《ATP和酶》第1课时导学案

PAGE18第一节ATP和酶第1课时生命活动的能量“通货”——ATP【高效导航】1学习目标：

（1）通过观看ATP相关动画，结合教师讲解，能够简述ATP的化学组成和特点，并能写出ATP的分子简式。（2）通过阅读教材内容，观看ATP相关资料，能够解释ATP在能量代谢中的作用。2学习重点：ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。3学习难点：ATP和ADP的相互转化。“导”——自主预习一、ATP的结构及特点1中文名称：________________。2结构简式：______________，其中A代表________，P代表____________，～代表______________。3特点（1）ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有两个____________，______________储存大量能量。（2）ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，____________的高能磷酸键易水解，释放出大量能量。二、ATP和ADP可以相互转化1相互转化过程（1）释放能量：ATPeq\o→,\s\up7酶________＋Pi＋能量。（2）储存能量：ADP＋Pi＋能量eq\o→,\s\up7酶________。（3）是否为可逆反应：。的能量数细菌：____________。（2）绿色植物：____________和____________。三、ATP的利用是生命活动的直接能源物质（1）原因：细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由_________________。（2）实例：用于主动运输、______________收缩、细胞内各种________反应和大脑思考等生命活动。是细胞内流通的能量“通货”（1）吸能反应一般与___________的反应相联系，由ATP水解提供能量，如蛋白质的合成。（2）放能反应一般与________________相联系，释放的能量储存在ATP中，如葡萄糖的氧化分解。（3）细胞中各种形式的能量转换都以____________________为中心环节。“学”—互动探究探究一：ATP的结构简式及各字母的意义阅读课本P63相关内容，思考并小组讨论下列问题：的全称、组成、结构简式、各字母的意义分别是什么提示：

全称：腺嘌呤核苷三磷酸组成：1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸组成结构简式：A-P~P~P（“~”表示高能磷酸键）A表示腺嘌呤核苷（腺嘌呤核糖），T表示3个，P表示磷酸基团。在结构组成上，和什么物质最接近提示：ATP含有核糖，与核糖核苷酸最接近。的结构与其作为直接能源物质有什么关系提示：ATP末端的高能磷酸键相当脆弱，容易水解断裂，高能磷酸键储存的能量释放出来。【经典回眸】图中四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是（）

A①和② B②和③ C③和④ D①和④【解析】①为ATP的结构简式，圈中的A-P为腺嘌呤核糖核苷酸；②为腺嘌呤核糖核苷酸，圈中的A为腺嘌呤；③为DNA链，圈中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸；④为RNA链，圈中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，所以①和④相同。【答案】D【变式训练】中，大量化学能储存在（）磷酸基团内部腺嘌呤核苷内部探究二：ATP和ADP相互转化是怎么来的ADP转化成ATP时所需能量的提示：

植物通过光合作用和呼吸作用，动物和人等通过呼吸作用。（注意：此处学生还未学到光合作用和呼吸作用，可以简单提到，或者说一些生物化学反应所释放的能量。）的能量如何释放的提示：ATP分子末端的高能磷酸键断裂释放能量。与ADP相互转化是可逆反应吗提示：

