高考生物第一輪復(fù)習(xí)知識拓展 4.13細胞的能量“通貨”—ATP課件 新人教版必修1

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1、第十三課時第十三課時細胞的能量細胞的能量“通貨通貨”ATP考點一考點一ATP的結(jié)構(gòu)、功能及其相互轉(zhuǎn)化的結(jié)構(gòu)、功能及其相互轉(zhuǎn)化【基礎(chǔ)知識整合基礎(chǔ)知識整合】 1結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：ATP的結(jié)構(gòu)簡式是的結(jié)構(gòu)簡式是 ，一個，一個ATP分分子中含有一個子中含有一個 鍵，兩個鍵，兩個 鍵，三鍵，三個個 。2功能：直接給細胞的功能：直接給細胞的 提供能量。提供能量。3ATP水解：在有關(guān)酶的催化作用下，水解：在有關(guān)酶的催化作用下，ATP分子中分子中 的高能磷酸鍵很容易水解，并釋放能量。的高能磷酸鍵很容易水解，并釋放能量。APPP普通磷酸普通磷酸高能磷酸高能磷酸磷酸基團磷酸基團生命活動生命活動遠離遠離A4ATP形成：在

2、有關(guān)酶的催化作用下，形成：在有關(guān)酶的催化作用下，ADP可以接受可以接受能量，同時與能量，同時與 結(jié)合，重新形成結(jié)合，重新形成ATP。5ATP形成的能量來源：形成的能量來源：(1)對于動物、人、真菌和對于動物、人、真菌和大多數(shù)細菌來說，均來自于大多數(shù)細菌來說，均來自于 ，對于綠色，對于綠色植物來說，則來自于植物來說，則來自于 。(2)細胞細胞內(nèi)內(nèi) 相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制，是生物界相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制，是生物界的共性。的共性。一個游離的一個游離的Pi細胞呼吸細胞呼吸細胞呼吸和光合作用細胞呼吸和光合作用ATP與與ADP【知識拓展知識拓展】1ATP的形成途徑的形成途徑2ATP與與ADP的相互轉(zhuǎn)化的相

3、互轉(zhuǎn)化ATP的合成的合成ATP的水解的水解反應(yīng)式反應(yīng)式ADPPi能量能量ATPATPADPPi能量能量所需酶所需酶ATP合成酶合成酶ATP水解酶水解酶能量來源能量來源光能光能(光合作用光合作用)，化學(xué)能，化學(xué)能(細胞細胞呼吸呼吸)儲存在高能磷酸鍵中的儲存在高能磷酸鍵中的能量能量能量去路能量去路儲存于形成的高能磷酸鍵中儲存于形成的高能磷酸鍵中用于各項生命活動用于各項生命活動反應(yīng)場所反應(yīng)場所細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體的需能部位生物體的需能部位由上表可看出，由上表可看出，ATP和和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中，反應(yīng)類型、的相互轉(zhuǎn)化過程中，反應(yīng)類型、反應(yīng)所需酶以及能量的來源、

4、去路和反應(yīng)場所都不完全相反應(yīng)所需酶以及能量的來源、去路和反應(yīng)場所都不完全相同，因此同，因此ATP和和ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。但物質(zhì)是的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。但物質(zhì)是可循環(huán)利用的?？裳h(huán)利用的。【典例精析典例精析】【例例1 1】下列有關(guān)下列有關(guān)ATPATP的敘述，正確的是的敘述，正確的是( )( )A A線粒體是藍藻細胞產(chǎn)生線粒體是藍藻細胞產(chǎn)生ATPATP的主要場所的主要場所B B葉綠體中消耗葉綠體中消耗ATPATP的場所是類囊體薄膜的場所是類囊體薄膜C CATPATP分子由分子由1 1個腺嘌呤和個腺嘌呤和3 3個磷酸基團組成個磷酸基團組成D D細胞連續(xù)分裂時，伴隨著細胞連續(xù)分裂時，伴隨著

