高中生物 4.1.1 生命活动的能量“通货”ATP同步导学案 苏教版必修1.doc

4.1.1生命活动的能量“通货”atp 一、目标导航1简述atp的化学组成，写出atp的分子简式。2解释atp在能量代谢中的作用，了解atp的用途。3说出atp的形成途径。4说出atp与adp相互转化的过程和意义。二、知识网络1生命活动的能量“通货”atp（1）atp的结构简式是appp，其中，a代表腺嘌呤核苷，t代表3，p代表磷酸基团，“”代表共价键，“”代表高能磷酸键。（2）atp的结构特点：atp有两个高能磷酸键。atp第二个高能磷酸键易断裂也易形成。atp由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸组成。（3）atp与adp的相互转化：在生物体内能量的转换和利用中，atp起着关键的作用，它直接为各种需能反应提供能量。人体细胞中atp和adp的相互转化在活细胞中永不停息地进行着，这既可以避免能量的浪费，又保证了及时供应生命活动所需能量。三、导学过程知识点一 atp和adp的相互转化1atp水解释放能量（1）反应式：atpadppi能量（2）能量的来源和去路：能量来源于atp中高能磷酸键的断裂；能量的去路是用于各种需能的生命活动。（3）atp的水解一般是远离腺苷a的那个高能磷酸键容易断裂，生成的adp中含有两个磷酸基，叫做二磷酸腺苷，d代表两个。2.atp合成贮存能量（1）反应式：adppi能量atp（2）能量的来源和去路生物体内的能源物质归纳物质的作用能源物质细胞中重要的能源物质葡萄糖植物细胞中储存能量的物质淀粉动物细胞中储存能量的物质糖原生物体中储存能量的物质脂肪生命活动的主要能源物质糖类生命活动的直接能源物质atp各项生命活动的最终能源光能3atp和adp的相互转化：atp在细胞内的含量很少，但atp与adp在细胞内的相互转化十分迅速，所以细胞内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。atp和adp的相互转化不是可逆反应从反应条件看：atp的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；而atp的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶，即反应所需要的酶不同。从反应场所看：atp合成的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；而atp分解的场所有细胞膜（供主动运输消耗能量）、叶绿体基质（将atp中的能量转化为有机物中的化学能）、细胞核（dna复制和rna合成所消耗的能量）等。因此，atp合成与分解的场所不尽相同。从能量上看：atp水解释放的能量原是储存在高能磷酸键内的化学能，释放出来后供各种生命活动所用，不能再使pi和adp形成atp而储存；而合成atp的能量主要来自有机物分解产生的化学能和太阳能。因此，atp水解和atp合成反应产物中的能量来源和用途是不同的。总之，atp与adp的相互转化，从物质方面看可逆，从酶、进行场所、能量方面看不可逆，即整体来看二者的反应不可逆，而是细胞内atp与adp的循环过程。【例1】 下面有关atp和adp的描述中，哪一项是正确的？（）aatp在酶的作用下，可以连续脱下3个pi，释放大量能量batp在酶的作用下，可以加上一个pi，储存能量catp与adp的转化都需要酶参加datp与adp的相互转化反应中物质和能量都是可逆的解析：atp在酶的作用下，最多脱下2个pi，释放大量能量，adp在酶的作用下，可以加上一个pi，储存能量，atp与adp的相互转化反应中物质是可逆的，而能量是不可逆的。答案：catp与adp的相互转化，物质和能量的变化情况，化学键的断裂，相应的生理作用，要特别引起重视。四、达标检测1由30个腺苷和60个磷酸基团合成的全部atp中共有高能磷酸键（）。a30个 b60个c40个 d20个2下列关于atp的化学组成的说法中，正确的是（）。aatp的结构简式为apppbatp中的a表示腺嘌呤c含有三个高能磷酸键d含有腺嘌呤和脱氧核糖3adp转化为atp时需要（）。api、酶、腺苷和能量 bpi、能量c能量、腺苷和酶 dpi、能量和酶4萤火虫尾部发光，是荧光素接受atp中的能量后，将化学能转化成光能所致，这些化学能来自appp的哪些磷酸键？（）a bc d5atp在细胞中的含量及生成速度分别是（）。a很多，很快 b很少，很慢c很多，很慢 d很少，很快答案：1c解析：1个atp分子中含有1个腺苷，2个高能磷酸键，3个磷酸基团，因此30个腺苷和60个磷酸基团最多能形成20个atp，共含40个高能磷酸键。