高中生物 第四章 光合作用和細(xì)胞呼吸 第一節(jié) 光合作用和細(xì)胞呼吸（第1課時）ATP和酶練習(xí) 蘇教版必修1.doc

1、a第一節(jié)ATP和酶第1課時生命活動的能量“通貨”ATP目標(biāo)導(dǎo)航1.結(jié)合教材P63第一自然段，說出ATP的結(jié)構(gòu)簡式及其特點(diǎn)。2.結(jié)合教材P63圖41，闡明ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化。3.結(jié)合教材P64，舉例說明ATP的利用，解釋ATP是能量“通貨”的含義。一、ATP的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)(閱讀P63)1.中文名稱：腺嘌呤核苷三磷酸。2.結(jié)構(gòu)簡式：APPP，其中A代表腺嘌呤核苷，P代表磷酸基團(tuán)，代表高能磷酸鍵。3.特點(diǎn)(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，含有兩個高能磷酸鍵，其中儲存大量能量。(2)ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關(guān)酶的催化作用下，末端的高能磷酸鍵易水解斷裂，生成腺嘌呤核苷二磷酸(ADP)和無

2、機(jī)磷酸(Pi)，同時釋放出能量。二、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化(閱讀P6364)1.示意圖2.意義：在生物體的能量轉(zhuǎn)換和利用中，ATP起著關(guān)鍵的作用，它直接為生物體的各種需能反應(yīng)提供能量。可把ATP比作為生物體細(xì)胞中的能量“通貨”。三、ATP的利用(閱讀P64圖42)1.機(jī)械能，如肌細(xì)胞的收縮等。2.電能，如神經(jīng)傳導(dǎo)沖動、電鰻放電等生物電現(xiàn)象。3.光能，某些細(xì)菌、真菌、原生生物和昆蟲具有發(fā)光能力。4.化學(xué)能，如用于細(xì)胞的分裂、生長、主動運(yùn)輸、恒溫動物維持體溫等。aa一、ATP的結(jié)構(gòu)和功能1.ATP的分子組成圖示(1)元素組成：ATP是由C、H、O、N、P五種元素組成的，這與核酸的元素組成是相同的

3、。(2)結(jié)構(gòu)組成：可以用“1、2、3”來總結(jié)，1個腺嘌呤核苷通過2個高能磷酸鍵與3個磷酸基團(tuán)結(jié)合而成。2.ATP結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系A(chǔ)TP(APPP)中含有兩個高能磷酸鍵()，其中遠(yuǎn)離A的那個高能磷酸鍵容易水解而斷裂，釋放出大量能量可被直接用于各項(xiàng)生命活動，即ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)。1.請分析下列化合物中“A”的含義，這些化合物中“A”是否代表同一物質(zhì)？答案(1)中A為腺嘌呤核苷即“腺嘌呤核糖”，(2)、(3)中的A均代表“腺嘌呤”。2.ATP中含有的五碳糖是哪種？答案核糖。3.ATP徹底水解會得到哪些成分？答案ATP徹底水解會得到腺嘌呤、核糖和磷酸。1.關(guān)于ATP的化學(xué)組成的說法中，正確

4、的是()A.ATP和核酸共有的元素是C、H、O、N、PB.ATP中的A表示腺嘌呤aaC.含有三個高能磷酸鍵D.含有腺嘌呤和脫氧核糖問題導(dǎo)析(1)組成ATP的化學(xué)元素有C、H、O、N、P。(2)1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子的磷酸組成ATP，其中含有兩個高能磷酸鍵，A代表腺嘌呤核苷，由腺嘌呤和核糖組成。答案A一題多變判斷正誤：(1)ATP中含有C、H、O、N、P五種元素。()(2)動植物、細(xì)菌和真菌的細(xì)胞內(nèi)都是以ATP作為能量“通貨”的，說明了生物界具有統(tǒng)一性。()(3)ATP分子由1個腺嘌呤和3個磷酸基團(tuán)組成。()(4)ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)。()答案(1)(2)(3)(4)二、AT

