2018_2019学年高中生物第四章第一节第1课时ATP学案（含解析）苏教版.docx

第1课时ATP 1.ATP的全称是腺嘌呤核苷三磷酸；结构简式为APPP，其中A代表腺嘌呤核苷，T代表3， P代表磷酸基团，“”代表高能磷酸键。2ATP水解和形成的反应式为：ATPADPPi能量。3ATP在细胞内的含量很少，但ATP与ADP在细胞内的相互转化却是十分迅速的，ATP的含量因而维持在一个相对稳定的、动态平衡的状态。 4ATP直接为生物体的各种需能反应提供能量；在能量转换中，它也起着关键作用。5ATP中的能量可以直接转换成其他各种形式的能量。一、ATP的名称与结构1结构简式：APPP，其中，A 代表腺嘌呤核苷，P代表磷酸基团，“”代表高能磷酸键。2结构模式图填图3组成：ATP由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸组成。4名称(1)全称：腺嘌呤核苷三磷酸(或腺苷三磷酸或三磷酸腺苷)。(2)简称：ATP。5结构特点(1)ATP有2个高能磷酸键，其中ATP分子末端的高能磷酸键易断裂也易形成。(2)能量储存在ATP的高能磷酸键中。二、ATP与ADP 的相互转化1表达式：ATPADPPi能量。2特点(1)转化是在酶的参与下进行的。(2)远离腺苷的高能磷酸键容易断裂和形成。3意义(1)ATP是生命活动的直接能源物质。(2)既能为生命活动及时提供能量，又避免一时用不尽的能量白白流失掉。三、ATP中化学能的利用填表项目转换成的能量应用举例ATP中的化学能机械能肌肉收缩，染色体的运动等电能生物发电、神经传导等光能萤火虫等生物的发光渗透能主动运输、胞吞和胞吐等1判断下列说法的正误(1)ATP的结构简式是APPP()(2)ATP中“A”是腺嘌呤()(3)ATP分子末端的高能磷酸键断裂释放的能量可用于生物体的各种需能反应()(4)ATP水解释放的能量可供给ADP和磷酸合成ATP()(5)萤火虫发光利用的能量直接来自ATP()2鸟类在飞翔时，所需要的能量直接来源于( )A葡萄糖 B食物 C. ATP 解析：选CATP是直接被利用的高能化合物。 3一分子ATP中，含有的高能磷酸键和磷酸基团的数目分别是()A2和3 B1和3 C2和2解析：选AATP的结构简式是APPP，可见有2个高能磷酸键(“”)和3个磷酸基团(“P”)。4下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是( )A脂肪 BATP C糖解析：选BATP是细胞生命活动的直接供能物质。5下列关于细胞内ATP的叙述，正确的是()A每个ATP分子含有3个高能磷酸键B每个ATP分子含有2个磷酸基团CATP直接为细胞的生命活动提供能量解析：选CATP直接为细胞的生命活动提供能量。6下列相关叙述正确的是()AATP中的A代表腺嘌呤核苷BATP中的T代表胸腺嘧啶CATP只存在于真核细胞中解析：选AATP中的“A”是腺嘌呤核苷，“T”代表3，远离腺苷(A)的高能磷酸键容易水解。7下列关于ATP的叙述，错误的是( )AATP分子含有磷酸基团BATP分子的结构简式为APCATP是细胞内的能量“通货”解析：选BATP分子的结构简式为APPP 。 核心要点ATP与ADP相互转化结合ATP与ADP相互转化的图示，对两者的相互转化进行分析如下：(1)ATP分子中，远离A的高能磷酸键容易水解和重新生成，这对于细胞中能量的捕获、贮存和释放非常重要。(2)在ATP与ADP的相互转化中，酶1催化ATP合成，属于ATP合成酶；酶2催化ATP水解，属于ATP水解酶。(3) ATP与ADP的相互转化是不可逆反应：项目ATP的合成ATP的水解反应式ADPPi能量ATPATPADPPi能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能(光合作用)，化学能(细胞呼吸)储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位(4)ATP的含量总处于动态平衡之中。细胞内ATP和ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。名师点拨ATP中的高能磷酸键(1)高能磷酸键的一般特点：位于两个磷酸基团之间，键能为30.54 kJ/mol。(2)高能是指磷酸键的储存的化学能是普通化学键的两倍以上。因此ATP属于高能磷酸化合物。思考探究(1)请分析下列化合物中“A”的含义， 这些化合物中“A”是否代表同一物质？提示：不是；中A为腺嘌呤核苷即“腺嘌呤核糖”，中的A均代表“腺嘌呤”。(2)ATP是细胞的能量“通货”，为什么还说细胞的主要能源物质是糖类？它们有何内在联系？