新人教版高中第5章第2节细胞的能量通货ATP教案必修1生物文档格式.docx

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（2）ATP和ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。

3．合成ATP的能量来源

（1）动物、人、真菌和大多数细菌：

呼吸作用。

（2）绿色植物：

呼吸作用、光合作用。

4．ATP释放的能量来源：

ATP中远离腺苷的高能磷酸键。

三、ATP的利用

1．实例

2．ATP是细胞内流通的能量“通货”

（1）吸能反应一般与ATP的水解相联系。

（2）放能反应一般与ATP的合成相联系。

（3）能量通过ATP在吸能和放能反应之间循环流通。

一、ATP分子结构

　阅读教材P88第一、二自然段，观察左栏相关信息，回答下列问题：

1．ATP的元素组成有哪些？

提示：

C、H、O、N、P。

2．ATP分子是怎样储存能量的？

主要通过两个高能磷酸键储存能量。

3．ATP分子在酶的作用下水解掉两分子磷酸后形成的物质是什么？

利用图示表示出其结构。

腺嘌呤核糖核苷酸；

图示如下：

1．教材问题探讨分析

　仔细阅读教材P88～P89相关文字，观察图5－5、5－6思考并讨论下列问题：

（1）ATP分子具有什么特点？

远离腺苷的高能磷酸键易水解和重建。

（2）ATP在细胞内能大量储存吗？

它是怎样来满足细胞生命活动对能量需求的？

不能。

通过ATP与ADP时刻不停地发生相互转化提供了稳定的能量供应机制。

2．判断下列说法是否正确

（1）ATP与ADP之间的相互转化过程中的能量来源是相同的。

（×

）

（2）ATP和ADP相互转化的反应是一个可逆反应。

（3）所有生物细胞内ATP合成所需要的能量都来自于细胞呼吸分解有机物所释放的能量。

　判断下列说法是否正确

1．细胞内的化学反应都是吸能反应。

2．能量是通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通的。

（√）

ATP与ADP的相互转化

1．图示

2．分析

（1）光合作用和呼吸作用等放能反应与ATP的合成相联系，呼吸作用中释放的能量一部分储存在ATP中，另一部分以热能的形式散失。

（2）主动运输等吸能反应与ATP的分解相联系，所以ATP是直接供能物质。

（3）ATP在生物体内含量很低，但是ATP与ADP在细胞内的转化十分迅速，从而使细胞内ATP的含量总是处于动态平衡中。

3．ATP与ADP的相互转化是不可逆的过程

反应式

ATP→ADP＋Pi＋能量

能量＋Pi＋ADP→ATP

类型

水解反应

合成反应

条件

水解酶

合成酶

场所

活细胞内多种场所

细胞质基质、线粒体、叶绿体

能量转化

放能

储能

能量来源

高能磷酸键

呼吸作用、光合作用

能量去向

用于各项生命活动

储存于ATP中

[特别提醒]

（1）ATP≠能量：

ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。

（2）细胞中ATP的含量并不多：

ATP是生命活动的直接能源物质，但它在细胞中的含量很少。

ATP与ADP时刻不停地进行相互转化，这是细胞的能量供应机制。

[例1]　下列关于ATP分子的叙述，错误的是（　　）

A．ATP中含有一个核糖和一个含氮碱基

B．ATP脱去所有高能磷酸键后就是ADP

C．ATP中的两个高能磷酸键储存有大量能量

D．ATP断裂了所有高能磷酸键后可作为合成核糖核酸的基本原料

[解析]　ATP由一分子腺苷和3分子磷酸基团组成，一分子腺苷包括一分子核糖和一分子腺嘌呤。

当ATP脱去所有高能磷酸键后就是AMP，AMP为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为合成核糖核酸的基本原料。

[答案]　B

[例2]　在活细胞中，下列循环过程永不停止地进行着，请运用所学的知识，分析完成M和N循环中的有关问题：

（1）作为生物体生命活动的直接能源物质是_____，其分子结构简式为________________，

在②过程中，是由于______________________键断裂而释放出能量。

（2）在绿色植物体内与①相应的生理活动是在细胞内的细胞质基质、________和________中进行的。

（3）A1和A2具有作用，在图中它们的作用分别是____________________________。

（4）在呼吸作用中，应该进行________过程，能量来自____________________。

（5）根吸收无机盐离子过程中，应该进行____过程，能量用于_____________________。

[解析]　

（1）由图中物质转化关系可知，M是ATP，N是ADP。

ATP是生命活动的直接能源物质，ATP水解时远离A的那个高能磷酸键易断裂。

ATP的水解和合成分别是由水解酶和合成酶催化。

（2）反应①过程是细胞合成ATP的过程，在绿色植物细胞内合成ATP的主要部位是细胞质基质、线粒体和叶绿体。

（3）反应①和②过程中的酶不同，①为合成酶，②为水解酶，在ATP与ADP的相互转化过程中起催化作用。

（4）呼吸作用过程中应该进行的是①过程（即ATP的合成），所需能量来自有机物的分解释放的能量。

（5）根细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输。

主动运输需消耗代谢所产生的能量，故应进行②过程。

[答案]　

（1）M　A－P～P～P　远离A的高能磷酸　

（2）线粒体　叶绿体　（3）催化　催化ATP的合成和水解（4）①　糖类等有机物分解释放的能量　（5）②　主动运输

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）主要储能物质：

脂肪；

（5）直接能源物质：

ATP；

（6）最终能量来源：

太阳能。

[网络构建]

