高中生物 5.2细胞的能量“通货”ATP课件 新人教版必修1.ppt

第2节细胞的能量 通货 atp 一 atp分子中具有高能磷酸键1 atp的名称与简式 1 中文名称 三磷酸腺苷 2 结构简式 3 符号含义 a p 腺嘌呤 a p p p 腺苷 核糖 磷酸基团 高能磷酸键 2 atp中的高能磷酸键 1 数量 2 释放的能量 30 54kj mol 3 功能 atp是细胞内的一种 化合物 为细胞生命活动直接供能 2个 高能磷酸 二 atp和adp可以相互转化1 过程 1 释放能量 atp pi 能量 2 储存能量 adp pi 能量 adp atp 2 能量的来源及去路 呼吸作用 光合作用 adp 3 原因及特点 1 原因 atp分子中 很容易水解 2 特点 时刻不停地发生并且处于 之中 远离a的那个高能磷酸键 动态平衡 三 atp的利用1 列举利用atp的实例 主动运输 思考 吸能 2 atp是细胞内流通的能量 通货 1 化学反应中的能量变化与atp的关系 吸能反应 一般与 相联系放能反应 一般与 相联系 2 能量通过 在吸能反应和放能反应之间循环流通 atp的水解 atp的合成 atp分子 1 思考辨析下列说法的正误 1 atp的结构简式为a p p p 2 atp和葡萄糖一样可以直接为生命活动提供能量 3 生物体中含有大量的atp为生命活动提供能量 4 atp和adp的相互转化是与吸能反应和放能反应联系在一起的 答案 1 分析 atp的结构简式为a p p p 2 分析 atp是直接供能物质而葡萄糖不是 3 分析 生物体中atp是直接供能物质 在生物体内含量很少 与adp不断地相互转化 4 2 一分子atp中含有腺苷 磷酸基团的数目依次是 a 1 2b 1 3c 2 3d 2 2 解析 选b 由atp的结构简式a p p p可知 一分子atp含有1个腺苷 a 2个高能磷酸键 3个磷酸基团 p 3 下列有关atp的描述中 错误的是 a 有3个高能磷酸键b 高能磷酸键容易断裂c atp和adp可以相互转化d 有2个高能磷酸键 解析 选a atp分子中含有2个高能磷酸键 高能磷酸键容易断裂 特别是远离腺苷的那个高能磷酸键更容易断裂 atp和adp之间可以相互转化 4 高等植物体内产生atp的生理过程有 a 呼吸作用 自由扩散b 呼吸作用 蒸腾作用c 光合作用 主动运输d 光合作用 呼吸作用 解析 选d 高等植物能进行呼吸作用和光合作用 这两个过程都会产生atp 5 atp形成adp时最先断裂的是 a 腺苷与磷酸的结合键b 两个高能磷酸键c 靠近腺苷的那个高能磷酸键d 远离腺苷的那个高能磷酸键 解析 选d atp分解为adp的过程中 最容易断裂的是远离腺苷的那个高能磷酸键 6 运动员在百米冲刺阶段 肌肉细胞内的直接能源物质是 a 蛋白质b 脂肪c 腺苷d 三磷酸腺苷 解析 选d atp是直接能源物质 它可以转化成运动所需要的能量 一 atp的结构和生理功能1 atp的元素组成与结构 1 图解 2 说明 atp的结构特点可用 一 二 三 来记忆 即一个腺苷 二个高能磷酸键 三个磷酸基团 2 不同物质中 a 代表的含义 3 atp的结构与功能的相互关系 1 atp的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库 atp中远离腺苷的高能磷酸键容易水解和形成 可保证atp数量的相对稳定和能量的持续供应 2 atp在供能中处于核心地位 许多能源物质中的能量需转移到atp中才能为生命活动供能 在生命活动中 atp中的能量可转化为不同形式的能量 点拨 关于atp结构的两点警示 1 atp是一种物质 而不是能量 能量储存在atp的高能磷酸键中 2 atp中含有三个磷酸基团 而不是三个高能磷酸键 拓展深化 各种 能源 比较 微思考 1 atp与组成rna的基本单位存在什么关系 提示 atp分子脱去两个磷酸基团后是rna的基本组成单位腺嘌呤核糖核苷酸 2 1分子atp会彻底分解为哪些物质 提示 1分子腺嘌呤 1分子的核糖 3分子的磷酸 1 atp分子的结构组成 下列关于atp的叙述 错误的是 a atp中含有c h o n p五种元素b 动植物 细菌和真菌细胞中atp的结构都相同 说明了生物界具有统一性c atp分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成d