3.1.2 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质(共29)苏教版必修第一册

第1节生命活动需要酶和能源物质第2课时ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质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

——杜牧《七夕》

用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消失，然后……AB葡萄糖溶液2mLATP注射液2mLAB无荧光出现有荧光出现15min暗处从A、B试管的实验现象中你得出的结论是?ATP供能，葡萄糖不供能。根据实验现象，进行提问，体现了科学探究的核心素养。解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。1.认同ATP的结构与功能相适应。（生命观念）2.ATP与ADP之间的相互转化；理解ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。（科学思维）

体会课堂探究的乐趣，汲取新知识的营养，让我们一起吧！进走课堂一、ATP的分子结构及特点1．中文全称：__________。2．组成：1分子[b]____,1分子[c]______,3分子[a]____3．结构简式：______________4．符号含义A：腺嘌呤核苷__________T：__P：________～：_________腺苷三磷酸核糖腺嘌呤磷酸A—P～P～P核糖腺嘌呤

三磷酸基团磷酐键1．ATP的分子组成(如图)(1)元素组成：ATP是由C、H、O、N、P五种元素组成的，这与核酸的元素组成是相同的。(2)AMP是RNA的基本组成单位。(3)ATP的结构组成可以用“1、2、3”来总结，“1”表示1个腺苷，“2”表示两个磷酐键，“3”表示3个磷酸基团。【归纳提升】对ATP的组成进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。2．ATP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中末端磷酐键易断裂和形成，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。对ATP的结构和功能之间的关系进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。生物体内常见的能源物质1.能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP2.主要能源物质：糖类3.储能物质：脂肪、淀粉、糖原4.良好的储能物质：脂肪5.直接能源物质：ATP6.最终能量来源：太阳能7.供能先后顺序：糖类、脂肪、蛋白质对能源物质进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。对ATP认识的误区(1)ATP的普通磷酸键和磷酐键中都储存着能量，只不过大量的能量储存于磷酐键中。(2)ATP是一种物质，不是能量，ATP中储存有大量的能量，因此不可将ATP与能量等同。【易错提醒】对ATP的易错点进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。【例1】如图表示ATP的结构，下列相关说法正确的是(

)A．b键断裂后形成ADP和PiB．图中的3表示ATP中的字母AC．由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位D．a键断裂释放的能量可以直接用于生命活动a键断裂后形成ADP和Pi，A错误；ATP中的字母A表示腺苷，而题图中的3表示腺嘌呤，B错误；由1、2、3各一分子形成的是腺嘌呤核糖核苷酸，它是组成RNA的基本单位，C错误；ATP是生命活动所需能量的直接来源，a键断裂所释放的能量可以直接用于生命活动，D正确。D1．ATP的水解由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得磷酐键容易断裂。ATP分子末端的______断裂后，ATP转化为______(腺苷二磷酸)和游离的____(HPO)。在这个过程中，ATP是通过________而不是简单的水解提供能量的，ATP转移的基团是一个______(－PO)，而不是______(－OPO)。二、ATP和ADP的相互转化和利用磷酐键ADPPi基团转移磷酰基磷酸基2．ATP在细胞内的含量：____。3．相互转化ATP在转化为____________并________时，在______的催化作用下，______可以________，同时与一个游离的____结合，转化为ATP。4．意义(1)为细胞提供所需的ATP。(2)使ATP仍然维持相对恒定的水平。(3)既能及时且持续地为________________，又能避免__________。很低ADP和Pi释放能量有关酶ADP接受能量Pi生命活动提供能量能量的浪费5．ATP是驱动细胞中各种生命活动的____________(1)ATP是细胞内绝大多数生命活动能够________的能源物质，可以直接为生物体的大多数________提供能量。在生物体的能量代谢中，能量的____、____、____、____都和ATP密切相关。(2)细胞内许多储能物质氧化分解__________，虽然不能________________，但可以用于________________的反应并储存在______中，再通过________________的反应满足生物体生命活动对__________。通用能量货币直接利用需能反应利用转化储存释放释放的能量直接用于生命活动ADP转化为ATPATPATP转化为ADP能量的需求ADP转化成ATP的过程中，所需的能量从哪里来？ATP水解释放的能量用于哪儿？？通过观察和分析ATP和ADP的相互转化，提出问题，体现了科学探究的核心素养。6.ADP转化成ATP时所需能量的主要来源动物和人等绿色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+ATP

