《2019-2020学年人教版生物必修一讲义：第5章 第2节 细胞的能量“通货”——ATP Word版含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年人教版生物必修一讲义：第5章 第2节 细胞的能量“通货”——ATP Word版含答案.pdf（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第第 2 节 细胞的能量节 细胞的能量“通货通货”ATP 学习目标核心素养 1简述 ATP 的化学组成和特点。 (重点) 2写出 ATP 的分子简式。 3解释 ATP 在能量代谢中的作用。 (重点) 1通过对 ATP 的结构和作用学习，形 成结构与功能相适应及物质与能量的生 命观念。 2通过对 ATP 的合成和利用的学习， 养成归纳与概括的科学思维方式。 一、ATP 分子中具有高能磷酸键 1中文名称：三磷酸腺苷。 2结构简式：APPP 符号含义 A：腺苷 核糖 腺嘌呤) P：磷酸基团 ：高能磷酸键) 3特点 (1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物， 含有2个高能磷酸键， 储存大量能量。 (2
2、)ATP 的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，远离 A 的高能磷酸键易 水解，释放出大量能量。 二、ATP 和 ADP 可以相互转化 1过程 (1)释放能量：ATPADPPi能量。 酶 (2)储存能量：ADPPi能量ATP。 酶 2能量的来源及去路 3原因及特点 (1)原因：ATP 分子中远离 A 的那个高能磷酸键很容易水解。 (2)特点：时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。 三、ATP 的利用 1列举利用 ATP 的实例 2ATP 是细胞内流通的能量“通货” (1)化学反应中的能量变化与 ATP 的关系。 放能反应：一般与 ATP 的合成相联系。 吸能反应：一般与 ATP 的水解相联系。
3、 (2)能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。 1ATP 是高能磷酸化合物，含有三个高能磷酸键。( ) 21 个 ATP 分子中含有 1 个腺嘌呤和 3 个磷酸基团。( ) 3ATP 水解时，两个高能磷酸键都断裂，生成 ADP 和 Pi。( ) 4ATP 和 ADP 的相互转化与吸能反应和放能反应联系在一起的。( ) 5ATP 与 ADP 的相互转化时刻不停地发生并且处在动态平衡之中，且是生 物界的共性。( ) 提示：1 ATP 中含有两个高能磷酸键。 2 1 个 ATP 分子中含有 1 个腺苷和 3 个磷酸基团。 3 ATP 水解时，远离 A 的高能磷酸键断裂。 4 5.
4、ATP 的结构和功能 问题探究 1根据 ATP 结构式思考下列问题： (1)图中、的结构分别是什么？ 提示：腺嘌呤、核糖、磷酸基团。 (2)腺苷是由图中哪些结构组成的？ 提示：。 (3)ATP 分子去掉 2 个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？ 提示：腺嘌呤核糖核苷酸。 (4)若 ATP 完全水解，会得到哪些成分？ 提示：腺嘌呤、核糖、磷酸。 2ATP 中的“A”与碱基中的“A”是同一种物质吗？ 提示：不是。在 ATP 中， “A”代表腺苷(腺嘌呤核糖)；在碱基中， “A”代 表腺嘌呤。 归纳总结 1ATP 的分子组成(如图) (1)元素组成：ATP 是由 C、H、O、N、P 五种元素组成的，这
