网校教育资源平台

2018年秋高中生物第五章细胞的能量供应和利用第2节细胞的能量“通货”__ATP学案新人教版必修1

评价文档:
文档评论: 0

相关文档推荐

人教版高中生物必修三课时测练:第五章 生态系统及其稳定性 第四节 生态系统的信息传递 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第五章 生态系统及其稳定性 第一节 生态系统的结构 第1课时 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第一章 人体的内环境与稳态 第二节 内环境稳态的重要性 第1课时 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第五章 生态系统及其稳定性 第一节 生态系统的结构 第3课时 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第五章 生态系统及其稳定性 第一节 生态系统的结构 第2课时 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第一章 人体的内环境与稳态 第二节 内环境稳态的重要性 第2课时 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第五章 生态系统及其稳定性 第五节 生态系统的稳定性 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第五章 生态系统及其稳定性 第二节 生态系统的能量流动 第3课时 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第四章 和群和群落 第二节 种群数量的变化 第3课时 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第五章 生态系统及其稳定性 第二节 生态系统的能量流动 第1课时 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第四章 和群和群落 第一节 种群的特征 第1课时 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第四章 和群和群落 第三节 群落的结构 第1课时 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第二章 动物和人体生命活动的调节 第三节 神经调节与体液调节的关系 第2课时
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第二章 动物和人体生命活动的调节 第四节 免疫调节 第1课时
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第四章 和群和群落 第四节 群落的演替 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第二章 动物和人体生命活动的调节 第二节 通过激素的调节 第1课时
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第四章 和群和群落 第二节 种群数量的变化 第1课时 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第二章 动物和人体生命活动的调节 第一节 通过神经系统的调节 第1课时 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第五章 生态系统及其稳定性 第三节 生态系统的物质循环 第2课时 Word版缺答案
免费
人教版高中生物必修三课时测练:第四章 和群和群落 第一节 种群的特征 第3课时 Word版缺答案
免费

高中生物审核员

中国现代教育网
分享到:
4积分 下载
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台


                                             第   2 节 细胞的能量“通货”
                                  ——ATP


    学习目标
    1.说出   ATP 的化学组成和特点。(重点)
    2.掌握   ATP 与 ADP 的相互转化,理解转化过程中物质及能量的变化。(难点)
    3.阐明   ATP 在能量代谢中的作用。
    核心概念
    ATP 高能磷酸键 吸能反应 放能反应


一、ATP  的结构和特点
              中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台


二、ATP  与  ADP 的相互转化
                                    酶21
1.反应式:_______________________ATP        ADP+Pi+能量。
2.能量来源与去路:


3.特点:
(1)ATP 与 ADP 相互转化时刻不停地发生并且处于   动态平衡      中。
(2)细胞内   ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制,是生物界的   共性      。
三、ATP  的利用
1.实例:


2.ATP 是细胞内流通的能量“通货”:
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台


    ?思考
    1.ATP 中去除两个磷酸基团后是构建哪种物质的基本单位?
    提示:RNA。
    2.人们不论在运动时还是休息时,细胞内时刻进行着                      ATP 与 ADP 的相互转化,这种转
化属于可逆反应吗?
    提示:不属于,所需酶及场所等不同。
    3.细胞内的所有生命活动都需要              ATP 直接提供能量吗?举例说明。
    提示:不是,如自由扩散等。
     uo 活xu学e q巧iao练 lian
    H         判断题
    1.ATP 可以水解为一个核苷酸和两个磷酸。( √ )
    2.人在饥饿时,细胞中          ATP 与 ADP 的含量难以达到动态平衡。( × )
    3.ATP 能够及时转化成       ADP,这有效地保证了细胞内能量的供应。( √ )
    4.ATP 在细胞内含量并不高,活细胞都能产生                 ATP,也都会消耗      ATP。( √ )
    5.ATP 含有   3 个高能磷酸键,但是只有一个高能磷酸键会发生断裂。( × )
    6.ATP 中的   A 不代表腺嘌呤,当再脱去两个磷酸后,形成的物质为                     RNA 的基本单位之
一。( √ )
    7.酶的合成需要       ATP 供能,此    ATP 来自于光合作用和呼吸作用。 ( × )
    8.酶的催化反应都需要消耗            ATP。( × )
    9.ATP 水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。( √ )
    10.活细胞内     ATP 与 ADP 的转化只能单向进行。( × )


                          知识点    1 ATP 的结构和生理功能
     hong重 n难an拓 tu展o zhan
    Z     
    1.ATP 的组成
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台