提示：糖类是主要的能源物质，但糖类氧化分解时所释放的能量需转移到ATP中，方可被用于各种耗能反应。事实上，细胞中大多数ATP的形成所需能量，都来源于糖类的氧化分解。题组冲关1以下关于ATP的叙述，正确的是( )AATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 BATP的化学性质十分稳定CATP的结构简式可表示为APPPDATP中靠近“A”的高能磷酸键易水解 解析：选CATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成；ATP的化学性质不稳定；ATP的结构简式可表示为APPP；ATP中远离“A”的高能磷酸键易水解。2.右图是ATP与ADP之间的转化示意图，下列叙述正确的是()A甲为ADP，乙为ATPBX1和X2是同一种物质C酶1和酶2是同一种酶D能量1和能量2来源相同解析：选B由图中能量的方向可以看出，甲为ATP，乙为ADP；X1和X2是同一种物质(Pi)。酶1和酶2是催化不同反应的不同的酶；能量1是来自ATP中高能磷酸键的水解所释放的能量，能量2是来自生物化学反应释放的能量。一、选择题1ATP是绝大多数生命活动的直接能源物质，下列相关叙述正确的是()AATP是一种高能磷酸化合物BATP分子中含有光能和电能CATP的化学性质十分稳定D主动运输过程合成ATP解析：选A每个ATP分子中含有三个磷酸基团；ATP的化学性质不稳定；ATP中的能量是化学能，释放后可转换为光能和电能；主动运输消耗ATP。2细胞中绝大多数生命活动由ATP直接提供能量。在人体肌肉细胞中能够合成ATP的细胞器是()A叶绿体 B核糖体C线粒体 D中心体解析：选C人体细胞内合成ATP的细胞器只有线粒体。3猎豹高速奔跑追捕羚羊时，能量直接来源是( )A葡萄糖 B蔗糖C肝糖原 DATP 解析：选D葡萄糖是重要的能源物质，但不能直接供能；蔗糖是植物体内的二糖，猎豹体内没有；肝糖原属于动物体内的多糖，用于储存能量；ATP是直接能源物质。4下列反应可释放大量能量的是()AATP的水解 B麦芽糖的水解C淀粉的水解 D脂肪的水解 解析：选A麦芽糖、淀粉和脂肪的水解，都不能释放大量能量。5ATP之所以作为能量的直接来源，是因为()AATP在细胞内数量很多BATP中的高能磷酸键储存的能量多，且很不稳定CATP中的高能磷酸键很稳定DATP是生物体内唯一可以储存能量的化合物 解析：选BATP是一种不稳定的高能化合物，远离腺苷的高能磷酸键容易断裂，释放能量。6当其他条件均可满足时，20个腺苷和60个磷酸最多可以组成的ATP个数和所有ATP分子中所含的高能磷酸键个数是()A20个和30个 B20个和40个C40个和40个 D40个和60个解析：选B每个ATP分子含有1个腺苷，3个磷酸基团，2个高能磷酸键。所以20个腺苷和60个磷酸共可以组成20个ATP。7ATP是细胞中的直接能源物质，关于ATP的叙述，错误的是()AATP存在于所有活细胞中B活细胞中ATP与ADP之间的相互转化时刻都在发生CATP与ADP的相互转化，要在不同的酶催化下才能完成D动、植物形成ATP的途径分别是呼吸作用和光合作用解析：选D植物形成ATP的途径有呼吸作用和光合作用。8关于ATP分子的叙述，正确的是( )AATP分子中含有C、H、O、N、P 5种元素B“A”中含有1个脱氧核糖和1个腺嘌呤C“T”表示3，因而ATP中含有3个高能磷酸键DATP和ADP之间可以相互转化，转化反应是可逆反应解析：选 A ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素；“A”由1分子核糖和1分子腺嘌呤形成；“T”表示3，ATP中含有2个高能磷酸键；由于ATP与ADP的转化发生的场所不同，催化ATP与ADP相互转化的酶不同，合成ATP时需要的能量来源与水解时释放的能量去向不同，所以ATP与ADP的转化是不可逆反应。9下图是生命活动的直接能源物质ATP的结构式，其中能作为RNA组成单位的是()A BC D解析：选B由腺嘌呤、核糖和磷酸基团组成，是腺嘌呤核糖核苷酸，属于RNA的组成单位。10下列有关ATP的叙述，正确的是()ATP是生物体内储存能量的主要物质ATP的能量主要储存在腺苷和磷酸基团之间的化学键中ATP的水解实际上是指ATP分子中高能磷酸键的水解ATP在细胞内含量很少，但转化速率很快ATP只能在线粒体中生成ATP是可流通的能量“通货”A BC D 解析：选BATP是直接能源物质，不是储能物质。ATP的能量主要储存在高能磷酸键中，而与腺苷相连的是普通磷酸键。ATP的水解实质就是高能磷酸键断裂的过程。ATP和ADP能快速转化，在体内含量很少。ATP在细胞质基质和叶绿体中也能合成。ATP是能流通的能量“通货”。