生物人教版必修一學(xué)案：第5章+第2節(jié)+細(xì)胞的能量“通貨”-ATP+Word版含答案

第2節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”——ATP[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)，寫出ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。2.簡(jiǎn)述ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化。3.舉例說明ATP在細(xì)胞代謝中的作用。知識(shí)點(diǎn)一ATP的結(jié)構(gòu)與功能知識(shí)梳理1.ATP的名稱與簡(jiǎn)式2．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)高能量：ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種eq\o(□,\s\up3(01))高能磷酸化合物，含有eq\o(□,\s\up3(02))兩個(gè)高能磷酸鍵。高能磷酸鍵水解時(shí)釋放的能量多達(dá)eq\o(□,\s\up3(03))30.54_kJ/mol。(2)不穩(wěn)定：ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下，eq\o(□,\s\up3(04))遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵易水解，釋放出大量能量。(3)ATP在細(xì)胞內(nèi)含量eq\o(□,\s\up3(05))少，但eq\o(□,\s\up3(06))轉(zhuǎn)化迅速。3．功能：eq\o(□,\s\up3(01))直接給細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量。歸納總結(jié)1.ATP和RNA在組成成分上有怎樣的聯(lián)系？提示：ATP去掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后形成的結(jié)構(gòu)就是腺嘌呤核糖核苷酸，是構(gòu)成RNA的基本單位之一。2．ATP徹底水解會(huì)得到哪些成分？提示：ATP徹底水解會(huì)得到腺嘌呤、核糖和磷酸。典題分析題型一ATP結(jié)構(gòu)分析[例1]關(guān)于ATP的化學(xué)組成的說法中，正確的是()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C．含有三個(gè)高能磷酸鍵D．含有腺嘌呤和脫氧核糖解題分析組成ATP和核酸的化學(xué)元素均為C、H、O、N、P，A正確；1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基團(tuán)組成ATP，其中含有兩個(gè)高能磷酸鍵，A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，B、C、D錯(cuò)誤。[答案]A[例2]下圖表示與ATP相關(guān)的部分結(jié)構(gòu)示意圖，下列分析中正確的是()A．a(chǎn)表示ADP，與ATP相比少了一個(gè)磷酸B．b表示腺嘌呤核苷，是ATP中“A”代表的含義C．c表示腺嘌呤核糖核苷酸，它是構(gòu)成RNA的基本單位D．d表示ATP，是生物體的直接供能物質(zhì)解題分析a表示由核糖和腺嘌呤組成的腺苷，要比ATP少了三個(gè)磷酸，A錯(cuò)誤；b表示的是RNA的基本單位之一的腺嘌呤核糖核苷酸，而ATP中“A”的含義是腺苷，B錯(cuò)誤；c是ATP失去一個(gè)磷酸的產(chǎn)物——ADP，而非RNA的基本單位，C錯(cuò)誤；d表示的是ATP，是生物體的直接供能物質(zhì)，D正確。[答案]D題后歸納1.生物體中與能量有關(guān)的物質(zhì)(1)直接能源物質(zhì)——ATP。(2)主要的能源物質(zhì)——糖類。(3)主要的儲(chǔ)能物質(zhì)——脂肪。(4)植物儲(chǔ)能物質(zhì)——淀粉、脂肪。(5)動(dòng)物儲(chǔ)能物質(zhì)——糖原、脂肪。(6)最終能量來源——太陽能。2．相關(guān)化合物中“A”的辨析知識(shí)點(diǎn)二ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化以及ATP的利用知識(shí)梳理1.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化2．相互轉(zhuǎn)化特點(diǎn)(1)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化時(shí)刻不停地發(fā)生且處于eq\o(□,\s\up3(01))動(dòng)態(tài)平衡之中。(2)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是eq\o(□,\s\up3(02))生物界的共性。3．ATP的利用(1)實(shí)例①細(xì)胞的eq\o(□,\s\up3(01))主動(dòng)運(yùn)輸。②肌細(xì)胞收縮。③生物發(fā)電、發(fā)光。④大腦思考。⑤細(xì)胞內(nèi)各種eq\o(□,\s\up3(02))吸能反應(yīng)。(2)ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨”①吸能反應(yīng)一般與eq\o(□,\s\up3(03))ATP的水解相聯(lián)系。②放能反應(yīng)一般與eq\o(□,\s\up3(04))ATP的合成相聯(lián)系。③能量通過ATP分子在eq\o(□,\s\up3(05))吸能和放能反應(yīng)間流通。1.ATP、ADP之間的相互轉(zhuǎn)化過程是可逆的嗎？提示：不是可逆的。ATP轉(zhuǎn)化成ADP和ADP轉(zhuǎn)化為ATP時(shí)所需要的酶是不同的，所需能量也不同，所以不可逆。2．ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量是很少的，每一時(shí)刻儲(chǔ)存在人體內(nèi)的ATP、ADP的總含量不到1g，而一個(gè)正常成年人在靜止?fàn)顟B(tài)下24h，將有40kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化。為滿足能量需要，分析生物體是如何解決這一矛盾的？提示：ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化是十分迅速的，且物質(zhì)可以重復(fù)利用，因此，能滿足生命活動(dòng)對(duì)能量的需要。