高中生物 第5章 細胞的能量供應(yīng)和利用 第2節(jié) 細胞的能量“通貨”—ATP課件 新人教版必修1

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1、第第2 2節(jié)細胞的能量節(jié)細胞的能量“通貨通貨”ATPATP自主學習自主學習凝練素養(yǎng)凝練素養(yǎng)自主學習自主學習 讀教材讀教材學基礎(chǔ)學基礎(chǔ)一、一、ATPATP的結(jié)構(gòu)和功能的結(jié)構(gòu)和功能請仔細閱讀教材第請仔細閱讀教材第8888頁并結(jié)合旁欄相關(guān)信息頁并結(jié)合旁欄相關(guān)信息, ,完成下面的問題。完成下面的問題。1.1.中文名稱中文名稱: : 。2.2.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)(1)(1)簡式簡式: : 。三磷酸腺苷三磷酸腺苷APAPP PP PA: B:(2): 磷酸基團符號含義:普遍磷酸鍵腺苷腺苷高能磷酸鍵高能磷酸鍵3.3.特點特點(1)ATP(1)ATP是細胞內(nèi)的一種是細胞內(nèi)的一種 磷酸化合物磷酸化合物, ,含有含有 個高

2、能磷酸鍵。個高能磷酸鍵。(2)ATP(2)ATP的化學性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下的化學性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下, , 的那個高能的那個高能磷酸鍵很容易水解磷酸鍵很容易水解, ,釋放出大量能量。釋放出大量能量。4.4.功能功能: :直接給細胞生命活動提供能量。直接給細胞生命活動提供能量。判斷判斷(1)ATP(1)ATP的結(jié)構(gòu)簡式為的結(jié)構(gòu)簡式為A AP PP PP P。( ( ) )(2)ATP(2)ATP中中A A的含義是腺嘌呤。的含義是腺嘌呤。( ( ) )(3)ATP(3)ATP和葡萄糖一樣可以直接為細胞生命活動提供能量。和葡萄糖一樣可以直接為細胞生命活動提供能量。( ( )

3、)高能高能兩兩遠離遠離A A二、二、ATPATP和和ADPADP可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化請仔細閱讀教材第請仔細閱讀教材第88888989頁頁“ATPATP與與ADPADP可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化”, ,完成下面的問題。完成下面的問題。1.1.相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)式相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)式: : 。2.2.相互轉(zhuǎn)化特點相互轉(zhuǎn)化特點(1)ATP(1)ATP和和ADPADP相互轉(zhuǎn)化時刻不停地發(fā)生且處于相互轉(zhuǎn)化時刻不停地發(fā)生且處于 之中。之中。(2)(2)細胞內(nèi)細胞內(nèi)ATPATP和和ADPADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制, ,是生物界的是生物界的 。12酶酶ATP ATP ADP+PiADP+Pi+

4、+能量能量動態(tài)平衡動態(tài)平衡共性共性三、三、ATPATP的利用的利用請仔細閱讀教材第請仔細閱讀教材第89899090頁頁“ATPATP的利用的利用”, ,完成下面的問題。完成下面的問題。1.1.實例實例主動運輸主動運輸吸能吸能2.ATP2.ATP是細胞內(nèi)流通的能量是細胞內(nèi)流通的能量“通貨通貨”ATPATP水解水解ATPATP的合成的合成ATPATP分子分子思考思考 人體劇烈運動時體內(nèi)人體劇烈運動時體內(nèi)ADPADP會大量轉(zhuǎn)化為會大量轉(zhuǎn)化為ATP,ATP,這種說法正確嗎這種說法正確嗎? ?提示提示: :不正確。不正確。主題一主題一凝練素養(yǎng)凝練素養(yǎng) 解難題解難題提能力提能力ATPATP的結(jié)構(gòu)與生理功能

5、的結(jié)構(gòu)與生理功能 【典例典例1 1】 下圖表示下圖表示ATPATP的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu), ,相關(guān)敘述正確的是相關(guān)敘述正確的是( () )A.bA.b鍵斷裂后形成鍵斷裂后形成ADPADP和和PiPiB.B.圖中的圖中的3 3表示表示ATPATP中的字母中的字母A AC.C.由由1 1、2 2、3 3各一分子形成的物質(zhì)是組成各一分子形成的物質(zhì)是組成DNADNA的基本單位的基本單位D.ATPD.ATP可為胰島素的分泌直接供能可為胰島素的分泌直接供能解析解析: :分析圖中分析圖中1 1、2 2、3 3各一分子是形成各一分子是形成RNARNA的基本單位的基本單位, ,其中其中3 3表示腺嘌表示腺嘌呤呤,ATP,

