52細(xì)胞的能量“貨幣”ATP（課件精講）-高一生物課件精講習(xí)題精練

第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP

名師精品鑄造

新人教版必修一《分子與細(xì)胞》實(shí)驗(yàn)·探究

瑩火蟲(chóng)發(fā)光的直接能源物質(zhì)是葡萄糖還是ATP？實(shí)驗(yàn)材料：將離體熒光蟲(chóng)發(fā)光器研磨成粉末，然后制成熒光素試劑實(shí)驗(yàn)試劑：蒸餾水、葡萄糖溶液、ATP注射液等實(shí)驗(yàn)工具：燒杯、量筒、試管、玻璃棒等請(qǐng)同學(xué)們分組討論完成實(shí)驗(yàn)探究？(用簡(jiǎn)筆畫(huà)圖示并配文字說(shuō)明)實(shí)驗(yàn)·探究實(shí)驗(yàn)·探究AB蒸餾水2mlATP注射液2ml從A、B、C試管的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中你得出的結(jié)論是?ATP能為螢火蟲(chóng)的發(fā)光直接提供能量，而葡萄糖不能C葡萄糖溶液2mlABC實(shí)驗(yàn)結(jié)果加入等量的熒光素試劑ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化ATP的利用考點(diǎn)一ATP是一種高能磷酸化合物目錄CONTENTS考點(diǎn)二考點(diǎn)三自主閱讀P86頁(yè)第三自然段，討論完成以下問(wèn)題（理解后記憶）1、中文名稱(chēng)2、元素組成3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如何書(shū)寫(xiě)？4、簡(jiǎn)式中A、P、—、～分別代表什么？5、A具體指什么結(jié)構(gòu)，包含哪幾部分，跟我們以前學(xué)過(guò)的A有什么區(qū)別？6、ATP中的能量?jī)?chǔ)存在哪兒？7、為什么說(shuō)ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物？1ATP的結(jié)構(gòu)~~組成元素C、H、O、N、P化學(xué)組成1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基團(tuán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式A－P~P~P腺苷(A)腺苷一磷酸（AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)遠(yuǎn)離腺苷的特殊的化學(xué)鍵易水解，釋放出能量，也可以接受能量而重新形成只有兩個(gè)特殊的化學(xué)鍵RNA基本單位之一

(腺嘌呤核糖核苷酸)

中文名稱(chēng)腺苷三磷酸2ATP的功能：是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。生物體內(nèi)的能源物質(zhì)總結(jié)(1)能源物質(zhì)：糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)、ATP。(2)主要能源物質(zhì)：糖類(lèi)。(3)儲(chǔ)能物質(zhì)：脂肪、淀粉(植物細(xì)胞)、糖原(動(dòng)物細(xì)胞)。(4)主要儲(chǔ)能物質(zhì)：脂肪。(5)直接能源物質(zhì)：ATP。(6)最終能量來(lái)源：太陽(yáng)能。ATP不是唯一的直接能源物質(zhì)，除ATP外，還有UTP、GTP和CTP。UTP是由一個(gè)尿嘧啶、一個(gè)核糖、三個(gè)磷酸連接而成的；GTP是由一個(gè)鳥(niǎo)嘌呤、一個(gè)核糖、三個(gè)磷酸連接而成的；CTP是由一個(gè)胞嘧啶、一個(gè)核糖、三個(gè)磷酸連接而成的。每個(gè)分子去掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后都是構(gòu)成RNA的基本單位，它們的關(guān)系如下圖所示：這四種物質(zhì)中，ATP是生物體的直接能源物質(zhì)，當(dāng)人體在運(yùn)動(dòng)、吸收氨基酸、葡萄糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)都會(huì)消耗ATP，ATP是能量“貨幣”。GTP可用于合成蛋白質(zhì)，CTP可用于合成脂質(zhì)，UTP可用于合成多糖。另外，ATP中的核糖若改變?yōu)槊撗鹾颂?，就轉(zhuǎn)變?yōu)閐ATP(脫氧腺苷三磷酸)。ATP拓展：3ATP的供能機(jī)理A—P~P~P這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定兩個(gè)相鄰磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷而相互排斥末端磷酸基團(tuán)有一種離開(kāi)ATP與其他分子結(jié)合的趨勢(shì)具有較高轉(zhuǎn)移勢(shì)能1molATP水解釋放的能量高達(dá)30.54kJ，所以說(shuō)ATP是一種高能磷酸化合物。ATPADP+Pi+能量酶其他分子其他分子發(fā)生變化ATP水解的過(guò)程就是釋放能量的過(guò)程結(jié)合探究活動(dòng)一·構(gòu)建ATP模型腺嘌呤核糖磷酸基團(tuán)請(qǐng)嘗試構(gòu)建ATP的模型腺嘌呤核糖PA—P~P~P1.下列圖示能正確表示ATP的是A.B.C.D.√ATP的分子結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫(xiě)成A—P～P～P，其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，P代表磷酸基團(tuán)，正確的連接方式為A項(xiàng)。2.下列關(guān)于ATP分子的敘述，正確的是A.A表示腺嘌呤，P表示磷酸基團(tuán)B.ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素C.1molATP水解，釋放出30.54kJ的能量來(lái)自?xún)蓚€(gè)特殊化學(xué)鍵的斷裂D.T表示胸腺嘧啶，因而ATP的結(jié)構(gòu)與核苷酸很相似√ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化ATP的利用考點(diǎn)一ATP是一種高能磷酸化合物目錄CONTENTS考點(diǎn)二考點(diǎn)三探究活動(dòng)二·ATP水解ATP我相當(dāng)脆弱，水解時(shí)容易斷裂ADP核糖PPP腺嘌呤~~嘗試寫(xiě)出ATP水解和生成的反應(yīng)式。核糖PP腺嘌呤~~1ATP轉(zhuǎn)化成ADP的過(guò)程

