人教版高中生物必修1第5章第2节 细胞的能量“通货”――ATP导学案(1).doc

.第2节细胞的能量“通货”ATP学习目标1说出ATP的结构(重点)。2.阐述ATP与ADP之间的相互转化(重难点)。3.举例说明ATP在细胞代谢中的作用(重点)。|基础知识|一、ATP分子中具有高能磷酸键1ATP的名称与简式 ATP2ATP的特点(1)高能量：高能磷酸键的数量为2个。(2)不稳定：远离A的那个高能磷酸键水解时容易断裂。3ATP的功能ATP为生命活动直接提供能量，是细胞内流通的能量“通货”。二、ATP与ADP可以相互转化1反应式ATPADPPi能量2相互转化的过程及能量来源3转化的特点(1)时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。(2)ATP和ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。三、ATP的利用1利用ATP实例2ATP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ATP的水解相联系；放能反应：一般与ATP的合成相联系。(2)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。|自查自纠|1ATP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。()2ATP中的A不代表腺嘌呤，当再脱去两个磷酸根后，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。()4ATP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来自于光合作用和呼吸作用。()6酶的催化反应都需要消耗ATP。()7ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。()8活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行。()答案1.2.3.4.5.6.7.8.|图解图说|_几种化合物中“A”的含义。_萤火虫的发光，电鳗的放电都属于ATP的转化。_ATP中的两个高能磷酸键是不是都不稳定？提示：ATP分子中远离A的高能磷酸键很容易水解，释放能量，也容易吸收能量而重建。_探究点一 ATP的化学组成和结构特点ATP的结构及特点(1)请说出图中的名称。提示是RNA的基本单位腺嘌呤核糖核苷酸；是腺苷；是ADP；是ATP。(2)根据上图分析将1分子ATP彻底水解的产物有哪些？提示ATP彻底水解得到的物质有：1分子腺嘌呤、1分子核糖和三分子磷酸。(3)ATP中的A和T，与DNA分子中的A和T分别是什么含义？提示ATP中的A是腺苷，T是三个的含义。DNA中的A表示腺嘌呤，T表示胸腺嘧啶。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ATP分子中有两个高能磷酸键，其中远离A的那个高能磷酸键容易断裂，释放能量。腺苷和磷酸基团数量关系为：13。【典例1】 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()Aa表示ADP，与ATP相比少了一个磷酸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解析a由核糖和腺嘌呤组成的腺苷，要比ATP少了三个磷酸，A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错误。c是ATP失去一个磷酸的产物ADP，而非RNA的基本单位，C错误。d表示的是ATP，是生物体的直接供能物质，D正确。答案D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。(6)最终能量来源太阳能。【跟踪训练】1科学家发现，小鼠的抑郁行为与星形胶质细胞释放 ATP的多少有关。下列有关ATP的叙述，正确的是()A图中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键Ba是组成DNA的基本单位之一CATP是生物体内的储能物质DATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质解析图中的A是腺嘌呤，A错误；a是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一，B错误；ATP是直接能源物质，C错误；ATP中的“A”表示的是腺苷，RNA中的碱基“A”表示的是腺嘌呤，D正确。答案D探究点二ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用1ATP与ADP之间的相互转化如图表示ATP与ADP之间的相互转化，请思考：(1)ATP的合成所需的酶：合成酶。