5、与核酸的元素 组成是相同的。 (2)AMP 是 RNA 的基本组成单位。 (3)ATP 的结构组成可以用“1、2、3”来总结，1 表示 1 个腺苷，2 表示两个 高能磷酸键，3 表示 3 个磷酸基团。 2ATP 的结构与功能的相互关系 (1)ATP 的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP 中远离 腺苷的高能磷酸键容易水解和形成，可保证 ATP 数量的相对稳定和能量的持续供 应。 (2)ATP 在供能中处于核心地位， 许多能源物质中的能量需转移到 ATP 中才能 为生命活动供能。在生命活动中，ATP 中的能量可转化为不同形式的能量。 3生物体内的能源物质总结 (1)能源物质：糖
6、类、脂肪、蛋白质、ATP。 (2)主要能源物质：糖类。 (3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。 (4)主要储能物质：脂肪。 (5)直接能源物质：ATP。 (6)最终能量来源：太阳能。 1下列关于细胞的能量“通货”ATP 的叙述，正确的是( ) AATP 中的“T”代表胸腺嘧啶核苷酸 BATP 中远离“A”的高能磷酸键易水解 CATP 的结构简式可表示为 APPP D细胞中 ATP 的含量少，化学性质十分稳定 B ATP 中的“T”代表三个；ATP 的结构简式为 APPP。细胞中 ATP 的 含量少，化学性质活跃。 2如图表示 ATP 的结构，下列相关说法正确的是( ) Ab
7、 键断裂后形成 ADP 和 Pi B图中的 3 表示 ATP 中的字母 A C由 1、2、3 各一分子形成的物质是组成 DNA 的基本单位 Da 键断裂释放的能量可以直接用于生命活动 D 选项 A， a 键断裂后形成 ADP 和 Pi。 选项 B， ATP 中的字母 A 表示腺苷， 而题图中的 3 表示腺嘌呤。选项 C，由 1、2、3 各一分子形成的是腺嘌呤核糖核苷 酸， 它是组成 RNA 的基本单位。 选项 D， ATP 是生命活动所需能量的直接来源， a 键断裂所释放的能量可以直接用于生命活动。 ATP 与 ADP 的相互转化及利用 问题探究 1 ATP在细胞内的含量是很少的， 如成年人细
8、胞内ADP和ATP的总量仅为2 10 mg， 而一个正常成年人在静止状态下 24 h 将有 40 kg 的 ATP 发生转化。 为满足 能量需要，分析生物体是如何解决这一矛盾的？ 提示 ： ATP 与 ADP 在细胞内的相互转化是十分迅速的， 且物质可以重复利用， 因此，能满足生命活动对能量的需要。 2ATP 与 ADP 相互转化的过程是否是可逆反应？(从反应条件、能量来源和 去向、反应进行的场所分析) 提示：不是。ATP 合成的场所是细胞质基质、线粒体及叶绿体，能量来源是 化学能或光能；ATP 水解的场所是各种需能部位，能量来源于高能磷酸键。 3ATP 与 ADP 相互转化过程中有没有物质可
9、循环利用？举例说明。 提示：有，例如磷酸、水等。 归纳总结 1相互转化的原因 2相互转化的过程 (1)图示 (2)分析 光合作用和呼吸作用等放能反应与 ATP 的合成相联系，呼吸作用中释放的 能量一部分储存在 ATP 中，另一部分以热能的形式散失。 主动运输等吸能反应与 ATP 的水解相联系，所以 ATP 是直接能源物质。 3ATP 与 ADP 间的相互转化过程不可逆 反应式ATPADPPi能量 酶 能量PiADPATP 酶 类型水解反应合成反应 场所活细胞内多种场所细胞质基质、线粒体、叶绿体 能量转化放能与吸能反应相联系储能与放能反应相联系 能量来源高能磷酸键有机物和光能 能量去向用于各项生
10、命活动储存于 ATP 中 综上所述，ATP 和 ADP 相互转化的过程应判断为“物质是可逆的，能量是不 可逆的”或解释为“物质是可以循环利用的，能量是不能循环的” 。 4意义 ATP 与 ADP 的相互转化，保证了机体能量的需要。细胞内 ATP 与 ADP 相互 转化的能量供应机制，是生物界的共性。 1下图为细胞中 ATP 与 ADP 相互转化示意图，有关叙述错误的是( ) A在一个活细胞中，时刻进行着过程和 B过程和也可以发生在同一个细胞器内 C过程中需要的能量不是过程释放的 D维持人体体温的热能主要来自过程中的能量 D ATP 为直接能源物质，在一个活细胞中，时刻进行着 ATP 与 ADP