水解酶A–P～P～PA–P～P+Pi+

能量ADP腺苷二磷酸不穩(wěn)定,易斷裂,也易形成2ADP轉(zhuǎn)化成ATP的過(guò)程綠色植物呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+

能量ATP合成酶動(dòng)物和人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌教材隱性知識(shí)(1)源于必修1P87“圖5－4”：①ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化

(填“是”或“不是”)一個(gè)可逆反應(yīng)。分析原因：_________________________________________________________________________。②人體內(nèi)ATP的含量很少，但在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，每分鐘約有0.5kg的ATP轉(zhuǎn)化為ADP釋放能量，以供運(yùn)動(dòng)之需，但人體內(nèi)ATP總含量并沒(méi)有太大變化，請(qǐng)分析原因：_____________________________________________________________。不是從物質(zhì)方面來(lái)看是可逆的，從酶、進(jìn)行的場(chǎng)所、能量的來(lái)源等方面來(lái)看是不可逆的ATP與ADP時(shí)刻不停地發(fā)生快速相互轉(zhuǎn)化，并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中(2)源于必修1P89“拓展應(yīng)用”：在植物、動(dòng)物、細(xì)菌和真菌的細(xì)胞內(nèi)，都是以ATP作為能量“貨幣”的，由此說(shuō)明：_______________________________________________________。生物界具有統(tǒng)一性，也說(shuō)明種類(lèi)繁多的生物有著共同的起源ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化ATP的利用考點(diǎn)一ATP是一種高能磷酸化合物目錄CONTENTS考點(diǎn)二考點(diǎn)三問(wèn)：你能補(bǔ)充其他ATP利用的實(shí)例嗎？螢火蟲(chóng)發(fā)光電鰩放電運(yùn)動(dòng)大腦思考★ATP水解釋放的能量

用于各項(xiàng)生命活動(dòng)糖類(lèi)、脂肪等有機(jī)物儲(chǔ)存有大量的能量，但不能被直接利用。ＡＴＰ儲(chǔ)存的能量相對(duì)來(lái)說(shuō)少，但能被直接利用。能量≈≈流通理解：ATP是細(xì)胞的能量“貨幣”（直接能源）放能反應(yīng)吸能反應(yīng)①細(xì)胞中的放能反應(yīng)與ATP合成相聯(lián)系。②細(xì)胞中的吸能反應(yīng)與ATP水解相聯(lián)系。③能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)放能反應(yīng)之間流通。ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化是細(xì)胞中吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的橋梁1.ATP是一種高能磷酸化合物2.ATP和ADP相互轉(zhuǎn)換ATPADP+Pi+能量ATP合成酶ATP水解酶3.ATP的利用細(xì)胞的能量“貨幣”課堂小結(jié)3.判斷正誤(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)主要的能源物質(zhì)(

)(2)ATP由1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)構(gòu)成(

)(3)ATP是高能磷酸化合物，含3個(gè)特殊化學(xué)鍵，其中末端的磷酸基團(tuán)具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能(