5、ATPATP與與ADPADP的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化D【考查類型考查類型】本題主要考查原核生物、光合作用、本題主要考查原核生物、光合作用、ATP的分子結(jié)構(gòu)、細胞分裂等多個知識點，具有一定的綜合性。的分子結(jié)構(gòu)、細胞分裂等多個知識點，具有一定的綜合性。【解析解析】藍藻是原核生物，細胞內(nèi)只有核糖體一種細胞藍藻是原核生物，細胞內(nèi)只有核糖體一種細胞器，無線粒體。葉綠體中，光反應(yīng)在類囊體上進行，合成器，無線粒體。葉綠體中，光反應(yīng)在類囊體上進行，合成ATP；在葉綠體基質(zhì)中進行暗反應(yīng)，消耗；在葉綠體基質(zhì)中進行暗反應(yīng)，消耗ATP。ATP分子分子由由1個腺嘌呤、個腺嘌呤、1個核糖和個核糖和3個磷酸基團連接形成。細胞連

6、個磷酸基團連接形成。細胞連續(xù)分裂時，要消耗大量的續(xù)分裂時，要消耗大量的ATP，肯定存在著大量的，肯定存在著大量的ATP與與ADP的轉(zhuǎn)化。的轉(zhuǎn)化?！痉椒w納方法歸納】本題雖涉及多個知識點，但綜合性不強，本題雖涉及多個知識點，但綜合性不強，關(guān)鍵是基礎(chǔ)要扎實。關(guān)鍵是基礎(chǔ)要扎實?？键c二考點二ATP的利用的利用 【基礎(chǔ)知識整合基礎(chǔ)知識整合】 1ATP可用于可用于 、生物發(fā)電和發(fā)、生物發(fā)電和發(fā)光、光、 、 、大腦、大腦思考等。思考等。2細胞內(nèi)的吸能反應(yīng)一般與細胞內(nèi)的吸能反應(yīng)一般與 相聯(lián)相聯(lián)系，放能反應(yīng)一般與系，放能反應(yīng)一般與 相聯(lián)系。能量通相聯(lián)系。能量通過過 在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通。正在吸能反應(yīng)

7、和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通。正是由于細胞內(nèi)具有是由于細胞內(nèi)具有ATP這種能量這種能量“通貨通貨”，細胞才能及，細胞才能及時而持續(xù)地滿足時而持續(xù)地滿足 對能量的需求。對能量的需求。細胞的主動運輸細胞的主動運輸 肌細胞收縮肌細胞收縮 細胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)細胞內(nèi)各種吸能反應(yīng) ATP的水解反應(yīng)的水解反應(yīng) ATP 的合成的合成 ATP分子分子 各項生命活動各項生命活動 【知識拓展知識拓展】與能量有關(guān)的知識歸納與能量有關(guān)的知識歸納(1)主要能源物質(zhì)主要能源物質(zhì)糖類糖類 (2)能源物質(zhì)能源物質(zhì)糖類、脂肪、蛋白質(zhì)糖類、脂肪、蛋白質(zhì)(3)主要儲能物質(zhì)主要儲能物質(zhì)脂肪脂肪 (4)直接能源物質(zhì)直接能源物質(zhì)ATP(5)最終

8、最終(或根本或根本)能源能源光能光能應(yīng)用指南：聯(lián)系高等植物不同部位的細胞基本結(jié)構(gòu)，分析其應(yīng)用指南：聯(lián)系高等植物不同部位的細胞基本結(jié)構(gòu)，分析其產(chǎn)生產(chǎn)生ATP過程的差異。過程的差異。(1)含有葉綠體的細胞可通過光合作用、細胞呼吸產(chǎn)生含有葉綠體的細胞可通過光合作用、細胞呼吸產(chǎn)生ATP。但是，在無光的條件下，只能通過細胞呼吸產(chǎn)生但是，在無光的條件下，只能通過細胞呼吸產(chǎn)生ATP。(2)不含葉綠體的細胞通過細胞呼吸產(chǎn)生不含葉綠體的細胞通過細胞呼吸產(chǎn)生ATP。在氧氣充足時。在氧氣充足時通過有氧呼吸；在氧氣相對不足時，有氧呼吸和無氧呼吸同時通過有氧呼吸；在氧氣相對不足時，有氧呼吸和無氧呼吸同時進行；在無氧時，