11、 的转 化过程 ； ATP的合成与水解也可以发生在同一个细胞器内， 如叶绿体 ； 过程为ATP 的合成过程，需要的能量来自呼吸作用或光合作用；维持人体体温的热能主要来 自呼吸作用释放的能量。 2对“”的叙述中，正确的是( ) A过程和过程所需的酶都是一样的 B过程的能量供各项生命活动利用，过程的能量来自糖类等有机物的氧 化分解 C过程和过程时刻发生，处于动态平衡之中 DATP 中的能量可来源于光能、热能，也可以转化为光能、热能 C 过程为水解酶催化的水解反应， 释放的能量可供各项生命活动利用， 过程为合成酶催化的合成反应，能量来源于呼吸作用中糖类等有机物的氧化分解， 在绿色植物中还可来源于光合
12、作用吸收并转化的光能，故 A、B 项错误。生物体内 ATP 的水解与合成时刻发生，处于动态平衡之中，C 项正确。ATP 中的活跃化学 能可来源于光能， 但不能来源于热能 ； ATP 中的活跃化学能可以转变为光能、 热能、 机械能、电能等多种形式的能量，D 项错误。 课堂小结 知识网络构建核心语句背诵 1ATP 的结构简式是 APP P，其中“A”表示腺苷， “P”代表磷 酸基团， “”代表高能磷酸键。 2ATP 与 ADP 相互转化的反应式 是 ATP ADPPi能量。 3 细胞内 ATP 与 ADP 的相互转化 是生物界的共性。 4合成 ATP 的途径包括光合作用 和呼吸作用。 5ATP 是
13、生命活动的直接能源物 质。 1一分子 ATP 中，含有腺苷、磷酸基团和高能磷酸键的数目依次是( ) A1、2、2 B2、3、2 C1、3、2D1、3、3 答案 C 2海洋中的鱼有发光现象，其光能由( ) A电能转变而来 BATP 转化成 ADP 时释放的化学能转变而来 C热能转变而来 D有机物进行氧化分解释放的机械能转变而来 B 生物各项生命活动所需要的直接能源来自于 ATP 的水解释放。 3萤火虫尾部发光，是荧光素接受了 ATP 中的能量后，将化学能转化成光能 所致，此化学能来自 APPP 中的哪些磷酸键( ) AB CD D ATP 的化学性质不稳定，在有关酶的作用下，ATP 中远离腺苷的
14、那个高 能磷酸键很容易水解，且水解时能释放出大量的能量供给生命活动利用。在萤火 虫体内，给荧光素提供能量的是远离腺嘌呤核苷的那个高能磷酸键。 4ADP 转化为 ATP 需要( ) APi、酶、腺苷和能量BPi、能量 C能量、腺苷和酶DPi、能量和酶 答案 D 5在活细胞中，下列循环过程永不停止地进行着，请运用所学的知识，分析 完成 M 和 N 循环中的有关问题： (1)作为生物体生命活动的直接能源物质是_，其分子结构简式为 _，在过程中，由于_键断裂而释放 出能量。 (2)在绿色植物体内与相应的生理活动是在细胞内的细胞质基质、_ 和_中进行的。 (3)A1和 A2具有_作用，在图中它们的作用分
15、别是_。 (4)在呼吸作用中，应该进行_过程，能量来自_。 (5)根 吸 收 无 机 盐 离 子 过 程 中 ， 应 该 进 行 _过 程 ， 能 量 用 于 _。 解析 (1)由图中物质转化关系可知，M 是 ATP，N 是 ADP。ATP 是生命活 动的直接能源物质，ATP 水解时远离 A 的那个高能磷酸键易断裂。ATP 的水解和 合成分别是由水解酶和合成酶催化。(2)反应过程是细胞合成 ATP 的过程，在绿 色植物细胞内合成 ATP 的主要部位是细胞质基质、 线粒体和叶绿体。 (3)反应和 过程中的酶不同，为合成酶，为水解酶，在 ATP 与 ADP 的相互转化过程中起 催化作用。(4)呼吸作用过程中应该进行的是过程(即 ATP 的合成)，所需能量来 自有机物的分解释放的能量。(5)根细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输。主动 运输需消耗代谢所产生的能量，故应进行过程。 答案 (1)M APPP 远离A的高能磷酸 (2)线粒体 叶绿体 (3)催 化 催化 ATP 的合成和水解 (4) 糖类等有机物分解释放的能量 (5) 主动运输