金榜生物教师用书配套课件必修第章第节细胞的能量“通货”-A

第2节细胞的能量“通货”——ATP一、ATP分子中具有高能磷酸键1.ATP的名称与简式三磷酸腺苷A-P～Ｐ～Ｐ腺苷核糖磷酸基团高能磷酸键2.ATP中的高能磷酸键(1)高能磷酸键的数量为:____。(2)高能磷酸键释放的能量为30.54kJ/mol。2个二、ATP和ADP可以相互转化1.相互转化的过程及能量来源呼吸作用ADP光合作用2.转化的原因及特点(1)原因:ATP分子中______________________很容易水解。(2)特点:时刻不停地发生并且处于_________之中。远离A的那个高能磷酸键动态平衡三、ATP的利用1.列举利用ATP的实例主动运输思考吸能2.ATP是细胞内流通的能量“通货”(1)化学反应中的能量变化与ATP的关系：吸能反应：一般与____________相联系放能反应：一般与____________相联系(2)能量通过________在吸能反应和放能反应之间循环流通。ATP的水解ATP的合成ATP分子【思考辨析】1.判断正误(1)ATP是高能磷酸化合物,只含有3个高能磷酸键。()【分析】每个ATP分子中含有2个高能磷酸键。(2)细胞内储存有大量的ATP,为生命活动提供能量。()【分析】细胞内ATP的含量并不多,但可以与ADP迅速相互转化,满足能量需求。××(3)细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。()(4)细胞中的生命活动所需要的能量都是由ATP直接提供的。()【分析】细胞中绝大多数的能量是由ATP直接提供的。√×2.问题思考(1)结合ATP的结构简式,分析30个腺苷和60个磷酸最多能组成多少个ATP。提示：20个。(2)1分子的ATP彻底水解后会得到哪些物质?提示：1分子的腺嘌呤、1分子的核糖和3分子的磷酸。一、ATP的结构和生理功能1.ATP的元素组成与结构2.ATP与核苷酸的关系组成ATP和核苷酸的元素是相同的,都是C、H、O、N、P。ATP中存在一个普通磷酸键和两个高能磷酸键。破坏了两个高能磷酸键,剩余的部分就是一分子的腺嘌呤核糖核苷酸。3.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,许多能源物质中的能量需转移到ATP中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。【警示钟】(1)A在DNA和RNA中与在ATP中表示的含义是不同的,前者中表示腺嘌呤,而在后者中代表着腺苷。(2)一般情况下ATP中的两个高能磷酸键并不是都水解的,只有远离腺苷的高能磷酸键水解。【学而鞋后思】AT恶P是能欢量的葡直接盼来源,供生桐命活裂动所旬需,但细迫胞中AT桶P的含枕量较华低,如何死保证熟生命锋活动祸对AT昨P的需项求?提示申：AT旺P被称血为能女量流中动的“通货”,它是懂不断辨地产秘生和无消耗般的,所以尚在含而量很研低的抛情况百下为驾生命响活动渴提供嚼大量厨的能纤量。【典例疮训练1】下列斩关于AT黄P的叙沟述,正确敢的是()A.棒AT怠P与DN准A、RN借A中的泳五碳床糖相孕同B.茶AT遇P分子宴中,其相施邻的贤两个汗磷酸沃基之疏间的狼化学街键称稀为高训能磷馋酸键C.疏AT赠P分子拘水解东去掉互两个过磷酸蜂基后渣变成靠腺嘌打呤脱誉氧核景苷酸D.丈AT靠P分子员由1分子稠腺嘌染呤和3分子愤磷酸针基团丹组成【解题寺关键】解答滴本题窄的关舰键是煮明确AT品P的结停构特贯点和落功能性特点贩以及决与相齐似结伶构的绵联系肾和区雪别。【解析】选B。AT系P与RN惧A中含景有核壮糖,而DN林A中含笛有脱阔氧核薪糖;A孕TP中共椒含有畜两个两高能冶磷酸俊键,位于绝磷酸甜基团卫之间;A出TP分子披除去饱两个闻磷酸指分子社之后驱的结旨构称贸为腺垒嘌呤竖核糖护核苷音酸;A麦TP分子足是由1分子墓腺苷狂和3分子宝磷酸虏组成陆的。【变式本备选1】下列钓关于AT负P分子奏的叙共述正降确的倍是()A.歇A表示陵的是达腺嘌剪呤B.叫AT飘P分子牌中含田有C、H、O、N、P怀5种元厅素C.廉T表示候胸腺关嘧啶,因而AT肺P的结沉构与狮核苷鹿酸很原相似D.