2018版高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 第2节 细胞的能量“通货”——ATP学案 新人教版必修1

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1、第2节细胞的能量“通货”——ATP1．简述ATP的化学组成和特点。(重点)2．写出ATP的分子简式。3．解释ATP在能量代谢中的作用。(重点)ATP的结构和功能1．结构(如图)(1)图中的①、②为高能磷酸键；③为普通磷酸键；④为腺嘌呤。(2)ATP的中文名称：三磷酸腺苷。(3)结构简式：A—P～P～P。2．结构特点(1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有两个高能磷酸键，高能磷酸键储存大量能量。(2)ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个高能磷酸键易水解，释放出大量能量。3．功能直接给细胞的生命活

2、动提供能量。[合作探讨]探讨1：根据ATP结构式思考下列问题：(1)图中①、②、③的结构分别是什么？提示：腺嘌呤、核糖、磷酸基团。(2)腺苷是由图中哪些结构组成的？提示：①②。(3)ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？提示：腺嘌呤核糖核苷酸。(4)若ATP完全水解，会得到哪些成分？提示：腺嘌呤、核糖、磷酸。探讨2：ATP中的“A”与碱基中的“A”是同一种物质吗？提示：不是。在ATP中，“A”代表腺苷(腺嘌呤＋核糖)；在碱基中，“A”代表腺嘌呤。探讨3：用小刀将数只萤火虫的发光器割下，使其干燥后研成粉末。取两支试管，分别

3、标上A、B，各加入2mL水和等量的萤火虫发光器研磨粉末，结果发现两支试管中均有短时间的黄色荧光出现。一段时间后黄色荧光消失，再分别进行处理后出现的结果如图：(1)加入葡萄糖的试管A不发出黄色荧光说明什么？提示：葡萄糖不是直接供能物质。(2)加入ATP溶液的B试管能持续发光，说明什么？提示：ATP为直接供能物质。[思维升华]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

4、苷，2表示两个高能磷酸键，3表示3个磷酸基团。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中远离腺苷的高能磷酸键容易水解和形成，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。3．生物体内的能源物质总结(1)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP；(2)主要能源物质：糖类；(3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)；(4)主要储能

5、物质：脂肪；(5)直接能源物质：ATP；(6)最终能量来源：太阳能。1．下列关于细胞的能量“通货”——ATP的叙述，正确的是()A．ATP中的“T”代表胸腺嘧啶核苷酸B．ATP中远离“A”的高能磷酸键易水解C．ATP的结构简式可表示为A—P—P—PD．细胞中ATP的含量少，化学性质十分稳定【解析】ATP中的“T”代表三个；ATP的结构简式为A—P～P～P。细胞中ATP的含量少，化学性质活跃。【答案】B2．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

6、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【解析】选项A，a键断裂后形成ADP和Pi。选项B，ATP中的字母A表示腺苷，而题图中的3表示腺嘌呤。选项C，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。选项D，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。【答案】DATP与ADP的相互转化及利用1．ATP与ADP的相互转化(1)图中②为ATP的水解，释放的能量③的作用是为各项生命活动提供能量。(2)相互转化反应式：。(3)ATP合成的能量来源①动

7、物、人、真菌及大多数细菌：呼吸作用。②绿色植物：呼吸作用、光合作用。(4)转化特点①ATP与ADP的相互转化，是时刻不停地发生且处于动态平衡之中。②ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。2．ATP的利用(1)ATP是生命活动的直接供能物质①原因：细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接供应能量。②实例：(2)ATP是细胞内流通的能量“通货”①吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。②放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。③能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通

8、。[合作探讨]探讨1：ATP在细胞内的含量是很少的，如成年人细胞内ADP和ATP的总量仅为2～10mg，而一个正常成年人在静止状态下24h将有40kg的ATP发生转化。为满足能量需要，分析生物体是如何解决这一矛盾的？提示：ATP与AD