2022-2023学年人教版必修1 第5章 第2节　细胞的能量“货币”ATP 学案

1、第2节细胞的能量“货币”ATP1ATP的结构 ATP是_的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写为APPP，其中A代表_，P代表_，代表一种_。由于两个相邻的磷酸基团都带_而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的_。1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ，因此，ATP是一种高能磷酸化合物。答案：腺苷三磷酸腺苷磷酸基团特殊的化学键负电荷转移势能“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”让我们重温唐代诗人杜牧这首情景交融的诗作秋夕。研究表明，能为萤火虫发光直接提供能量的是ATP。(1)ATP

2、和RNA在组成成分上有怎样的联系？答案：ATP去掉两个磷酸基团后形成的结构就是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一。(2)ATP中的“A”“T”和组成DNA中的 “A”“T”含义相同吗？答案：不同。ATP中的“A”指的是腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成；“T”表示“tri”，含义是“三”。DNA中的“A”是指腺嘌呤，“T”是指胸腺嘧啶。(3)ATP彻底水解会得到哪些成分？答案：ATP彻底水解会得到腺嘌呤、核糖和磷酸。1ATP的结构(1)元素组成：C、H、O、N、P 5种元素(与核酸、磷脂的元素组成相同)。(2)ATP结构的“1、2、3”1个腺苷、2个特殊的化学键、3个磷酸基团。(3)ATP

3、脱掉两个磷酸基团后的AMP是RNA的基本组成单位之一。(4)ATP是一种物质，不是能量，能量储存在ATP中。2ATP与核苷酸之间的关系ATP脱去两个磷酸基团变成腺苷一磷酸即腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一。3ATP的结构与功能的相互关系(1)ATP的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP中末端磷酸基团容易水解和形成，可保证ATP数量的相对稳定和能量的持续供应。(2)ATP在供能中处于核心地位，许多能源物质中的能量需转移到ATP中才能为生命活动供能。在生命活动中，ATP中的能量可转化为不同形式的能量。【例1】如图表示ATP的结构，据图分析，错误的是( C )A图中A代

4、表的是腺嘌呤B图中b、c代表的是特殊的化学键CATP水解时，b键比c键更容易断裂D图中a是RNA的基本组成单位之一解析：图中的A代表腺嘌呤，a代表腺嘌呤核糖核苷酸，b、c代表一种特殊的化学键，P代表磷酸基团。ATP水解时，远离腺苷的c键易断裂也易形成。2ATP和ADP的相互转化及ATP的利用1ATP与ADP的相互转化(1)图解：(2)能量的来源与去路：“能量1”对于绿色植物来说，可以来自_，也可以来自_所释放的能量；对于其他的大多数生物来说，均来自细胞进行呼吸作用时_所释放的能量。“能量2”可用于_。(3)特点：时刻不停地发生并且处于_之中。(4)意义：ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在

5、所有生物的_都是一样的，体现了生物界的统一性。2ATP的利用(1)利用ATP的实例(2)ATP的一种供能机制细胞中常见ATP水解释放磷酸基团的过程伴随着_的转移，磷酸基团使蛋白质等分子_，导致其_和活性改变，如主动运输中_的磷酸化。 (3)ATP是细胞内流通的能量“货币”化学反应中的能量变化与ATP的关系放能反应：一般与ATP的_相联系。吸能反应：一般与ATP的_相联系。能量通过_在吸能反应和放能反应之间流通。 答案：1.(2)光能呼吸作用有机物分解各项生命活动(3)动态平衡(4)细胞内2.(1)主动吸能(2)能量磷酸化空间结构载体蛋白(3)合成水解(2)ATP分子人体中ATP的总量大约只有0

6、.1 mol。人体每天所需的能量需要水解100150 mol ATP，即相当于5076 kg的ATP，所以每个ATP分子每天要被重复利用1 0001 500次。ATP不能被储存，合成后必须在短时间内被消耗。在人的骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动3 s以内的能量供给。某运动员参加短跑比赛过程中，ATP的相对含量变化如图所示。(1)人体中，ATP分子如何实现“重复利用”？答案：ATP分子的“重复利用”通过ATP与ADP的相互转化实现。(2)从图中曲线分析，骨骼肌细胞中ATP的含量不会降至0，这说明了什么？答案：ATP与ADP的相互转化是时刻不停发生的，ATP水解的同时也在合成。(3)尝试通过

7、图解描述ADP与ATP相互转化在能量代谢中的作用。答案：1. ATP与ADP的相互转化反应式ATPeq o(,sup7(酶)ADPPi能量ADPPi能量eq o(,sup7(酶)ATP能量来源特殊的化学键的断裂呼吸作用、光合作用反应类型水解反应合成反应能量变化释放能量储存能量特点时刻不停地发生，并且处于动态平衡之中2.ATP细胞内流通的能量“货币”项目吸能反应放能反应含义细胞内需要吸收能量的化学反应细胞内释放能量的化学反应举例蛋白质的合成、主动运输、胞吞和胞吐、细胞分裂等葡萄糖的氧化分解与ATP的联系许多吸能反应与ATP的水解反应相联系，由 ATP水解提供能量许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能结论能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通【例2】细胞内ATP与ADP相互转化的快速进行，使细胞内的ATP含量维持在相对稳定的水平。如图表示这一过程，下列叙述错误的是( C )A能量可来自放能反应B能量可用于骨骼肌细胞活动C反应中吸收的能量储存在磷酸和核糖之间D反应中远离腺苷的特殊化学键断裂释放能量解析：放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，故能量可来自放能反应，A正确；ATP水解释放的能量，可用于生命活动，故来自ATP水解