5.2细胞的能量通货——ATP自学案.doc

你努力不一定会成功，但你不努力一定会失败。赵家铎5.2细胞的能量通货ATP自学案【学习目标】1、简述ATP的化学组成的特点，写出ATP的分子简式2、理解ATP与ADP相互转化3、解释ATP在能量代谢中的作用【重、难点】 1、ATP化学组成的特点及其在能量中的作用2、ATP与ADP相互转化【自学导引】导入：生物体内的能源及物质 最终能源：； 细胞内常用的能源物质： 主要能源物质：；良好的贮能物质： ； 生命活动的直接能源物质：；一、ATP分子中具有高能磷酸键 ATP的全名 。ATP分子的结构式可以简写成 ，A代表 ，由 和 结合而成；P代表 ，“”代表 。 ATP水解实际上指的是 水解。ATP水解释放的能量多达 ，所以ATP是细胞内的一种 。 ATP分子的化学性质 ，一个ATP分子中有 个高能磷酸键，其中 很容易水解断裂，同时释放出大量的能量。二、ATP和ADP可以相互转化能量动物和人绿色植物 1、下图为ATP与ADP的相互转化的示意图及ATP形成示意图，据图回答问题：ATP酶能量1Pi423呼吸作用呼吸作用ADP+Pi+ ATP 写出图中标号名称：1_；2_； 3_； 4_。 当反应由下往上进行时，所需要的能量对于人和动物、真菌和大多数细菌来源于 作用；对于绿色植物来源于 作用和 作用。 当反应由上往下进行时，释放的能量来自 的水解并用于生物体 。 延伸：植物体、动物体细胞内，ATP的形成场所分别有哪些？动物与人： 绿色植物： 2、请根据图示写出ATP与ADP的相互转换反应式： 3、上述反应物质可逆，能量和酶不可逆，不属于可逆反应。比较：ATP合成（反应式从右至左）ATP分解（反应式从左至右）场所细胞质基质、 线粒体、叶绿体包括细胞内所有需要 的进行生命活动的结构条件由 酶催化由 酶催化“能量”合成ATP的能量主要来自有机物分解释放的 和光合作用中吸收的 。ATP水解释放的能量是储存在ATP 中的化学能友好提示 ：ATP水解释放的能量不会再参与 的合成4、ATP在细胞内能大量贮存吗？ADP与ATP之间为何需要不断相互转化？不能，ATP产生即被消耗；一般地说，ATP在细胞内形成后不到1 min的时间就要发生转化。细胞内ATP 的贮存量很少，如人剧烈运动时细胞内ATP仅够用几秒钟。所有的能量都必须变成ATP才能被使用，因此ATP在细胞内的转化是十分迅速的。这样，细胞内ATP的含量总是处在动态平衡之中，这对于构成生物体内部稳定的供能环境，具有重要的意义。三、ATP的利用1、请将下面四者的关系用线连起来： ATP水解 放能反应 ATP合成 吸能反应2、细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 直接提供能量的。ATP中的能量可以直接转化成其它各种形式的能量，如ATP中的能量转化为：机械能（如）；化学能（如）；渗透能（如）；电能（如）；光能（如）；细胞内的化学反应吸收和释放的能量通过 在吸能反应和放能反应之间循环流通，因此把ATP比喻成细胞内流通的。【思考】 葡萄糖与ATP相比有什么特点？学生检测1、下列生理过程中，不需要消耗ATP的是 （ ）A、核糖体上合成血红蛋白 B、在肺泡表面进行气体交换C、小肠吸收氨基酸 D、神经冲动的传导2、ATP转化为 ADP 可表示如右：式中X代表 （ ）AH2O BH CP DPi3、关于动物细胞中ATP的正确叙述（ ）AATP在动物体细胞中普遍存在，但含量不多B当它过分减少时，可由ADP在不依赖其他物质条件下直接形成C它含有三个高能磷酸键 DATP转变为ADP的反应是可逆的4、30个腺苷和60个磷酸最多能组成ATP分子多少个？