5.2-细胞的能量“货币”ATP(学案)-高中生物人教版(2019)必修一-分子与细胞

《第5章第2节细胞的能量“货币”ATP》环节一：自主学习(范围:P88-90)一、学习目标1、依据ATP的分子简式说出ATP的化学组成和特点。2、根据ATP与ADP的相互转化解释ATP在细胞生命活动中的作用。二、知识构建（一）ATP的结构和功能1、结构：ATP是的英文名称的简称，其结构简式是，其中A代表，有个，P代表，有个，～代表，有个。2、功能：ATP是细胞内一种化合物，为细胞生命活动直接提供能量。（二）ATP和ADP的相互转化1、ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物——，脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子，就成为（用表示）。2、在有关酶的催化下，ADP可以接受能量，同时与结合，重新形成ATP。3、ATP和ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞中都是一样的，这体现了生物界的。4、ADP转化为ATP时所需的能量，对于动物、人、真菌和大多数细菌来说来自于，对于绿色植物来说，还可以来自于。（三）ATP的利用1、细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由，如、和都需要消耗ATP。2、细胞内的吸能反应和放能反应分别与、相联系，也就是说，能量通过在吸能反应和放能反应之间流通。环节二：合作与探究探究活动一：探究:萤火虫发光的直接能源物质是什么?材料用具:萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末,ATP注射液,蒸馏水,医用葡萄糖溶液,试管若干(所需其他材料任选)你认为本实验可设计几组？请简要写出本实验的实验步骤。请预测本实验结果，分析结果可得出什么结论？是细胞的主要能源物质，是生物体内储存能量的物质，是生命系统中能量的最终源头，是细胞生命活动的的直接能量来源探究活动二：ATP的结构1．写出ATP（三磷酸腺苷）的分子结构简式，然后填写下表。2．问题讨论：ATP分子的结构怎样与其功能相适应？ATP中__________________（哪个）高ATPADP全称结构简式符号含义A代表；P代表；～代表。T代表；D代表；高能磷酸键数个个能磷酸键，在一定条件下容易水解生成和_____，放出的能量，直接用于各项生命活动。ADP可以迅速与磷酸结合，吸收能量形成高能磷酸键，使ADP转变成ATP。3、讨论ATP与核糖核苷酸之间的联系探究活动三：ATP与ADP的相互转化1．资料：肌肉收缩的直接能源物质是ATP。人体在安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2s所需的能量。一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。ATP在细胞内形成后不到1分钟的时间就要发生转化，一个成年人在静止状态下，24小时内竟有40kg的ATP发生转化。据资料可知生物体内细胞的ATP含量很，但生物体对ATP的需求量很。生物体是如何解决这一矛盾的呢？。2．根据ATP的结构简式及课本P87图5—4分析回答：ATP供能时，释放哪个化学键中的能量？ATP供能过程中，可形成哪些产物？3．观察课本P87图5—5后分析回答：ADP转化成ATP所需的能量从哪里来？写出ATP形成过程的反应式。酶4．ATP与ADP的相互转化反应式：酶ATP＋＋（注意条件）5．ATP和ADP的相互转化是可逆反应吗？为什么？结论：ATP与ADP的相互转化可逆，不可逆。探究活动四．ATP的利用1．讨论：结合课本P88图，讨论ATP有哪些用途。2．ATP水解时放出的能量可直接用于、和等生命活动。3．ATP作为直接能源物质，水解后释放出的能量，可以转化成各种形式的能量，直接为各种生命活动提供动力，如转变为：（用于合成代谢）、（用于肌肉收缩）、（用于物质的主动运输）、（生物电、生物发光）、（用于维持体温）等。环节三：反馈评价一、梳理本节核心内容分析ATP与ADP相互转化图，请回答问题：（1）右图中Pi代表磷酸，则B为，C为。在B→C的反应中，产生的E2来源于的断裂而释放出的能量。（2）E1不是物质，对于人、动物、真菌和大多数细菌体来说，E1来自，对于绿色植物来说，则来自和。ATP和ADP的相互转化的能量供应机制，是生物界普遍存在的，体现生物界的性。二、形成性评价（一）单选题（）1、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是A、太阳能、糖类、ATPB、ATP、糖类、脂肪C、ATP、脂肪、太阳能D、ATP、葡萄糖、太阳能（）2、ATP转化为ADP可表示如右图：式中X代表A、H2OB、[H]C、PD、Pi（）3、下列生理过程中，不需要消耗ATP的是A．核糖体上合成血红蛋白B．在肺泡表面进行气体交换C．小肠吸收氨基酸D．神经冲动在中枢传导（）4、ATP分子在细胞内能够释放能量、储存能量，从结构上看，原因是①腺苷很容易吸收能量和释放能量②三个磷酸基很容易从ATP上脱离和结合③远离腺苷A的磷酸基很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP④ADP可以迅速与磷酸结合，吸收能量形成高能磷酸键，使ADP转变成ATPA．①③

B．②④

C．③④

D．①④（）5、以下是对生物体ATP的有关叙述，其中正确的一项是A、ATP与ADP的相互转化，在活细胞中其循环是永无休止的B、ATP与ADP是同一种物质的两种形态C、生物体内的ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应D、（）6、对动物体内的ATP的描述，正确的是A．ATP分子中含有三个高能磷酸键B．吸能反应一般与ATP的水解反应相联系C．动物细胞中的ATP都来自线粒体D．细胞生命活动所需能量都由ATP直接提供（）7、下列有关ATP的叙述，不正确的是A．人体内成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATPB．ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能C．在缺氧的条件下，厌氧细菌细胞质也能形成ATPD．ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示不同物质（）8、对于反应式:ATPADP+Pi+能量，以下说法正确的是A.物质是可逆的，能量是不可逆的B.物质和能量都是可逆的C.物质和能量都是不可逆的D.物质是不可逆的，能量是可逆的（）9、细胞中的ATP是细胞的能量“通货”，关于“通货”的理解正确的是A.ATP中的能量来自于呼吸作用或光合作用B.ATP水解形成ADP时产生的能量可转化为化学能、机械能、电能、热能等C.能量通过ATP分子在吸能和放能反应之间循环流通D.ATP和ADP可以相互迅速转化（）10、下图是生命活动的直接能源物质ATP的结构式，其中能作为RNA的基本单位的是A.①B.②C.③D.④(二)简答题11、在细胞内，1mol葡萄糖彻底氧化分解后释放出2870KJ能量，可产生38mol的ATP。（1）1分子葡萄糖彻底氧化分解所释放的能量是1分子ATP水解所释放能量的倍。（2）葡萄糖氧化分解过程中所放出的能量全部转移到ATP中去了吗？（3）同样储存能量，ATP与葡萄糖具有什么不同的特点？。12、在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质，其分子结构式如下：[来源:Z+xx(1)从ATP的分子结构式可知，去掉两个磷酸基团后的剩余部分是。(2)人体骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给。在校运动会上，某同学参加100m短跑过程中，其肌细胞中ATP相对含量变化如图所示，试回答：①由A到B的变化过程中，说明ATP被水解，释放的能量用于。②由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明。(3)某同学进行一项实验，目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象，说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。①必须待离体肌肉自身的消耗之后，才能进行实验。②在程序上，采取自身前后对照的方法，先滴加(“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，观察与否以后，再滴加(填“葡