生物人教版必修1习题：5.2 细胞的能量“通货”——ATP Word版含解析

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1、第18课时　细胞的能量“通货”——ATP[目标导读]　1.分析ATP的分子结构，了解ATP的结构特点。2.结合ATP和ADP的相互转化示意图，概述二者之间的关系。3.结合教材图示，举例说明ATP的利用。[重难点击]　ATP和ADP的相互转化及其意义。一　ATP的分子结构ATP是生命活动的直接能源物质，下面是ATP的结构简图，结合该图分析：1.结构简式：ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写，其中A代表腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)，T代表“3”，P代表磷酸基团，其结构简式是A－P～P～P，其中“－”代表普通化学键，“～”代表高能磷酸键。小贴士　ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个

2、腺苷、二个高能磷酸键、三个磷酸基团。2.结构特点(1)高能量：水解自由能在20.92kJ/mol以上的磷酸化合物称为高能磷酸化合物。在有关酶的催化作用下，ATP水解释放的能量多达30.54kJ/mol。所以说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。(2)不稳定：在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解，释放能量。3.ATP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。4.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，包括腺嘌

3、呤和核糖；“T”的含义是“3”。DNA中的“A”只是指腺嘌呤，“T”是指胸腺嘧啶。5.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。归纳提炼活学活用1.如图为ATP分子的结构简式，水解时释放能量最多的键是(　　)A.aB.bC.cD.d答案　A解析　1分子ATP由1个腺苷和3个磷酸基团构成，其内含有两个高能磷酸键。ATP中存在的高能磷酸键，包括a处的化学键，而且a处的磷酸键最活泼，既容易断裂而释放出大量能量，也容易形成而储存大量的能量。二　ATP和ADP的相互转化及ATP的利用ATP为生命活动提供能量离不开与ADP的相互转化。下图表示ATP和ADP的相

4、互转化过程，请完善该图并分析：1.ATP和ADP的相互转化(1)转化过程①在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解，于是，远离A的那个P就脱离开来，形成游离的Pi(磷酸)，同时，储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来，ATP就转化成ADP；反应式：ATPADP＋Pi＋能量。②在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的Pi结合，重新形成ATP。反应式：ADP＋Pi＋能量ATP。(2)有人说ATP和ADP相互转化的过程是个可逆反应，这种说法合适吗？通过下面的分析来解答：①从反应条件上看：ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶Ⅰ属于水解酶；而合

5、成ATP是一种合成反应，催化该反应的酶Ⅱ属于合成酶。由酶的专一性可知，上述反应的酶是不相同(相同、不相同)的。②从反应场所上看：ATP合成的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；而ATP分解的场所比较广泛，消耗能量的部位一般都有ATP的分解。因此，其合成与分解的场所不完全相同。③从能量上看：ATP水解的能量是储存在高能磷酸键内的化学能，释放出来后供各项生命活动利用，不能再由Pi和ADP形成ATP而储存；而合成ATP的能量主要是有机物中的化学能和太阳能，因此，反应中的能量流向是不可逆(可逆、不可逆)的。综上所述，ATP和ADP相互转化的过程不是(是、不是)可逆反应。(3)ADP合成ATP

6、时所需要的能量来源①动物、人和大多数微生物：来自细胞呼吸作用时有机物分解释放的能量。②绿色植物：来自呼吸作用和光合作用。小贴士　ATP和ADP的相互转化过程可以概括为“物质是可逆的，能量是不可逆的，酶是不相同的，场所是不完全相同的”。2.ATP的利用(1)利用途径：从教材图5－7可知，ATP被用于各项生命活动。如：细胞的主动运输，生物发电、发光，肌细胞收缩，大脑思考等都需要ATP提供能量。另外，细胞内各种吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系。(2)ATP在细胞中的含量并不多，为什么能为生命活动提供大量的能量？答案　ATP在细胞内的含量很少，但ATP

7、与ADP在细胞内的相互转化十分迅速，所以可以为生命活动提供直接能源，也使细胞内ATP的含量总处于动态平衡之中。归纳提炼细胞的能源物质归纳比较项目物质原因直接能源物质ATP水解释放的能量直接用于各种生命活动主要能源物质糖类生命活动需要的能量大约70%由糖类提供主要储能物质脂肪1g脂肪储备的能量是同等质量糖类和蛋白质的两倍多最终能量来源太阳能地球上所有生物需要的能量都直接或者间接来自植物的光合作用固定的太阳能活学活用2.关于“ATPADP＋Pi＋能量”的叙述中，正确的是(