高中生物 第1部分 第5章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨” ATP配套課件 新人教版必修1

第5 章第2節(jié)理解教材新知把握熱點考向應(yīng)用創(chuàng)新演練考向一考向二知識點一知識點二隨堂基礎(chǔ)鞏固課時跟蹤訓(xùn)練4 4細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)ATPATP與與ADPADP的相互轉(zhuǎn)化是的相互轉(zhuǎn)化是生物界的共性。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的途的途徑是呼吸作用。徑是呼吸作用。6 6綠色植物合成綠色植物合成ATPATP的途徑是光合的途徑是光合作用和呼吸作用。作用和呼吸作用。7 7ATPATP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)。自讀教材自讀教材夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)三磷酸腺苷三磷酸腺苷腺苷腺苷磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)高能磷酸鍵高能磷酸鍵2 2結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 判斷正誤判斷正誤 (1)ATP(1)ATP是高能磷酸化合物，只含有一個高能磷酸是高能磷酸化合物，只含有一個高能磷酸鍵。鍵。( () )(2)ATP(2)ATP的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，在有關(guān)酶作用下，遠(yuǎn)的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，在有關(guān)酶作用下，遠(yuǎn)離離A A的高能磷酸鍵容易水解，釋放出大量能量。的高能磷酸鍵容易水解，釋放出大量能量。 ( () )3 3功能功能直接給細(xì)胞的生命活動直接給細(xì)胞的生命活動 。提供能量提供能量 1 1結(jié)合結(jié)合ATPATP的結(jié)構(gòu)簡式，分析的結(jié)構(gòu)簡式，分析3030個腺苷和個腺苷和6060個磷個磷酸最多能組成多少個酸最多能組成多少個ATP?ATP?提示：提示：2020個。個。2 2一分子一分子ATPATP徹底水解后會得到一分子腺嘌呤、徹底水解后會得到一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子核糖和3 3分子磷酸。據(jù)此分析分子磷酸。據(jù)此分析ATPATP與腺嘌呤核糖與腺嘌呤核糖核苷酸有何關(guān)系？核苷酸有何關(guān)系？提示：提示：ATPATP去掉去掉2 2個磷酸基團(tuán)后的剩余部分即為腺個磷酸基團(tuán)后的剩余部分即為腺嘌呤核糖核苷酸。嘌呤核糖核苷酸。 跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難 1 1ATPATP的元素組成與結(jié)構(gòu)的元素組成與結(jié)構(gòu)2 2ATPATP與核苷酸的關(guān)系與核苷酸的關(guān)系3 3ATPATP的結(jié)構(gòu)與功能的相互關(guān)系的結(jié)構(gòu)與功能的相互關(guān)系(1)ATP(1)ATP的結(jié)構(gòu)特點保證了細(xì)胞內(nèi)有一個相對穩(wěn)定的的結(jié)構(gòu)特點保證了細(xì)胞內(nèi)有一個相對穩(wěn)定的能量供應(yīng)庫。能量供應(yīng)庫。ATPATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵容易水解和形中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵容易水解和形成，可保證成，可保證ATPATP數(shù)量的相對穩(wěn)定和能量的持續(xù)供應(yīng)。數(shù)量的相對穩(wěn)定和能量的持續(xù)供應(yīng)。(2)ATP(2)ATP在供能中處于核心地位，許多能源物質(zhì)中的在供能中處于核心地位，許多能源物質(zhì)中的能量需轉(zhuǎn)移到能量需轉(zhuǎn)移到ATPATP中才能為生命活動供能。在生命活動中，中才能為生命活動供能。在生命活動中，ATPATP中的能量可轉(zhuǎn)化為不同形式的能量。