能量来源：动物细胞合成ATP时的能量来源是细胞呼吸；植物叶肉细胞合成ATP时的能量来源是细胞呼吸和光合作用。(2)ATP的水解所需的酶：水解酶。ATP水解时释放的能量来源和能量去向：能量来源：高能磷酸键中的能量。能量去向：各种生命活动。(3)ATP与ADP的相互转化过程中物质和能量是否可以循环利用？物质可以循环利用；能量不可以循环利用。 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ATP的水解相联系。细胞中的放能反应：与ATP的合成相联系。(2)人体在相对静止状态和剧烈运动状态下，ATP和ADP的相互转化处于相对平衡状态，两种状态下所不同的是什么？提示相对静止状态下，二者的相互转化速率较慢，而剧烈运动状态下，二者的相互转化速率较快。ATP与ADP之间的相互转化ATP的合成ATP的水解反应式ADPPi能量ATPATPADPPi能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能(光合作用)，化学能(细胞呼吸)高能磷酸键中的能量能量去路形成高能磷酸键用于各项生命活动反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位综上所述，对反应式“ATPADPPi能量”在生物体内的过程可判断为“物质是可逆的，能量是不可逆的，且酶和场所也是不相同的”。【典例2】 分析ATP与ADP相互转化示意图(如图所示)，下列有关说法正确的是()A若图中Pi代表磷酸，则B为ADP，C为ATPB在BC的反应中，产生的E2来源于高能磷酸键的断裂释放出的能量CE1不是物质，对于人、动物、真菌、植物和细菌来说，E1来自细胞呼吸DCB与BC都可以伴随着放能反应和吸能反应解析若图中Pi代表磷酸，则B为ATP，C为ADP。E1、 E2为能量；对于人、动物、真菌和大多数细菌来说，E1来自呼吸作用，对于绿色植物来说，则来自光合作用和呼吸作用。 CB为合成ATP的过程，伴随着放能反应；而BC表示 ATP的水解过程，伴随着吸能反应。答案B【跟踪训练】2关于ATPADPPi能量的反应式叙述中，不正确的是()A上述过程存在能量的释放和储存B生物体内ADP转变成ATP所需能量均来自细胞呼吸C这一反应无休止地在活细胞中进行D这一过程保证了生命活动的顺利进行解析ATP的合成过程有能量的储存，ATP的水解有能量的释放，A正确；植物细胞中ADP合成ATP需要的能量除了来自细胞呼吸外，还有的能量来自光合作用，B错误；这一转化时时刻刻在活细胞中进行，保证了正常生命活动的进行，C、D正确。答案B知识脉络要点晨背1.ATP的中文名称叫“三磷酸腺苷”，“A”表示腺苷，“T”表示三个，“P”代表磷酸。2.ATP中有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的那个高能磷酸键容易合成也容易水解。3.ATP脱去一个磷酸成为ADP，再脱去一个磷酸就成为AMP。4.ATP与ADP之间的相互转化不是可逆的反应，其中物质变化是可逆的，而能量变化是不可逆的。5.ATP是生物体中的直接能源物质，合成ATP需要的能量来自细胞呼吸或光合作用，水解ATP释放的能量用于各种生命活动。1下列关于ATP结构的叙述正确的是()AATP中含有三个高能磷酸键BATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素 CATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”相同DATP彻底水解后会得到两种小分子物质解析APPP的结构简式表明该分子中含有两个高能磷酸键，A错误；ATP中的“A”表示腺苷，构成DNA、RNA中的碱基“A”代表腺嘌呤，C错误；ATP彻底水解后会得到磷酸、核糖和腺嘌呤三种小分子物质，D错误。答案B2当其他条件均满足时，20个腺苷和60个磷酸最多可以组成的ATP个数和ATP分子中含有的高能磷酸键的个数是()A20个和30个B20个和40个C40个和40个D40个和60个解析1个ATP分子中含有1个腺苷、3个磷酸基团、2个高能磷酸键，20个腺苷，对应60个磷酸，即只能形成20个ATP分子，共含有40个高能磷酸键。答案B3ATP和ADP在细胞中的含量都很少。但一个成年人在安静状态下，24 h内竞有40 kg的ATP发生转化，这说明()AATP在人体细胞中分布广泛BATP容易分解成ADPCATP容易合成ADP而储存起来DATP和ADP的相互转化十分迅速解析ATP和ADP在细胞中含量很少，但一个成年人在安静状态下24 h内有40 kg ATP发生转化，证明ATP与ADP的相互转化十分迅速。答案D4向某细胞培养液中加入含32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞中的ATP。发