    2.ATP 的结构


    3.ATP 的生理功能
    细胞代谢所需的能量绝大多数是由细胞内的                  ATP 直接提供的。ATP      是细胞代谢所需能
量的直接来源。
    4.ATP 的结构与功能的相互关系
    (1)ATP 的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP                       中远离腺苷的高
能磷酸键容易水解和形成,可保证               ATP 数量的相对稳定和能量的持续供应。
    (2)ATP 在供能中处于核心地位,许多能源物质需转化为                    ATP 才能为生命活动供能。在
生命活动中,ATP      中的能量可转化为不同形式的能量。
    知识贴士
    ①DNA 和  RNA 的组成中的    A 表示腺嘌呤这种碱基,而在            ATP 中 A 代表的是腺苷,即核
糖与腺嘌呤的组合体。
    ②每个   ATP 分子中只含有      2 个高能磷酸键(~),其中只有远离腺苷的高能磷酸键易断
裂或合成。
     ia典n l例i p评in析g xi
    D     
            典例  1 (2018·合肥高一检测)下列关于            ATP 的叙述,正确的是( D )
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

    A.三磷酸腺苷可简写为          A~P~P-P
    B.ATP 被称为高能磷酸化合物的原因是所有化学键都储存大量能量
    C.ATP 中的大量能量都储存在腺苷和磷酸基团中
    D.ATP 中的大量能量储存在高能磷酸键中
    [解析] 三磷酸腺苷的结构简式为              A-P~P~P:ATP    分子中的高能磷酸键储存着大量
的能量。
    〔变式训练     1〕 下列关于      ATP 结构的叙述正确的是( B )
    A.ATP 中含有三个高能磷酸键
    B.ATP 分子中含有      C、H、O、N、P    五种元素
    C.ATP、DNA、RNA   中的“A”相同
    D.ATP 彻底水解后会得到两种小分子物质
    [解析] ATP   含有两个高能磷酸键,A          错误;ATP、DNA、RNA     中的“A”分别表示腺苷、
腺嘌呤、腺嘌呤,C        错误;ATP   彻底水解后会得到磷酸、核糖和腺嘌呤三种小分子物质,
D 错误。
                         知识点    2 ATP 与  ADP 间的相互转化
     hong重 n难an拓 tu展o zhan
    Z     
    1.ATP 转化及利用图示


    图示  1:
    图示  2:


    2.解读
    (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 在生物体内含量很少,又不断通过各种生命活动大量消耗,但                         ATP 在细胞内的
转化十分迅速,从而使细胞中的              ATP 总是处于一种动态平衡之中。
    知识贴士
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

    不要因为    ATP 是细胞中的直接能源物质就误认为细胞中的                  ATP 含量很高,细胞内
ATP 的含量并不高,ATP       可以与   ADP 迅速地相互转化,满足机体的能量需要。
     ia典n l例i p评in析g xi
    D     
            典例  2 (2018·合肥高一检测)


    如图为细胞中      ATP 与 ADP 相互转化示意图,有关叙述错误的是( D )
    A.在一个活细胞中,时刻进行着过程①和②
    B.过程①和②也可以发生在同一个细胞器内
    C.过程①中需要的能量不是过程②释放的
    D.维持人体体温的热能主要来自过程②中的能量
    [解析] ATP   为直接能源物质,在一个活细胞中,时刻进行着                     ATP 与 ADP 的转化过程;
ATP 的合成与水解也可以发生在同一个细胞器内,如叶绿体;过程①为                           ATP 的合成过程,
需要的能量来自呼吸作用或光合作用;维持人体体温的热能主要来自呼吸作用释放的能量。

    方法点拨:1.ATP     与  ADP 相互转化不是可逆反应,因为能量不同,酶不同。
    2.ATP 与  ADP 相互转化是十分迅速的,保证了能量的持续供应。
                                 酶21
                                
    〔变式训练     2〕 下列有关“ATP          ADP+Pi+能量”的叙述,正确的是( B )
    A.反应向左进行和向右进行时所需的酶是一样的
    B.反应向右进行时释放能量,向左进行时储存能量
    C.整个反应是一个动态平衡的过程
    D.植物细胞和动物细胞中发生这种反应的生理过程都一样
                              酶1                                 酶2
                            ――→                                ――→
    [解析] 生物体进行的“ATP             ADP+Pi+能量”和“ADP+Pi+能量              ATP”是两
个截然不同的生理过程,它们发生的场所、所需的酶是不同的,也正是因为两个过程是在
不同的场所、不同酶的作用下完成的,所以就不存在动态平衡问题,故                              A、C 两项错误。植
物细胞可以通过光合作用产生             ATP 和消耗   ATP,也可以通过细胞呼吸产生           ATP,而动物细胞
不能进行光合作用,所以           D 项错误。