5、P和ADP的相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用1.ATP、ADP的相互轉(zhuǎn)化比較項(xiàng)目ATP合成ATP水解反應(yīng)式ADPPi能量ATPATPADPPi能量場所線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞內(nèi)所有需要能量的結(jié)構(gòu)條件由ATP合成酶催化由ATP水解酶催化能量來源合成ATP的能量主要來自光能(光合作用)和化學(xué)能(細(xì)胞呼吸)ATP水解釋放的能量是儲存在遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵中的能量能量去路儲存在ATP中用于各項(xiàng)生命活動從上表比較內(nèi)容分析ATP、ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。可以概括為“物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的，酶也是不相同的”。2.ATP中能量的來源和去向aa1.ATP在細(xì)胞的含量很少，如成年人細(xì)胞內(nèi)ADP和ATP的總量

6、僅為210 mg，而一個正常成年人在靜止?fàn)顟B(tài)下24 h消耗40 kg ATP。ATP在細(xì)胞中的含量并不多，為什么能為生命活動提供大量的能量？答案ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量很少，但ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化十分迅速，所以可以為生命活動提供直接能源，也使細(xì)胞內(nèi)ATP的含量總處在動態(tài)平衡之中。2.ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)式中的酶一樣嗎？答案不一樣。ATP的分解是一種水解反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬于水解酶，而ATP的合成是一種合成反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬于合成酶。3.為什么說ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨”？答案細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是ATP直接提供的。ATP在能量轉(zhuǎn)換中起著關(guān)鍵作用。因此，可

7、以形象地把ATP比喻成細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨”。2.關(guān)于“ATPADPPi能量”的敘述中，正確的是()A.ATP與ADP是同一種物質(zhì)的兩種形態(tài)B.過程和過程發(fā)生的場所是一樣的C.細(xì)胞內(nèi)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.ADP、ATP的相互轉(zhuǎn)化，使細(xì)胞內(nèi)的ATP含量處于動態(tài)平衡之中問題導(dǎo)析ATP、ADP是兩種不同的物質(zhì)；過程發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)需能部位，而過程發(fā)生在線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等部位；ATP含量很少但在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化迅速。答案D一題多變判斷正誤：(1)ATP脫去2分子磷酸的剩余部分是構(gòu)成DNA分子的基本單位之一。()(2)綠色植物只在葉綠體中產(chǎn)生ATP。()(3)大腦在思

8、考問題時，伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。()答案(1)(2)(3)aa1.腺嘌呤核苷三磷酸的分子結(jié)構(gòu)簡式為()A.APPP B.APPPC.APPP D.APPP答案C解析要記住ATP的分子結(jié)構(gòu)簡式中高能磷酸鍵的表示方法。2.一分子ADP中，含有的腺嘌呤核苷、磷酸基團(tuán)和高能磷酸鍵的數(shù)目依次是()A.1、2、2 B.1、2、1C.2、1、2 D.2、1、1答案B解析從ADP的分子結(jié)構(gòu)簡式中去分析。3.ATP轉(zhuǎn)化為ADP可表示為下圖，式中a和b分別代表()A.H2O、H B.Pi、H2OC.H2O、Pi D.能量、Pi答案C解析ATP在水解時，遠(yuǎn)離A的那個磷酸基團(tuán)就脫離下來，形成Pi，同時釋放能

9、量。4.下列關(guān)于細(xì)胞的能量“通貨”ATP的敘述，正確的是()A.ATP中的“T”代表胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸B.ATP中遠(yuǎn)離“A”的高能磷酸鍵易水解aaC.ATP的結(jié)構(gòu)簡式可表示為APPPD.細(xì)胞中ATP的含量少、化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定答案B解析ATP中的“T”代表3；ATP的結(jié)構(gòu)簡式是APPP；細(xì)胞中ATP的含量少、化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定；ATP末端的高能磷酸鍵，水解時容易斷裂。5.如圖是腺嘌呤核苷三磷酸的分子結(jié)構(gòu)，請回答下列問題。(1)ATP的結(jié)構(gòu)簡式為_，圖中虛線部分的名稱是_。(2)一分子ATP可以看作是由_個磷酸分子、_個核糖分子和_個腺嘌呤縮合而成的。(3)ATP水解為ADP是指ATP分子中遠(yuǎn)離A