填充：

①A－P～P～P　②ATPADP＋Pi（磷酸）＋能量　③能量直接来源

[关键语句]

1．ATP的结构简式是A－P～P～P，其中“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基团，“～”代表高能磷酸键。

2．一个ATP分子中有1个腺苷，3个磷酸基团，其中含有2个高能磷酸键。

3．ATP与ADP相互转化的反应式是ATPADP＋Pi＋能量

4．细胞内ATP与ADP的相互转化是生物界的共性。

5．动物、人、真菌等合成ATP的途径是呼吸作用。

6．绿色植物合成ATP的途径是光合作用和呼吸作用。

7．ATP是生命活动的直接能源物质。

1．ATP的结构简式可以简写成（　　）

A．A－P－P～P　　　　　B．A－P～P～P

C．A～P～P－PD．A～P～P～P

解析：

选B　ATP的结构简式是腺苷与第一个磷酸基团通过普通化学键连接，三个磷酸之间是通过两个高能磷酸键连接的。

2．海洋中的鮟鱇鱼有发光现象，其光能由（　　）

A．电能转变而来

B．ATP转化成ADP时释放的化学能转变而来

C．热能转变而来

D．有机物进行氧化分解释放的机械能转变而来

选B　生物各项生命活动所需要的直接能源来自于ATP的水解释放。

3．下面是ATP在酶的作用下水解后的产物及释放能量，表述正确的是（　　）

A．A－P～P＋Pi＋能量B．A－P－P＋Pi＋能量

C．A～P－P＋Pi＋能量D．A～P～P＋Pi＋能量

选A　ATP在酶的作用下水解生成ADP和磷酸，同时释放出能量。

ATP水解时，远离腺苷的高能磷酸键断裂，失去一分子磷酸，生成的ADP中有一个普通化学键和一个高能磷酸键。

4．下列对ATP的叙述中，错误的是（　　）

A．远离A的高能磷酸键容易水解

B．只在光合作用中产生

C．ATP和ADP可以相互转化

D．生命活动的直接供能物质

选B　ATP分子中，远离腺苷的高能磷酸键易水解断裂，释放出能量；

细胞内通过ATP与ADP快速相互转化，提供了稳定的供能环境；

ATP是生物生命活动的直接能源物质；

ATP在呼吸作用和光合作用过程中都能合成。

5．ATP在细胞内的含量及其生成速度分别为（　　）

A．很多、很快B．很少、很慢

C．很多、很慢D．很少、很快

选D　ATP在细胞内含量很少，通过ATP与ADP迅速的相互转化提供稳定的供能环境。

6．如图是有关ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图，据图回答下列问题：

（1）1分子ATP中含有________个高能磷酸键。

（2）图中的a、b代表的生理过程分别是________、________。

（3）若动物和人产生的能量可以用于c，则c指________。

（4）在动物肌细胞中，进行②反应时，释放的能量来自______________________________。

（5）①②反应进行时所需要的酶____________（选填“相同”或“不同”），原因是________________________________________________________________________。

（1）每个ATP分子中三个磷酸基团之间形成了2个高能磷酸键。

（2）图中a表示动植物都能进行的产能过程即呼吸作用，绿色植物还能通过光合作用产能，所以b为光合作用。

（3）c过程是指ATP水解产生的能量，它用于各项生命活动。

（4）动物肌细胞中，②过程产生的能量来自于ATP中远离腺苷的高能磷酸键的断裂。

（5）反应①②中酶是不同的，因为它是两个不同的反应且酶具专一性，而且其作用的场所不同。

答案：

（1）2　

（2）呼吸作用　光合作用　（3）生命活动　（4）远离腺苷的高能磷酸键中的化学能　（5）不同　①和②是两个不同的反应，而酶具有专一性

（时间：

25分钟；

满分：

50分）

一、选择题（每小题3分，共24分）

1．若ATP脱去了两个磷酸基团，该物质就是组成RNA的基本单位之一，其名称及所含的高能磷酸键数目为（　　）

A．腺嘌呤核糖核苷酸，0　　B．鸟嘌呤核糖核苷酸，1

C．胞嘧啶核糖核苷酸，0D．尿嘧啶核糖核苷酸，1

选A　ATP分子含有3个磷酸基团，2个高能磷酸键。

ATP水解时，远离“A”的那个高能磷酸键断裂，脱去一个磷酸基团形成ADP。

ADP分子中含有2个磷酸基团，一个高能磷酸键。

ADP分子脱去一个磷酸基团时，伴随着一个高能磷酸键的断裂，因此，ADP分子脱去一个磷酸基团后形成的化合物中高能磷酸键的数目为零。

形成的化合物为腺嘌呤核糖核苷酸。

2．科学家研究发现，向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液，肌肉不收缩；

向同一条肌肉上滴ATP溶液，肌肉很快就发生明显的收缩。

这说明（　　）

A．葡萄糖是能源物质B．ATP是能源物质

C．葡萄糖是直接能源物质D．ATP是直接能源物质

选D　向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴加ATP溶液，肌肉很快出现明显的收缩，而滴加葡萄糖溶液则不出现收缩现象，说明ATP是直接能源物质，而葡萄糖不是。

3．在绿色植物进行“ADP＋Pi＋能量ATP”的反应中，参与反应的能量不可能来源于（　　）

A．淀粉B．葡萄糖

C．光D．糖原

选D　植物中能量来自呼吸作用和光合作用。

植物呼吸作用所分解的有机物不可能是糖原，因为它是动物所特有