3)再生 能量　 “能量通貨”　(4)ATP ADP＋Pi＋能量 對點訓(xùn)練 1．D　[

14、螢火蟲發(fā)光是由有機物中的化學(xué)能釋放出來轉(zhuǎn)變成的光能。人提起重物是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成肌肉收縮的機械能。人的腦電波是由儀器測到的人腦所發(fā)出的電能。光合作用是把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能貯存在有機物中。] 2．C　[光合作用與化能合成作用一樣，因其產(chǎn)物C6H12O6的勢能比反應(yīng)物(二氧化碳和水)要高，為吸能反應(yīng)；氨基酸的勢能要比大分子的蛋白質(zhì)低，所以也是吸能反應(yīng)；而C項中，因反應(yīng)物糖的勢能要比產(chǎn)物二氧化碳和水的高，為放能反應(yīng)。] 知識鏈接　吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的關(guān)系 細(xì)胞中有許多吸能反應(yīng)，它們所需的能量來自于細(xì)胞中的放能反應(yīng)。那么細(xì)胞中放能反應(yīng)所產(chǎn)生的能量是怎樣被吸能反應(yīng)利用的呢？兩者之間的紐帶就是ATP。

15、 如：硝化細(xì)菌的化能合成作用： ①2NH3＋3O22HNO2＋2H2O＋能量 ②2HNO2＋O22HNO3＋能量 ③6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2 其中：①②為放能反應(yīng)，③為吸能反應(yīng)，而③的完成需①②提供能量。 方法點撥?、倬G色植物含葉綠體的細(xì)胞所進(jìn)行的光合作用為吸能反應(yīng)，所需能量來自太陽光；②是不是放能反應(yīng)所釋放的能量可直接被吸能反應(yīng)所利用呢？回答是否定的。因為這中間還必須以ATP作為媒介才能完成。 3．B　[此題考查的是ADP與ATP的相互轉(zhuǎn)化，屬于應(yīng)用層次。上述反應(yīng)式中，當(dāng)反應(yīng)向右進(jìn)行時，屬于水解反應(yīng)，酶為水解酶，釋放的能量被生命活動消耗掉；當(dāng)反應(yīng)向左進(jìn)行時，屬于合

16、成反應(yīng)，酶為合成酶，能量不再是原來的能量。所以在此能量是不可逆的，但物質(zhì)是可逆的。] 方法點撥　ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng) 反應(yīng)式 ATP→ADP＋Pi＋能量 Pi＋ADP＋能量→ATP 類型 水解反應(yīng) 合成反應(yīng) 條件 水解酶 合成酶 場所 細(xì)胞膜、葉綠體 基質(zhì)、細(xì)胞核等 細(xì)胞溶膠、線粒體、 葉綠體的類囊體膜 能量轉(zhuǎn)化 放能 貯能 能量去向 各種生命活動消耗 儲存于ATP中 綜上所述，對反應(yīng)式“ATP ADP＋Pi＋能量”在生物體內(nèi)的過程可判斷為“物 質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的，且酶也是不相同的”。 4．(1)ATP　(2)螢火

17、蟲的熒光是由ATP釋放的能量轉(zhuǎn)化而成的　(3)ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成光能 解析　ATP是生物體內(nèi)的直接能源物質(zhì)，它釋放的能量可以直接轉(zhuǎn)化成光能、電能、機械能等。 知識鏈接　ATP中能量的轉(zhuǎn)化 ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)化成其他各種形式的能量，用于生物體的各項生命活動。這些形式主要有： (1)機械能。生物體內(nèi)的細(xì)胞以及細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的運動所消耗的能量就是機械能。例如，肌細(xì)胞的收縮、細(xì)胞分裂期間染色體的運動等。 (2)電能。生物體內(nèi)神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)和某些生物產(chǎn)生生物電，形成的就是電能。 (3)滲透能。細(xì)胞的主動轉(zhuǎn)運是逆濃度梯度進(jìn)行的，消耗的能量也是來自ATP。 (4)化學(xué)能。在生物體的物