9、暫時通過無氧呼吸產(chǎn)生進行；在無氧時，暫時通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP，長時間無氧呼，長時間無氧呼吸，將產(chǎn)生大量的酒精或乳酸，使細胞中毒死亡。吸，將產(chǎn)生大量的酒精或乳酸，使細胞中毒死亡?！镜淅龅淅觥俊纠? 2】下列有關(guān)下列有關(guān)ATPATP的敘述，正確的是的敘述，正確的是( ) ( ) 人長時間劇烈運動時，骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖人長時間劇烈運動時，骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成生成ATPATP的量與安靜時相等的量與安靜時相等若細胞內(nèi)若細胞內(nèi)NaNa濃度偏高，為維持濃度偏高，為維持NaNa濃度的穩(wěn)定，細濃度的穩(wěn)定，細胞消耗胞消耗ATPATP的量增加的量增加人在寒冷時，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多

10、，細人在寒冷時，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，細胞產(chǎn)生胞產(chǎn)生ATPATP的量增加的量增加人在饑餓時，細胞中人在饑餓時，細胞中ATPATP與與ADPADP的含量難以達到動態(tài)的含量難以達到動態(tài)平衡平衡A A B BC C D DB【考查類型考查類型】本題綜合考查細胞呼吸、體溫調(diào)節(jié)、激本題綜合考查細胞呼吸、體溫調(diào)節(jié)、激素調(diào)節(jié)等多個知識點，具有很強的綜合性。素調(diào)節(jié)等多個知識點，具有很強的綜合性。【解析解析】安靜時細胞進行有氧呼吸，而劇烈運動時肌安靜時細胞進行有氧呼吸，而劇烈運動時肌細胞既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，所以消耗等摩爾細胞既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，所以消耗等摩爾的葡萄糖生成的的葡萄糖生成

11、的ATP的量比安靜時少。的量比安靜時少。Na主要維持細胞主要維持細胞外液的滲透壓，主要存在于細胞外液，若細胞內(nèi)外液的滲透壓，主要存在于細胞外液，若細胞內(nèi)Na濃濃度偏高，為維持度偏高，為維持Na濃度的穩(wěn)定，需經(jīng)主動運輸運到細濃度的穩(wěn)定，需經(jīng)主動運輸運到細胞外，此過程細胞消耗胞外，此過程細胞消耗ATP。人是恒溫動物，當(dāng)人在寒。人是恒溫動物，當(dāng)人在寒冷環(huán)境中時，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，代謝增冷環(huán)境中時，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，代謝增強，細胞產(chǎn)生強，細胞產(chǎn)生ATP的量增加。饑餓狀態(tài)下，的量增加。饑餓狀態(tài)下，ATP與與ADP相互轉(zhuǎn)化緩慢，但細胞中相互轉(zhuǎn)化緩慢，但細胞中ATP與與ADP的含量仍

12、處于動態(tài)的含量仍處于動態(tài)平衡。平衡?！痉椒w納方法歸納】要善于用所學(xué)的知識進行比較，通過比要善于用所學(xué)的知識進行比較，通過比較得到答案。較得到答案。課時練習(xí)十四課時練習(xí)十四 一、選擇題一、選擇題(每小題只有一個正確選項每小題只有一個正確選項) 1新陳代謝的進行不僅需要酶，而且需要能量。下列新陳代謝的進行不僅需要酶，而且需要能量。下列關(guān)于關(guān)于ATP的描述正確的是的描述正確的是 ( )A一個一個ATP分子中含有三個高能磷酸鍵分子中含有三個高能磷酸鍵 B動物體內(nèi)主要的儲能物質(zhì)是動物體內(nèi)主要的儲能物質(zhì)是ATPCATP是生命活動的直接能源物質(zhì)是生命活動的直接能源物質(zhì) D線粒體是合成線粒體是合成ATP的惟

