2022-2023学年 北师大版 必修1　ATP（31张） 课件

1、第二节ATP第4章2022内容索引010203自主预习新知导学合作探究释疑解惑素 养 提 升04课 堂 小 结课 标 定 位1.识记ATP的化学组成、结构特点和分子简式。2.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。3.理解ATP的水解与再生过程。素 养 阐 释1.从ATP的结构出发,理解ATP的功能,形成结构与功能相适应的观点。2.通过对ATP水解与再生过程的学习,理解生命活动过程中贯穿着物质和能量的变化,形成物质与能量观。自主预习新知导学一、ATP的结构1.化学组成ATP是由1个腺苷和3个磷酸基团组成的化合物。2.结构简式ATP的结构式可简写成A-PPP,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,

2、“”代表磷酸酐键。3.结构特点1个ATP分子含有2个磷酸酐键,在ATP酶的催化作用下,ATP末端的磷酸酐键水解断裂,并释放大量的能量。二、ATP的功能从能量角度分析,萤火虫发光和主动运输过程都需要能量供应。为其直接提供能量的物质是ATP,且ATP发生水解反应,才能为其提供能量。三、ATP的再生ADP与Pi可重新合成ATP,此化学反应过程吸收(填“吸收”或“消耗”)能量,这部分能量来自细胞呼吸中有机物氧化分解释放的能量或光合作用中捕获的光能。【预习检测】 1.判断正误。(1)ATP是细胞中的能量。()(2)萤火虫腹部细胞发光过程中的供能物质是葡萄糖。()(3)ATP水解过程释放大量能量。()(4

3、)吸能反应常与ATP水解反应相联系。()(5)ATP水解释放的能量可被ADP接受重新合成ATP。()2.ATP的结构简式是A-PPP,ATP水解的反应式是ATP+H2O ADP+Pi+能量。合作探究释疑解惑知识点一ATP的组成与结构【问题引领】 1.ATP中的A代表什么?由什么组成?提示:A代表腺苷,由腺嘌呤与核糖组成。2.如果用“ ”表示核糖,“ ”表示腺嘌呤,“”表示磷酸基团,“”表示磷酸酐键,那么腺嘌呤核糖核苷酸、ADP、ATP应如何用图示表示?提示:腺嘌呤核糖核苷酸: 3.请总结ATP的组成元素。提示:ATP的组成元素有C、H、O、N、P。【归纳提升】 1.ATP的组成与结构 2.AT

4、P与核苷酸的关系 【典型例题】 ATP(甲)是生命活动的直接能源物质,据图判断下列叙述正确的是()A.甲的组成元素与核酸相同B.乙中含2个磷酸酐键C.丙是DNA的基本组成单位之一D.丁为腺嘌呤答案:A解析:甲、乙、丙、丁分别为ATP、ADP、腺嘌呤核糖核苷酸、腺苷。甲的组成元素为C、H、O、N、P,与核酸相同。乙中含1个磷酸酐键。丙是RNA的基本组成单位之一。【变式训练】 下列关于ATP分子的叙述,错误的是()A.一分子ATP中含有一分子核糖、一分子含氮碱基和三个磷酸基团B.ATP脱去所有的磷酸基团就是ADPC.ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素D.ATP脱去所有的磷酸基团后可作为合成

5、核糖核酸的基本单位答案:B解析:ATP中有两个磷酸酐键,脱去末端的磷酸基团后就是ADP,脱去两个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸。腺嘌呤核糖核苷酸可作为合成核糖核酸的基本单位。【问题引领】 知识点二ATP的水解与再生1.研究人员将荧光已经消失的萤火虫发光器分成两组,分别滴加等体积的ATP溶液和葡萄糖溶液后,ATP组立即重新出现荧光,而葡萄糖组需要经过一段时间才会重新出现荧光。这说明萤火虫发光的直接能源物质是ATP还是葡萄糖?提示:ATP。2.在萤火虫发光过程中,ATP中哪个磷酸酐键断裂?产物有哪些?在此过程中,ATP中储存的化学能释放出来转化为哪种形式的能量?提示:ATP末端的磷酸酐键断裂,生成A

