生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨” 新人教版必修1

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1、第2節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”ATP第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.說出ATP的結(jié)構(gòu)。2.闡述ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化。3.舉例說明ATP在細(xì)胞代謝中的作用。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測(cè)內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)一、ATP的結(jié)構(gòu)與功能1.ATP的名稱與簡(jiǎn)式的名稱與簡(jiǎn)式三磷酸腺苷APPP高能磷酸鍵腺苷磷酸基團(tuán)2.特點(diǎn)特點(diǎn)(1)高能量：ATP水解釋放的能量多達(dá) kJ/mol，是細(xì)胞內(nèi)的一種_ 。(2)不穩(wěn)定：ATP分子中 的那個(gè)高能磷酸鍵很容易水解，釋放能量。(3)ATP在細(xì)胞內(nèi)含量 ，但轉(zhuǎn)化是十分迅速的。3.ATP的功能的功能是細(xì)胞生命活動(dòng)的 物質(zhì)。30.54高能磷酸化合物遠(yuǎn)離A很少直接能源歸納總結(jié)歸納總

2、結(jié)(1)ATP是一種物質(zhì)，不是能量，能量?jī)?chǔ)存在ATP中。(2)ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可總結(jié)為“一個(gè)腺苷、兩個(gè)高能磷酸鍵、三個(gè)磷酸基團(tuán)”。(3)ATP脫去一個(gè)磷酸基團(tuán)成為ADP，再脫去一個(gè)磷酸基團(tuán)就成為RNA的基本單位之一腺嘌呤核糖核苷酸。例例1(2017遼寧期末)下列有關(guān)ATP的敘述，錯(cuò)誤的是A.ATP的元素組成是C、H、O、N、PB.ATP斷裂了所有高能磷酸鍵后可作為合成RNA的基本單位之一C.ATP中的“A”是指腺嘌呤D.ATP的高能磷酸鍵中儲(chǔ)存著大量的能量解析解析ATP的中文名稱是三磷酸腺苷，結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)寫為APPP，A代表腺苷，代表高能磷酸鍵，高能磷酸鍵中儲(chǔ)存著大量的能量；ATP斷裂了所有高能

3、磷酸鍵后是腺嘌呤核糖核苷酸，是構(gòu)成RNA的基本單位之一。答案解析例例2ATP分子在細(xì)胞內(nèi)能釋放能量、儲(chǔ)存能量，從結(jié)構(gòu)上看(以腺苷為基點(diǎn))，其原因是腺苷很容易吸收和釋放能量第三個(gè)高能磷酸鍵極容易斷裂和形成第三個(gè)磷酸基團(tuán)很容易從ATP上脫離，第二個(gè)高能磷酸鍵斷裂，使ATP轉(zhuǎn)化為ADPADP可以迅速與磷酸結(jié)合，吸收能量形成第二個(gè)高能磷酸鍵，使ADP轉(zhuǎn)化為ATPA. B.C. D.答案解析解析解析從ATP的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，ATP分子中含有2個(gè)高能磷酸鍵。當(dāng)在酶作用下水解時(shí)，遠(yuǎn)離腺苷A的那個(gè)高能磷酸鍵(第二個(gè)高能磷酸鍵)斷裂，形成ADP和Pi(磷酸)，并將儲(chǔ)存的能量釋放出來；當(dāng)細(xì)胞內(nèi)ATP含量過少時(shí)，

4、ADP在另一種酶的作用下，接受能量，與一個(gè)磷酸結(jié)合，從而轉(zhuǎn)化成ATP，此時(shí)接受的那部分能量則儲(chǔ)存在遠(yuǎn)離腺苷(A)的那個(gè)高能磷酸鍵中，該鍵在一定條件下很容易斷裂或重新形成，從而保證了細(xì)胞能量的持續(xù)供應(yīng)。二、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用1.ATP與與ADP的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)式ATP ADPPi能量ADPPi能量 ATP場(chǎng)所生物體的需能部位細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體物質(zhì)變化 反應(yīng) 反應(yīng)能量變化 能量 能量能量來源高能磷酸鍵 、_特點(diǎn)時(shí)刻不停地發(fā)生，并且處于 之中水解吸收合成釋放細(xì)胞呼吸光合作用動(dòng)態(tài)平衡特別提醒特別提醒ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化時(shí)，反應(yīng)所需要的酶、能量的來源和去路、反應(yīng)的場(chǎng)

5、所不同，因此二者的轉(zhuǎn)化不是可逆的，從兩者相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式來看，“物質(zhì)是可逆的，但能量不可逆”。2.ATP的利用的利用(1)利用ATP的實(shí)例主動(dòng)運(yùn)輸吸能(2)ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨”化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與ATP的關(guān)系能量通過 在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。ATP分子特別提醒特別提醒(1)ATP是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，儲(chǔ)存在ATP中的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為光能、電能、機(jī)械能、化學(xué)能等。(2)常見的消耗能量的生理過程：主動(dòng)運(yùn)輸、蛋白質(zhì)合成、胞吞、胞吐、細(xì)胞分裂等。(3)常見的不消耗能量的生理過程：自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、氣體交換、滲透作用、蒸騰作用等。A.ATP與ADP是同一種物質(zhì)的兩種形