典題分析題型二ATP、ADP之間的轉(zhuǎn)化[例3]ATP是動(dòng)物體內(nèi)重要的能源物質(zhì)，有關(guān)如圖的敘述，正確的是()A．AMP可作為合成核糖核酸的原料B．參與甲過程的反應(yīng)物有ATP和酶，甲過程中釋放的能量可以用于肌肉收縮C．丁過程中合成ATP所需能量可以是光能、化學(xué)能、熱能D．催化乙過程和丙過程的酶是同一種酶解題分析AMP是ATP脫掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)的產(chǎn)物，由一分子磷酸、一分子核糖和一分子腺嘌呤組成，可以作為合成核糖核酸的原料，A正確；甲過程代表ATP水解，則反應(yīng)物有ATP和水，甲過程釋放的能量能用于各種生命活動(dòng)，包括肌肉的收縮，B錯(cuò)誤；題干界定為“動(dòng)物體”，丁過程是ATP的合成，需要的能量是呼吸作用提供的化學(xué)能，C錯(cuò)誤；乙過程是分解反應(yīng)，丙過程是合成反應(yīng)，催化兩個(gè)過程的酶肯定不是同一種酶，D錯(cuò)誤。[答案]A題后歸納1ATP是一種高能磷酸化合物，是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可等同于能量。2ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”，這一過程需ATP水解酶的催化，同時(shí)也需要消耗水。蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。3ATP并不是細(xì)胞內(nèi)唯一的高能磷酸化合物，高能磷酸化合物在生物體內(nèi)有很多種，如存在于各種生物體細(xì)胞內(nèi)的UTP、GTP、CTP及動(dòng)物體內(nèi)的磷酸肌酸。4ATP與ADP轉(zhuǎn)化總處于“動(dòng)態(tài)平衡”中，如劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)ATP分解量增加，此時(shí)其合成量也增加。題型三ATP的利用[例4]下列過程中，需要消耗ATP的是()A．水分子進(jìn)入根毛細(xì)胞B．肺泡內(nèi)氧氣進(jìn)入血液C．腸道內(nèi)的甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞D．胰腺細(xì)胞分泌胰蛋白酶解題分析水分子、氧氣、甘油進(jìn)出細(xì)胞的方式都是自由擴(kuò)散，不需要消耗能量，胰腺細(xì)胞分泌胰蛋白酶屬于細(xì)胞合成并分泌蛋白質(zhì)的過程，該過程需要消耗能量。[答案]D課堂小結(jié)一、知識(shí)結(jié)構(gòu)二、重要術(shù)語1．ATP(三磷酸腺苷)2.ADP3.高能磷酸鍵三、重要概念1．ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，它是一種高能化合物。能量的釋放和儲(chǔ)存通過ATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵的水解和重新生成來實(shí)現(xiàn)。2．ADP與Pi生成ATP所需的能量來源于光合作用和細(xì)胞呼吸。當(dāng)堂檢測(cè)——查漏補(bǔ)缺鞏固提升1．有人把ATP比作細(xì)胞的能量“通貨”，說明ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)的()A．直接能源B．儲(chǔ)備能源C．間接能源D．主要能源[答案]A[解析]ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源。2．關(guān)于ATP分子的敘述正確的是()A．ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素B．A中含有1個(gè)脫氧核糖和1個(gè)腺嘌呤C．T表示三，因而ATP中含有三個(gè)高能磷酸鍵D．由1個(gè)腺苷和2個(gè)磷酸基團(tuán)組成[答案]A[解析]ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素，A正確；A由1分子核糖和1分子腺嘌呤結(jié)合而成，B錯(cuò)誤；T表示三，指的是三個(gè)磷酸基團(tuán)，ATP中含有兩個(gè)高能磷酸鍵，C錯(cuò)誤；ATP分子由1個(gè)腺苷和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成，D錯(cuò)誤。3．下列有關(guān)ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的敘述，正確的是()A．圖中的A代表腺苷，b、c為高能磷酸鍵B．a(chǎn)是組成DNA的基本單位之一C．ATP是生物體內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)D．“ATP”中的“A”與RNA中的堿基“A”表示的不是同一種物質(zhì)[答案]D[解析]圖中A代表的是腺嘌呤，A錯(cuò)誤；a是組成RNA的基本單位之一，B錯(cuò)誤；ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，不是儲(chǔ)能物質(zhì)，C錯(cuò)誤；“ATP”中的“A”代表腺苷，RNA中的堿基“A”代表腺嘌呤，D正確。4．如圖是ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程，下列敘述不正確的是()A．圖中D代表ADP，T代表ATP，E代表能量B．反應(yīng)式中，物質(zhì)可逆，能量不可逆C．ATP與RNA具有不同的五碳糖D．ATP中的能量可以來源于光能和化學(xué)能，也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能[答案]C[解析]ATP與RNA中含有的五碳糖均為核糖，C錯(cuò)誤。5．下圖是ATP的分子結(jié)構(gòu)，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)ATP的分子簡(jiǎn)式為________________，組成ATP的化學(xué)元素為________________。(2)圖中虛線部分的名稱是________________。(3)寫出ATP與ADP相互轉(zhuǎn)變的反應(yīng)式：________________。該反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所是________________。(4)在綠色植物和動(dòng)物體內(nèi)，ATP合成所需能量的來源分別是