（）酶A 30个B20个C10个D60个5、下列关于 ATP ADP+Pi+能量 的反应式的叙述，正确的是（ ）A物质可逆，能量不可逆 B能量可逆，物质不可逆C两者均可逆 D生物体内ADP转化成ATP的能量都来自呼吸作用6、生物体内生命活动所需直接能源物质和主要能源物质依次是（）A葡萄糖、ATPB糖元、脂肪CATP、糖类D糖类、脂肪、有关ATP的说法不正确的是（）AATP的结构可以简写成APPP B高能磷酸键水解时能释放出大量的能量C在细胞中含量很少，但是ATP与ADP相互转化十分迅速D植物体内形成ATP所需的能量只能来自于光合作用、在剧烈运动时，人体骨骼肌所需要的能量直接来源于 （ ）A肌糖元 B磷酸肌酸 C葡萄糖 DATP、生物体内既能贮存能量，又能为生命活动直接提供能量的物质是（ ）A葡萄糖 B糖元 C三磷酸腺苷 D脂肪10、高等植物体内产生ATP的生理过程有 （ ）A呼吸作用、渗透作用 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11、合成ATP需要的条件是 （ ）AADP和能量 B酶和能量 CPi、酶和能量 DADP、Pi、酶和能量12、关于ATP的叙述，错误的是： （ ）AATP中含有C、H、O、N、P元素 B活细胞中ATP与ADP之间的相互转化时刻发生CATP中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1、生物体进行生命活动所需的能量的直接来源，主要能源和最终能源分别是：（ ）A太阳能、糖类、ATP BATP、糖类、脂肪 CATP、脂肪、太阳能 DATP、糖类、太阳能1、在生物的生命活动中，能产生ATP的细胞结构有： （ ）A细胞核、高尔基体、叶绿体 B线粒体、高尔基体、细胞质基质C细胞质基质、线粒体、叶绿体 D细胞核、线粒体、核糖体1、ATP中大量化学能储存在 （ ）A腺苷内 B磷酸基团内 C腺苷与磷酸基团连接键内 D高能磷酸键内16、ATP分子中具有高能磷酸键，“高能磷酸键”中高能指的是 （ ）A键能高 B活化能高 C水解时释放的自由能高 DABC全是17、活细胞内进行生命活动所需要的能量直接来自 （ ）AATP的水解B葡萄糖的水解 C淀粉的水解D脂肪的水解18、ATP在细胞的含量及其生成速度分别是（ ） A很多，很慢 B很少，很慢 C很多，很慢 D很少，很快19、下列现象不伴随有ATP消耗的是（ ）A神经冲动的传导 B细胞吸收水分C葡萄糖在小肠中被吸收 D根尖生长点细胞有丝分裂20、ATP能在细胞内释放能量，储存能量，从结构上看其原因是（ ） 腺苷很容易吸收和释放能量 第二个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合 第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP ADP可以迅速地与磷酸基团结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使ADP转变成ATP A B C D21、人的骨骼肌细胞中，ATP含量仅够剧烈运动时3s以内的能量供给。某运动员参加短跑比赛过程中ATP的相对含量随时间的变化如图所示，请据图回答：ab的变化过程，说明ATP被水解，释放的能量用于 。bc过程中，ATP含量增加，说明加强，释放出更多的能量，供ADP形成ATP使用，以补充细胞中ATP含量的不足。从整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明 。22、用小刀将数十只萤火虫的发光器割下，干燥后研成粉末状，取两等份分别装入两只小玻璃管中，各加入少量的水，使之混合，可以观察到玻璃管中发出淡黄色荧光。约过15min荧光消失，如图所示。这时，再将ATP溶液加入其中一只玻璃管中，将葡萄糖溶液加入另一只玻璃管中，发现加ATP溶液的玻璃管中发出荧光，而加葡萄糖溶液的管中不发荧光。向A、B两管中加水后，两管均发荧光，这能说明水对生物正常的生命活动有何重要意义？ 