10、的_水解，水解時釋放的能量是生物體進(jìn)行_、_和_等生命活動所需能量的直接來源。答案(1)APPP腺嘌呤核苷(2)311(3)高能磷酸鍵肌肉收縮大腦思考離子的主動運(yùn)輸基礎(chǔ)鞏固1.在ATP分子中很容易斷裂又很容易重新生成的化學(xué)鍵是(如右圖)()A. B.C. D.答案B解析ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下，ATP中遠(yuǎn)離腺苷的那個高能磷酸鍵很容易水解，生成ADP和磷酸，并且釋放能量；反過來，在有關(guān)酶的催化作用下，ADP又可以接受能量，同時與一個游離的磷酸結(jié)合，重新生成ATP。aa2.下列關(guān)于ATP的表述，正確的是()A.ATP包括一分子的腺嘌呤和三個磷酸基團(tuán)B.ATP和葡萄糖都是生命活動

11、的直接能源C.因?yàn)樯荒苋鄙倌芰?，所以ATP可以在細(xì)胞內(nèi)大量儲存D.某些疾病可以利用ATP藥物進(jìn)行輔助治療答案D解析ATP可以作為藥物輔助治療某些疾病，如心肌炎。3.下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是()A.線粒體是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所B.人體內(nèi)成熟的紅細(xì)胞中沒有線粒體，不能產(chǎn)生ATPC.劇烈運(yùn)動后，體內(nèi)ATP的含量不會明顯下降D.小麥根尖分生區(qū)細(xì)胞通過光合作用和呼吸作用產(chǎn)生ATP答案C解析藍(lán)藻細(xì)胞中無線粒體；ATP分子由一分子腺嘌呤核苷和三分子磷酸基團(tuán)組成；人體內(nèi)成熟紅細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生ATP，小麥根尖細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用。4.ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量及其生成速度分別為()A.很多、很快

12、 B.很少、很慢C.很多、很慢 D.很少、很快答案D解析細(xì)胞內(nèi)的ATP含量很少，但轉(zhuǎn)化迅速，一直保持動態(tài)平衡。5.海洋中的電鰻有放電現(xiàn)象，其電能是()A.由有機(jī)物氧化分解釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來的B.由熱能轉(zhuǎn)變而來的C.由光能轉(zhuǎn)變而來的D.由ATP轉(zhuǎn)變成ADP時釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來的答案D解析電鰻等動物體內(nèi)可產(chǎn)生生物電，它們所做的電功消耗的就是電能，電能是由ATP提供的化學(xué)能轉(zhuǎn)化而來的。6.下列有關(guān)“ATPADPPi能量”、“ADPPi能量ATP”反應(yīng)的敘述中，正確的是aa()A.在活細(xì)胞中永無休止地進(jìn)行，保證了生命活動的順利進(jìn)行B.所有生物體內(nèi)的過程所需要的能量都來自于呼吸作用C.當(dāng)細(xì)胞吸收鉀離

13、子時，ATP的消耗量不變D.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程中，物質(zhì)和能量的變化都是可逆的答案A解析過程所需能量還可來自光合作用；K的吸收為主動運(yùn)輸，消耗ATP；ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化中，物質(zhì)可逆，能量不可逆。7.新陳代謝的進(jìn)行不僅需要酶，而且需要能量。下列關(guān)于ATP的描述正確的是()A.ATP分子中含有3個高能磷酸鍵B.動物體內(nèi)主要的儲能物質(zhì)是ATPC.ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)D.ATP的合成與分解都需要同一種酶的催化答案C解析ATP分子中有2個高能磷酸鍵，是生物的直接能源物質(zhì)，其合成與分解分別需要合成酶和分解酶。鞏固提升8.下圖為細(xì)胞中ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖，相關(guān)敘述正確的是()

14、A.過程不需要酶的催化B.過程發(fā)生高能磷酸鍵的斷裂C.過程不能發(fā)生在線粒體中D.過程不能發(fā)生在葉綠體中答案B解析分析題圖，過程為ATP形成過程，需要酶的催化；過程為ATP水解過程，遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵斷裂，釋放能量；線粒體是形成ATP的主要場所；葉綠體自身產(chǎn)生的ATP，供自身利用。aa9.ATP分子在細(xì)胞內(nèi)能釋放能量、儲存能量，從結(jié)構(gòu)上看(以腺嘌呤核苷為基點(diǎn))，其原因是()腺嘌呤核苷很容易吸收和釋放能量第三個高能磷酸鍵極容易斷裂和形成第三個磷酸很容易從ATP上脫離，第二個高能磷酸鍵斷裂，使ATP轉(zhuǎn)化為ADPADP可以迅速與磷酸結(jié)合，吸收能量形成第二個高能磷酸鍵，使ADP轉(zhuǎn)變?yōu)锳TPA. B.C.

