2024-2025學(xué)年新教材高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用2細(xì)胞的能量“貨幣”ATP學(xué)案1新人教版必修1

PAGE8-第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP學(xué)習(xí)目標(biāo)1.簡述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。2.說明ATP在能量代謝中的作用。課堂探究導(dǎo)入新課【探究活動(dòng)1】課本P86問題探討:1.螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義是什么?

2.螢火蟲體內(nèi)有特別的發(fā)光物質(zhì)嗎?

3.螢火蟲發(fā)光的過程有能量的轉(zhuǎn)換嗎?

總結(jié)能量相關(guān)學(xué)問:是生物能量的最終來源。

是生物體內(nèi)儲(chǔ)存能量的主要物質(zhì)。

是細(xì)胞的主要能源物質(zhì)。

【探究活動(dòng)2】新陳代謝的干脆能源是什么呢,葡萄糖還是ATP?用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下,干燥后研磨成粉末,取兩等份分別裝入兩支試管,分別在A、B試管中加入等量葡萄糖和ATP,各加入少量水使之混合,置于暗處,可見試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn),約過15分鐘熒光消逝。結(jié)論:新陳代謝的干脆能源物質(zhì)是。

探究新知一、ATP是一種高能磷酸化合物1.ATP是的英文名稱縮寫。

2.ATP分子的結(jié)構(gòu)式可以簡寫成,A代表,T代表,P代表,~代表。

3.ATP的能量儲(chǔ)存在中。

4.由于兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷而相互排斥等緣由,使得這種化學(xué)鍵,末端磷酸基團(tuán)有一種離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢,也就是具有較高的。

5.當(dāng)ATP在酶的作用下水解時(shí),脫離下來的末端磷酸基團(tuán)與其他分子結(jié)合,從而使后者發(fā)生改變。

6.1molATP水說明放的能量高達(dá),所以說ATP是一種。

二、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化1.ATP水解的反應(yīng)式:。

ATP水解的能量用于。

2.ATP合成的反應(yīng)式:。

在動(dòng)物與人中合成ATP的能量來自;在綠色植物中合成ATP的能量來自。

【探究活動(dòng)3】材料1:一個(gè)成人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP約有48kg。在驚慌活動(dòng)的狀況下,ATP的消耗可達(dá)0.5kg/min,而人體中ATP的總量大約只有2mg,猛烈運(yùn)動(dòng)時(shí)只能維持3s。材料2:將32P標(biāo)記磷酸加入細(xì)胞培育液中,短時(shí)間內(nèi)快速分別出細(xì)胞中的ATP,發(fā)覺ATP的總量改變不大,但是大部分ATP末端磷酸基團(tuán)卻已經(jīng)帶有放射性標(biāo)記。結(jié)論:據(jù)資料1可知生物體內(nèi)的ATP含量很,據(jù)資料2可知ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化速率很。這種轉(zhuǎn)化時(shí)刻發(fā)生并且處于動(dòng)態(tài)平衡。

【探究活動(dòng)4】ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)嗎?ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)換的比較反應(yīng)ATPADP+Pi+能量ADP+Pi+能量ATP反應(yīng)類型酶的類型場所動(dòng)物:植物:能量來源能量去向結(jié)論三、ATP的利用【探究活動(dòng)5】結(jié)合課本內(nèi)容思索:ATP如何為主動(dòng)運(yùn)輸供應(yīng)能量?①Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白也是催化ATP水解的,膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其載體結(jié)合時(shí)就激活該酶,將ATP水解。

②ATP水說明放的磷酸基團(tuán)與載體蛋白結(jié)合即的磷酸化。

③載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其發(fā)生改變。

【探究活動(dòng)6】1.細(xì)胞中各種化學(xué)反應(yīng)有些是吸能反應(yīng),有些是放能反應(yīng)。吸能反應(yīng):總是和相聯(lián)系,如:蛋白質(zhì)的合成;放能反應(yīng)總是和相聯(lián)系,如:葡萄糖的氧化分解。不管是吸能反應(yīng)還是放能反應(yīng)都離不開ATP。