中的能量可轉(zhuǎn)化為不同形式的能量。 特別提醒特別提醒 DNADNA和和RNARNA的組成中的的組成中的A A表示腺嘌呤這種堿基，而表示腺嘌呤這種堿基，而在在ATPATP中中A A代表的是腺苷，即核糖與腺嘌呤的組合體。代表的是腺苷，即核糖與腺嘌呤的組合體。ATPATP結(jié)構(gòu)簡式中的結(jié)構(gòu)簡式中的“”是普通的化學(xué)鍵，所含是普通的化學(xué)鍵，所含能量較少，能量較少，“”表示的是高能磷酸鍵，水解時釋放的表示的是高能磷酸鍵，水解時釋放的能量較多。能量較多。自讀教材自讀教材夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用3 3ATPATP的利用的利用 填空填空 細(xì)胞的細(xì)胞的 ；生物發(fā)電、發(fā)光；生物發(fā)電、發(fā)光；肌肉收縮；肌肉收縮；大腦思考；大腦思考；細(xì)胞內(nèi)的各種細(xì)胞內(nèi)的各種 。主動運輸主動運輸吸能反應(yīng)吸能反應(yīng) 1 1ATPATP在細(xì)胞內(nèi)的含量是很少的，如成年人細(xì)胞在細(xì)胞內(nèi)的含量是很少的，如成年人細(xì)胞內(nèi)內(nèi)ADPADP和和ATPATP的總量僅為的總量僅為2 210 mg10 mg，而一個正常成年人，而一個正常成年人在靜止?fàn)顟B(tài)下在靜止?fàn)顟B(tài)下24 h24 h將有將有40 kg40 kg的的ATPATP發(fā)生轉(zhuǎn)化。為滿足發(fā)生轉(zhuǎn)化。為滿足能量需要，分析生物體是如何解決這一矛盾的？能量需要，分析生物體是如何解決這一矛盾的？ 提示：提示：ATPATP與與ADPADP在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化是十分迅速在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化是十分迅速的，且物質(zhì)可以重復(fù)利用，因此，能滿足生命活動對的，且物質(zhì)可以重復(fù)利用，因此，能滿足生命活動對能量的需要。能量的需要。 2 2ATPATP與與ADPADP相互轉(zhuǎn)化的過程是否是可逆反相互轉(zhuǎn)化的過程是否是可逆反應(yīng)？應(yīng)？( (從反應(yīng)條件、能量來源和去向、反應(yīng)進(jìn)行從反應(yīng)條件、能量來源和去向、反應(yīng)進(jìn)行的場所分析的場所分析) ) 提示：提示：不是。不是。ATPATP合成的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、合成的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體及葉綠體，能量來源是化學(xué)能或光能；線粒體及葉綠體，能量來源是化學(xué)能或光能；ATPATP水解的場所是各種需能部位，能量來源于高水解的場所是各種需能部位，能量來源于高能磷酸鍵。能磷酸鍵。跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難(2)(2)圖示圖示2 2： (3)ATP (3)ATP在生物體內(nèi)含量很低，但是在生物體內(nèi)含量很低，但是ATPATP與與ADPADP在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化十分迅速，從而使細(xì)胞內(nèi)化十分迅速，從而使細(xì)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。2 2ATPATP與與ADPADP的相互轉(zhuǎn)化分析的相互轉(zhuǎn)化分析反應(yīng)式反應(yīng)式ATPADPPi能量能量能量能量PiADPATP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(xì)胞內(nèi)多種場所活細(xì)胞內(nèi)多種場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體葉綠體能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化放能放能吸能吸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ATP中中 據(jù)此可知：據(jù)此可知：ATPATP與與ADPADP之間的轉(zhuǎn)化并不是簡單的可逆反應(yīng)之間的轉(zhuǎn)化并不是簡單的可逆反應(yīng) 。 