高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 第二节 细胞的能量“通货”—ATP 5.2课件 新人教版必修1.ppt

第2节细胞的能量 通货 atp 一 atp的化学组成和结构特点1 atp的组成与结构 三磷酸腺苷 c h o n p 磷酸基团 a p p p 腺苷 磷酸基团 高能磷酸键 2 atp的结构特点 1 一个atp中含有两个 2 化学性质不稳定 的高能磷酸键容易水解 释放出大量能量 也容易重新形成 储存能量 3 高能磷酸键中含有大量能量 水解时可以释放30 54kj mol的能量 高能磷酸键 远离腺苷 二 atp与adp的相互转化及atp的利用1 atp与adp的相互转化 1 反应式 atp 能量 2 转化特点 在细胞中时刻不停地转化并且处于 之中 atp与adp 的能量供应机制 是生物界的共性 adp pi 动态平衡 相互转化 3 合成atp的能量来源 呼吸作用和光合作用 呼吸作用 2 atp的利用实例 atp可以直接为细胞的生命活动提供能量 请完成下图 主动运输 收缩 思考 发光 预习自测 1 生物体内生命活动所需直接能源物质是 a 葡萄糖b 糖原c atpd 脂肪 解析 选c 生物体内进行生命活动的直接能源物质是atp 2 atp的结构式可以简写成 a a p p pb a p p pc a p p pd a p p p 解析 选a a代表腺苷 p代表磷酸基团 代表普通磷酸键 代表高能磷酸键 atp中有3个磷酸基团 2个高能磷酸键 3 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 4 在atp中 大量的化学能储存在 a 腺苷内部b 腺苷与磷酸基之间c 磷酸基之间d 磷酸基内部 解析 选c 在atp中 大量的化学能储存在磷酸基之间的高能磷酸键中 5 细胞内atp与adp相互转化的过程中 a 速率是稳定不变的b 都有水产生c 催化反应的酶不同d 能量可循环利用 解析 选c 细胞中atp与adp的相互转化在不同细胞中速率不同 a错误 转化过程中没有水的生成 b错误 催化二者转化反应的酶不同 c正确 atp与adp相互转化过程中能量的来源和去向是不同的 d错误 主题1atp的化学组成和结构特点 问题探究 1 atp的结构及特点 1 图中 代表的物质 2 据图分析 若1分子atp完全水解 可得到的物质是 腺嘌呤核糖核苷酸 腺苷 a adp atp 1分子腺嘌呤 1分子核糖和3分子磷酸 3 探讨atp中的 a t 与组成dna分子的 a t 的含义 腺苷 3个 腺嘌呤 胸腺嘧啶 2 atp结构中的数量关系 1 每个atp分子含有的磷酸键个数和种类分别是 2 从数量上看 atp分子中腺苷 磷酸基团的比例关系是 3 30个腺苷和60个磷酸基团最多能组成atp的个数是 个 3个 2个高能磷酸键和1个普通磷酸键 1 3 20 探究总结 atp的结构和数量关系 1 atp结构 1分子atp由1分子腺嘌呤 1分子核糖和3分子磷酸基团构成 atp 腺苷 磷酸 腺苷 腺嘌呤 核糖 2 atp结构中的数量关系 1个atp分子中含1个腺苷 2个高能磷酸键 3个磷酸基团 探究训练 1 在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶 腺苷酸激酶 它能将atp分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸 amp 上 结果产生 a 一分子amp和一分子adpb 两分子adpc 一分子atp和一分子adpd 一分子adp 解析 选b atp分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸 amp 上 即atp分子 含3个磷酸基团 转化为adp 含2个磷酸基团 amp 含1个磷酸基团 结合磷酸转化为adp 含2个磷酸基团 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b b表示腺嘌呤核苷 是atp中 a 代表的含义c c表示腺嘌呤核糖核苷酸 它是构成rna的基本单位d d表示atp 是生物体的直接供能物质 解题指南 1 图示信息 腺嘌呤 a 和磷酸基团都连在核糖上 2 解题关键 区别atp与adp 明确atp各字母表示的含义 解析 选d 图中a b c