總結(jié):能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通(類似人民幣),因此我們可以形象地比方為。

2.ATP的利用用于各項(xiàng)生命活動(dòng),例如:。

核心素養(yǎng)專練1.一般狀況下,生物體的主要能源物質(zhì)、干脆供能物質(zhì)、儲(chǔ)能物質(zhì)依次是()A.糖類蛋白質(zhì)脂肪B.ATP糖類脂肪C.糖類ATP脂肪D.糖類ATP蛋白質(zhì)2.當(dāng)條件滿意時(shí),20個(gè)腺苷和80個(gè)磷酸基團(tuán)最多可以組成的ATP中的特別化學(xué)鍵的個(gè)數(shù)是()A.30B.40C.60D.803.下列關(guān)于ATP分子的敘述正確的是()A.A表示的是腺嘌呤B.ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素C.T表示胸腺嘧啶,因而ATP的結(jié)構(gòu)與核苷酸很相像D.1molATP水解,能釋放出30.54kJ的能量,這些能量儲(chǔ)存在兩個(gè)磷酸基團(tuán)中4.在下列幾種化合物的化學(xué)組成中,“○”中所對(duì)應(yīng)的含義最接近的是()A.①和② B.④和⑧C.③和④ D.⑤和⑥5.下列關(guān)于ATP的敘述不正確的是()A.動(dòng)物細(xì)胞中合成ATP所需的能量來自糖類等能源物質(zhì)中的化學(xué)能B.植物細(xì)胞中合成ATP所需的能量全部來自太陽能C.溫度的突然改變會(huì)影響ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的速率D.細(xì)胞呼吸過程中產(chǎn)生的ATP是供應(yīng)細(xì)胞生命活動(dòng)的干脆能源6.下列有關(guān)ATP和ADP轉(zhuǎn)化的敘述,不正確的是()①ATPADP+Pi+能量②ADP+Pi+能量ATPA.①②反應(yīng)過程分別與細(xì)胞的吸能和放能反應(yīng)相聯(lián)系B.全部生物體內(nèi)的②過程所須要的能量都來自呼吸作用C.①和②在活細(xì)胞中永無休止地循環(huán)進(jìn)行,保證了生命活動(dòng)的順當(dāng)進(jìn)行D.①反應(yīng)中的“能量”一般不能用于推動(dòng)②反應(yīng)的進(jìn)行7.分析未進(jìn)食的白鼠細(xì)胞內(nèi)ADP與ATP的含量比,若發(fā)覺ADP的含量偏高時(shí)()A.表示此細(xì)胞能量足夠B.表示此細(xì)胞內(nèi)葡萄糖多被用以合成糖原C.表示此細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖氧化分解將加快D.表示此細(xì)胞缺少能量8.ATP轉(zhuǎn)化為ADP的過程可用如圖表示,式中X和Y分別代表()A.H2O、[H]B.Pi、H2OC.H2O、PiD.能量、Pi9.下列生命活動(dòng)中不須要ATP供應(yīng)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糖D.細(xì)胞中由氨基酸合成新的肽鏈10.ATP是干脆能源物質(zhì),可以為很多化學(xué)反應(yīng)供應(yīng)能量,下列能使ADP含量增加的是()A.萎蔫的菜葉放在清水中B.葡萄糖+果糖→蔗糖C.水分從葉片氣孔中散發(fā)D.甘油被汲取進(jìn)入小腸絨毛內(nèi)毛細(xì)淋巴管中11.(不定項(xiàng)選擇題)下圖表示ATP的結(jié)構(gòu),相關(guān)敘述不正確的是()A.b鍵斷裂后形成ADP和PiB.圖中的3表示ATP中的字母AC.由1、2、3各一分子形成的物質(zhì)是組成DNA的基本單位D.ATP可為胰島素的分泌干脆供能12.(不定項(xiàng)選擇題)下圖為ATP的結(jié)構(gòu)和ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式。下列說法正確的是()A.圖1中的A代表的是腺嘌呤,b、c為特別化學(xué)鍵B.ATP生成ADP時(shí)圖1中的c鍵斷裂并釋放能量C.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)是可逆的,能量不行逆D.酶1、酶2具有催化作用,不受其他因素的影響13.(不定項(xiàng)選擇題)在綠色植物進(jìn)行“ADP+Pi+能量ATP”的反應(yīng)中,參加反應(yīng)的能量可能來源()A.淀粉 B.葡萄糖C.光 D.糖原14.(不定項(xiàng)選擇題)ATP能干脆給細(xì)胞的生命活動(dòng)供應(yīng)能量。下列生命活動(dòng)須要消耗ATP的是()A.肌細(xì)胞收縮 B.螢火蟲發(fā)光C.甘油進(jìn)入細(xì)胞 D.大腦思索15.下圖是腺苷三磷酸的分子結(jié)構(gòu),請(qǐng)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(gè)磷酸分子、個(gè)核糖分子和個(gè)腺嘌呤縮合而成的。