6、ATP中的中的A A是腺苷是腺苷, ,若圖中若圖中b b鍵斷裂后形成的是鍵斷裂后形成的是AMPAMP和和2 2個個Pi;Pi;胰島素的分胰島素的分泌為胞吐、需泌為胞吐、需ATPATP提供能量。提供能量。答案答案: :D D【題組演練題組演練】1.(1.(20172017江西贛州尋烏中學月考江西贛州尋烏中學月考) )若若ATPATP脫去了兩個磷酸基團脫去了兩個磷酸基團, ,該物質(zhì)就是該物質(zhì)就是組成組成RNARNA的基本單位之一的基本單位之一, ,其名稱及所含的高能磷酸鍵數(shù)目為其名稱及所含的高能磷酸鍵數(shù)目為( ( ) )A.A.腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸0 0B.B.鳥嘌呤核糖核苷酸鳥嘌呤核

7、糖核苷酸1 1C.C.胞嘧啶核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸0 0D.D.尿嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸1 1A A解析解析: :ATPATP中文名稱叫三磷酸腺苷中文名稱叫三磷酸腺苷, ,結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)簡式A AP PP PP,P,其中其中A A代表腺代表腺苷苷,P,P代表磷酸基團代表磷酸基團, ,代表高能磷酸鍵。水解時遠離代表高能磷酸鍵。水解時遠離A A的高能磷酸鍵斷的高能磷酸鍵斷裂裂, ,脫掉一分子磷酸后形成脫掉一分子磷酸后形成ADP,ADPADP,ADP再脫掉一分子磷酸后形成再脫掉一分子磷酸后形成AMP,AMP,即腺即腺嘌呤核糖核苷酸嘌呤核糖核苷酸, ,為構(gòu)成為構(gòu)成RNARNA的基本單位之一的

8、基本單位之一, ,此時腺嘌呤核糖核苷酸內(nèi)此時腺嘌呤核糖核苷酸內(nèi)沒有高能磷酸鍵。沒有高能磷酸鍵。2.(2.(20172017江西新余月考江西新余月考) )當條件滿足時當條件滿足時,20,20個腺苷和個腺苷和8080個磷酸最多可以組成個磷酸最多可以組成的的ATPATP和和ATPATP分子所含的高能磷酸鍵的個數(shù)分別是分子所含的高能磷酸鍵的個數(shù)分別是( ( ) )A.20A.20、3030B.20B.20、4040C.40C.40、4040D.40D.40、6060解析解析: :一個一個ATPATP分子含有分子含有1 1個腺苷、個腺苷、3 3個磷酸基團、個磷酸基團、2 2個高能磷酸鍵個高能磷酸鍵, ,

9、所以所以2020個腺苷和個腺苷和8080個磷酸分子最多能組成個磷酸分子最多能組成2020個個ATP,ATP,共含有共含有20202=40(2=40(個個) )高能磷高能磷酸鍵。酸鍵。B B主題二主題二 ATPATP和和ADPADP之間的相互轉(zhuǎn)化分析之間的相互轉(zhuǎn)化分析 教師慘考教師慘考問題引領(lǐng)問題引領(lǐng): :1.ATP1.ATP合成所需的能量有哪些來源合成所需的能量有哪些來源? ?2.ATP2.ATP水解釋放的能量有哪些應(yīng)用水解釋放的能量有哪些應(yīng)用? ?1.1.圖示圖示來源來源利用利用2.2.分析分析(1)(1)光合作用和呼吸作用等放能反應(yīng)與光合作用和呼吸作用等放能反應(yīng)與ATPATP的合成相聯(lián)系的

10、合成相聯(lián)系, ,呼吸作用中釋放呼吸作用中釋放的能量一部分儲存在的能量一部分儲存在ATPATP中中, ,另一部分以熱能的形式散失。另一部分以熱能的形式散失。(2)(2)主動運輸?shù)任芊磻?yīng)與主動運輸?shù)任芊磻?yīng)與ATPATP的分解相聯(lián)系的分解相聯(lián)系, ,所以所以ATPATP是直接供能物質(zhì)。是直接供能物質(zhì)。(3)ATP(3)ATP在生物體內(nèi)含量很低在生物體內(nèi)含量很低, ,但是但是ATPATP與與ADPADP在細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化十分迅速在細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化十分迅速, ,從從而使細胞內(nèi)而使細胞內(nèi)ATPATP的含量總是處于動態(tài)平衡中。的含量總是處于動態(tài)平衡中。3.ATP3.ATP與與ADPADP的相互轉(zhuǎn)化是不可逆的過程