atp中的 a 与构成dna rna中的碱基 a 不是同一种物质 解题关键 明确 atp的组成元素及其中a t p三个字母的含义 解析 选c atp由c h o n p五种元素组成 它在动植物 细菌和真菌中的结构都相同 由1个腺苷和3个磷酸基团组成 a表示腺苷 由腺嘌呤和核糖组成 若去掉两个磷酸基团 则形成腺嘌呤核糖核苷酸 是组成rna的基本单位 dna和rna中的碱基 a 表示腺嘌呤 2 atp功能特点 atp在细胞中能够释放能量和储存能量 从其化学结构看 原因是 腺苷很容易吸收能量和释放能量 第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合 第三个磷酸基团 远离腺苷的那个 很容易从atp上脱离 使atp转化为adp 同时释放能量 adp可以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合 吸收能量形成第二个高能磷酸键 远离腺苷的那个 使adp转化成atpa b c d 解题关键 解答本题的突破口 在理解atp结构的基础上 分析atp释放能量和储存能量与高能磷酸键的关系 解析 选c atp含有三个磷酸基团 一个普通化学键 两个高能磷酸键 atp水解时第二个高能磷酸键 远离腺苷的那个 最易断裂 储存在高能磷酸键中的能量释放出来 atp转化为adp 在有关酶的催化下 adp与pi结合 吸收能量 又可形成第二个高能磷酸键 远离腺苷的那个 adp又转化为atp 延伸探究 1 题1中atp是由c h o n p五种元素组成的 哪些物质也是由这五种元素组成的 举例说明 提示 核酸和磷脂等 2 题2中高能磷酸键与普通化学键从水解放能多少上看有什么不同 提示 高能磷酸键水解时释放出的化学能是普通化学键释放化学能的2倍以上 变式训练 1 有关atp的叙述 错误的是 a 高能磷酸键储存的能量多且很不稳定b atp分子中 其相邻的两个磷酸基团之间的化学键称为高能磷酸键c 合成atp所需的能量一定来自呼吸作用d a表示腺苷 t表示三个 解析 选c 远离腺苷的高能磷酸键最容易断裂 atp中a表示腺苷 t表示三个 其中三个磷酸基团之间含有两个高能磷酸键 绿色植物细胞合成atp所需能量也可以来自光合作用 2 2014 冀州高一检测 对人体细胞内atp的描述 正确的是 a atp是一种低能磷酸化合物b atp中含有一个高能磷酸键c atp的化学性质很稳定d atp与adp可以相互转化 解析 选d atp是含有两个高能磷酸键的高能化合物 它的化学性质不稳定 atp与adp之间可以相互转化 二 atp与adp的相互转化和atp的利用生物体内adp与atp可以相互转化 但反应是不可逆的 如下图 1 atp的合成需要满足的条件 1 原料 adp和pi 2 能量 3 atp合成酶 2 adp atp pi三种物质可反复循环利用 故上述过程中的物质是可逆的 能量是不可逆的 整个反应是不可逆的 点拨 1 atp并不是生物体唯一的直接供能物质 只是绝大多数生物的直接供能物质 还存在其他直接供能物质 2 生物体的生命活动需要的能量并不是完全由atp提供的 如植物对水分吸收和运输的能量来自蒸腾拉力 微思考 1 为什么atp适于做能量流通的 货币 提示 因为atp分子结构相对简单 远离腺苷的高能磷酸键能够不断水解和重新合成 所以能够满足生物体代谢过程中对能量的需要 2 atp水解释放的能量能转化成热能 光能等 atp储存的能量能来自热能 光能吗 提示 atp储存的能量可以由光能转化而来 但不能由热能转化而来 1 atp与adp之间的转化关系 2014 景德镇高一检测 下列对adp pi 能量atp反应式中 能量 相关的叙述 正确的是 a 向右反应需要的能量可来自细胞内蛋白质的水解b 向右反应需要的能量可来自葡萄糖等有机物的氧化分解c 向左反应产生的能量可用于氧气的吸收d 向左反应产生的能量可用于细胞对水的吸收 解题关键 解答本题需要明确 1 atp的水解是与吸能反应联系的 2 atp的合成是与放能反应相联系的 解析 选b 蛋白质的水解过程需要吸收能量 葡萄糖参与了细胞呼吸分解过程 产生的能量用于atp的形成 向左反应释放的能量 可以用于生命的需能反应 但氧气和水的吸收不需要能量 2 atp的利用 在水深200m的深海 光线极少 能见度极低 一般动物极难生存 