6、DP和Pi,同时ATP中储存的化学能转化为光能。3.萤火虫发光过程不断消耗ATP,那么细胞中ATP的含量会发生变化吗?提示:细胞中ATP的含量基本不变。4.剧烈运动时,不断消耗ATP,而细胞中ATP的含量不会大幅减少,ATP是如何得到补充的?提示:不断由ADP和Pi结合重新合成ATP。5.在萤火虫体内,ADP和Pi结合生成ATP所需能量的来源是什么?如果ATP的合成发生在植物细胞内,则能量来源有何不同?提示:能量来自细胞呼吸中有机物氧化分解释放的能量。如果发生在植物细胞内,除来自细胞呼吸中有机物氧化分解释放的能量外,还可以来自光合作用中捕获的光能。6.从能量转换角度分析,ATP水解与合成过程是

7、可逆反应吗?请说明理由。提示:不是可逆反应。因为ATP水解释放的能量用于萤火虫发光等各项生命活动,不再用于ADP和Pi结合生成ATP。【归纳提升】 1.ATP的水解与再生 2.ATP与ADP之间的相互转化是不可逆反应 反应式ATP+H2OADP+Pi+能量能量+Pi+ADPATP+H2O类型水解反应合成反应条件水解酶合成酶场所活细胞内多种场所胞质溶胶、线粒体、叶绿体能量转化释放能量储存能量【典型例题】 图1为ATP的结构示意图,图2表示ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法正确的是()A.图1中的A代表腺苷,方框中的结构代表腺嘌呤核糖核苷酸B.图2中反应向右进行时,图1中的b、c键断裂并释放

8、能量C.图2中反应向右进行与向左进行所需的酶相同D.细胞内ATP的水解与合成通常发生在不同部位答案:D图1 图2 解析:题图1中的A代表腺嘌呤。题图2中的反应向右进行时,题图1中的c键断裂并释放能量。ATP的水解与合成是不可逆反应,底物不同,所需的酶也不同。【变式训练】 生物体内ATP的合成和利用过程如下图所示。下列说法错误的是()A.a过程和b过程分别表示细胞呼吸和光合作用B.过程和过程通常发生在相同的部位C.c表示ATP水解释放的能量被生物体的各种生命活动所消耗D.ATP在活细胞中的含量很少,但转化速率很快答案:B解析:两个过程通常发生在不同的部位。素 养 提 升【实验指导】 科学实验的基

9、本环节:观察现象提出问题作出假设设计实验并预测结果进行实验处理结果(测量、统计等)分析结果,得出结论。【能力展示】 为了探究肌肉收缩的直接能源是ATP还是葡萄糖,某研究性学习小组的同学利用下列实验材料进行了相关的探究活动。请回答相关问题。(1)提出问题:肌肉从ATP中还是从葡萄糖中直接获得能量?(2)作出假设:_或_。(3)实验材料及用具:新鲜的骨骼肌标本、ATP溶液、葡萄糖溶液、蒸馏水、电极、滴管等。(4)实验步骤:选取三个新鲜的相同的骨骼肌标本,分别标记为A、B、C;给A、B、C标本分别施加适宜的电刺激,直至骨骼肌不再收缩;给A标本滴加适量的蒸馏水,给B标本滴加,给C标本滴加等量的葡萄糖溶

10、液;给A、B、C标本同时施加适宜的电刺激,观察。(5)预测结果及分析:若C标本收缩,A、B标本不收缩,则说明;若B标本收缩,A、C标本不收缩,则说明。(6)给骨骼肌施加两次电刺激的目的是否相同?。原因为。答案:(2)肌肉从ATP中直接获得能量肌肉从葡萄糖中直接获得能量(4)等量的ATP溶液标本是否收缩(5)葡萄糖是直接能源物质ATP是直接能源物质(6)不同第一次电刺激的目的是消耗完骨骼肌标本内提供能量的物质,第二次电刺激的目的是观察骨骼肌是否收缩解析:(2)该实验为探究实验,作出的假设可有两种情况:肌肉直接从ATP中获得能量或肌肉直接从葡萄糖中获得能量。(4)实验体现了单一变量原则、对照原则和等量原则,实验变量为对骨骼肌标本的不同处理:滴加等量的蒸馏水(对照)、ATP溶液和葡萄糖溶液。(5)骨骼肌