18、質(zhì)代謝中，到處都需要ATP轉(zhuǎn)化的化學(xué)能。 (5)光能。目前關(guān)于生物發(fā)光的生理機制還沒有完全弄清楚，但是已知道，用于發(fā)光的能量仍然直接來源于ATP。 歸納提升　生物體內(nèi)的能源物質(zhì)總結(jié) (1)細(xì)胞中重要的能源物質(zhì)——葡萄糖； (2)植物細(xì)胞中貯存能量的物質(zhì)——淀粉； (3)動物細(xì)胞中貯存能量的物質(zhì)——糖元； (4)生物體內(nèi)貯存能量的物質(zhì)——油脂； (5)生物體進(jìn)行各項生命活動的主要能源物質(zhì)——糖類； (6)生物體進(jìn)行各項生命活動的直接能源物質(zhì)——ATP； (7)生物體進(jìn)行各項生命活動的最終能源——太陽能。 課后作業(yè) 1．C　2.A 3．C　[細(xì)胞為一開放的生命系統(tǒng)，它與周圍

19、的環(huán)境既有物質(zhì)的交換也有能量的交換。] 4．D 5．D　[高等動物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的過程僅有細(xì)胞呼吸，而高等植物產(chǎn)生ATP的過程有光合作用和細(xì)胞呼吸。] 6．D　[由反應(yīng)式ATP ADP＋Pi＋能量可知，當(dāng)體內(nèi)ADP含量偏高時，一定是ATP分解釋放能量用于生命活動，也就證明此時細(xì)胞內(nèi)缺少能量。所以A項可排除；B項中“葡萄糖多被用以合成糖元”是在能量過剩時，與題目相矛盾，也可排除。] 7．D　[兩者之間的相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式為：ATP ADP＋Pi＋能量。] 8．C　[光合作用是吸能反應(yīng)，因此其產(chǎn)物(糖)含能較多，反應(yīng)物(二氧化碳和水)含能較少。細(xì)胞呼吸是放能反應(yīng)

20、，因此其反應(yīng)物(糖)含能較多，生成物(二氧化碳和水)含能較少。] 9．A　[活細(xì)胞中不停地進(jìn)行代謝，所以ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化就會不斷地進(jìn)行，ATP與ADP是兩種不同的物質(zhì)，并且ATP在生物體內(nèi)含量較低，之所以能滿足生命活動的需要就是因為ATP和ADP不斷的相互轉(zhuǎn)化，酶是能夠保障生物體各項生命活動在常溫常壓下快速順利地進(jìn)行的必要條件。] 10．B　[ADP含量增加，是生命活動消耗ATP所導(dǎo)致的。水、甘油進(jìn)出細(xì)胞屬物質(zhì)擴散，不消耗能量，而物質(zhì)的合成過程需要消耗ATP。] 11．B　[ATP是生物體生命活動的直接能源物質(zhì)，合成ATP時所需的能量主要來自細(xì)胞呼吸分解有機物所釋放的能量，另外還

21、可來自光合作用。] 12．D　[本題考查對ATP和ADP之間相互轉(zhuǎn)化知識的理解和掌握。由圖中能量的方向可以看出，A為ATP，B為ADP；能量1來自ATP中高能磷酸鍵的水解所釋放的化學(xué)能，能量2在動物體內(nèi)來自有機物氧化分解釋放的化學(xué)能，在植物體內(nèi)除來自有機物氧化分解所釋放的化學(xué)能外，還可來自光能；酶1和酶2分別是水解酶和合成酶；X1和X2是同一種物質(zhì)Pi。] 13．B　[這是一道綜合分析ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的題目，有一定的難度，解題時應(yīng)從以下兩方面入手：(1)生物體進(jìn)行的“ATPADP＋Pi＋能量”的過程和“ADP＋Pi＋能量ATP”的過程是兩個截然不同的生理過程，它們發(fā)生的位置、所需

22、的酶是不同的；也正是因為兩個過程是在不同的場所、不同的酶作用下完成的，所以就不存在動態(tài)平衡問題，故A項、C項不對。(2)植物細(xì)胞可以通過光合作用產(chǎn)生ATP和消耗ATP，也可以通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生ATP，而動物細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，所以D項不對。] 14．(1)2　(2)細(xì)胞呼吸　光合作用　(3)生命活動　(4)儲存在ATP中的高能磷酸鍵中的化學(xué)能　(5)不一樣，因為①和②是兩個不同的反應(yīng)，而酶具有專一性　(6)合成ATP　各項生命活動　不可逆的　可逆的 解析　本題主要考查ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用。注意從條件、場所、能量來源和去路分析，ADP與ATP的相互轉(zhuǎn)化是不可逆反應(yīng)。 7