15、 D.答案C解析從ATP的分子結(jié)構(gòu)簡式可知，ATP分子中含有2個高能磷酸鍵。當(dāng)在酶作用下水解時，遠(yuǎn)離腺嘌呤核苷A的那個高能磷酸鍵(第二個高能磷酸鍵)斷裂，形成ADP和Pi(磷酸)，并將儲存的能量釋放出來；當(dāng)細(xì)胞內(nèi)ATP含量過少時，ADP在另一種酶的作用下，接受能量，與一個磷酸結(jié)合，從而轉(zhuǎn)化成ATP，此時接受的那部分能量則儲存在遠(yuǎn)離腺嘌呤核苷A的那個高能磷酸鍵中。該鍵在一定條件下很容易斷裂或重新生成，從而保證了細(xì)胞能量的持續(xù)供應(yīng)。10.在下列四種化合物的化學(xué)組成中，大圓圈中所對應(yīng)的含義最接近的是()A.和 B.和C.和 D.和答案B解析與中大圓圈是指腺嘌呤核糖核苷酸，中大圓圈是指腺嘌呤，中大圓圈

16、是腺嘌呤脫氧核苷酸。11.如圖所示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。aa(2)圖中的a、b分別代表_、_。(3)c指_。(4)在動物肌細(xì)胞中，進(jìn)行反應(yīng)時，能量來自_。(5)反應(yīng)進(jìn)行時所需要的酶一樣嗎？為什么？_。(6)進(jìn)行反應(yīng)時能量用于_，進(jìn)行反應(yīng)時能量用于_，由此可見能量是_，物質(zhì)是_。答案(1)2(2)呼吸作用光合作用(3)各項(xiàng)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?yàn)楹褪莾蓚€不同的反應(yīng)，而酶具有專一性(6)合成ATP各項(xiàng)生命活動不可逆的可逆的解析(1)ATP的結(jié)構(gòu)簡式為APPP，故1分子ATP

17、中含有2個高能磷酸鍵。(2)合成ATP時的能量來源，綠色植物來自于光合作用和呼吸作用的生理過程中，動物和人則來自于進(jìn)行呼吸作用時有機(jī)物的氧化分解。(3)ATP水解釋放的能量用于細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動。(4)反應(yīng)為ATP的水解反應(yīng)，釋放的能量來自于儲存在ATP中的高能磷酸鍵中的化學(xué)能。(5)由于酶具有專一性，對于不同的反應(yīng)，所需酶的種類也不同。(6)反應(yīng)為ATP的合成反應(yīng)，其能量儲存在ATP中。反應(yīng)為ATP的水解反應(yīng)，釋放的能量用于生物體的各項(xiàng)生命活動。在ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化中，物質(zhì)是可逆的，但能量不可逆。12.ATP是與能量代謝關(guān)系最為密切的化合物，請回答下列有關(guān)ATP的問題。(1)寫出在能量

18、代謝過程中，ATP釋放和儲存能量的反應(yīng)式_。(2)在動物細(xì)胞內(nèi)形成ATP所需要的能量主要來自_作用，在動物細(xì)胞的_(結(jié)構(gòu))中能合成ATP。(3)如果ATP分子去掉兩個磷酸基團(tuán)，則成為腺嘌呤核苷一磷酸，它是構(gòu)成_的基本組成單位之一。(4)用、三種符號分別表示磷酸、核糖與腺嘌呤，試寫出這三種分子在ATP中的連接方式_。aa答案(1)ATPADPPi能量(2)呼吸線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(3)RNA(4)解析本題考查ATP的結(jié)構(gòu)和形成途徑。ATP的結(jié)構(gòu)簡式為APPP，水解去掉兩個磷酸基團(tuán)后成為腺嘌呤核糖核苷酸，是構(gòu)成RNA的基本組成單位之一。動物細(xì)胞生命活動所需的能量絕大多數(shù)來自線粒體。走進(jìn)高考13.(2014江蘇卷，14)下列生命活動中不需要ATP提供能量的是()A.葉肉細(xì)胞合成的糖運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)B.吞噬細(xì)胞吞噬病原體的過程C.淀粉酶催化淀粉水解為葡萄