(3)ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能的過程實(shí)質(zhì)上就是載體蛋白的過程。

(4)ATP水解時(shí)釋放的能量是生物體進(jìn)行、和等生命活動(dòng)所需能量的干脆來源。

16.在活細(xì)胞中,下列循環(huán)過程永不停止地進(jìn)行著,請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)的學(xué)問,分析完成M和N循環(huán)中的有關(guān)問題:(1)作為生物體生命活動(dòng)的干脆能源物質(zhì)是(填圖中字母),其分子結(jié)構(gòu)簡式為。

(2)在綠色植物體內(nèi)與①相應(yīng)的生理活動(dòng)是在細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、和中進(jìn)行的。

(3)A1和A2具有作用,在圖中它們的作用分別是。

(4)在呼吸作用中,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行過程,能量來自。

(5)根汲取無機(jī)鹽離子的過程中,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行過程,能量用于。

參考答案學(xué)習(xí)過程【探究活動(dòng)1】1.螢火蟲發(fā)光的生物學(xué)意義主要是相互傳遞求偶信號(hào),以便交尾、繁衍后代。2.有。螢火蟲腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素是其特有的發(fā)光物質(zhì)。3.有。螢火蟲腹部細(xì)胞內(nèi)一些有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能,只有在轉(zhuǎn)變成光能時(shí),螢火蟲才能發(fā)光。太陽的光能脂肪葡萄糖【探究活動(dòng)2】ATP探究新知一、1.腺苷三磷酸2.A—P~P~P腺苷三個(gè)磷酸基團(tuán)一種特別的化學(xué)鍵3.特別的化學(xué)鍵4.不穩(wěn)定轉(zhuǎn)移勢能5.挾能量6.30.54kJ高能磷酸化合物二、1.ATPADP+Pi+能量各項(xiàng)生命活動(dòng),如:主動(dòng)運(yùn)輸、肌肉收縮等2.ADP+Pi+能量ATP呼吸作用光合作用和呼吸作用【探究活動(dòng)3】少快【探究活動(dòng)4】反應(yīng)ATPADP+Pi+能量ADP+Pi+能量ATP反應(yīng)類型水解合成酶的類型水解酶合成酶場所全部須要ATP的場所動(dòng)物:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體植物:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體能量來源特別化學(xué)鍵光能、有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能能量去向各項(xiàng)生命活動(dòng)特別化學(xué)鍵中的化學(xué)能結(jié)論ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化中物質(zhì)可逆,能量不行逆三、【探究活動(dòng)5】①酶②載體蛋白③空間結(jié)構(gòu)【探究活動(dòng)6】ATP水解ATP合成總結(jié)細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”2.主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐、大腦思索、電鰩發(fā)電、螢火蟲發(fā)光、物質(zhì)合