细胞中的能源 从化学能到生物能
生命科学中的生物能源研究
生命科学中的生物能源研究生物能源是指通过生物体内的化学过程将太阳能转化为可使用的能量。
在生命科学的研究领域中，生物能源成为了一项重要课题，涉及到生物能源的产生、利用与转化等方面。
本文将介绍一些关于生命科学中的生物能源研究的重要内容。
一、生物能源的产生机制生物能源的产生主要依赖于光合作用和细胞呼吸的过程。
光合作用是指植物和一些藻类利用太阳能将无机物质（如水和二氧化碳）合成有机物质（如葡萄糖），并释放出氧气的过程。
这个过程中，光合细胞利用叶绿素和其他辅助色素吸收太阳能，并通过光合色素复合体将能量转化为电子能，最终通过电子传递链生成ATP（三磷酸腺苷）。
另一方面，细胞呼吸是将有机物质在细胞中的线粒体中通过氧化解析反应进行有氧呼吸，并释放出能量的过程。
这个过程中，有机物被氧化解析为二氧化碳和水，释放出大量的能量。
因此，光合作用和细胞呼吸是维持生物能源的重要过程。
二、生物能源的利用途径生物能源的利用途径主要包括食物链、生物燃料和生物电池等。
食物链中，生物通过摄食其他生物来获取能量，并将这部分能量转化为自身的生物能量。
食物链中的能量传递呈级联结构，从植物到草食动物到食肉动物，能量逐步转化，使得能量得以利用和保存。
生物燃料是指利用生物质材料进行能量转化的方法。
这些生物质材料可以是农作物秸秆、林木废弃物、动物粪便等。
通过生物燃料的转化过程，如发酵或热解，可以获得生物能源，例如生物气体、生物柴油、生物乙醇等。
生物燃料的有效利用对减少化石能源的使用、保护环境和可持续发展具有重要意义。
生物电池是利用微生物酶和微生物电化学反应将化学能转化为电能的一种新型能源转化方式。
微生物电化学反应是指微生物通过氧化还原反应将有机废弃物转化为电子，同时产生电流。
这种生物电池可以广泛应用于废水处理、能源回收和电能生产等领域。
三、生物能源转化的未来发展方向随着能源需求的不断增加和化石能源的有限性，生物能源的研究与应用逐渐成为了热点领域。
在生命科学研究中，生物能源的转化和利用仍面临一些挑战。
生物能量转换过程
生物能量转换过程生物能量转换是指生物体内发生的一系列化学反应，将食物中的化学能转化为生物体利用的能量。
这个过程涉及到多个生物分子和酶的参与，是生物体维持生命活动所必需的重要过程。
生物能量转换的过程可以分为三个主要步骤：消化、呼吸和细胞呼吸。
首先，消化是指将食物分解成小分子以便吸收利用的过程。
在消化过程中，摄入的食物被机械化和化学化处理。
机械化包括咀嚼、胃肠蠕动等，通过这些过程将食物切碎并与消化液混合。
化学化处理包括酶的作用，通过酶的催化作用使食物中的大分子物质（如蛋白质、碳水化合物和脂肪）被分解成小分子物质（如肽、葡萄糖和脂酸）。
这些小分子物质可以被吸收到血液中，进一步供给给细胞使用。
接下来，吸收的小分子物质进入细胞，通过呼吸过程进一步转化为能量。
呼吸是指通过有氧呼吸产生的化学反应，将小分子物质完全氧化为二氧化碳、水和能量。
首先，葡萄糖分子被分解成两个分子的丙酮酸，这个过程称为糖酵解。
接着，丙酮酸进一步被氧化为二氧化碳、水和大量的能量。
这个过程称为三羧酸循环和氧化磷酸化。
在三羧酸循环中，丙酮酸被进一步分解成二氧化碳和水，在氧化磷酸化过程中，氧化合成的能量通过酶的作用转化为细胞内能源物质ATP。
ATP是细胞内的主要能源供应物质，用于支持生物体的各种代谢活动。
此外，在没有氧气的环境下，生物体也能够通过厌氧呼吸过程转化能量，但这个过程效率较低。
最后，细胞呼吸是指利用在呼吸过程中生成的能量进行细胞代谢活动的过程。
细胞中的各种代谢活动，如合成、运输、传导等，都需要能量的支持。
这些活动通过ATP的水解反应来获得能量，ATP分子在水解反应中会释放出一个磷酸根离子（Pi），从而释放出能量供给细胞活动使用。
当ATP被水解成ADP（腺苷二磷酸）和Pi时，ADP可以通过细胞代谢再生为ATP，以维持细胞内的能量供应。
总的来说，生物能量转换是生物体在食物摄取后将化学能转化为能量的过程。
通过消化、呼吸和细胞呼吸三个步骤，食物中的分子被分解并进一步氧化为二氧化碳、水和能量。
高中生物 第三单元 细胞的新陈代谢 第二章 细胞能量的来源与转变 第四节 从化学能到生物能素材 中图版必修1
第三单元细胞的新陈代谢第二章细胞能量的来源与转变第四节从化学能到生物能简介“从化学能到生物能”我们知道，物质的燃烧需要氧气，发现这一现象的是法国化学家拉瓦锡。
拉瓦锡还曾经把生物的呼吸作用比作碳和氢的缓慢燃烧过程。
拉瓦锡的这一说法有道理吗？呼吸作用能够像燃料燃烧那样剧烈吗？让学生思考和论。
葡萄糖是细胞中的主要能源物质，在前面的学习中我们已经认识到这一点，细胞的生命活动离不开能量，许多化学反应都需要耗能，葡萄糖作为主要能源物质是怎样被细胞利用的呢?引入新课，发现问题。
如同我们生活的环境一样，细胞要生活在常温、常压下，这就意味着在细胞内葡萄糖不可能通过燃烧释放出能量。
在细胞中应该有一个类似葡萄糖燃烧的过程，可以将葡萄糖分子中的能量释放出来，但又不伤及细胞。
又由于生命过程是持续不断的，需要葡萄糖将储存的能量逐步地、缓慢地释放，随时地被细胞利用。
科学家发现在细胞中的确存在这样的过程，这就是细胞的呼吸作用。
启发学生对比燃烧有机物释放能量和细胞内利用有机物中的能量之间的异同，产生认知冲突，提高思维兴奋性，继续学习。
观察现象，思考问题。
附：“呼吸作用”科学发现和研究的一个事例1. 酒精和乳酸的生成发酵是人类最早研究的现象，五千年前就开始了。
18世纪，化学家们开始研究发酵现象。
1810年，法国化学家吕萨克(G．Lussac)在前人研究的基础上，对酒精的发酵过程作了如下推导：1个葡萄糖分子通过发酵过程分解为2个乙醇分子和2个二氧化碳分子。
C6H1206→2C6H50H+2C06+能量19世纪30年代，德国博物学家施旺证实跟发酵有关的酵母是活的细胞。
1857年，法国生物学家巴斯德(L．Pastuer)认为，发酵作用就是“不用空气的生命”。
20世纪初，英国化学家哈登(A．Hardon)和扬(L．J．Young)发现，发酵过程中无机磷酸盐逐渐消失，据此推论，发酵与无机磷酸将糖磷酸化有关，并且第一步是生成6-磷酸葡萄糖。
此后经过20年的努力，人们终于搞清了发酵的全过程。
高中生物细胞的能量知识点
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。
高考生物一轮复习第四单元细胞的能量供应与利用第7讲细胞中的能源从化学能到生物能创新备考学案中图版