    一、ATP  和  ADP 的相互转化是不可逆的
    1.ATP 与  ADP 的相互转化
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

            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

    综上所述,ATP     和  ADP 相互转化的过程应判断为“物质是可逆的,能量是不可逆的”
或解释为“物质是可以循环利用的,能量是不能循环的”。
    2.ATP 与  ADP 的转化式的含义
    细胞内   ATP 与 ADP 的循环过程,并不表示化学上的可逆反应。
    (1)从反应条件上看:ATP        的水解属于水解反应,催化该反应的酶属于水解酶;而
ATP 的合成是一种合成反应,催化该反应的酶属于合成酶。由于酶具有专一性,因此,二
者反应条件不同。
    (2)从反应场所上看:ATP        合成的场所为细胞质基质、线粒体和叶绿体;而                    ATP 分解的
场所较多。因此,ATP        的合成场所与分解场所不完全相同。
    (3)从能量来源上看:ATP        水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能;而合成
ATP 的能量主要来源于化学能和光能,即二者的能量来源不同。
    提示:判断一个化学反应是不是可逆反应,不仅要看反应物和生成物是否相同,还要
看反应的条件、场所是否相同。
                典例  3 下列有关“a.ATP→ADP+Pi+能量”和“b.ADP+Pi+能量
→ATP”的反应的叙述中,正确的是( C )
    ①a、b  反应过程分别表示能量的释放和储存 ②生物细胞内的                        b 过程所需要的能量来
自细胞呼吸 ③a       和  b 在活细胞中永无休止地循环进行,保证了生命活动的顺利进行 
④a  反应中的“能量”一般不能用于推动               b 反应的进行 ⑤a、b        反应过程从物质角度看是
可逆的,但从能量角度看是不可逆的
    A.①②③④                              B.②③④⑤
    C.①③④⑤                              D.①②④⑤
    [解析] ATP   的形成一般与放能反应联系在一起,ATP                的分解一般与吸能反应联系在一
起;生物细胞中       b 过程的能量来自细胞呼吸或光合作用;ATP                和  ADP 的相互转化是循环进
行的;a   反应中的能量和        b 反应中的能量一般不同,所以            a 反应中的“能量”一般不能用
于推动   b 反应的进行;a、b       反应过程从物质的角度来看是可逆的,ATP                和  ADP 以及  Pi 是可
以反复利用的,但能量是不可以反复利用的,因为两个过程进行的场所、所需的酶等并不
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

相同。
    二、ATP  与  DNA、RNA、核苷酸的联系
    ATP 与 DNA、RNA、核苷酸的结构中都含有“A”,但在不同物质中“A”表示的含义不
同,如图所示。


    (1)ATP 中的  A 为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成。
    (2)DNA 分子中的    A 为腺嘌呤脱氧核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子
磷酸组成。
    (3)RNA 分子中的    A 为腺嘌呤核糖核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸
组成。
    (4)核苷酸中的     A 为腺嘌呤。
    由此可见,它们的共同点是都含有腺嘌呤。
            典例  4 (2018·天津高三模拟)如图所示四种化合物的化学组成中,
“○”中所对应的含义最接近的是( D )


    A.①和②                                   B.①和③
    C.③和④                                   D.⑤和⑥
    [解析] 根据图分析可知“○”中所对应的含义分别为:①一磷酸腺苷                             AMP(腺嘌呤核
糖核苷酸),②腺嘌呤,③DNA           分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸,④RNA              分子上的腺嘌呤核糖核
苷酸,⑤腺苷,⑥腺苷。


    1.ATP 是细胞内的一种高能磷酸化合物,叫作三磷酸腺苷。
    2.ATP 分子的结构简式:A-P~P~P,A            代表腺苷,P     代表磷酸基团,~代表高能磷
酸键。
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

                                    酶21
                                   
    3.ATP 和  ADP 之间的相互转化:ATP          ADP+Pi+能量。
    上述反应中,物质可逆,能量不可逆,合成                  ATP 和利用   ATP 往往不是在同一时间、同
一场所进行的,且是在不同酶的催化下完成的,故上述反应不是可逆反应。
    4.吸能反应伴随       ATP 的水解,放能反应伴随着          ATP 的合成。


    ATP
4积分下载