2a解析：1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子的磷酸组成1分子atp，其中含有两个高能磷酸键，a代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。3d解析：atp比adp多1个磷酸基团，储存的能量也比adp多，所以adp转化为atp时需要磷酸（pi）和能量，该转化过程需要酶的催化。4d解析：此题考查atp结构与功能的关系。atp的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，appp中的很容易水解，放出大量的能量供生命活动利用。5d解析：细胞代谢所需能量的直接来源为atp，但是atp在细胞内含量很少，只有快速生成才能满足能量需求，可通过adp与atp的迅速转化而实现。五、依据考点，归纳总结1合成atp所需能量的来源能量来源2atp和adp的相互转化不是可逆反应（1）从反应条件看：atp的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；而atp的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶，即反应所需要的酶不同。（2）从反应场所看：atp合成的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；而atp分解的场所有细胞膜（供主动运输消耗能量）、叶绿体基质（将atp中的能量转化为有机物中的化学能）、细胞核（dna复制和rna合成所消耗的能量）等。因此，atp合成与分解的场所不尽相同。（3）从能量上看：atp水解释放的能量原是储存在高能磷酸键内的化学能，释放出来后供各种生命活动之用，不能再使pi和adp形成atp而储存；而合成atp的能量主要来自有机物分解产生的化学能和太阳能。因此，atp水解和atp合成反应产物中的能量来源和用途是不同的。总之，atp与adp的相互转化，从物质方面看可逆，从酶、进行场所、能量方面看不可逆，即整体来看二者的反应不可逆，而是细胞内atp与adp的循环过程。其他能源物质或能源与atp的关系六、布置作业1（2014江苏海安期末测试）下列关于atp的叙述，错误的是（）aatp中含有c、h、o、n、p等元素b活细胞中atp与adp之间的相互转化时刻发生catp是生物体生命活动的直接能源物质d动植物形成atp的途径分别是呼吸作用和光合作用2.下列关于“atpadppi能量”反应式的叙述，正确的是（）。a反应式物质可逆，能量不可逆b反应式能量可逆，物质不可逆c两者均可逆d生物体内，adp转变成atp所需能量都来自呼吸作用3.短跑运动员在比赛过程中为骨骼肌细胞直接提供能量的物质是（）。a葡萄糖b脂肪catp d蛋白质4.下列能使adp含量增加的是()a.萎蔫的菜叶放在清水中b.葡萄糖果糖蔗糖c.水分从叶片气孔中散发 d.甘油被吸收进入小肠绒毛内毛细淋巴管中5.下面关于atp的叙述错误的是 ()a.细胞质和细胞核中都有atp的分布b.atp合成所需的能量由磷酸提供c.atp可以水解为一个核苷酸和两个磷酸d.正常细胞中atp与adp的比值在一定范围内变化6.如图表示的是atp和adp之间的转化，可以确定 ()a.a为adp，b为atpb.能量1和能量2来源相同c.酶1和酶2是同一种酶d.x1和x2是同一种物质7.下列结构中能够产生atp的部位是 ()酵母菌细胞的细胞质基质叶肉细胞的叶绿体人体唾液腺细胞的线粒体洋葱根尖细胞的叶绿体蛔虫细胞内的线粒体a.b.c.d.1.d 解析：动物形成atp的途径是呼吸作用；植物形成atp的途径除了光合作用之外，呼吸作用也是形成atp的途径。2.a atp与adp的转变仅仅只是物质上的可逆，能量不可逆 ，另外，反应的条件也不同，并不表示化学上的可逆反应。3.c解析：atp是一切生命活动的直接能源物质。4.b解析：adp含量增加，是生命活动消耗atp所导致的。水、甘油进出细胞属自由扩散，不消耗能量，而物质的合成过程需要消耗atp。4.b解析：adp含量增加，是生命活动消耗atp所导致的。水、甘油进出细胞属自由扩散，不消耗能量，而物质的合成过程需要消耗atp。5.b解析：atp是生物体生命活动的直接能源物质，合成atp时所需的能量可以来自细胞呼吸分解有机物所释放的能量，还可来自光合作用。6.d解析：由图中能量的方向可以看出，a为atp，b为adp；能量1来自atp中高能磷酸键的水解所释放的化学能，能量2在动物体内来自有机物氧化分解释放的化学能，在植