第7讲 细胞中的能源 从化学能到生物能[最新考纲] 1.ATP 在能量代谢中的作用（Ⅱ）。
2.细胞中的糖类（Ⅱ）。
3.细胞中的脂质（Ⅱ）。
4.细胞呼吸（Ⅱ）。
5.实验：探究酵母菌的呼吸方式。
考点一 细胞中的ATP （5年7考）1.组成元素C 、H 、O 、N 、P 。
2.分子结构（1）分子结构简式：A —P ～P ～P （简写） （2）组成图解（填出各部分名称）由结构式可看出，ATP 的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷、二个高能磷酸键、三个磷酸基团。
3.ATP 的主要功能细胞内的一种高能磷酸化合物，是细胞生命活动所需能量的直接来源。
4.ATP 和ADP 的相互转化 （1）转化基础ATP 的化学性质不稳定，远离腺苷（A ）的高能磷酸键容易断裂和重建。
（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（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。
6.ATP产生量与O2供给量的关系分析1.若用上图模式表示哺乳动物成熟红细胞中ATP产生量与O2供给量关系，应如何绘制？提示如图所示2.ATP是细胞中“唯一”的直接能源物质，对吗？提示不对，除ATP外细胞中直接能源物质还有GTP、CTP、UTP等。
下列几种常见化合物的化学组成中，请写出“○”中所对应的含义。
提示①一磷酸腺苷AMP，也表示腺嘌呤核糖核苷酸，②腺嘌呤，③DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸，④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，⑤腺苷，⑥腺苷，⑦DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸，⑧转运RNA中的腺嘌呤。
生物能量转化
生物能量转化生物体能量转化是指在生物体内，通过一系列复杂的生物化学反应将一种形式的能量转化为另一种形式的过程。
这个过程在生命的各个层面都起到重要作用，从细胞内的能量转换到整个生态系统的能流，都是通过生物能量转化实现的。
1. 光合作用：太阳能转化为化学能光合作用是生物能量转化的关键过程之一。
在植物、藻类和某些细菌中，叶绿素等色素能够吸收太阳能，并将其转化为化学能。
光合作用产生的能量被转化为葡萄糖等有机物质，同时释放氧气。
这些有机物质被生物体用来进行细胞呼吸和其他生物化学反应，从而提供能量。
2. 细胞呼吸：有机物质转化为化学能细胞呼吸是生物能量转化的另一个重要过程。
在细胞呼吸中，有机物质（如葡萄糖）被分解为二氧化碳和水，同时释放化学能。
这些能量被细胞用来合成三磷酸腺苷（ATP），提供细胞所需的能量。
细胞呼吸有三个主要阶段，包括糖酵解、Krebs循环和氧化磷酸化。
3. 食物链和食物网：能量传递和转化生态系统中的生物之间通过食物链和食物网相互联系，能量在其中被传递和转化。
食物链描述了食物的传递过程，而食物网则更全面地表示了生态系统中所有生物之间的相互关系。
能量在食物链和食物网中不断流动，且随着每个级别的捕食者获取食物而转化。
4. 其他能量转化过程除了光合作用、细胞呼吸和食物链/食物网，生物体还通过其他过程进行能量转化。
例如，动物体内的肌肉运动将化学能转化为机械能；植物的生长和发育过程中，能量被用于合成细胞壁、细胞质和其他组织。
另外，一些特殊的细菌还能利用化学能进行能量转换，如氧化硫细菌利用硫化氢进行化学反应。
总结：生物能量转化是生命活动的基础，通过光合作用、细胞呼吸、食物链/食物网等过程将能量从一种形式转化为另一种形式。
这些过程不仅支持生物体的生存和繁殖，也维持了整个生态系统的平衡和稳定。
对于理解生命的组成和机能，以及维护生态的健康和可持续性，生物能量转化的研究至关重要。
细胞的生物能量转换过程
储存能量：ATP是细胞内的直接能源物质，能够储存化学能并转化为机械能、电能等能量形式。
传递能量：ATP在细胞内的生物氧化过程中起着传递能量的作用，将其他物质氧化过程中释放的能量转移到需要能量的位置。
合成代谢：ATP参与细胞内的许多合成反应，如蛋白质、糖原、脂肪等的合成，提供合成所需的能量。
维持细胞正常功能：ATP是细胞正常代谢所必需的物质，缺乏ATP会导致细胞功能受损，甚至导致细胞死亡。
在能量转换过程中，细胞内的代谢反应释放的能量被用于合成蛋白质、DNA和RNA等重要分子，促进细胞的生长和分裂。
能量转换过程还参与细胞信号转导和基因表达的调控，影响细胞的分化、迁移和凋亡等过程，对于生物体的正常发育至关重要。
细胞能量转换的异常会导致细胞代谢失衡、生长和发育受阻，甚至引发疾病，如代谢性疾病、癌症等。
ATP在能量转换中的作用
光合作用：植物通过光合作用将光能转化为化学能，合成ATP
呼吸作用：动物和植物通过呼吸作用将有机物氧化分解，释放能量并合成ATP
磷酸化作用：在代谢过程中，底物分子上的特殊化学基团通过酶的作用转移到ADP上，生成ATP
氧化磷酸化：在线粒体中，电子传递链将NADH和FADH2的能量转移到氧分子上，生成ATP
信号转导通过一系列的分子事件来调节细胞的代谢活动
信号转导涉及多种细胞器之间的相互作用和信息传递
信号转导对于维持细胞内环境的稳定和细胞的正常功能至关重要
细胞代谢网络是由一系列酶促反应组成的复杂网络，负责调控能量转换过程。
细胞代谢网络通过调节酶的活性、代谢物的浓度以及代谢通量等手段，实现对能量转换过程的精确调控。
汇报人：XX
细胞的生物能量转换过程
目录
细胞中的能量转换过程
必修1：从化学能到生物能(中图版)
将酵母菌接种到一定浓度的淀粉糊溶液中，先在30℃条件下通气 6h，等菌体繁殖到一定种群数量时通入不同浓度的氧气，根据 实测其产生的酒精和放出的CO2的量精确绘制如图曲线。 你认为在O2浓度为e时发生的情况是（ A、100％的酵母菌进行无氧发酵 B、30％的酵母菌进行无氧发酵 C、60％的酵母菌进行无氧发酵 21 D、酵母菌停止无氧发酵
人、动物，马铃薯块茎和甜菜块根，乳酸菌 过程：第一阶段： 酶 C6 H12O6 2CH3COCOOH+4[H]+少量能量
第二阶段： 2CH3COCOOH+4[H] 6CO2 + 2C2 H5OH+少量能量 2C3H6O3+少量能量 酶
场所：细胞质基质
无氧呼吸中能量去路