这也说明了发光器研磨成的粉末中含有哪种物质？ 。上述对照实验说明：萤火虫发光是将 能转变成 能的过程；这一过程所需的能量由 提供； 不是生命活动的直接能源。若向刚切下的萤火虫的发光器上滴加葡萄溶液，你认为会发荧光吗？为什么？21、【答案】（1）肌肉收缩等生命活动 （2）细胞呼吸（3）ATP的形成和分解是同时进行的22、【答案】（1）生物体内许多重要的生物化学反应均要在水中才能进行 粉末中含有少量的ATP （2）化学 光 ATP 葡萄糖 （3）会发荧光，因为葡萄糖进入组成发光器的细胞中后可被氧化分解，使细胞中生成ATP供发光用。教师精讲1. 细胞内储存能量的物质有糖类、脂肪、蛋白质等。细胞内消耗能源物质的顺序是：糖类、脂肪、蛋白质。一般情况下生物体内细胞利用的主要能源物质是糖类，而且糖类中的能量需要分解释放传递给ATP，转变成活跃的化学能，才能供给各种生命活动利用。2. 直接供给生命活动能量的能源物质是ATP，ATP是活细胞内一种特殊的能量载体，是生物体内能量转换的“中转站”，它有利于能量的运输和协调供给，如线粒体呼吸释放能量合成的ATP，可以转移到细胞膜用于主动运输，也可以进入细胞核推动DNA的复制等等，从而解决“产能”和“用能”在空间上的矛盾。3. ATP中的能量可以转变成机械能（如肌肉收缩、鞭毛摆动）、化学能、电能（如神经冲动的传导）、渗透能（如主动运输的能量）、光能等其他形式的能量。4. 细胞内供能物质有ATP和磷酸肌酸，ATP普遍存在，但含量不多，当ATP大量消耗时，则磷酸肌酸释放能量供ADP和Pi合成ATP。磷酸肌酸的存在对ATP含量的相对稳定起缓冲作用。备选题：2、下列生命现象中不伴有ATP消耗的是A神经冲动的传导 B含羞草受到刺激小叶合拢C葡萄糖在小肠中被吸收 D根尖生长点细胞有丝分裂3、在生物的生命活动中，能产生ATP的细胞结构有： （ ）A细胞核、高尔基体、叶绿体 B线粒体、高尔基体、细胞质基质C细胞质基质、线粒体、叶绿体 D细胞核、线粒体、核糖体4、下列有关ATP的叙述，正确的是A线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所B光合作用产物中的化学能全部来自ATPCATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成D细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化5、生命活动中，酶是不可缺少的生物催化剂，以下四种酶的作用部位分别是转氨酶 解旋酶 肠肽酶 ATP水解酶A氨基、氢键、肽键、磷酸高能键 B氨基、氢键、羧基、腺苷C氢键、肽键、氨基酸、磷酸基团 D氨基、脱氧核苷酸、多肽、磷酸高能键6、在水深200m的深海，光线极少，能见度极低，有一种鳗鱼有特殊的适应性，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。鳗鱼生物电能的直接来源是 （ ）A 葡萄糖彻底分解 B 氨基酸彻底分解 C 丙酮酸彻底分解 D 三磷酸腺苷彻底分解【多选】7细胞内要消耗ATP的生理过程有（ ）A丙酮酸在线粒体内氧化分解 B蛋白质合成 C质壁分离及其复原 D动作电位恢复为静息电位8下列有关ATP的叙述，其中正确的是A人体内成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATPBATP中的能量可以来源于光能，化学能，也可以转化为光能和化学能C在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质都能形成ATP酶DATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的不是同一物质22、（多选）关于ATP ADP+Pi+能量的反应式叙述中，正确的是 （