该1后mo屋l冰AT晕P水解,能释洗放出30利.5选4粒kJ的能匠量,这些再能量帽储存欲在2个高摇能磷短酸键苍中【解析】选B。根性据AT族P分子铲的结喊构简仓式可鸽知,A表示航的是工腺苷,由腺坦嘌呤轻和核客糖组拢成,故A项错添误;A急TP分子弓中含皇有C、H、O、N、P宿5种元浅素,故B项正银确;T表示佛的不肯是胸女腺嘧好啶而削是指3,故C项错芬误;A趁TP分子萌中有2个高拴能磷爪酸键,只有赏远离恭腺苷喊的那庆个易鲁断裂怒、易冷形成,故AT蜡P水解城时释择放出姜的能箩量应绪是储积存在1个高椅能磷刑酸键逝中的谱能量,D项错礼误。二、AT冠P与AD睛P的相顶互转哑化1.相互添转化图图示分析:(1红)光合致作用办和呼圣吸作趁用等无放能蛙反应翻与AT菜P的合包成相证联系;(2端)主动勾运输给等吸伟能活位动与AT梁P的分拍解相越联系,所以AT驱P是直亡接供求能物粉质。2.忙AT恭P与AD截P的相叔互转排化是纽奉不可谱逆的版过程据此晒可知:A宗TP与AD慈P之间项的转绝化并过不是另简单店的可牙逆反破应。反应式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吸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【警示妥钟】AT由P是细妹胞内货的直叹接供舌能物识质,但并令非所牵有的禽生命技活动雷所需眉的能意量都颠是由AT笛P提供低的,如植辟物对艳水分犹的吸通收和缝运输,其动敏力来惕自叶崭片蒸这腾作富用产认生的帅拉力冤。【学而锐后思】AT健P水解捎释放钥的能健量能办转化消成热盈能、剩光能牧等,A主TP储存为的能穴量能然来自青热能补、光山能吗?提示咬：AT炊P储存未的能馅量可薪以由交光能处转化刃而来,但不锣能由种热能仓转化盼而来疮。【典例邻训练2】下列压有关“a.胆AT克P→远AD侨P+烟Pi耍+能量”、“b.筑A殃DP愉+P屈i+能量抽→AT茎P”的反鞭应的动叙述右中,正确武的是()①a、b反应屿过程淡分别果表示抹能量置的释双放利桑用和秃储存奶过程②生有物细脆胞内将的b过程劈燕所需营要的刊能量畅来自垫呼吸迎作用③a和b在活捡细胞喂中永灯无休亩止地舱循环柜进行,保证戏了生仁命活映动的飞顺利眉进行④a反应鹿中的“能量”一般郑不能芦用于廊推动b反应仗的进鸭行⑤a、b反应绣过程枝从物舟质角状度看茄是可赴逆的,但从天能量粮角度饶看是西不可播逆的A.股①②屋③④铸B.各②③粮④⑤C.秋①③鲁④⑤潮D.妻①②壶④⑤【解题疫关键】解答话本题级的关严键是携明确AT鲜P与AD崇P相互肯转化臂的过骆程中烟场所繁、酶碎、能旋量的染来源腥和去坛向等晶各方风面的朋区别踩。【解析】选C。AT较P的形眼成一廊般与场放能栋反应增联系晃在一志起,A涛TP的分苍解一犁般与用吸能部反应捎联系折在一杠起;生物定细胞锤中b过程题的能贤量来诱自呼赛吸作香用或箩光合低作用;A贿TP和AD领P的相怜互转壮化是芬循环维进行幼的;a反应吃中的扰能量狗和b反应所中的耐能量捎一般旧不是禽同一恳种能裳量,所以a反应模中的“能量”一般雹不能狼用于带推动b反应并的进感行;a、b反应跑过程珍从物虚质的汇角度污看是贱可逆棚的,A吊TP和AD喇P以及Pi是可宁以反猜复利筋用的,但能互量是缸不可抬以反锐复利民用的,因为症两过耐程进哪行的棚场所初等并躁不相导同。【互动盘探究】(1绢)在绿径色植母物的视叶肉绿细胞后内是比否也矛存在采①过惠程和膜②过冷程?提示努：存在座。(2库)叶肉绝细胞泽内②耀过程敏中能贞量的溜来源摩与人脾体细棍胞内在的能北量的渗来源猪相同断吗?为什格么?提示花：不完挺全相勇同。乡丰叶肉副细胞洗内合克成AT稻P的能爸量不拖仅可彻以来哪自呼火吸作数用分区解有收机物愈释放装的化板学能,还可些以来恒自光抹合作址用。【变式蛾备选2】下列宽关于AT卡P和AD兔P相互尘转化廊的叙绳述,正确羽的是()A.句AT舅P和AD所P相互纵转化腿是一龄种可岭逆反置应B.细胞航可以撞利用养热能你将AD撤P转化绩为AT旁PC.贞AT港P转化伸成AD喇P时,所有僚的高材能磷忠酸键拜都断继裂D.活细估胞中AT月P与AD捎P之间悟的相湾互转伐化时防刻发碎生【解析】选D。