二、非选择题11在活细胞中，如图所示的循环过程永不停止地进行着，请运用所学知识，分析回答下面ATP与ADP循环中的有关问题：(1)ATP是生物体生命活动的_，其分子的结构简式为_，在过程中，是由于_的断裂而释放出能量。(2)A1和A2分别是_、_。答案：(1)直接能源物质 APPP 远离A的高能磷酸键(2)ATP合成酶 ATP水解酶一、选择题 1.右图表示ATP的结构，相关叙述正确的是()A表示腺苷B表示脱氧核糖C是高能磷酸键 D的形成释放能量解析：选C表示含氮碱基，表示核糖，是高能磷酸键，的形成消耗能量，水解释放能量。2在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记。该现象不能说明()AATP是细胞内的直接能源物质B部分32P标记的ATP是重新合成的CATP中远离A的磷酸基团容易脱离D该过程中ATP既有合成又有分解解析：选A该现象ATP含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，说明部分标记的ATP是新合成的。末端的磷酸基团带上标记，说明ATP中远离A的磷酸基团容易脱离。含量变化不大说明该过程中既有ATP合成又有分解。3下列有关细胞内ATP的叙述，错误的是()A一个ATP分子中含有两个高能磷酸键B核糖体合成免疫球蛋白时需要消耗ATPC细胞产生ATP的生理活动都需要氧气的参与D细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化解析：选C一个ATP分子中含有两个高能磷酸键；核糖体合成免疫球蛋白属于需能反应，需要消耗ATP；细胞产生ATP的生理活动不一定都需要氧气的参与，比如光合作用、无氧呼吸等都能产生ATP，但都不需要氧气的参与；细胞中ATP与ADP的相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的，ATP与ADP的比值在一定范围内变化。4.右图为生物体内ATP、ADP、AMP相互转化示意图，下列有关叙述正确的是()A参与甲过程的反应物有ATP和酶BAMP可作为合成核糖核酸的原料C丁过程所需能量可来自化学能和热能D催化乙过程和丙过程的酶是同一种酶解析：选B甲过程表示ATP的水解，则反应物有ATP和水；AMP是ATP脱掉两个磷酸基团后的产物，由一分子磷酸、一分子核糖和一分子腺嘌呤组成，可以作为合成核糖核酸的原料；丁过程是ADP和Pi合成ATP的过程，不能利用热能；催化乙过程的酶是水解酶，催化丙过程的酶是合成酶。5. 如图四种化合物的化学组成中，“”中所对应的名称正确的是()A腺嘌呤脱氧核苷酸 B腺苷C腺嘌呤脱氧核苷酸 D腺嘌呤解析：选C图表示ATP，“”中所对应的名称是AMP(或腺嘌呤核糖核苷酸)；图表示腺嘌呤核糖核苷酸，“”中所对应的名称是腺嘌呤，腺苷由腺嘌呤和核糖组成；图是DNA片段，“”中所对应的名称是腺嘌呤脱氧核苷酸；图中有碱基U，表示RNA片段，“”中所对应的名称是腺嘌呤核糖核苷酸。6下列有关ATP的叙述，正确的是()AATP中的A代表腺嘌呤，T代表3，P代表磷酸基团B人体内成熟的红细胞没有线粒体，不能产生ATPCATP和ADP的相互转化是一种可逆反应，保证了生命活动所需的能量供应DATP中的能量可来源于光能和化学能，也可转换为光能和化学能 解析：选DATP中的A代表腺苷；人体内成熟的红细胞虽然没有线粒体，但可在细胞质基质中通过无氧呼吸产生ATP；ATP和ADP的相互转化不是可逆反应；ATP中的能量可来源于光合作用中的光能，也可以来自于呼吸作用中的化学能，ATP中的能量可转换为光能，也可转换为化学能。7下列有关人体细胞内ATP的叙述，正确的是()A寒冷时，细胞产生ATP的速率下降B紧张状态下，细胞内ATP的合成速率大大超过分解速率C剧烈运动时，肌肉细胞产生ATP的速率迅速加快D饥饿时，细胞内ATP的合成速率大大超过分解速率解析：选C为维持体温，寒冷时，细胞产生ATP的速率上升；ATP和ADP的转化处于动态平衡中，细胞内ATP的合成速率不会大大超过分解速率；剧烈运动时，消耗能量增加，肌肉细胞产生ATP的速率迅速加快。二、非选择题8在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质，其分子结构式如下图1：(1)从ATP的分子结构式可知，去掉两个磷酸基团后的剩余部分是_。(2)人体骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动时3秒钟内的能量供给。校运动会上，某同学在参加100 m短跑过程中，其肌细胞中ATP相对含量变化如图2所示，试回答：由A到B的变化过程中，说明AT