11、的相互轉(zhuǎn)化是不可逆的過程反應(yīng)式反應(yīng)式ATP ATP ADP+PiADP+Pi+ +能量能量能量能量+ +Pi+ADPPi+ADP ATPATP類型類型水解反應(yīng)水解反應(yīng)合成反應(yīng)合成反應(yīng)條件條件水解酶水解酶合成酶合成酶場所場所活細胞內(nèi)多種場所活細胞內(nèi)多種場所細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體、葉綠體能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化放能放能儲能儲能能量來源能量來源高能磷酸鍵高能磷酸鍵呼吸作用、光合作用呼吸作用、光合作用等等能量去向能量去向用于各項生命活動用于各項生命活動儲存于儲存于ATPATP中中【典例典例2 2】 ( (20172017福建龍海期末福建龍海期末) )下列有關(guān)下列有關(guān)“ATP ATP AD

12、P+PiADP+Pi+ +能量、能量、ADP+PiADP+Pi+ +能量能量 ATP”ATP”的敘述的敘述, ,不正確的是不正確的是( () )A.A.、反應(yīng)過程分別與細胞的吸能和放能反應(yīng)相聯(lián)系、反應(yīng)過程分別與細胞的吸能和放能反應(yīng)相聯(lián)系B.B.所有生物體內(nèi)的過程所需要的能量都來自呼吸作用所有生物體內(nèi)的過程所需要的能量都來自呼吸作用C.C.和在活細胞中永無休止地循環(huán)進行和在活細胞中永無休止地循環(huán)進行, ,保證了生命活動的順利進行保證了生命活動的順利進行D.D.反應(yīng)中的反應(yīng)中的“能量能量”一般不能用于推動反應(yīng)的進行一般不能用于推動反應(yīng)的進行解析解析: :反應(yīng)釋放的能量用于吸能反應(yīng)反應(yīng)釋放的能量用于

13、吸能反應(yīng), ,反應(yīng)吸收的能量來自放能反應(yīng)反應(yīng)吸收的能量來自放能反應(yīng); ;植物體內(nèi)的過程所需要的能量可以來自光合作用植物體內(nèi)的過程所需要的能量可以來自光合作用; ;和在活細胞中永和在活細胞中永無休止地循環(huán)為生命活動提供能量無休止地循環(huán)為生命活動提供能量; ;反應(yīng)中的反應(yīng)中的“能量能量”用于各項生命活用于各項生命活動動, ,一般不能用于推動反應(yīng)的進行一般不能用于推動反應(yīng)的進行。答案答案: :B B 易錯提醒易錯提醒 對反應(yīng)式對反應(yīng)式ATP ATP ADP+PiADP+Pi+ +能量能量, ,在生物體內(nèi)的過程可概括為在生物體內(nèi)的過程可概括為“物物質(zhì)是可逆的質(zhì)是可逆的, ,能量是不可逆的能量是不可逆的

14、, ,酶是不相同的酶是不相同的, ,場所是不完全相同的場所是不完全相同的”。ATPATP是生物體內(nèi)重要的能源物質(zhì)是生物體內(nèi)重要的能源物質(zhì), ,下圖為人體內(nèi)合成下圖為人體內(nèi)合成ATPATP的簡圖。有關(guān)敘述的簡圖。有關(guān)敘述正確的是正確的是( ( ) )A.A.催化甲、乙、丙、丁過程的酶肯定屬于不同種酶催化甲、乙、丙、丁過程的酶肯定屬于不同種酶B.AMPB.AMP可以作為合成可以作為合成ADPADP的原料的原料, ,但不能作為合成但不能作為合成RNARNA的原料的原料C.C.丁過程可能是光合作用或呼吸作用丁過程可能是光合作用或呼吸作用D.D.圖中的能量都是可逆的圖中的能量都是可逆的備選例題備選例題A

15、 A解析解析: :酶具有專一性酶具有專一性, ,催化甲、乙、丙、丁過程的酶肯定屬于不同種催化甲、乙、丙、丁過程的酶肯定屬于不同種酶酶;AMP;AMP即腺嘌呤核糖核苷酸即腺嘌呤核糖核苷酸, ,可以作為合成可以作為合成ADPADP的原料的原料, ,也能作為合成也能作為合成RNARNA的原料的原料; ;丁過程為合成丁過程為合成ATPATP的過程的過程, ,人體內(nèi)只能是呼吸作用人體內(nèi)只能是呼吸作用; ;圖中的物質(zhì)是圖中的物質(zhì)是可逆的可逆的, ,能量是不可逆的。能量是不可逆的?！绢}組演練題組演練】1.(1.(20172017海南海南中學期末海南海南中學期末) )下面有關(guān)下面有關(guān)ATPATP和和ADPAD