AT督P与AD绍P相互臂转化武是不泉可逆全的,因为牧所需千要的栏酶不廉同,场所佳和能洲量的两来源臂均不虚同;细胞夺不能供利用幼热能财形成AT益P,但AT罚P中的尤能量学可以农转化蠢为热询能;在AT赛P转化滨成AD血P的过腹程中跪只有悄远离蔬腺苷险的高再能磷斜酸键脾断裂;由于魄细胞象对AT蛮P的需冈求量嫁较大,而AT爆P的含姓量较荐低,所以AT况P与AD粘P之间跃要不赶停地让相互汤转化峰。【备选伍要点】AT溉P转化额成的产其他拨形式奶的能火量1.机械泛能生物塔体内躁的细序胞以扩及细迟胞内齐各种股结构弓的运钱动所猴消耗装的就昆是机尼械能革。例跃如,纤毛花和鞭誉毛的跟摆动委、肌树肉收化缩等络。2.电能生物绩体内制神经笋冲动鉴的传设导和伴某些婚生物伏能够烈产生胜生物困电,消耗旋的就秃是电它能。3.渗透哭能细胞泪的主贯动运冠输是颤逆浓评度梯忘度进党行的,消耗敢能量,而这胡些能绿量也避来自棚于AT井P。4.化学欧能生物川体内章物质个的合副成,小分挖子物渡质合快成大锡分子宋物质,必须耕有直设接或轮间接激的能际量供悄应。5.光能例如告萤火卸虫尾驱部的莫发光狸细胞刺中含貌有荧命光素汗和荧庆光素指酶,荧光游素接振受AT商P提供号的能妨量后卫就被斯激活,在荧呈光素讨酶的作用惕下,激活冻的荧药光素乘与氧揪发生袜化学笑反应,形成枣氧化范荧光盒素并咸且发爷出荧园光。6.热能生物这体内乏热能巡寿的形挖成来竿源于稼有机绿物的环氧化圈分解础。大耗部分咸的热垒能通跑过各赠种途寻径向炕外界孙环境类散失,只有骑一小找部分削用于钢维持骆体温旋。1.嘉(基础妈理论这辨析商题)下列延属于AT摘P结构色的是();属于AT步P功能掩的是()A.曲AT阔P释放裁能量爱往往耀是与毯吸能茄反应干相联不系的B.缸AT泳P中含筝有2个高欧能磷葵酸键C.胞AT券P转变周成AD积P时释种放的疼化学微能可景以转为变成罗电能D.汪AT殊P的组日成元纷素有C、H、O、N、PE.为满躺足能修量的轻需要,生物嫩体内鹅存在拦着AT俘P与AD县P的相听互转近化F.袜AT壮P水解球为一梁个腺洪苷和鹅三个临磷酸【解析】选B、D、F;悲A、C、E。AT其P分子编的元速素组方成,基本凉的组兄成物鞋质种墙类以躬及相爆互连粱接形呀成的误化学服键等理都属贿于AT甲P结构挖的范勒畴;而AT链P可以最用于鸦生命园活动,实现阳了各徒种形拆式能偷的相饥互转晨化都晋属于AT陆P的生描理功穴能。2.下列晓关于AT声P中A和P代表职含义尽的说宜法,正确甘的是()A.屡A代表亡腺嘌约呤,P代表扮磷酸B.蜜A代表雨腺苷,P代表彩磷酸撤基团C.表A代表重腺苷,P代表拿磷酸D.捐A代表提腺嘌疲呤,P代表顽磷酸居基团【解析】选B。AT临P是三脚磷酸锅腺苷洪的简忍称,其中问的A代表妹腺苷,T代表已三,P代表土磷酸五基团,磷酸坡分子喷用Pi表示舒。3.一分器子AT亏P中含脏有腺拳苷、浙磷酸期基团斤和高涂能磷烘酸键晨的数鱼目依逗次为()A.廉1、3、3B.粉1、3、2C.跳2、3、2D.拣1、2、3【解析】选B。AT丛P分子益中含齿有1分子株腺苷,3分子删磷酸辞基团,其中3个磷祖酸基蚁团之蜡间有2个高长能磷组酸键浊。4.之AT佩P是一半种物谦质,不是遇能量,下列汪有关概说法炕正确颜的是()A.垮AT蛋P中不素含糖B.惊AT善P中含已三个衔高能巩磷酸衫键C.之AT啄P可水铅解供诉能D.所有目生命咸活动堆都由AT催P直接公供能【解析】选C。AT品P中含躁有核励糖,A昂TP的结崖构简们式为A-聚P～P～P,含有茅两个烫高能段磷酸夕键,远离“A”的那陆个高盲能磷猜酸键立容易河水解竖释放抖能量迹。细立胞中唤绝大稠多数牛需要进能量绢的生地命活混动都助由AT赏P直接暖提供者能量奔。5.下列债关于AT晓P的描庄述正乘确的库是()A.结构交简式锻为A-浇P～P～P,其中“-”表示足高能王磷酸教键B.递AT铲P中的岗高能垫磷酸姑键储牛存的虎能量报多且戚很稳什定C.细胞弟中AT浓P含量管很少,但总词是处斑于动毫态平技衡之形中D.是高独能磷喂酸化窑合物,只在素线粒讲体中为合成【解析】选C。AT亲P中“-”表示旦普通闷磷酸牙键,“～”表示防高能漫磷酸虑键,A电TP中的北高能慨磷酸竞键中迈含有横较多征的能剩量,并且恰非常银活跃;AT爱P含量宁较低,但AT距P与AD戒P两者袭是可浑以相僚互转佛化的,并且幸处于因动