6、態(tài)B.過程和過程發(fā)生的場(chǎng)所是一樣的C.細(xì)胞內(nèi)ATP含量很多，從而保證了生命活動(dòng)所需能量的持續(xù)供應(yīng)D.ADP、ATP的相互轉(zhuǎn)化，使細(xì)胞內(nèi)的ATP含量處于動(dòng)態(tài)平衡之中解析解析ATP、ADP是兩種不同的物質(zhì)；過程發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)需能部位，而過程發(fā)生在線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等部位。ATP含量很少但在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化迅速。答案解析例例4ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述，錯(cuò)誤的是A.線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用B.物質(zhì)通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞時(shí)需要消耗ATPC.細(xì)胞中由氨基酸合成新的肽鏈需要ATP提供能量D.植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于細(xì)胞呼吸答案解析解析解析細(xì)胞核

7、無法進(jìn)行細(xì)胞呼吸，其需要的ATP主要由線粒體提供，A項(xiàng)正確；協(xié)助擴(kuò)散需要載體蛋白的參與，但不消耗能量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)的合成需要ATP提供能量，C項(xiàng)正確；植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子的方式是主動(dòng)運(yùn)輸，其消耗的能量來自細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP，D項(xiàng)正確。學(xué)習(xí)小結(jié)APPP達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.下列敘述，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”。(1)ATP含有3個(gè)高能磷酸鍵，但是只有一個(gè)高能磷酸鍵會(huì)發(fā)生斷裂()(2)ATP中的A不代表腺嘌呤，當(dāng)再脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后，形成的物質(zhì)為RNA的基本單位之一()(3)人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡()(4)ATP在細(xì)胞內(nèi)含量并不高，活細(xì)胞都能產(chǎn)生ATP，也都會(huì)消耗

8、ATP()(5)酶的合成需要ATP供能，此ATP來自于光合作用和細(xì)胞呼吸()(6)ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)()12345答案2.下圖表示與ATP相關(guān)的部分結(jié)構(gòu)示意圖，下列分析中正確的是12345答案解析A.a表示ADP，與ATP相比少了一個(gè)磷酸基團(tuán)B.b表示腺嘌呤核苷，是ATP中“A”代表的含義C.c表示腺嘌呤核糖核苷酸，它是構(gòu)成RNA的基本單位D.d表示ATP，是生物體的直接供能物質(zhì)解析解析a是由核糖和腺嘌呤組成的腺苷，要比ATP少了三個(gè)磷酸基團(tuán)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；b表示的是RNA的基本單位之一腺嘌呤核糖核苷酸，而ATP中“A”的含義是腺苷，B項(xiàng)錯(cuò)誤；c表示ATP失去一個(gè)磷酸基團(tuán)的

9、產(chǎn)物ADP，而非RNA的基本單位，C項(xiàng)錯(cuò)誤；d表示ATP，是生物體的直接供能物質(zhì)，D項(xiàng)正確。123453.在某細(xì)胞培養(yǎng)液中加入32P標(biāo)記的磷酸分子，短時(shí)間內(nèi)分離出細(xì)胞的ATP，發(fā)現(xiàn)其含量變化不大，但部分ATP的末端“P”已帶上放射性標(biāo)記，該現(xiàn)象不能說明A.ATP中遠(yuǎn)離“A”的“P”容易脫離B.部分32P標(biāo)記的ATP是重新合成的C.ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)D.該過程中ATP既有合成又有水解12345答案解析解析解析短時(shí)間內(nèi)ATP的末端“P”被標(biāo)記，說明遠(yuǎn)離“A”的“P”容易脫離與重新合成；ATP含量變化不大，但有新的ATP生成，所以ATP既有水解也有合成；題干中的實(shí)驗(yàn)未涉及ATP的利用，所以

10、不能說明ATP是直接能源物質(zhì)。4.動(dòng)物體細(xì)胞內(nèi)ATP水解所釋放的能量不可能用于A.物質(zhì)的吸收 B.物質(zhì)的合成C.有機(jī)物的氧化分解 D.肌肉收縮12345答案解析解析解析有機(jī)物的氧化分解釋放能量。123455.如圖所示ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量的主要來源示意圖，據(jù)圖完成下列問題：(1)1分子ATP中含有_個(gè)高能磷酸鍵。(2)圖中的a、b分別代表_、_。答案2解析解析解析ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為APPP，故1分子ATP中含有2個(gè)高能磷酸鍵。細(xì)胞呼吸光合作用解析解析合成ATP時(shí)，綠色植物需要的能量來自于光合作用和細(xì)胞呼吸，動(dòng)物和人需要的能量則來自于進(jìn)行細(xì)胞呼吸時(shí)有機(jī)物的氧化分解。12345(3)c指_。

11、(4)在動(dòng)物肌細(xì)胞中，進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，能量來自_。答案生命活動(dòng)解析解析解析ATP水解釋放的能量用于細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)。儲(chǔ)存在ATP中的高能磷酸鍵中的化學(xué)能解析解析反應(yīng)為ATP的水解反應(yīng)，釋放的能量來自于儲(chǔ)存在ATP中的高能磷酸鍵中的化學(xué)能。(5)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)所需要的酶一樣嗎？為什么？_。 不一樣，因?yàn)楹褪莾蓚€(gè)不同的反應(yīng)，而酶具有專一性解析解析由于酶具有專一性，不同的反應(yīng)，所需酶的種類也不同。12345(6)進(jìn)行反應(yīng)時(shí)能量用于_，進(jìn)行反應(yīng)時(shí)能量用于_，由此可見能量是_，物質(zhì)是_。答案解析合成ATP解析解析反應(yīng)為ATP的合成反應(yīng)，其能量?jī)?chǔ)存在ATP中。反應(yīng)為ATP的水解反應(yīng)，釋放的能量用于生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)。在ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化中，物質(zhì)是可逆的，但能量是不可逆的。各項(xiàng)生命活動(dòng)不可逆的可逆的