1mol葡萄糖释放225.94KJ，有61.08KJ 转移至ATP（合成2molATP）
光合作用为呼吸作用提供物质能量，呼吸作用为 光合作用提供CO2；共同维持自然界的碳循环
2、［H］和ATP来源去路
光合作用 呼吸作用
来
源 去
［H］
叶绿体囊状结构薄 膜上光反应中水光 解
细胞质基质中C6H12O6 的分解 、线粒体中 C3H4O3与H2O的分解
路
来 源
叶绿体基质中以 在线粒体中还原 NADPH形式还原 O2产生H2O 暗反应中C3 光反应中ADP在叶 细胞质基质C6H12O6的分 绿体囊状结构薄膜 解 、线粒体C3H4O3与H2O 接受光能形成ATP 的分解、［H］还原O2
叶绿体基质中 暗反应中释放 能量还原C3
ATP 去
路
水解释放能量用 于生命活动
例：图5所示在不同温度条件下被测植物光合作用同化二 氧化碳量和呼吸作用释放二氧化碳量的曲线。据图回答：
生物生物能量
生物生物能量生物能量是指存在于生物体内的能量。
生物能量主要来自于食物的化学能，通过新陈代谢过程转化为细胞所需的能量。
以下将详细介绍生物能量的来源、转化和利用。
一、能量来源1. 光合作用光合作用是植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
在光合作用中，植物通过叶绿素吸收光能，将二氧化碳和水反应生成葡萄糖等有机物质，并释放氧气。
这些有机物质储存在植物体内，成为生物能量的重要来源。
2. 呼吸作用呼吸作用是生物体利用有机物质氧化释放能量的过程。
在细胞呼吸中，有机物质被分解为二氧化碳和水，并释放出大量的能量。
这个过程一般分为有氧呼吸和无氧呼吸两种形式。
二、能量转化和利用1. ATP分子ATP（腺苷三磷酸）是生物体内能量储存和释放的主要分子。
当有机物质经过分解生成的能量释放时，一部分能量用于合成ATP分子，这种过程被称为细胞内酶促反应。
2. 能量代谢能量代谢是指细胞内各种生化反应的总称。
细胞在进行生物化学过程时，通过不同的代谢途径将有机物质分解为小分子物质，释放出能量并产生新的有机物质。
三、能量传递和食物链1. 食物链食物链是生物体之间通过食物相互联系的一种途径。
生物体通过摄取其他生物体或其产物，转化并吸收其内部的能量。
食物链通常分为植物食物链和动物食物链两种。
2. 能量捕获和转化能量传递通过各个环节进行。
植物通过光合作用从太阳能中捕获能量，动物通过摄食含有有机物质的植物或其他动物获取能量。
随着能量从一种生物向另一种生物传递，它逐渐被转化和利用。
四、生物能量在生态系统中的作用1. 保持生态平衡生态平衡是指生物体之间的相互依存和相互制约的状态。
生物能量在生态系统中的流动和转化是维持生态平衡的重要因素。
各个环节之间的能量传递保证了生态系统的稳定和健康。
2. 影响种群数量和分布生物能量在生态系统中的流动会直接影响种群数量和分布。
能量丰富的环境更有利于生物的生存和繁殖，而能量贫乏的环境则会对生物产生负面影响。
细胞生物学 第7章 细胞的能量转换线粒体和叶绿体
第七章细胞的能量转换――线粒体和叶绿体生物的基本能量来源于太阳光的辐射能。
但生物体不能直接利用太阳光的辐射能，必须先使之转换成化学能，再为生物体利用。
叶绿体通过光合作用把光能转换为化学能，并储存于糖类、脂肪和蛋白质等大分子有机物中。
线粒体是一种高效地将有机物转换为细胞生命活动的直接能源ATP的细胞器。
因此，线粒体和叶绿体是细胞内的两种产能细胞器。
线粒体和叶绿体都具有环状DNA及自身转录RNA与翻译蛋白质体系。
很多学者把线粒体和叶绿体的遗传信息系统称为真核细胞的第二遗传信息系统，或称为核外基因及其表达体系。
线粒体和叶绿体都是半自主性细胞器。
第一节线粒体与氧化磷酸化人体内的细胞每天要合成几千克的ATP，且95%的ATP是由线粒体中的呼吸链所产生，因此线粒体被称为细胞内的“能量工厂”（power plants）。
线粒体通过氧化磷酸化作用，进行能量转换，为所需要的细胞进行各种生命活动提供能量。
一、线粒体的形态结构1、线粒体的形态、大小、数量与分布1)线粒体的形状线粒体的形状各种各样，以线状和颗粒状最常见。
也可呈环形、哑铃形、枝状或其他形状。
2)线粒体的大小线粒体的一般直径为0.5-1.0um,长,1.5-3.0um。
有的长达5um（如肝细胞）或10－20 um（胰腺细胞）或40 um（人的成纤维细胞）。
3)线粒体的数量线粒体的数目由数百――数千个不等。
如利什曼原虫中只有一个巨大的线粒体，海胆卵细胞则多达30万个。
4)线粒体的分布线粒体在细胞中的分布一般是不均匀的。
二、线粒体的超微结构在电镜下观察到线粒体是由两层单位膜套叠而成的封闭的囊状结构。
主要由外膜（outer membrane）、内膜（inner membrane）、膜间隙（intermembrane）、基质（matrix）或内室（inner chamber）4部分组成。
图7－11.外膜外膜是包围在线粒体最外面的一层单位膜，光滑而有弹性，厚约6 um。
化学能与生物能的转化
生物能转化为化学 能
呼吸作用定义：生物体内的有机物在细 胞内经过一系列的氧化分解，最终生成 二氧化碳或其他产物，并释放出能量的 过程。
呼吸作用过程：糖酵解、柠檬酸循环和氧 化磷酸化
呼吸作用类型：需氧呼吸和厌氧呼吸
呼吸作用的意义：为生物体提供能量，合 成细胞所需物质。
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提高光合作用的 效率可以提高植 物的产量和品质
通过基因工程等方 法可以改良植物的 光合作用效率
储存能量：光合作用将太阳能 转化为化学能，储存在葡萄糖 中
提供有机物：光合作用将二氧 化碳和水转化为葡萄糖，为生 物提供有机物
维持碳氧平衡：光合作用吸收 二氧化碳，释放氧气，维持大
气中碳氧平衡
促进生物生长：光合作用为生 物提供能量和有机物，促进生
化学能与生物能的转 化
汇报人：XX
目录
化学能与生物能转化 的原理
化学能转化为生物能
生物能转化为化学能
化学能与生物能转化 的应用
化学能与生物能转化 的挑战与前景
化学能与生物能转 化的原理
化学能：是指物质在化学反应过程 中释放出来的能量，是能量的一种 表现形式。
转化过程：化学能可以通过一系列的化 学反应转化为生物能，例如植物通过光 合作用将太阳能转化为化学能，再通过 呼吸作用将化学能转化为生物能。
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生物能：是指生物体内储存的能量， 包括有机物中的化学能和生物体所 具有的机械能等。