由上图可知改过程不是可逆反应。物质虽然可逆，但能量不可逆，催化两个反应的酶也不一样。【经典回眸】（2022届辽宁省东北育才学校高中部高三第一次模拟考试）下列关于ATP和ADP相互转化的叙述，正确的是（）和ADP相互转化是一种可逆反应转化成ADP时，所有的高能磷酸键都断裂D动植物、细菌和真菌的细胞内都是以ATP作为能量通货的，说明了生物界具有统一性【解析】ATP和ADP相互转化的过程，物质可逆，能量不可逆，而且催化两个反应的酶不相同，所以不是可逆反应，A错误；热能不能被固定，所以不能被ADP用来转化成ATP，B错误；ATP转化成ADP时，最外的高能磷酸键断裂，而一个ATP中含有2个高能磷酸键，C错误；ATP在各种细胞生物中都可以通用，说明生物界具有统一性，D正确。【答案】D【变式训练】2根据反应式，以下说法中正确的是（）ATPADP＋Pi＋能量物质是可逆的，能量是不可逆的C物质是不可逆的，能量是可逆的D两者均不可逆探究三：ATP的合成和分解反应的关系列表比较ATP合成和分解反应：比较项目ATP的合成ATP的分解反应条件需要合成酶催化需要水解酶催化反应场所细胞质基质、线粒体和叶绿体较多能量中的化学能二者关系酶1酶1酶2ATPADPPi能量酶2【经典回眸】下列有关ATP的叙述，不正确的是：（）A人体内成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATP中的能量可以光能和化学能C在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质都能形成ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示不同物质【解析】人成熟红细胞无线粒体，但还存在细胞质基质，可以进行无氧呼吸，产生ATP，A错误；ATP中的能量可以呼吸作用），也可以转换成光能（如萤火虫的荧光）和化学能（如给跨膜运输供能），B正确；细胞质基质为有氧呼吸和无氧呼吸共有的第一阶段的场所，C正确；ATP中的“A”为腺嘌呤核苷，DNA、RNA中的“A”为腺嘌呤，D正确。【答案】A【变式训练】的含量增加（）①小肠绒毛上皮细胞吸收K和Na②肾小管对葡萄糖的重吸收③血液中的葡萄糖进入红细胞④甘油进入小肠绒毛上皮细胞A①②③④B①②C③④D①②③探究四：生命活动的能量“通货”——ATP是细胞生命活动的能量“通货”提示：理解“通货”，我们可以对照货币的职能来理解：①价值尺度：是最基本、最重要的职能。而ATP含有的能量值较稳定，可以作为尺度衡量各个生命活动过程产生和消耗能量的多少。②流通手段：起到一个媒介的作用，可以供多种场所利用。③贮藏手段：避免一时用不尽的能量白白流失掉。④支付手段：各项生命活动均可及时利用。⑤世界货币：不同生物可以通用，没有特异性。中活跃的化学能可转化为什么形式的能量提示：转化为其他化学能（如光合作用中光反应合成的ATP经过暗反应将能量转化为有机物中稳定的化学能）、光能（如萤火虫发出的荧光）、电能（如电鳐放电）等。3我们以前学过很多关于能量的物质，简单总结。提示：能源物质是糖类、脂肪、蛋白质等；生物体内的主要能源物质是糖类；直接能源物质是ATP；储能物质是脂肪。动物细胞内的储能物质是糖原。植物细胞内的储能物质是淀粉。生命活动的最终能源是太阳能。【经典回眸】（2022届吉林省长春市十一中高三上学期）ATP是细胞的能量“通货”，下列有关ATP的叙述正确的是（）A三磷酸腺苷是生命活动的直接能源物质，其结构简式为ATP水解失去2个磷酸基团后，剩余部分是RNA的组成单位之一，均可用于一切生命活动的场所有细胞质基质、线粒体以及叶绿体【解析】ATP的结构简式为A-P~P~P，A错误；ATP为腺嘌呤核苷三磷酸，脱掉两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，B正确；植物细胞产生ATP的过程有光合作用和呼吸作用，光合作用产生的ATP仅能供该过程使用，不能用于其它生命活动，C错误；蓝藻是原核生物，无线粒体、叶绿体等细胞器，D错误。【答案】B【变式训练】的叙述，正确的是（）①ATP是生物体内储存能量的主要物质②ATP的能量主要储存在腺苷和磷酸基之间的化学键中③ATP的水解实际上是指ATP分子中高能磷酸键的水解④ATP在细胞内的A①②④ B③④⑥C③⑤⑥ D③④⑤“思”—课堂小结同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不吃夹生饭，不做欠账人。收获内容疑点内容“练”—当堂检测的化学组成的说法中，正确的是（）和核酸共有的元素是C、H、O、N、P中的A表示腺嘌呤C含有三个高能磷酸键D含有腺嘌呤和脱氧核糖的含量比，若发现ADP的含量偏高时（）A表示此细胞能量充足B表示此细胞内葡萄糖多被用以合成糖原C表示此细胞内的葡萄糖氧化分解将加快D表示此细胞缺少能量的叙述错误的是（）的分布合成所需的能量由磷酸提供可以水解为一个核苷酸和两个磷酸的比值在一定范围内变化之间的转化，可以确定（）

为ADP，B为ATPB能量1和能量2酶和X2是同一种物质5如图是三磷酸腺苷的分子结构，请回答下列问题：

（1）ATP的结构简式为_______________，图中虚线部分的名称是________。（2）一分子ATP可以看作是由__________个磷酸分子、________个核糖分子和________个腺嘌呤缩合而成的。（3）ATP水解为ADP是指ATP分子中远离A的________水解，水解时释放的能量是生物体进行________、________和______________等生命活动所需能量的直接环过程永不停止地进行着。请运用所学知识，分析回答ATP和ADP循环中的有关问题：

（1）ATP作为生物体生命活动的______________物质，其分子结构简式为__________，在②过程中，是由于________________________键的断裂而释放出能量。（2）在绿色植物细胞内，与①相应的生理活动主要是在细胞内的_________、__________________、__________________中进行。（3）A1和A2分别起什么作用二者相同吗_____________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）①中能量E1的些____________________________________________________________________________________________________________________________________。

参考答案：【变式训练】【当堂检测】【解析】组成ATP的化学元素有C、H、O、N、P。1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子的磷酸组成ATP，其中含有两个高能磷酸键，A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。【解析】由反应式ATP→ADP＋Pi＋能量可知，当体内ADP含量偏高时，一定是ATP分解释放能量用于生命活动，也就证明此时细胞内缺少能量。所以A项可排除；B项中“葡萄糖多被用以合成糖原”是在能量过剩时，与题目相矛盾，也可排除。【解析】ATP是生物体生命活动的直接能源物质，合成ATP时所需的能量可以来自细胞呼吸分解有机物所释放的能量，还可来自光合作用。【解析】由图中能量的方向可以看出，A为ATP，B为ADP；能量1来自ATP中高能磷酸键的水解所释放的化学能，能量2在动物体内来自有机物氧化分解释放的化学能，在植物体内除来自有机物氧化分解所释放的化学能外，还可来自光能；酶1和酶2分别是水解酶和合成酶；X1和X2是同一种物质Pi。（1）A－P～P～P腺苷（2）311（3）高能磷酸键肌肉收缩大脑思考离子的主