13、一場所的惟一場所【解析解析】一個一個ATP分子中含有兩個高能磷酸鍵，分子中含有兩個高能磷酸鍵，A錯誤；動錯誤；動物體內(nèi)主要的儲能物質(zhì)是脂肪，物體內(nèi)主要的儲能物質(zhì)是脂肪，B錯誤；細胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠錯誤；細胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體中也可以合成體中也可以合成ATP，D錯誤。錯誤。C2下列對下列對ATP的敘述中，錯誤的是的敘述中，錯誤的是( )AATP可以水解為一個核苷酸分子和兩個磷酸分子可以水解為一個核苷酸分子和兩個磷酸分子B它的分子中含有兩個高能磷酸鍵它的分子中含有兩個高能磷酸鍵C細胞質(zhì)中有細胞質(zhì)中有ATP的分布，細胞核中無的分布，細胞核中無ATP的分布的分布D正常細胞中的正常細胞中的ATP與與ADP的比值

14、在一定范圍內(nèi)變的比值在一定范圍內(nèi)變化，并處于動態(tài)平衡之中化，并處于動態(tài)平衡之中C3有關(guān)反應(yīng)式有關(guān)反應(yīng)式ADPPi能量能量 ATP的敘述，其中的敘述，其中錯誤的是錯誤的是( )A該反應(yīng)表明了物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的該反應(yīng)表明了物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的B反應(yīng)反應(yīng)過程中所需的酶和色素，可分布在葉綠體的過程中所需的酶和色素，可分布在葉綠體的基粒和基質(zhì)中基粒和基質(zhì)中C肺泡內(nèi)的氣體交換時，沒有發(fā)生反應(yīng)肺泡內(nèi)的氣體交換時，沒有發(fā)生反應(yīng)D有氧呼吸時，反應(yīng)有氧呼吸時，反應(yīng)過程主要發(fā)生在過程主要發(fā)生在H與氧結(jié)合與氧結(jié)合成水時成水時【解析解析】反應(yīng)反應(yīng)過程中所需的酶和色素，分布在葉綠體囊過程中所需的酶和色素

15、，分布在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上，狀結(jié)構(gòu)的薄膜上，B錯誤。錯誤。B4下列關(guān)于下列關(guān)于ATP的敘述中，正確的是的敘述中，正確的是( )A在線粒體中形成在線粒體中形成ATP時一定伴隨著氧氣的消耗時一定伴隨著氧氣的消耗BATP分子由分子由1個腺嘌呤和個腺嘌呤和3個磷酸基團組成個磷酸基團組成C在葉肉細胞內(nèi)生成在葉肉細胞內(nèi)生成ATP需要光能需要光能DATP水解水解2次生成的產(chǎn)物之一是腺嘌呤核糖核苷酸次生成的產(chǎn)物之一是腺嘌呤核糖核苷酸D5下列有關(guān)下列有關(guān)ATP的敘述，其中不正確的是的敘述，其中不正確的是( )A.人體內(nèi)成熟的紅細胞中沒有線粒體，但也能產(chǎn)生人體內(nèi)成熟的紅細胞中沒有線粒體，但也能產(chǎn)生ATPB.A

16、TP中的能量可以來源于光能、化學(xué)能，也可以轉(zhuǎn)化為中的能量可以來源于光能、化學(xué)能，也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能光能和化學(xué)能C.在有氧與缺氧的條件下，細胞溶液中都能形成在有氧與缺氧的條件下，細胞溶液中都能形成ATPD.ATP中的中的“A”表示腺苷，由腺嘌呤和脫氧核糖組成表示腺苷，由腺嘌呤和脫氧核糖組成【解析解析】ATP中的中的“A”表示腺苷，由腺嘌呤和核糖組表示腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，故成，故D不正確。不正確。D6下列過程中能使下列過程中能使ADP含量增加的是含量增加的是 ( )A鉀離子被根細胞吸收鉀離子被根細胞吸收 B線粒體中線粒體中H和氧的結(jié)合和氧的結(jié)合C萎蔫的菜葉放入清水中萎蔫的菜葉放入清水中