意义：化学能与生物能的转化是自然 界中能量转化的重要过程，对于维持 生态系统的平衡和稳定具有重要意义。
化学能转化为生物能：通过光合作用、呼吸作用等过程，将有机物中的化学能转化为生物体 的能量。
生物的能量转化
生物的能量转化生物的能量转化是指生物体内能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
能量在生物体内主要以化学能的形式存在，并在代谢过程中不断转换。
本文将从光能转化为化学能的光合作用、化学能转化为机械能的肌肉运动以及化学能转化为热能的细胞呼吸等方面进行介绍。
一、光能转化为化学能的光合作用光合作用是绿色植物和一些蓝藻、藻类等光合生物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
在光合作用中，植物叶绿素吸收太阳能，将光能转化为植物体内的化学能。
光合作用分为光依赖和光独立两个阶段，其中光依赖阶段发生在叶绿体的基质基质内膜上，通过光合色素捕获光能，将光能转化为电子能，并将电子能储存在载体分子NADPH和ATP中；光独立阶段发生在光独立小体中，利用储存的ATP和NADPH，将二氧化碳转化为有机物质。
光合作用不仅为生物提供了能量来源，也释放出氧气，维持了地球上的生态平衡。
二、化学能转化为机械能的肌肉运动肌肉运动是生物体内化学能转化为机械能的过程。
肌肉是由肌纤维组成的，其中肌纤维由蛋白质形成。
在肌肉收缩过程中，肌肉纤维中的三磷酸腺苷（ATP）分解为二磷酸腺苷（ADP）和无机磷酸盐，释放出化学能；然后，ADP和磷酸经过反应合成ATP，将化学能储存起来。
当机体需要进行肌肉运动时，储存在肌纤维中的ATP被分解为ADP和磷酸，释放出大量的化学能，化学能作用于肌纤维，使肌纤维收缩，推动身体进行各种动作。
三、化学能转化为热能的细胞呼吸细胞呼吸是生物体内化学能转化为热能的过程。
细胞呼吸分为糖酵解和线粒体呼吸两个阶段。
糖酵解是在细胞质内进行的，将葡萄糖分解为乳酸或酒精，产生少量ATP和热能；线粒体呼吸发生在线粒体内，将葡萄糖和氧气反应，生成二氧化碳、水、大量ATP和热能。
细胞呼吸是生物体内充分利用食物中的化学能的过程，产生的热能可以维持体温以及人体各器官的正常功能。
综上所述，生物体内能量的转化涉及多个过程，其中光合作用将光能转化为化学能，为生物提供能量来源；肌肉运动将储存的化学能转化为机械能，推动身体进行各种动作；细胞呼吸将食物中的化学能转化为热能，维持体温和生物体各器官的正常运行。
能量守恒定律在生物系统中的应用
能量守恒定律在生物系统中的应用能量守恒定律是物理学中一个基本的定律，它指出在一个封闭系统中，能量不会被创造或者消失，只会从一种形式转化为另一种形式。
这个定律也适用于生物系统，生物体能够通过各种途径获取能量，并在身体中进行转化和利用。
本文将探讨能量守恒定律在生物系统中的应用，包括能量的获取、转化和利用。
首先，生物体通过摄取食物和呼吸等方式获取能量。
食物是生物体获取能量的重要来源，其中包含了碳水化合物、脂肪和蛋白质等营养物质。
当我们食用食物后，其中的营养物质被消化吸收到血液中，然后转运到细胞中。
在细胞内，这些营养物质被进一步分解为小分子，释放出大量的能量。
此时，能量守恒定律得到了验证，食物中的化学能被转化为细胞内的生物能。
其次，生物体需要将获取到的能量转化为可利用的形式。
在细胞内，能量被转化为三磷酸腺苷（ATP）的化学能。
ATP是细胞内的能量“货币”，它能够储存和释放大量的化学能。
当细胞需要能量时，ATP分子会被水解，释放出其中的化学能。
这个过程被称为ATP酶作用。
此时，能量守恒定律再次得到了验证，化学能被转化为细胞内的生物能。
最后，生物体利用细胞内的能量进行各种生命活动。
无论是呼吸、运动、生长还是繁殖，这些生命活动都需要能量的参与。
例如，呼吸是体内氧气与营养物质进行氧化反应的过程，通过这个过程细胞产生能量。
而运动则需要肌肉收缩，这需要能量供给。
生长和繁殖是维持生物体正常功能的过程，也需要大量的能量支持。
这些生命活动都遵循能量守恒定律，能量的转化和利用使得生物体能够维持正常的生命活动。
除了上述的基本过程，生物系统中还存在一些特殊的能量转化和利用机制。
例如光合作用是植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
在这个过程中，太阳能被转化为生物能。
此外，生物体还可以利用化学能转化为电能，例如在细胞膜上存在一些特殊的离子泵，它们能够使用化学能将离子转运，并产生电势差。
这些特殊的能量转化和利用机制使生物系统更加多样和复杂。
生物能量储存形式及其转换过程
生物能量储存形式及其转换过程生命活动需要大量的能量来维持，而这些能量主要来自于食物。
生物体需要将食物中的化学能转化为生物能，再将其储存下来。
不同生物体的能量储存形式和转换过程也有所不同。
1.生物能的储存形式生物能的主要储存形式有三种：ATP、糖和脂肪。
ATP(腺苷三磷酸)是一种高能化合物，是细胞内主要的能量分子。
当食物中的化学能被转换为生物能时，它也被储存到ATP中。
ATP的储存能力很小，但其释放能量的速度非常快，因此它是人体能量补充的主要方式。
ATP的合成需要能量输入，常见的合成方式有糖原和脂肪酸分解途径。
糖是一种含有较高能量的分子，它是人体主要的燃料之一。
人体储存糖的方式多种多样，其中最主要的是肝内和肌肉内的糖原。
糖原的形式与淀粉类似，但其结构较为复杂，能够更容易地分解为糖分子以供身体使用。
脂肪是一种能量含量非常高的分子，可以提供长时间的稳定能量。
脂肪的主要储存形式有三种：葡萄糖，三酸甘油酯和胆固醇酯。
其中，三酸甘油酯是最重要的存储形式，在脂肪细胞中形成“脂肪滴”，提供动物长时间的能量支持。
2.生物能的转换过程生物能的转换过程有两个基本规则：一是能量可以从一种形式转换为另一种形式，但不可消失；二是越高级的生物体，所需的养分越丰富，产生的废物也越多。
一个完整的生物能转换过程通常包括三个步骤：消化、吸收和新陈代谢。
消化是指细胞将食物中的大分子物质分解成小分子物质的过程。
消化过程中涉及到多种酶的作用，例如唾液酶、胃酸和胰腺酶等。
这些酶将食物中的蛋白质、碳水化合物和脂肪分解成小分子营养物质。
吸收是指小分子营养物质通过肠道黏膜被吸收到血液中的过程。
小肠是吸收营养物质的主要器官，其中对于多种营养物质的吸收具有专门的细胞组织。