酶动物、人等:通过呼吸作用分解有机物释放的能量绿色植物:呼吸作用分解有机物释放的化学能和光合作用中吸收的光能ATP水解释放的能量能转化成热能、光能等，ATP储存的能量能来自热能和光能吗？？提示：不能。ATP储存的能量可以由光能转化而来，但不能由热能转化而来。通过观察和分析ATP和ADP的相互转化，提出问题，体现了科学探究的核心素养。【归纳提升】1．ATP和ADP的相互转化过程(1)关系式：(2)过程：(3)意义：ATP水解释放的能量供细胞生命活动利用。对ATP和ADP的相互转化进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。2．ATP和ADP的相互转化不可逆项目ATP的合成ATP的水解反应式ADP＋Pi＋能量ATPATPADP＋Pi＋能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光合作用、细胞呼吸等生物化学反应中产生的能量末端磷酐键断裂，通过基团(－PO)转移提供能量能量去路形成末端的磷酐键用于生长、发育、运动和生殖等许多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相应生理活动主要是光合作用、细胞呼吸肌肉收缩、细胞分裂、兴奋传导等ATP和ADP相互转化时，反应所需要的酶、能量的来源和去路、反应的场所不同，因此两者的相互转化是不可逆的，从两者相互转化的反应式来看，物质是可逆的，但能量不可逆。3．易混淆的2个与ATP产生量有关的曲线辨析(1)甲图表示ATP产生量与O2供给量的关系①A点表示无氧条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。②AB段表示随O2供给量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生量随之增加。③BC段表示O2供给量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。(2)乙图可表示哺乳动物成熟的红细胞中ATP来自无氧呼吸，与O2无关。对ATP的易混曲线进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。【例2】下列对“”的叙述中，正确的是(

)A．①过程和②过程所需的酶都是一样的B．①过程的能量供各项生命活动利用，②过程的能量来自糖类等有机物的氧化分解C．①过程和②过程时刻发生，处于动态平衡之中D．ATP中的能量可来源于光能、热能，也可以转化为光能、热能C①过程为水解酶催化的水解反应，释放的能量可供各项生命活动利用，②过程为合成酶催化的合成反应，能量来源于细胞呼吸中糖类等有机物的氧化分解，在绿色植物中还可来源于光合作用吸收并转化的光能，故A、B错误；生物体内ATP的水解与合成时刻发生，处于动态平衡之中，C正确；ATP中活跃的化学能可来源于光能，但不能来源于热能；ATP中活跃的化学能可以转变为光能、热能、机械能、电能等多种形式的能量，D错误。①②ATP全称结构简式形成途径与ADP相互转化利用光合作用呼吸作用ATPADP+Pi+能量酶I酶Ⅱ腺苷三磷酸A-P～P～P各种形式的能量作用直接能源物质1．下列关于酶和ATP的叙述，正确的是（）A．酶和ATP都含有C、H、O、N、P、SB．酶和ATP都只能在细胞内发挥作用C．酶和ATP都属于生物大分子D．酶促反应不一定有ATP的参与，但ATP的生成一定有酶的参与DATP的组成元素是C、H、O、N、P，若酶的本质为蛋白质，组成元素是C、H、O、N（S），若酶本质是RNA，组成元素是C、H、O、N、P，A错误；酶和ATP都可以在细胞内、外发挥作用，B错误；酶是生物大分子，ATP结构式可简写为A-P～P～P，不属于生物大分子，C错误；酶促反应不一定需要ATP提供能量，但ATP的生成需要ATP合成酶的参与，D正确；2.有关反应式ATPADP＋Pi＋能量的叙述，错误的是(

)A．肺泡内的气体交换不伴随①过程的进行B．该反应中物质是可逆的，能量是不可逆的C．①②反应在活细胞中循环进行保证了生命活动的顺利进行D．细胞中所有ATP均来自细胞呼吸D①②肺泡的气体交换是指O2和CO2进出细胞，是通过自由扩散实现的，而自由扩散不消耗能量，A正确；在ATP和ADP的相互转化过程中，物质是可逆的，但能量来源不同，是不可逆的，B正确；生命活动需要能量，能量通过ATP分子在放能反应①和吸能反应②之间流通，才保证生命活动的顺利进行，C正确；对于动物细胞，细胞中的ATP均来自细胞呼吸。但对于绿色植物细胞，ATP的形成除来自细胞呼吸，还来自光合作用，D错误。3．当其他条件均可满足时，20个腺苷和60个磷酸最多可以组成的ATP个数和ATP分子中所含的磷酐键个数分别是(

)A．20个和30个 B．20个和40个C．40个和40个 D．40个和60个B一个ATP分子中含有1个腺苷、3个磷酸基团、2个磷酐键。20个腺苷，对应60个磷酸基团，即只能形成20个ATP分子，共含有40个磷酐键。4.ATP是细胞的能量“通货”,有关说法正确的是()A.ATP的合成总是伴随有机物的氧化分解B.ADP转化为ATP时,只需要Pi和能量C.所有生物体内ADP转化成ATP所需的能量都来自呼吸作用D.ATP与ADP在活细胞中无休止地相互转化ATP的合成不一定伴随有机物的氧化分解,如光合作用产生ATP时无有机物的氧化分解,;ADP转化为ATP时,需要Pi和能量,合成酶的催化;动物和某些微生物体内ADP转化成ATP所需的能量可来自呼吸作用,植物体内ADP转化成ATP所需的能量可来自呼吸作用和光合作用;ATP是细胞内的直接能源物质,在细胞内含量很少,ATP与ADP在活细胞中无休止地相互转化满足生命活动所需。DBCA1A2PiPiE2E15.分析ATP