特別提醒特別提醒 生物體內(nèi)生物體內(nèi)ATP“ATP“取之不盡，用之不取之不盡，用之不竭竭”的原因在于的原因在于ATPATP與與ADPADP的迅速轉(zhuǎn)化，且在轉(zhuǎn)化的迅速轉(zhuǎn)化，且在轉(zhuǎn)化過程中，物質(zhì)是重復(fù)利用的，而不是生物體內(nèi)過程中，物質(zhì)是重復(fù)利用的，而不是生物體內(nèi)ATPATP含量很高。含量很高。 例例11ATPATP是腺嘌呤核苷的衍生物，下圖是是腺嘌呤核苷的衍生物，下圖是ATPATP的分子結(jié)構(gòu)圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是的分子結(jié)構(gòu)圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是 ( () )A AATPATP分子的結(jié)構(gòu)簡式可表示為分子的結(jié)構(gòu)簡式可表示為A AP PP PP PB B組成組成ATPATP的化學(xué)元素是的化學(xué)元素是C C、H H、O O、N N、P PC C圖中虛線部分的名稱是腺苷圖中虛線部分的名稱是腺苷D D圖中圖中處的化學(xué)鍵斷裂，處的化學(xué)鍵斷裂，ATPATP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為ADPADP 思路點撥思路點撥 精講精析精講精析 選項選項分析分析A項正確項正確ATP的結(jié)構(gòu)簡式表示為的結(jié)構(gòu)簡式表示為APPPB項正確項正確由圖可知，由圖可知，ATP分子中含有分子中含有C、H、O、N、P五種元素五種元素C項正確項正確腺苷是由腺嘌呤和核糖連接而成的，圖腺苷是由腺嘌呤和核糖連接而成的，圖中虛線部分為腺苷中虛線部分為腺苷D項錯誤項錯誤ATP水解時，遠(yuǎn)離水解時，遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵易斷的高能磷酸鍵易斷裂，即裂，即處的化學(xué)鍵斷裂處的化學(xué)鍵斷裂 答案答案 D DA A過程和過程和過程所需的酶都是一樣的過程所需的酶都是一樣的B B過程的能量供各項生命活動利用，過程的能量供各項生命活動利用，過程的過程的能量來自糖類等有機物的氧化分解能量來自糖類等有機物的氧化分解C C過程和過程和過程時刻發(fā)生，處于動態(tài)平衡之中過程時刻發(fā)生，處于動態(tài)平衡之中D DATPATP中的能量可來源于光能、熱能，也可以轉(zhuǎn)中的能量可來源于光能、熱能，也可以轉(zhuǎn)化為光能、熱能化為光能、熱能 思路點撥思路點撥 精講精析精講精析 過程為水解酶催化的水解反應(yīng)，過程為水解酶催化的水解反應(yīng)，過過程為合成酶催化的合成反應(yīng)；程為合成酶催化的合成反應(yīng)；過程釋放的能量可供各項過程釋放的能量可供各項生命活動利用，生命活動利用，過程的能量來源于呼吸作用中糖類等有過程的能量來源于呼吸作用中糖類等有機物的氧化分解，在綠色植物中還可來源于光合作用吸收機物的氧化分解，在綠色植物中還可來源于光合作用吸收并轉(zhuǎn)化的光能；生物體內(nèi)并轉(zhuǎn)化的光能；生物體內(nèi)ATPATP的水解與合成時刻發(fā)生，處的水解與合成時刻發(fā)生，處于動態(tài)平衡之中；于動態(tài)平衡之中；ATPATP中的活躍化學(xué)能可來源于光能，但中的活躍化學(xué)能可來源于光能，但不能來源于熱能；不能來源于熱能；ATPATP中的活躍化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?、中的活躍化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?、熱能、機械能、電能等多種形式的能。熱能、機械能、電能等多種形式的能。 答案答案 C C下列過程中能使細(xì)胞內(nèi)下列過程中能使細(xì)胞內(nèi)ADPADP的含量增加的是的含量增加的是( () )A AH H2 2O O進(jìn)入根毛細(xì)胞進(jìn)入根毛細(xì)胞B B肺泡中的肺泡中的O O2 2進(jìn)入血液進(jìn)入血液C C腸道中甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞腸道中甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞D D胰島細(xì)胞分泌胰島素胰島細(xì)胞分泌胰島素解析：解析：ATPATP水解供能，會使水解供能，會使ADPADP含量增加，選項含量增加，選項A A、B B、C C都不消耗都不消耗ATPATP。