例如，葡萄糖通过肠道上皮细胞的胰岛素介导进行吸收；氨基酸通过多种载体进行吸收。
新陈代谢是指营养物质和氧气在细胞内进行反应，最终产生能量和废物的过程。
新陈代谢过程包括两种类型反应：分解代谢和合成代谢。
从物理学角度看人体的能量转化
从物理学角度看人体的能量转化人体的能量转化是一个复杂而神奇的过程，从物理学的角度来看，可以通过热力学和能量守恒定律来解释。
本文将从这两个方面来探讨人体的能量转化。
一、热力学角度热力学是研究能量转化和能量传递的学科，它可以用来解释人体内部的能量转化过程。
人体内部的能量转化主要包括食物的消化吸收、新陈代谢和运动等。
1. 食物的消化吸收当我们摄入食物时，食物中的化学能被人体吸收利用。
在消化过程中，食物被分解成小分子，如葡萄糖、脂肪和氨基酸等。
这些小分子进入血液循环后，被运输到各个细胞中，供细胞进行能量代谢。
这个过程可以看作是化学能转化为生物能的过程。
2. 新陈代谢新陈代谢是指维持人体正常生理功能所需的能量转化过程。
它包括两个方面：有氧代谢和无氧代谢。
有氧代谢是指在氧气存在的情况下，将食物中的化学能转化为细胞内的三磷酸腺苷（ATP），供细胞进行各种生理活动。
无氧代谢是指在氧气不足的情况下，通过乳酸发酵将食物中的化学能转化为能量。
3. 运动运动是人体能量转化的重要方式之一。
当我们进行运动时，肌肉需要能量来进行收缩和运动。
这些能量主要来自于食物的消化吸收和新陈代谢过程。
在运动过程中，肌肉细胞通过有氧代谢和无氧代谢将食物中的化学能转化为机械能，从而使我们能够进行各种运动活动。
二、能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它表明能量在一个封闭系统中是守恒的，即能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
人体可以看作是一个封闭系统，因此人体内的能量转化也符合能量守恒定律。
1. 食物的能量转化当我们摄入食物时，食物中的化学能被人体吸收利用。
这些化学能在消化吸收过程中转化为生物能，供细胞进行各种生理活动。
在这个过程中，食物的化学能转化为细胞内的能量，同时也会有一部分能量以热能的形式散失。
2. 新陈代谢的能量转化新陈代谢是人体内能量转化的重要过程之一。
在新陈代谢过程中，食物中的化学能被转化为细胞内的能量，供细胞进行各种生理活动。
《从化学能到生物能》课件
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21世纪初，生物能开始用于生产生物柴油
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21世纪中叶，生物能开始用于生产生物乙醇
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21世纪末，生物能开始用于生产生物天然气
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22世纪初，生物能开始用于生产生物氢气
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22世纪中叶，生物能开始用于生产生物甲烷
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22世纪末，生物能开始用于生产生物氨气
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23世纪初，生物能开始用于生产生物甲醇
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23世纪中叶，生物能开始用于生产生物乙醇
从化学能到生物能
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01
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02
03
生物能的兴起
04
05
生物质能源的未来展望
化学能的发展历程 从化学能到生物能的转变
01
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02
化学能的发展历程
早期化学能的利用
火：人类最早利用的化学能形式，用于取暖、照明和烹饪 石油：古代人类开始利用石油作为燃料，用于照明和取暖 煤炭：工业革命时期，煤炭成为主要的化学能来源，用于发电和工业生产 石油化工：20世纪初，石油化工产业兴起，化学能的利用更加广泛和深入
生物质气化：将生物质转化 为可燃性气体，如甲烷、氢 气等
生物质液化：将生物质转化 为液体燃料，如乙醇、生物 柴油等
生物质热解：将生物质在 高温下分解为气体、液体 和固体产物，如生物炭、 生物油等
生物质能的应用：可替代化 石燃料，减少温室气体排放， 提高能源效率
生物质能源的应用前景
可再生能源：生物 质能源是可再生能 源，具有可持续性
生物质能源的社会意义：生物质能源可以减少对化石燃料的依赖，降低温室气体排放，有助于 减缓全球气候变化。
生物质能源的就业机会：生物质能源产业的发展可以创造大量的就业机会，促进地方经济发展。
生物中考常见问题解析生物能量转化
生物中考常见问题解析生物能量转化生物能量转化是生物学中一个重要的概念，也是中考常见的问题之一。
以下将从不同角度解析生物能量转化相关问题。
一、什么是生物能量转化？生物能量转化指的是生物体内将一种形式的能量转换为另一种形式的过程。
生物通过食物链摄取食物，将其化学能转化为生物可用的能量（生物能），同时在生命活动中产生的能量也会转化为其他形式的能量。
二、生物体内的能量转化过程有哪些？1. 光合作用：光合作用是植物和某些细菌在光的作用下将二氧化碳和水合成有机物，并伴随着释放氧气的过程。
光合作用是能量的转化过程，将太阳能转化为化学能。
2. 细胞呼吸：细胞呼吸是生物体内将有机物分解为二氧化碳和水，并伴随着释放能量的过程。
细胞呼吸将化学能转化为细胞可用的能量，是生物体获取能量的重要途径。
3. 发酵：有些微生物在没有氧气的条件下进行代谢活动，通过发酵将有机物转化为能量。
发酵是能量转化的一种方式，但与细胞呼吸相比，产能较低。
4. 动物消化：动物通过消化将食物中的优质养分分解吸收，并合成适合自身利用的物质。
消化过程是能量从食物转移到生物体内的重要途径。