17、 D光反應(yīng)階段中能量的轉(zhuǎn)化光反應(yīng)階段中能量的轉(zhuǎn)化A7. 下列生理過程中，不消耗下列生理過程中，不消耗ATP的一組是的一組是 ( )A蛋白質(zhì)的合成和加工蛋白質(zhì)的合成和加工 B染色體的復(fù)制和運動染色體的復(fù)制和運動CCO2還原和胰島素分泌還原和胰島素分泌 D質(zhì)壁分離和復(fù)原質(zhì)壁分離和復(fù)原D二、選擇題二、選擇題8下圖為生物體的新陳代謝與下圖為生物體的新陳代謝與ATP關(guān)系的示意圖，關(guān)系的示意圖，請回答：請回答：(1)海洋中的電鰻有放電現(xiàn)象，其電能是由圖中的海洋中的電鰻有放電現(xiàn)象，其電能是由圖中的 過程釋放的能量轉(zhuǎn)變而來的。過程釋放的能量轉(zhuǎn)變而來的。(2)某人感冒發(fā)燒，其體溫上升所需要的能量是由某人感冒發(fā)燒

18、，其體溫上升所需要的能量是由圖中圖中 過程釋放出來的。過程釋放出來的。(3)用圖中的數(shù)字依次表示光能轉(zhuǎn)變?yōu)楣趋兰∈湛s所需用圖中的數(shù)字依次表示光能轉(zhuǎn)變?yōu)楣趋兰∈湛s所需能量的過程：能量的過程： 。(4)醫(yī)藥商店出售的醫(yī)藥商店出售的ATP注射液可治心肌炎。若人體靜注射液可治心肌炎。若人體靜脈滴注這種藥物，脈滴注這種藥物，ATP到達心肌細胞內(nèi)最少要通過幾層到達心肌細胞內(nèi)最少要通過幾層細胞膜細胞膜( )A1層層 B2層層C3層層 D4層層(5)經(jīng)測定，正常成年人靜止?fàn)顟B(tài)下經(jīng)測定，正常成年人靜止?fàn)顟B(tài)下24 h內(nèi)將有內(nèi)將有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細胞內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細胞內(nèi)ADP、ATP的總量僅為的總量僅

19、為210 mmol/L，為滿足能量需要，生物體內(nèi)解決這一矛盾的合，為滿足能量需要，生物體內(nèi)解決這一矛盾的合理途徑是理途徑是 。ATP與與ADP之間進行相互轉(zhuǎn)化之間進行相互轉(zhuǎn)化C9根據(jù)反應(yīng)式根據(jù)反應(yīng)式ATP ADPPi能量，回答下列問能量，回答下列問題：題：(1)ATP作為生物體生命活動的直接能源物質(zhì)，其分子結(jié)作為生物體生命活動的直接能源物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)簡式為構(gòu)簡式為 ，在，在ATPADP的過程中，由的過程中，由于于 斷裂而釋放出大量的能量。斷裂而釋放出大量的能量。(2)在光合作用的光反應(yīng)中反應(yīng)方向向在光合作用的光反應(yīng)中反應(yīng)方向向 ，能量來，能量來自自 ；在光合作用的暗反應(yīng)中反應(yīng)方向向；在光合作用的暗反應(yīng)中反應(yīng)方向向 ，能量，能量用于用于 。APPP遠離遠離A的那個高能磷酸鍵的那個高能磷酸鍵左左陽光陽光右右還原還原C3(3)在綠色植物體內(nèi)，發(fā)生在綠色植物體內(nèi)，發(fā)生ADPATP的生理過程是在細胞的生理過程是在細胞內(nèi)的內(nèi)的 、 和和 中進行的。中進行的。(4)在呼吸作用中，反應(yīng)方向向在呼吸作用中，反應(yīng)方向向 ，能量來自，能量來自 。(5)根吸收無機鹽離子的過程，反應(yīng)方向向根吸收無機鹽離子的過程，反應(yīng)方向向 ，能量用，能量用于于 。細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)線粒體線粒體葉綠體葉綠體左左右右主動運輸主動運輸?shù)扔袡C物等有機物葡萄糖葡萄糖