)×××(4)吸能反應(yīng)伴隨著ATP的合成，放能反應(yīng)伴隨著ATP的水解(

)(5)人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡(

)(6)載體蛋白磷酸化不會(huì)使其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化(

)×××3.下列有關(guān)ATP的敘述中，不正確的是A.ATP的合成一般與放能反應(yīng)相聯(lián)系B.ATP中的能量可以來(lái)源于光能、化學(xué)能C.細(xì)胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)一般需要消耗ATPD.“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”√4.如圖是細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)在人體內(nèi)，圖示左側(cè)的能量來(lái)自_____作用，右側(cè)的能量用于_________(舉一例)。呼吸大腦思考(2)在綠色植物體內(nèi)，圖示左側(cè)的能量來(lái)自_____作用和_____作用。呼吸光合(3)從圖中可知，在適宜的溫度和酶的作用下，ADP轉(zhuǎn)變成ATP時(shí)還需要的條件是__________。將ADP轉(zhuǎn)化為ATP的圖示改寫(xiě)成反應(yīng)式的形式_______________________。能量和PiADP＋能量(4)經(jīng)測(cè)定，正常成年人靜止?fàn)顟B(tài)下24h將有40kgATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的總量?jī)H為2～10mmol/L，為滿(mǎn)足能量需要，生物體內(nèi)解決這一矛盾的合理途徑是___________________________________________________________。細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的總量很少，為滿(mǎn)足細(xì)胞的能量需要，ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化在細(xì)胞內(nèi)時(shí)刻不停地發(fā)生且處于動(dòng)態(tài)平衡之中。ATP和ADP的這種相互轉(zhuǎn)化時(shí)刻不停地發(fā)生且處于動(dòng)態(tài)平衡之中

《秋夕》

—杜牧銀燭秋光冷畫(huà)屏，輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水，臥看牽?？椗?。1、螢蟲(chóng)發(fā)光的生物學(xué)意義是什么？相互傳遞求偶信號(hào)，以便繁衍后代。2、螢火蟲(chóng)體內(nèi)有特殊的發(fā)光物質(zhì)嗎？腹部后端細(xì)胞內(nèi)有熒光素。3、螢火蟲(chóng)發(fā)光需不需要能量呢？需要，且有能量轉(zhuǎn)換一、概念檢測(cè)1.能準(zhǔn)確表示ATP中三個(gè)磷酸基團(tuán)之間以及磷酸基團(tuán)和腺苷之間關(guān)系的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是（）A.A—P—P~PB.A—P~P~PC.A~P~P—PD.A~P~P~P2.下列物質(zhì)中，能夠直接給細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量的是（）A.脂肪酸B.氨基酸C.腺苷二磷酸D.腺苷三磷酸DB練習(xí)與應(yīng)用（P89）3.下面關(guān)于ATP的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有ATP的分布B.ATP合成所需的能量由磷酸提供C.ATP可以水解為ADP和磷酸D.正常細(xì)胞中ATP與ADP的比值相對(duì)穩(wěn)定B4.離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，它在跨膜運(yùn)輸物質(zhì)時(shí)離不開(kāi)ATP的水解。下列敘述正確的是（）A.離子通過(guò)離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散B.離子通過(guò)離子泵的跨膜運(yùn)輸是順濃度梯度進(jìn)行的C.動(dòng)物一氧化碳中毒會(huì)降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率D.加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)提高離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率C練習(xí)與應(yīng)用（P89）二、拓展應(yīng)用1.就細(xì)胞中的吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)各舉出一個(gè)實(shí)例，并說(shuō)明這些實(shí)例分別與ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化有什么關(guān)系。吸能反應(yīng),如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應(yīng)需要消耗能量,是吸能反應(yīng),這一反應(yīng)所需要的能量是由ATP水解為ADP時(shí)釋放能量來(lái)提供的。放能反應(yīng),如丙酮酸的氧化分解能夠釋放能量,是放能反應(yīng)。這一反應(yīng)所釋放的能量除以熱能形式散失外,還用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應(yīng),儲(chǔ)存在ATP中。練習(xí)與應(yīng)用（P89）二、拓展應(yīng)用2.同樣是能源物質(zhì)，ATP與葡萄糖具有不同的特點(diǎn)。請(qǐng)你概括出ATP具有哪些特點(diǎn)。在儲(chǔ)存能量方面,ATP同葡萄糖相比具有以下兩個(gè)特點(diǎn)，一是ATP分子中含有的化學(xué)能比較少,一分子ATP轉(zhuǎn)化為ADP時(shí)釋放的化學(xué)能?約只是一分?子葡萄糖的1/94;二是ATP分子中所含的是活