三、为什么生物需要能量转化？生物体的生命活动，如生长、分解、合成、运动等，都需要能量的参与和供应。
通过生物能量转化，生物体能够从外界获得能量并转化为自身所需的能量，维持生命活动的进行。
四、生物能量转化的意义和应用1. 维持生命活动：生物能量转化是维持生物体正常生命活动的基础，确保细胞内各种代谢反应的进行。
2. 调节生物体功能：生物能量转化中释放的能量可以用于维持机体恒温、运动和各种生理功能的调节。
3. 研究生物过程：生物能量转化是研究生物体代谢、生态和进化等方面的重要途径，对于实际应用中的农业、医学和环境保护等领域也具有重要意义。
总结：生物能量转化是生物体内能量转换的过程，涉及到光合作用、细胞呼吸、发酵和动物消化等多个方面。
生物体需要能量转化来维持生命活动的进行，调节功能以及适应环境变化。
高中生物第三单元细胞的新陈代谢第二章细胞能量的来源与转变第四节从化学能到生物能教案中图版必修1
第三单元第二章第四节从化学能到生物能一、教材分析：本课是《普通高中课程标准实验教科书生物学（必修一）分子与细胞》第三单元第二章第四节的内容，本节内容是必修一中相当重要的一部分，是在前面学习了线粒体的结构、功能；蛋白质的合成、运输、光合作用的内容之后的知识的延伸和发展，尤其是与光合作用的知识形成完整的知识体系。
同时也为今后学习其他生命活动及规律奠定基础。
二、学情分析：细胞呼吸是一个微观的化学反应过程，学生理解起来可能有一定的困难，需要教师借助于多媒体课件等手段把细胞呼吸的过程直观形象地表示出来，帮助学生理解。
高中学生一个显著的特点是求知欲旺盛，自学能力较强，因此可尝试引导学生对细胞呼吸的知识进行归纳总结以及对两种呼吸方式进行比较，提高学生分析总结以及表达的能力。
三、教学目标1.知识目标（1）识记呼吸作用的概念、类型、场所、生理意义.（2）理解有氧呼吸与无氧呼吸的概念、总反应式和过程，区别、联系及呼吸作用的意义。
2.能力目标（1）通过引导学生分析有氧呼吸的过程，培养学生分析问题的能力。
（2）通过学生讨论对比有氧呼吸和无氧呼吸的异同，培养学生对相关知识进行分析比较的思考能力。
3.情感目标（1）在教学中，通过分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系，渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性，使学生逐步学会运用发展变化的观点认识生命，培养学生用辩证统一的观点思考问题，能通过事物的现象看事物的本质。
（2）在教学中，通过联系生产、生活等实际，激发学生学习生物学的兴趣，培养学生关心科学技术的发展，关心社会生活的意识和进行生命科学价值观的教育。
四、学习重点和难点1．学习重点有氧呼吸的过程及原理。
2．学习难点（1）细胞呼吸的原理和本质。
（2）探究酵母菌细胞的呼吸方式。
五、教学方法讲授法；合作探究法；讨论法。
六、课时安排2课时。
七、教学用具1.多媒体课件（PPT）。
2.实验材料和器具：酵母培养液；液体石蜡油、0.1 g/mL葡萄糖液；保温瓶、温度计、棉花等。
高中生物第三单元细胞的新陈代谢第二章细胞能量的来源与转变第四节从化学能到生物学案中图版必修1
高中生物第三单元细胞的新陈代谢第二章细胞能量的来源与转变第四节从化学能到生物学案中图版必修11、探究酵母菌的细胞呼吸方式，培养学生获得、分析、应用信息的能力2、说出线粒体的结构，概述线粒体的功能，分析线粒体与功能相适应的结构特点3、阐述细胞呼吸的化学过程，认识活细胞中物质、能量和信息变化的统一性4、举例说明无氧呼吸和有氧呼吸的异同，解释有氧呼吸是生物体得能量的主要代谢途径，认同生命活动过程不是孤立的而是有机联系的观点重点导学：生物体获得能量的主要代谢途径是_____________一、细胞呼吸的类型1、探究活动线粒体1、线粒体的形态：绝大多数呈___________ 、2、线粒体的结构：由内外两层膜围成，外膜使线粒体与周围的_____________分开，内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成______，使___________________大大增加。
嵴的周围充满了液态的_____________，内含少量的_________________。
与有氧呼吸有关的酶分布在________________________ 。
3、线粒体的数量：线粒体普遍存在于动植物细胞中，各种细胞所含的线粒体的数量差异很大，这与细胞的_________、_________有关。
同一细胞中，往往在______________ 的部位线粒体比较集中。
三、细胞呼吸的过程1、有氧呼吸有氧呼吸最常利用的有机物是有氧呼吸的三个阶段第一阶段场所过程第二阶段场所过程第三阶段场所过程总的反应式：在生物体内1mol葡萄糖经过彻底氧化分解可以释放出___________的能量，其中有______ 左右的能量贮存在ATP中，其余的能量以___________的形式散失。
2、无氧呼吸场所：过程：第一阶段第二阶段无氧呼吸的反应式：在生物体内1mol葡萄糖分解成乳酸后可以释放出___________的能量，其中有______ 左右的能量贮存在ATP中，其余的能量以___________的形式散失。
细菌生化反应的原理
细菌生化反应的原理细菌生化反应是指细菌在生命活动过程中产生的一系列化学反应。
细菌是一类微型单细胞生物，它们具有很高的生物活性，能够进行各种新陈代谢过程，包括物质的分解、合成和能量的转化等。
这些生化反应是细菌生存和繁殖的基础，也是细菌与环境相互作用的重要方式。
细菌生化反应的原理可以从以下几个方面来介绍：1. 营养物质的分解细菌通过分解有机物质来获取能量和必需的营养物质。
它们能够分解复杂的有机化合物，如蛋白质、多糖和脂肪等，将它们转化为较简单的分子，如氨基酸、糖类和脂肪酸等。
这些分解反应主要通过酶的作用来完成，酶能够加速化学反应的进行，使分解过程更加高效。
2. 营养物质的合成细菌还能够通过合成反应来合成必需的有机物质。
它们可以利用分解产生的简单分子，如氨基酸和糖类等，通过一系列的化学反应逐步合成更复杂的有机化合物，如蛋白质和核酸等。
这些合成反应不仅需要能量的供应，还需要特定的酶的参与。
3. 能量的转化细菌能够将化学能转化为生物能，并用于维持生命活动。
细菌通过氧化还原反应将有机物质中的化学能转化为三磷酸腺苷（ATP）的能量，ATP是细胞内常见的能源分子，能够驱动细胞的各种代谢反应。