胰島細(xì)胞分泌胰島素消耗能量。胰島細(xì)胞分泌胰島素消耗能量。答案：答案：D D1 1驗證驗證ATPATP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)。2 2探究螢火蟲的發(fā)光強度與探究螢火蟲的發(fā)光強度與ATPATP濃度的關(guān)系。濃度的關(guān)系。典例剖析典例剖析在自然界中生物的發(fā)光現(xiàn)象普遍存在，請設(shè)計實在自然界中生物的發(fā)光現(xiàn)象普遍存在，請設(shè)計實驗探究螢火蟲的發(fā)光強度與驗探究螢火蟲的發(fā)光強度與ATPATP濃度的關(guān)系。濃度的關(guān)系。實驗材料：螢火蟲的熒光器曬干后研成的粉末、實驗材料：螢火蟲的熒光器曬干后研成的粉末、ATPATP粉末、蒸餾水、大小相同的小燒杯若干、大小相粉末、蒸餾水、大小相同的小燒杯若干、大小相同的試管若干、標(biāo)簽紙若干及實驗所需其他材料。同的試管若干、標(biāo)簽紙若干及實驗所需其他材料。(1)(1)實驗步驟：實驗步驟：配制不同濃度的配制不同濃度的ATPATP溶液，置于小燒杯中，貼溶液，置于小燒杯中，貼上標(biāo)簽；上標(biāo)簽；將將_分成若干等分成若干等份，分別放入試管中，貼上標(biāo)簽；份，分別放入試管中，貼上標(biāo)簽；在每支試管中加入在每支試管中加入_；觀察發(fā)光現(xiàn)象并記錄。觀察發(fā)光現(xiàn)象并記錄。(2)(2)實驗現(xiàn)象預(yù)測及結(jié)論：實驗現(xiàn)象預(yù)測及結(jié)論：現(xiàn)象預(yù)測現(xiàn)象預(yù)測結(jié)論結(jié)論發(fā)光現(xiàn)象隨發(fā)光現(xiàn)象隨ATPATP濃度升濃度升高而增強高而增強熒光強度與熒光強度與ATPATP濃度濃度_發(fā)光現(xiàn)象隨發(fā)光現(xiàn)象隨ATPATP濃度升濃度升高而高而_熒光強度與熒光強度與ATPATP濃度濃度_熒光強度與熒光強度與ATPATP濃度濃度無關(guān)無關(guān) 解析解析 為了探究螢火蟲的發(fā)光強度與為了探究螢火蟲的發(fā)光強度與ATPATP濃度的關(guān)濃度的關(guān)系，首先應(yīng)配制一系列不同濃度的系，首先應(yīng)配制一系列不同濃度的ATPATP溶液，隨后將等量溶液，隨后將等量的熒光器曬干后研制的粉末放入上述溶液中，觀察不同濃的熒光器曬干后研制的粉末放入上述溶液中，觀察不同濃度度ATPATP溶液中粉末的發(fā)光情況。溶液中粉末的發(fā)光情況。實驗現(xiàn)象有實驗現(xiàn)象有3 3種可能：種可能：隨隨ATPATP濃度增大，發(fā)光現(xiàn)象增濃度增大，發(fā)光現(xiàn)象增強，可說明熒光強度與強，可說明熒光強度與ATPATP濃度成正比。濃度成正比。(3)(3)實驗討論：實驗討論：最可能的實驗結(jié)果是哪一個？最可能的實驗結(jié)果是哪一個？_。螢火蟲發(fā)光是螢火蟲發(fā)光是_能轉(zhuǎn)變成能轉(zhuǎn)變成_能的過程。能的過程。隨隨ATPATP濃度增大，發(fā)光現(xiàn)象減弱，可說明熒光強濃度增大，發(fā)光現(xiàn)象減弱，可說明熒光強度與度與ATPATP濃度成反比。濃度成反比。隨隨ATPATP濃度增大，發(fā)光現(xiàn)象無變化，可說明熒光濃度增大，發(fā)光現(xiàn)象無變化，可說明熒光強度與強度與ATPATP的濃度無關(guān)。的濃度無關(guān)。實驗最可能的結(jié)果是實驗最可能的結(jié)果是，螢火蟲發(fā)光是，螢火蟲發(fā)光是ATPATP中活躍中活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過程?；瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過程。 答案答案 (1)(1)熒光器粉末熒光器粉末等量不同濃度的等量不同濃度的ATPATP溶液溶液(2)(2)成正比成正比減弱成反比減弱成反比在不同濃度的在不同濃度的ATPATP溶液中發(fā)光現(xiàn)象沒有差別溶液中發(fā)光現(xiàn)象沒有差別(3)(3)第第種結(jié)果種結(jié)果ATPATP中活躍的化學(xué)光中活躍的化學(xué)光