人教版必修1 第5章 第2节　细胞的能量“通货” 学案.docx

第2节细胞的能量“通货”atp学习目标1.说出atp的结构。2.阐述atp与adp之间的相互转化。3.举例说明atp在细胞代谢中的作用。一、atp的结构与功能1atp的名称与简式atp2特点(1)高能量：atp水解释放的能量多达30.54kj/mol，是细胞内的一种高能磷酸化合物。(2)不稳定：atp分子中远离a的那个高能磷酸键很容易水解，释放能量。(3)atp在细胞内含量很少，但转化是十分迅速的。3atp的功能是细胞生命活动的直接能源物质。归纳总结(1)atp是一种物质，不是能量，能量储存在atp中。(2)atp的结构特点可总结为“一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团”。(3)atp脱去一个磷酸基团成为adp，再脱去一个磷酸基团就成为rna的基本单位之一腺嘌呤核糖核苷酸。例1(2017辽宁期末)下列有关atp的叙述，错误的是()aatp的元素组成是c、h、o、n、pbatp断裂了所有高能磷酸键后可作为合成rna的基本单位之一catp中的“a”是指腺嘌呤datp的高能磷酸键中储存着大量的能量答案c解析atp的中文名称是三磷酸腺苷，结构式可简写为appp，a代表腺苷，代表高能磷酸键，高能磷酸键中储存着大量的能量；atp断裂了所有高能磷酸键后是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成rna的基本单位之一。例2atp分子在细胞内能释放能量、储存能量，从结构上看(以腺苷为基点)，其原因是()腺苷很容易吸收和释放能量第三个高能磷酸键极容易断裂和形成第三个磷酸基团很容易从atp上脱离，第二个高能磷酸键断裂，使atp转化为adpadp可以迅速与磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使adp转化为atpa bc d答案c解析从atp的分子结构简式可知，atp分子中含有2个高能磷酸键。当在酶作用下水解时，远离腺苷a的那个高能磷酸键(第二个高能磷酸键)断裂，形成adp和pi(磷酸)，并将储存的能量释放出来；当细胞内atp含量过少时，adp在另一种酶的作用下，接受能量，与一个磷酸结合，从而转化成atp，此时接受的那部分能量则储存在远离腺苷(a)的那个高能磷酸键中，该键在一定条件下很容易断裂或重新形成，从而保证了细胞能量的持续供应。二、atp和adp的相互转化及atp的利用1atp与adp的相互转化反应式atp酶adppi能量adppi能量酶 atp场所生物体的需能部位细胞质基质、线粒体、叶绿体物质变化水解反应合成反应能量变化释放能量吸收能量能量来源高能磷酸键细胞呼吸、光合作用特点时刻不停地发生，并且处于动态平衡之中总反应式：atpadppi能量特别提醒atp和adp相互转化时，反应所需要的酶、能量的来源和去路、反应的场所不同，因此二者的转化不是可逆的，从两者相互转化的反应式来看，“物质是可逆的，但能量不可逆”。2atp的利用(1)利用atp的实例(2)atp是细胞内流通的能量“通货”化学反应中的能量变化与atp的关系能量通过atp分子在吸能反应和放能反应之间流通。特别提醒(1)atp是生物体进行生命活动的直接能源物质，储存在atp中的化学能可以转化为光能、电能、机械能、化学能等。(2)常见的消耗能量的生理过程：主动运输、蛋白质合成、胞吞、胞吐、细胞分裂等。(3)常见的不消耗能量的生理过程：自由扩散、协助扩散、气体交换、渗透作用、蒸腾作用等。例3关于“atpadppi能量”的叙述中，正确的是()aatp与adp是同一种物质的两种形态b过程和过程发生的场所是一样的c细胞内atp含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应dadp、atp的相互转化，使细胞内的atp含量处于动态平衡之中答案d解析atp、adp是两种不同的物质；过程发生在细胞内需能部位，而过程发生在线粒体、叶绿体、细胞质基质等部位。atp含量很少但在细胞内转化迅速。例4atp是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关atp的叙述，错误的是()a线粒体合成的atp可在细胞核中发挥作用b物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗atpc细胞中由氨基酸合成新的肽链需要atp提供能量d植物根细胞吸收矿质元素离子所需的atp来源于细胞呼吸答案b解析细胞核无法进行细胞呼吸，其需要的atp主要由线粒体提供，a项正确；协助扩散需要载体蛋白的参与，但不消耗能量，b项错误；蛋白质的合成需要atp提供能量，c项正确；植物根细胞吸收矿质元素离子的方式是主动运输，其消耗的能量来自细胞呼吸产生的atp，d项正确。1下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。(1)atp含有3个高能磷酸键，但是只有一个高能磷酸键会发生断裂()(2)atp中的a不代表腺嘌呤，当再脱去两个磷酸基团后，形成的物质为rna的基本单位之一()(3)人在饥饿时，细胞中atp与adp的含量难以达到动态平衡()(4)atp在细胞内含量并不高，活细胞都能产生atp，也都会消耗atp()(5)酶的合成需要atp供能，此atp来自于光合作用和细胞呼吸()(6)atp水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2下图表示与atp相关的部分结构示意图，下列分析中正确的是()a.a表示adp，与atp相比少了一个磷酸基团bb表示腺嘌呤核苷，是atp中“a”代表的含义cc表示腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成rna的基本单位dd表示atp，是生物体的直接供能物质答案d解析a是由核糖和腺嘌呤组成的腺苷，要比atp少了三个磷酸基团，a项错误；b表示的是rna的基本单位之一腺嘌呤核糖核苷酸，而atp中“a”的含义是腺苷，b项错误；c表示atp失去一个磷酸基团的产物adp，而非rna的基本单位，c项错误；d表示atp，是生物体的直接供能物质，d项正确。3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“p”已带上放射性标记，该现象不能说明()aatp中远离“a”的“p”容易脱离b部分32p标记的atp是重新合成的catp是细胞内的直接能源物质d该过程中atp既有合成又有水解答案c解析短时间内atp的末端“p”被标记，说明远离“a”的“p”容易脱离与重新合成；atp含量变化不大，但有新的atp生成，所以atp既有水解也有合成；题干中的实验未涉及atp的利用，所以不能说明atp是直接能源物质。4动物体细胞内atp水解所释放的能量不可能用于()a物质的吸收 b物质的合成c有机物的氧化分解 d肌肉收缩答案c解析有机物的氧化分解释放能量。5如图所示adp转化成atp时所需能量的主要来源示意图，据图完成下列问题：(1)1分子atp中含有_个高能磷酸键。(2)图中的a、b分别代表_、_。(3)c指_。(4)在动物肌细胞中，进行反应时，能量来自_。(5)反应进行时所需要的酶一样吗？为什么？_。(6)进行反应时能量用于_，进行反应时能量用于_，由此可见能量是_，物质是_。答案(1)2(2)细胞呼吸光合作用(3)生命活动(4)储存在atp中的高能磷酸键中的化学能(5)不一样，因为和是两个不同的反应，而酶具有专一性(6)合成atp各项生命活动不可逆的可逆的解析(1)atp的结构简式为appp，故1分子atp中含有2个高能磷酸键。(2)合成atp时，绿色植物需要的能量来自于光合作用和细胞呼吸，动物和人需要的能量则来自于进行细胞呼吸时有机物的氧化分解。(3)atp水解释放的能量用于细胞的各项生命