细菌还能够利用光合作用将光能转化为化学能，这是一种特殊的能量转化方式。
4. 代谢产物的释放细菌在进行生化反应的过程中会产生一些代谢产物，如二氧化碳、水和废物等。
这些代谢产物需要及时释放出去，以维持细胞内外环境的稳定。
细菌通过细胞膜上的通道蛋白和转运蛋白等途径将代谢产物排出细胞，以保持细胞内的正常代谢。
细菌生化反应的原理是细菌生存和繁殖的基础，通过分解、合成和能量转化等反应，细菌能够获得所需的营养物质和能量，并将其转化为细胞所需的有机物质和生物能。
这些反应需要酶的参与，而酶能够加速化学反应的进行，使细菌的新陈代谢更加高效。
细菌的代谢产物也需要及时释放，以维持细胞内外环境的稳定。
细菌生化反应的研究不仅对于了解细菌的生物学特性和代谢途径具有重要意义，还对于开发新的抗菌药物和生物技术有着重要的应用价值。
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第7讲细胞中的能源从化学能到生物能考纲考情——知考向核心素养——提考能最新考纲1.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)2.细胞中的糖类和脂质(Ⅱ)3.细胞呼吸(Ⅱ)4.实验：探究酵母菌的呼吸方式生命观念ATP、糖类、脂质的结构和功能，细胞呼吸的过程，建立物质与能量观近三年考情2018·全国卷Ⅰ(1，30)、2018·全国卷Ⅱ(2，4，30)、2018·全国卷Ⅲ(5，29)、2017·全国卷Ⅰ(5，30)、2017·全国卷Ⅱ(29)、2016·全国卷Ⅰ(2，29)、2016·全国卷Ⅲ(29)科学思维ATP的合成、利用过程，细胞呼吸方式的判断科学探究探究酵母菌细胞呼吸方式考点一ATP的结构、功能和作用1.ATP的结构归纳如下：2.ATP和ADP的相互转化(1)转化基础ATP的化学性质不稳定，远离腺苷(A)的高能磷酸键容易断裂和重建。
(2)ATP和ADP的相互转化过程比较3.ATP产生量与O2供给量的关系分析教材VS高考1.高考重组判断正误(1)成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量(2018·全国卷Ⅲ，2A)()(2)叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶(2018·全国卷Ⅰ，1A)()(3)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成(2017·海南卷，5A)()(4)DNA与ATP中所含元素的种类相同(2015·全国卷，1A)()提示(1)×细胞增殖过程涉及很多生物化学反应，某些过程如DNA的复制等都会消耗能量。
(2)√(3)×淀粉水解过程中不产生ATP。
(4)√2.深挖教材(1)(中图版必修1 P54“探究活动”拓展)ATP和酶在成分上有联系吗？提示ATP水解掉两个磷酸基团后成为RNA的基本组成单位之一，某些RNA也具有催化作用，少数酶是RNA。
(2)(中图版必修1 P55图3－2－2拓展)酶与ATP在细胞代谢中有怎样的联系？提示在细胞合成代谢中需要与物质合成有关的酶，常需要ATP提供能量；在细胞分解代谢中需要与分解有关的酶，常伴随着ATP的合成；ATP自身的合成与分解必须有酶的催化。
结合ATP的结构和功能，考查科学思维能力1.(2016·全国卷Ⅰ，29)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。
用α、β和γ表示ATP或dA TP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ或dA－Pα～Pβ～Pγ)。
回答下列问题：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。
若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。
(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的________(填“α”、“β”或“γ”)位上。
解析(1)ATP水解生成ADP的过程中，断裂的是远离腺苷A的那个高能磷酸键即β位和γ位之间的高能磷酸键，即γ位磷酸基团转移到DNA末端。
要将32P标记到DNA上，带有32P的磷酸基团应在γ位上。
(2)dATP脱去β位和γ位的磷酸基团后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，即DNA的基本组成单位之一，用dA TP为原料合成DNA时，要将32P标记到新合成的DNA上，则32P应在α位。
答案(1)γ(2)α围绕ATP与ADP的相互转化，考查结构与功能观2.(2016·海南卷，11)下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是()A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加C.无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成解析含两个高能磷酸键的ATP，由一个腺苷和三个磷酸基团组成，并非DNA的基本组成单位；加入呼吸抑制剂可导致ATP生成减少，一些生命活动仍消耗ATP，ADP生成相对增加；无氧条件下丙酮酸转化为酒精的过程并不产生ATP。
答案 D3.(2018·郑州二测)红细胞膜中的Na＋/K＋—ATPase(ATP水解酶)的功能是水解ATP吸收K＋。
用一定的技术手段将红细胞细胞质置换成高浓度的K＋溶液，并将其置于极高浓度Na＋的环境中，就发生了如下图所示的生理过程。
下列相关叙述错误的是()A.实验过程Na＋、K＋离子跨膜运输应该属于主动运输B.上述生理过程还需要ADP和PiC.该实验过程中离子浓度梯度驱动了ATP的形成D.该实验证明了，不同环境条件下，同一种酶既可以催化ATP的水解，也可以催化ATP的合成解析图示过程中K＋从细胞内到细胞外和Na＋从细胞外到细胞内都是顺浓度梯度进行的，且产生了ATP，属于协助扩散，A错误；ATP的形成需要ADP和Pi，B正确；该实验过程中离子浓度梯度可以驱动ATP形成，C正确；ATP水解酶可以水解ATP，在该实验中，改变条件，Na＋/K＋—ATPase可催化ATP的合成，D正确。