有一种电鳗有特殊的适应性 能通过自身发出高达5000v的生物电 击昏敌害 获取食物 保护自己 电鳗生物电的直接来源是 a 葡萄糖氧化分解b 氨基酸氧化分解c 脂肪的氧化分解d atp的水解 解题关键 解答本题需明确以下三点 1 atp是生物体的直接供能物质 2 脂肪是细胞内良好的储能物质 3 脂肪 葡萄糖中的能量需转化成atp中的能量后才能被直接利用 解析 选d 电鳗放电是一种生命活动 其电能也是由生命活动的直接能源物质atp水解释放的能量转化而来的 葡萄糖 氨基酸 脂肪的氧化分解均能释放能量 但它们分解所释放的能量必须储存在atp中才能被生物体直接利用 延伸探究 1 题1c d项中 用什么方式吸收氧气和水 提示 自由扩散 2 题2a项中葡萄糖是如何提供能量的 提示 葡萄糖在氧化分解过程中释放能量 一部分满足生命活动需要 另一部分以热能形式散失 变式训练 1 下列关于atp和adp相互转化的叙述 正确的是 a atp和adp相互转化是一种可逆反应b 植物细胞只能利用光能将adp转化为atpc atp转化成adp时 所有的高能磷酸键都断裂d 活细胞中atp与adp之间的相互转化时刻发生 解析 选d atp与adp相互转化是不可逆的 因为所需要的酶不同 场所和能量的来源均不同 植物细胞可以利用光能或化学能合成atp 在atp转化成adp的过程中只有远离腺苷的高能磷酸键断裂 由于细胞对atp的需求量较大 而atp的含量较低 所以atp与adp之间要不停地相互转化 2 在生物体的下列生理活动过程中 没有adp生成的是 a 白细胞吞噬病原体b 人红细胞对葡萄糖的吸收c 用脑思考问题d 番茄根细胞对mg2 的吸收 解析 选b 没有adp生成 也就是没有消耗atp 能量 人红细胞对葡萄糖的吸收方式为协助扩散 不消耗能量 胞吞 思考问题 主动运输都要消耗atp 拓展深化 atp转化成的其他形式的能量1 机械能 生物体内的细胞以及细胞内各种结构的运动所消耗的就是机械能 例如 纤毛和鞭毛的摆动 肌肉收缩等 2 电能 生物体内神经冲动的传导和某些生物能够产生生物电 消耗的就是电能 3 渗透能 细胞的主动运输是逆浓度梯度进行的 消耗能量 而这些能量也来自于atp 4 化学能 生物体内物质的合成 小分子物质合成大分子物质 必须有直接或间接的能量供应 5 光能 例如 萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶 荧光素接受atp提供的能量后就被激活 在荧光素酶的作用下 激活的荧光素与氧发生化学反应 形成氧化荧光素并且发出荧光 6 热能 生物体内热能的形成来源于有机物的氧化分解 大部分的热能通过各种途径散失到外界环境中 只有一小部分用于维持体温 课题 概念原理分析类题目 atp与adp相互转化 示范案例 下图是细胞内atp与adp相互转化的图示 请依图回答 1 在人体内 图示左侧的能量来源于 右侧的能量用于 如 举一例 2 在植物体内 图示左侧的能量来源于和两个生理过程 3 催化两侧反应的酶 填 是 或 不是 同一种酶 理由是 审题 模板构建 思路导引读题 结合题目中的图解 明确adp和atp相互转化过程需要一定的条件找词 题中出现的核心关键词是 atp与adp相互转化 并给出了转化图解分析 atp是一种高能磷酸化合物 其中的一个高能磷酸键容易断裂 伴随高能磷酸键的断裂 atp转化为adp 同时释放能量 供给生命活动直接利用 而adp获得有机物氧化分解放出的化学能或光能 可以合成高能磷酸键 转化为atp 答题 规范答案 警示失误 1 细胞呼吸各项生命活动肌肉收缩 大脑思考 蛋白质合成等错答 第一空答为 细胞呼吸和光合作用 错因 没有抓住题中的关键词 人体内 而错答光合作用 2 光合作用呼吸作用 3 不是酶具有专一性 而两侧反应不同错答 第一空答为 是 错因 忽略了酶的专一性 对adp和atp二者相互转化的理解存在误区 误认为二者是可逆反应 所需的酶相同 解析 1 adp atp的过程需要能量 在人体内 能量来自于细胞呼吸 atp adp的过程放出能量 供给生命活动直接利用 2 在植物体内 除呼吸作用过程合成atp外 光合作用过程也可以合成atp 3 adp和atp的相互转化不是可逆反应 adp atp的过程为合成反应 而atp adp的过程为分解反应 酶具有专一性 所以催化反应的酶不同 类题试解 有关反应 atpadp pi