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1、,第5章 细胞的能量供应和利用,第2节 细胞的能量“通货”ATP,课标要求,1.简述ATP的化学组成和特点，写出ATP的结构简式。 2.解释ATP在能量代谢中的作用。,素养要求,1.生命观念：认知ATP作为能量“通货”，体现了生物界的统一性。 2.科学思维：认识ATP在细胞中作为能量“通货”的原因。,内容索引,一、ATP的结构与功能,二、ATP和ADP的相互转化及ATP的利用,达标检测,01,一、ATP的结构与功能 ATP DE JIE GOU YU GONG NENG,基础梳理,1.ATP的名称与简式,ATP,三磷酸腺苷,APPP,腺苷,磷酸基团,高能磷酸键,2.ATP的特点,(1)高能量：
2、ATP水解释放的能量多达 kJ/mol，是细胞内的一种 。 (2)不稳定：ATP分子中 的那个高能磷酸键很容易水解，释放能量。 (3)ATP在细胞内含量 ，但转化是十分迅速的。,3.ATP的功能,是细胞生命活动的 物质。,30.54,高能磷酸化合物,远离A,很少,直接能源,归纳总结,(1)ATP是一种物质，不是能量，能量储存在ATP中。 (2)ATP的结构特点可总结为“一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团”。,(3)ATP脱去一个磷酸基团成为ADP，再脱去一个磷酸基团就成为组成RNA的基本单位之一腺嘌呤核糖核苷酸。,判断正误,(1)ATP含有3个高能磷酸键，但是只有一个高能磷酸键会发生断裂(
3、 ) (2)ATP中的A不代表腺嘌呤，当再脱去两个磷酸基团后，形成的物质为组成RNA的基本单位之一( ) (3)细胞中的生命活动所需要的能量都是由ATP直接提供的( ),学以致用,ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，如图是ATP的分子结构图，据图回答下列问题： (1)ATP分子的结构简式可表示为_，图中虚线部分的名称是_。 (2)图中处的化学键断裂，形成的化合物是_(核酸名称)的组成单位。 (3)ATP的水解过程常发生在图中的_(填“”或“”或“”)处，断裂的化学键是_，释放的能量去向是_。,APPP,腺苷,RNA,高能磷酸键,用于细胞的各项生命活动,(4)ATP中的“A”、“T”和组成DNA中的 “
4、A”、“T”含义相同吗？,提示 不同。ATP中的“A”指的是腺苷，包括腺嘌呤和核糖；“T”的含义是3。DNA中的“A”只是指腺嘌呤，“T”是指胸腺嘧啶。,(5)ATP和RNA在组成成分上有怎样的联系？,提示 ATP去掉两个磷酸基团后形成的结构是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一。,02,二、ATP和ADP的相互转化及ATP的利用 ATP HE ADP DE XIANG HU ZHUAN HUA JI ATP DE LI YONG,基础梳理,1.ATP与ADP的相互转化,总反应式：ATP ADPPi能量。,水解,合成,释放,吸收,细胞呼吸,光合作用,动态平衡,2.ATP的利用,(1)利
5、用ATP的实例 (2)ATP是细胞内流通的能量“通货” 化学反应中的能量变化与ATP的关系 能量通过 在吸能反应和放能反应之间流通。,吸能反应：一般与ATP的水解相联系 放能反应：一般与ATP的合成相联系,主动运输,吸能,ATP分子,特别提醒,(1)ATP是生物体进行生命活动的直接能源物质，储存在ATP中的化学能可以转化为光能、电能、机械能、化学能等。 (2)常见的消耗能量的生理过程：主动运输、蛋白质合成、胞吞、胞吐、细胞分裂等。 (3)常见的不消耗能量的生理过程：自由扩散、协助扩散、气体交换、渗透作用、蒸腾作用等。,判断正误,(1)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡( )
6、 (2)ATP、ADP之间的相互转化过程是可逆的( ) (3)酶的合成需要ATP供能，此ATP来自光合作用和细胞呼吸( ) (4)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应( ),学以致用,1.人的骨骼肌细胞中，ATP含量仅够剧烈运动时3 s以内的能量供给。运动员参加短跑比赛过程中，肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如图所示。图中ab的变化过程，说明ATP被水解，释放的能量用于_；bc过程中，ATP含量增加说明_加强，释放更多_，供ADP形成ATP，以补充细胞中ATP含量的不足；从整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明_ _。,肌肉收缩等生命活动,细胞呼吸,能量,ATP的生成和分
7、解,是同时进行的,2.ATP在细胞内的含量是很少的，每一时刻储存在人体内的ATP、ADP的总含量不到1 g，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。,学习小结,03,达标检测 DA BIAO JIAN CE,1.下列有关ATP的叙述，不正确的是 A.ATP分子中的“A”代表腺嘌呤，“”代表高能磷酸键 B.ATP中含有两个高能磷酸键 C.肌肉收缩需要消耗ATP D.ATP是细胞生命活动的直接能量来源,解析 在AT
8、P分子中，“A”代表腺苷，“”代表高能磷酸键，A项错误； ATP中有一个普通磷酸键和两个高能磷酸键，B项正确； 肌肉收缩需要能量，需要消耗ATP，C项正确； ATP是细胞生命活动的直接能量来源，D项正确。,1,2,3,4,5,2.ATP的结构简式可表示为APPP，下列图示能正确表示ATP的是 A. B. C. D.,解析 ATP的分子结构式可以简写成APPP，其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，P代表磷酸基团，代表高能磷酸键。,1,2,3,4,5,3.ATP形成ADP时最先断裂的是 A.腺苷与磷酸的结合键 B.两个高能磷酸键 C.靠近腺苷的那个高能磷酸键 D.远离腺苷的那个高能磷酸键,1,2,
9、3,4,5,解析 ATP分解为ADP的过程中，最先断裂的是远离腺苷的那个高能磷酸键。,4.(2019深圳中学高一检测)如图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，下列有关叙述错误的是 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,1,2,3,4,5,解析 ATP为直接能源物质，在一个活细胞中，时刻进行着ATP与ADP的转化过程，A正确； ATP的合成与水解也可以发生在同一个细胞器内，如叶绿体，B正确； 过程为ATP的合成过程，需要的能量来自细胞呼吸或光合作用，C正确； 维持人体体温的热能
10、主要来自细胞呼吸释放的能量，D错误。,5.如图所示ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图，据图完成下列问题： (1)1分子ATP中含有_个高能磷酸键。,解析 ATP的结构简式为APPP，故1分子ATP中含有2个高能磷酸键。,1,2,3,4,5,2,(2)图中的a、b分别代表_、_。,解析 合成ATP时，绿色植物需要的能量来自光合作用和细胞呼吸，动物和人需要的能量则来自进行细胞呼吸时有机物的氧化分解。,1,2,3,4,5,细胞呼吸,光合作用,(3)c指_。,解析 ATP水解释放的能量用于细胞的各项生命活动。,1,2,3,4,5,各项生命活动,(4)在动物肌细胞中，进行反应时，能量来自_。,
11、解析 反应为ATP的水解反应，释放的能量来自储存在ATP中的高能磷酸键中的化学能。,1,2,3,4,5,储存在ATP中的高能磷酸键中的化学能,(5)反应进行时所需要的酶一样吗？为什么？ _。,解析 由于酶具有专一性，不同的反应所需酶的种类也不同。,1,2,3,4,5,不一样，因为和是两个不同的反应，而酶具有专一性,(6)进行反应时能量用于_，进行反应时能量用于_，由此可见能量是_，物质是_。,解析 反应为ATP的合成反应，其能量储存在ATP中； 反应为ATP的水解反应，释放的能量用于生物体的各项生命活动。在ATP与ADP的相互转化中，物质是可逆的，但能量是不可逆的。,合成ATP,各项生命活动,1,2,3,4,5,不可逆的,可逆的,第5章 细胞的能量供应和利用,第2节 细胞的能量“通货”ATP,