答案 A细胞内产生与消耗ATP的生理过程转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP：主动运输、内吞、外排细胞质基质产生ATP：细胞呼吸第一阶段产生ATP：光反应叶绿体消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段线粒体消耗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、转录等结合创新实验，考查生命观念和科学探究能力4.(2019·河南顶级名校新高三入学检测)ATP作为细胞中的直接能源物质为细胞生命活动提供能量。
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)物质a为________，其在供能时，远离腺苷的________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，如表所示。
组别人工体系H＋是否通过Ⅰ进行转运H＋是否通过Ⅱ进行转运是否产生ATP 大豆磷脂构成的囊泡ⅠⅡ1 ＋＋＋是是产生2 ＋－＋否否不产生3 ＋＋－是否不产生注：“＋”“－”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________(填“高于”“低于”或“等于”)囊泡外的。
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。
解析(1)分析图示可知物质a为ATP，ATP作为供能物质，在供能时远离腺苷的高能磷酸键断裂，释放出大量的能量。
(2)H＋通过Ⅰ进入囊泡的过程需要光，说明该处囊泡模拟的是叶绿体中光合作用产生ATP的过程，此过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上。
(3)①第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H＋浓度高于囊泡外的H＋浓度。
②结合图示比较第1组和第3组的结果可知，伴随H＋通过Ⅱ向囊泡外转运的过程，ADP和Pi合成A TP。
答案(1)ATP高能磷酸键(2)类囊体薄膜(3)①高于②H＋通过Ⅱ向囊泡外转运考点二糖类和脂质的种类和作用1.细胞中的糖类2.细胞中的脂质提醒(1)固醇只含C、H、O，磷脂含C、H、O、N、P。
(2)葡萄糖、淀粉在叶绿体中合成；纤维素在高尔基体中合成；糖元主要存在于肝脏、肌肉细胞中；脂质主要在内质网中合成。
(3)血浆中的糖(葡萄糖)：血糖浓度为0.8～1.2 g/L，高于1.6 g/L可致尿糖。
(4)糖类是主要的能源物质。
但并非所有的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素参与细胞结构组成，不提供能量。
(5)线粒体中既不能合成葡萄糖，也不能彻底分解葡萄糖，但线粒体中可彻底分解丙酮酸。
教材VS高考1.真题重组判断正误(1)固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输(2018·全国卷Ⅱ，2B)()(2)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成(2017·海南卷，5A)()(3)人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化(2017·海南卷，5B)()(4)膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的(2016·全国卷Ⅱ，1D)()(5)脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少(2014·海南卷，2C)() 提示(1)×脂类物质进入细胞的过程属于单纯扩散。
(2)×没有ATP产生。
(3)×糖类是主要的能源物质。
(4)×甘油、脂肪酸和磷酸。
(5)×脂肪产能多。
2.深挖教材(中图版必修1 P56多糖图示拓展)(1)生命科学研究中常用“建模”方法表示微观物质的结构，图中甲～丙分别表示植物细胞中常见的三种大分子有机物，每种有机物都有其特定的基本组成单位。
则与下图中甲～丙对应完全吻合的是①～④中的哪一组？请说明理由？①多肽、RNA、淀粉②DNA、RNA、纤维素③DNA、蛋白质、糖元④核酸、多肽、糖元提示①组成RNA、DNA的基本单位分别为4种核糖核苷酸、4种脱氧核苷酸；组成淀粉、糖元、纤维素的单体都为葡萄糖；而组成多肽或蛋白质的基本单位即氨基酸约有20种，图中甲、乙、丙的单体分别有8种、4种、1种，因此，图中甲～丙可分别表示多肽、RNA、淀粉。
(2)脂肪分子可否采用上图形式表示？为什么？提示不能，脂肪只由甘油和脂肪酸构成，它并非由许多单体构成，故不属于生物大分子。
围绕糖类的种类及功能，考查生命观念1.(2018·经典高考)下列关于糖类的叙述，正确的是()A.单糖可以被进一步水解为更简单的化合物B.构成淀粉、糖元和纤维素的单体均为果糖C.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与糖链无关D.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物解析按干重计，糖类占植物体的85%～90%，故大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类，D正确；单糖不可以再被水解，A错误；构成淀粉、糖元和纤维素的单体都是葡萄糖，B错误；细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，在细胞识别中，糖链主要起着信息分子的作用，C错误。
答案 D2.(2019·广东茂名模拟)下图为糖类概念图，下列说法错误的是()A.若某种单糖A为果糖，则物质①是蔗糖B.若③是动物细胞中的储能物质，则③是糖元C.若构成物质②的碱基有胸腺嘧啶，则某种单糖A为核糖D.若④是腺嘌呤核糖核苷酸，则它可作为ATP的组成部分解析若A为果糖，果糖＋葡萄糖―→蔗糖，A正确；由单糖缩合而成的动物细胞中的储能物质是糖元，B正确；胸腺嘧啶只存在于DNA 中，不存在于RNA中，构成DNA的五碳糖A为脱氧核糖，不是核糖，C错误；ATP脱去2个磷酸基团就是腺嘌呤核糖核苷酸，D正确。