d依次表示的结构越来越复杂 其中a为腺嘌呤核苷 是atp中 a 的含义 b为腺嘌呤核糖核苷酸 它是构成rna的基本单位 c表示adp 可与atp相互转化 d为atp 是生物体的直接供能物质 补偿训练 下列有关atp结构与功能的叙述中 正确的是 a atp中含有c h o n p元素b atp分子脱去两个磷酸基团以后的剩余部分就成为dna的基本组成单位中的一种 c atp中的第三个磷酸基团和第二个磷酸基团很容易从atp脱离释放能量d atp分子中所有化学键都储存着大量的能量 所以被称为高能磷酸化合物 解题指南 解答本题需注意两个问题 1 atp中含有两个高能磷酸键 其中远离a的那个高能磷酸键容易水解释放能量 2 将atp去掉两个磷酸基团后 剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸 解析 选a atp中含有c h o n p元素 故a正确 atp分子脱去两个磷酸基团后 剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸 是rna的基本组成单位之一 故b错误 atp中的第三个磷酸基团容易从atp脱离 释放能量 第二个磷酸基团不容易脱离 故c错误 atp中含有两个高能磷酸键和一个普通化学键 故d错误 主题2atp与adp的相互转化及atp的利用 问题探究 1 atp与adp的相互转化 1 分析教材atp与adp相互转化示意图及adp转化成atp时所需能量的主要来源示意图 填写下表 水解酶 合成酶 远离腺苷 a 的高能 磷酸键 呼吸作用 光合作用 用于各项生命活动 储存于atp中 2 atp与adp的相互转化过程中物质和能量是否可以循环利用 物质 能量 可以 adp和pi是可以循环利用的 不可以 atp水解转化成adp时释放的能量供各 种生命活动利用 不能再重复利用 2 atp的利用 1 探讨细胞中的吸能反应 放能反应与atp的关系 细胞中的吸能反应 与 相联系 细胞中的放能反应 与 相联系 atp的水解 atp的合成 2 atp在生物体内含量非常少 比如成年人体内的adp和atp总量仅为2 10mg 而一个正常成年人在静止状态下24小时将有40kg的atp发生转化 为满足能量需要 分析生物体是如何解决这一矛盾的 提示 虽然atp在生物体内含量非常少 但是生物体内atp与adp的相互转化是十分迅速的 且物质可以循环利用 因此可以满足生物体生命活动对能量的需求 拓展延伸 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 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 探究总结 atp与adp的相互转化及利用 1 atp与adp的相互转化 atp合成 需要酶的催化 由动物的呼吸作用和植物的光合作用与呼吸作用提供能量 atp水解 需要酶的催化 由atp中远离a的那个高能磷酸键水解释放能量 释放的能量用于各项生命活动 两者转化时 物质可逆 能量不可逆 2 atp的利用特点 atp是生物体内的直接能源物质 虽然在生物体内含量少 但是atp与adp的相互转化十分迅速 规律方法 生物体中与能量有关的物质 1 直接能源物质 atp 2 主要的能源物质 糖类 3 主要的储能物质 脂肪 4 植物特有的储能物质 淀粉 5 动物特有的储能物质 糖原 探究训练 1 下图为细胞中atp与adp相互转化示意图 下列有关叙述错误的是 a 在一个活细胞中 时刻进行着过程 和 b 过程 和 也可以发生在同一个细胞器内c 过程 中需要的能量不是过程 释放的d 维持人体体温的热能主要来自过程 中的能量 解题指南 1 图像信息 图中过程 为atp的合成 过程 为atp的水解 2 关键信息 过程 中的能量来自光合作用或细胞呼吸 过程 中的能量来自atp中的高能磷酸键 解析 选d atp为直接能源物质 在一个活细胞中 时刻进行着atp的转化过程 atp的合成与水解也可以发生在同一个细胞器内 如叶绿体 过程 为atp的合成过程 需要的能量来自呼吸作用或光合作用 维持人体体温的热能主要来自呼吸作用释放的能量 2 如图是生物体内atp合成与分解示意图 下列叙述正确的是 a 能量1可以来自蔗糖的合成b 能量1可以来自蛋白质水解为氨基酸的过程c 能量2可以用于叶绿体中h2o的光解d 能量2可以用于吸能反应 解题指南 解答本题