16、P的描述中的描述中, ,哪一項是正確哪一項是正確的的( ( ) )A.ATPA.ATP在酶的作用下在酶的作用下, ,可以連續(xù)脫下可以連續(xù)脫下3 3個個Pi,Pi,釋放大量能量釋放大量能量B.ATPB.ATP在酶的作用下在酶的作用下, ,可以加上一個可以加上一個Pi,Pi,儲存能量儲存能量C.ATPC.ATP和和ADPADP的相互轉(zhuǎn)化都需要酶參加的相互轉(zhuǎn)化都需要酶參加D.ATPD.ATP與與ADPADP的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)中物質(zhì)和能量都是可逆的的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)中物質(zhì)和能量都是可逆的解析解析: :在在ATPATP水解酶的作用下水解酶的作用下,ATP,ATP中遠離腺苷的高能磷酸鍵斷裂中遠離腺苷的高能磷酸鍵斷

17、裂, ,釋放出釋放出大量的能量大量的能量;ADP;ADP在在ATPATP合成酶的作用下合成酶的作用下, ,吸收能量、合成吸收能量、合成ATP;ATP;將能量儲存將能量儲存在在ATPATP中中;ATP;ATP與與ADPADP的相互轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)是可逆的的相互轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)是可逆的, ,能量是不可逆的。能量是不可逆的。C C2.(2.(20172017遼寧六校協(xié)作體聯(lián)考遼寧六校協(xié)作體聯(lián)考) )以下是對生物體以下是對生物體ATPATP的有關(guān)敘述的有關(guān)敘述, ,其中正確其中正確的一項是的一項是( ( ) )A.A.藍藻細胞產(chǎn)生藍藻細胞產(chǎn)生ATPATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)

18、、線粒體、葉綠體B.ATPB.ATP與與ADPADP是同一種物質(zhì)的兩種形態(tài)是同一種物質(zhì)的兩種形態(tài)C.ATPC.ATP中存在中存在2 2個高能磷酸鍵個高能磷酸鍵, ,在一定條件下均可釋放其中的能量在一定條件下均可釋放其中的能量D.D.生物體內(nèi)的生物體內(nèi)的ATPATP含量很多含量很多, ,從而保證了生命活動所需能量的持續(xù)供應(yīng)從而保證了生命活動所需能量的持續(xù)供應(yīng)解析解析: :藍藻是原核生物藍藻是原核生物, ,細胞中沒有線粒體和葉綠體細胞中沒有線粒體和葉綠體;ADP;ADP與與ATPATP是兩種物質(zhì)是兩種物質(zhì); ;生物體內(nèi)的生物體內(nèi)的ATPATP含量很少含量很少, ,但是轉(zhuǎn)化非常迅速但是轉(zhuǎn)化非常迅速,

19、 ,從而保證了生命活動所需能從而保證了生命活動所需能量的持續(xù)供應(yīng)。量的持續(xù)供應(yīng)。C C形成學科核心素養(yǎng)形成學科核心素養(yǎng)( (一一) )重要生物學概念重要生物學概念1.ATP1.ATP的結(jié)構(gòu)簡式是的結(jié)構(gòu)簡式是APAPP PP,P,其中其中“A”A”代表腺苷代表腺苷,“P”,“P”代表磷酸基代表磷酸基團團,“,“”代表高能磷酸鍵。代表高能磷酸鍵。2.2.一個一個ATPATP分子中有分子中有1 1個腺苷個腺苷,3,3個磷酸基團個磷酸基團, ,其中含有其中含有2 2個高能磷酸鍵。個高能磷酸鍵。3.ATP3.ATP與與ADPADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式是相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式是ATP ATP ADP+PiADP+P

20、i+ +能量。能量。4.4.細胞內(nèi)細胞內(nèi)ATPATP與與ADPADP的相互轉(zhuǎn)化是生物界的共性。的相互轉(zhuǎn)化是生物界的共性。5.5.動物、人、真菌等合成動物、人、真菌等合成ATPATP的途徑是呼吸作用。的途徑是呼吸作用。6.6.綠色植物合成綠色植物合成ATPATP的途徑是光合作用和呼吸作用。的途徑是光合作用和呼吸作用。7.ATP7.ATP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)。( (二二) )學科核心素養(yǎng)學科核心素養(yǎng)1.1.生命觀念生命觀念: :形成形成“ATPATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)”的科學的科學自然觀。自然觀。2.2.理性思維理性思維: :運用歸納與概括、模型構(gòu)建等方法分析運用歸納與概括、模型構(gòu)建等方法分析ATPATP的化學組成、的化學組成、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu),ATP,ATP與與ADPADP的相互轉(zhuǎn)化。的相互轉(zhuǎn)化。( (三三) )網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建請嘗試構(gòu)建本課時知識網(wǎng)絡(luò)。請嘗試構(gòu)建本課時知識網(wǎng)絡(luò)。