高中生物全程学习方略课件细胞的能量通货新人教必修

高中生物全程学习方略课件细胞的能量通货新人教必修第2页,共73页，2024年2月25日，星期天第3页,共73页，2024年2月25日，星期天第4页,共73页，2024年2月25日，星期天第5页,共73页，2024年2月25日，星期天第6页,共73页，2024年2月25日，星期天第7页,共73页，2024年2月25日，星期天第8页,共73页，2024年2月25日，星期天第9页,共73页，2024年2月25日，星期天第10页,共73页，2024年2月25日，星期天第11页,共73页，2024年2月25日，星期天1.三磷酸腺苷中任何高能磷酸键水解后均可放能30.54kJ/mol，那么，1molATP中所有磷酸键储存的化学能为（）A.34.54kJ/molB.61.08kJ/molC.91.62kJ/molD.介于61.08kJ/mol与91.62kJ/mol之间第12页,共73页，2024年2月25日，星期天【解析】选D。每个ATP中有两个高能磷酸键和一个磷酸基团与腺苷形成的普通磷酸键。1molATP中两个高能磷酸键断裂释放的能量是61.08kJ，再加上一个磷酸基团与腺苷形成的普通磷酸键断裂释放的能量一定大于61.08kJ，小于91.62kJ。第13页,共73页，2024年2月25日，星期天2.ATP之所以能作为能量“通货”的主要原因是（）A.ATP在细胞内数量很多B.ATP中的高能磷酸键很不稳定C.ATP中的能量比葡萄糖多D.ATP是惟一可以释放能量的化合物【解析】选B。ATP在细胞中的含量很低，它有一个高能磷酸键极不稳定，水解时释放能量，同时获取能量时又可合成ATP，所以可以作为能量“通货”。ATP不是惟一释放能量的化合物，葡萄糖等众多有机物均能释放能量。第14页,共73页，2024年2月25日，星期天3.ATP分子在细胞内能释放能量与储存能量，从结构上看，其原因是()①腺苷很容易吸收能量和释放能量②第二个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合③第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离，远离A的高能磷酸键断裂，使ATP转化为ADP④ADP可以迅速地与磷酸基团结合，吸收能量形成远离A的高能磷酸键，使ADP转变成ATPA.①③B.②④C.③④D.①④第15页,共73页，2024年2月25日，星期天【解析】选C。从ATP分子结构简式可知，ATP分子中含有2个高能磷酸键。当在酶作用下水解时，远离腺苷A的那个高能磷酸键（第二个高能磷酸键）断裂，形成ADP和Pi（磷酸），并将储存的能量释放出来；当细胞内ATP含量过少时，ADP在另一种酶的作用下，接受能量，与一个磷酸结合，从而转化成ATP，此时接受的那部分能量则储存在远离腺苷A的那个高能磷酸键中。该键在一定条件下很容易断裂或重新形成，从而保证了细胞能量的持续供应。第16页,共73页，2024年2月25日，星期天4.（2010·正定高一检测）关于反应ATPADP+Pi（磷酸）+能量的叙述不正确的是（）A.上述过程中存在着能量的释放和储存B.所有生物体内ADP转化成ATP所需能量都来自细胞呼吸C.这一反应无休止地在活细胞中进行D.这一过程保证了生命活动的顺利进行【解析】选B。ATP是直接供能物质，它在生物体内含量较低，为了使生命活动正常进行，所以ATP与ADP不断地转化，能量不断地被储存和释放，而储存的能量在植物中可以来自呼吸作用也可来自光合作用。第17页,共73页，2024年2月25日，星期天5.下列现象会使ADP含量升高的是（）A.K+进入肾小管上皮细胞B.苯进入生物体细胞C.葡萄糖进入红细胞D.甘油进入小肠绒毛上皮细胞【解析】选A。解此类题，应从ATP和ADP之间相互转化的角度下手。ADP含量升高意味着ATP水解放能。K+进入肾小管上皮细胞是一个主动运输过程，该过程需要消耗能量，能量来自于ATP；B和D的过程属于自由扩散，不消耗能量；C过程是协助扩散，也不消耗能量。第18页,共73页，2024年2月25日，星期天6.（2010·哈尔滨高一检测）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.葡萄糖是直接供能物质D.ATP是直接供能物质【解析】选D。葡萄糖是能源物质，但不会使肌肉收缩，而ATP可以使肌肉收缩，说明ATP是直接供能物质，而葡萄糖不是。第19页,共73页，2024年2月25日，星期天7.ATP和ADP的相互转化可表示为：请结合所学知识，回答下列问题：（1）ATP的中文名称_____，结构简式为______，简式中的A代表_____，P代表_____，3个ATP含有_____个高能磷酸键。（2）上述反应中的酶Ⅰ和酶Ⅱ___（填“相同”、“不同”）。（3）在植物细胞内，形成ATP的生理过程有___________作用和______作用；在动物细胞内，形成ATP的生理过程为________作用。第20页,共73页，2024年2月25日，星期天【解析】（1）ATP是三磷酸腺苷，结构简式为A—P～P～P，A代表腺苷，P代表磷酸基团，每个ATP中含有2个高能磷酸键，所以3个ATP中含有6个高能磷酸键。（2）ATP与ADP可以相互转化，但不是可逆反应，因为两者中酶不同。（3）植物中产生ATP的过程为光合作用和呼吸作用，动物中只有呼吸作用产生ATP。答案:

（1）三磷酸腺苷A—P～P～P腺苷磷酸基团6（2）不同（3）光合呼吸呼吸第21页,共73页，2024年2月25日，星期天第22页,共73页，2024年2月25日，星期天第23页,共73页，2024年2月25日，星期天第24页,共73页，2024年2月25日，星期天第25页,共73页，2024年2月25日，星期天第26页,共73页，2024年2月25日，星期天第27页,共73页，2024年2月25日，星期天第28页,共73页，2024年2月25日，星期天第29页,共73页，2024年2月25日，星期天第30页,共73页，2024年2月25日，星期天【典例1】对“ATPADP+Pi+能量”的叙述中，正确的是A.①过程和②过程所需的酶都是一样的B.①过程的能量供各项生命活动利用，②过程的能量来自糖类等有机物的氧化分解C.①过程和②过程时刻发生，处于动态平衡之中D.ATP中的能量可来源于光能、热能，也可以转化为光能、热能第31页,共73页，2024年2月25日，星期天【思路点拨】解答本题可从以下三点分析：第32页,共73页，2024年2月25日，星期天【自主解答】选C。①过程为水解酶催化的水解反应，②过程为合成酶催化的合成反应，故A项错误。①过程释放的能量可供各项生命活动利用，②过程的能量来源于呼吸作用中糖类等有机物的氧化分解，在绿色植物中还可来源于光合作用吸收并转化的光能，故B项错误。生物体内ATP的水解与合成时刻发生，处于动态平衡之中，故C项正确。ATP中的活跃化学能可来源于光能，但不能来源于热能；ATP中的活跃化学能可以转变为光能、热能、机械能、电能等多种形式的能量。第33页,共73页，2024年2月25日，星期天【典例2】（2010·临沂模拟）在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能够说明的是①ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离②32P标记的ATP是新合成的③ATP是细胞内的直接能源物质④该过程中ATP既有合成又有分解A.①②③④B.①②④C.①②③D.②③④第34页,共73页，2024年2月25日，星期天【标准解答】选B。本题主要考查了ATP的结构及特性，分析如下：题干中没有信息支持“ATP是细胞内的直接能源物质”的观点。第35页,共73页，2024年2月25日，星期天第36页,共73页，2024年2月25日，星期天第37页,共73页，2024年2月25日，星期天【变式训练】（2010·广州高一检测）下列关于ATP的说法中，正确的是（）A.属于多肽类物质B.分子中含有三个高能磷酸键C.具有催化功能D.生命活动的直接供能物质

【解析】选D。ATP的中文名称为三磷酸腺苷，不属于肽类物质，分子中含有两个高能磷酸键，它是直接供能物质不具有酶所具有的催化功能。第38页,共73页，2024年2月25日，星期天第39页,共73页，2024年2月25日，星期天1.（2007·海南高考）下面关于ATP的叙述，错误的是（）A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布B.ATP合成所需的能量由磷酸提供C.ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸D.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化【解析】选B。ATP作为直接提供能量的物质，在需能的细胞结构中都有，ATP中的能量是由其他形式的能量转化而成的，不是由磷酸提供，ATP可以水解为腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸，ATP在正常细胞中的含量是处于动态平衡的状态。第40页,共73页，2024年2月25日，星期天2.（2010·宁波高一检测）如图表示的是ATP和ADP之间的转化，可以确定（）A.A为ADP，B为ATPB.能量1和能量2来源相同C.酶1和酶2是同一种酶D.X1和X2是同一种物质第41页,共73页，2024年2月25日，星期天【解析】选D。本题考查对ATP和ADP之间相互转化知识的理解和掌握。由图中能量的方向可以看出，A为ATP，B为ADP；能量1来自ATP中高能磷酸键的水解所释放的化学能，能量2在动物体内来自有机物氧化分解释放的化学能，在植物体内除来自有机物氧化分解所释放的化学能外，还可来自光能；酶1和酶2分别是水解酶和合成酶；X1和X2是同一种物质Pi。第42页,共73页，2024年2月25日，星期天3.（2010·宁德模拟）以下是有关生物体内ATP的叙述，其中正确的一项是（）A.ATP与ADP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.ATP与ADP的相互转化，使生物体内各项化学反应能在常温常压下快速顺利地进行第43页,共73页，2024年2月25日，星期天【解析】选A。活细胞中不停地进行代谢，所以ATP和ADP的相互转化就会不断的进行，ATP与ADP是两种不同的物质，并且ATP在生物体内含量较低，之所以能满足生命活动的需要就是因为ATP和ADP不断的相互转化，酶是能够保障生物体各项生物活动在常温常压下快速顺利地进行的必要条件。第44页,共73页，2024年2月25日，星期天4.（2010·广州高一检测）当其他条件均可满足时，20个腺苷和60个磷酸最多可以组成的ATP个数和ATP分子中所含的高能磷酸键个数是（）A.20个和30个B.20个和40个C.40个和40个D.40个和60个【解析】选B。20个腺苷与磷酸最多能合成20个ATP，60个磷酸与腺苷结合也最多形成20个ATP，每个ATP中含有两个高能磷酸键，所以有40个高能磷酸键。第45页,共73页，2024年2月25日，星期天第46页,共73页，2024年2月25日，星期天一、选择题（共5小题，每小题5分，共25分）1.关于人体细胞内ATP的描述，正确的是（）A.ATP主要在线粒体中产生B.它含有一个高能磷酸键C.ADP转变为ATP的过程是一个释放能量的过程D.细胞内储有大量的ATP，以供生理活动的需要【解析】选A。在人体中产生的ATP来自呼吸作用，它主要在线粒体中进行；ATP含有两个高能磷酸键；ADP合成ATP的过程需要外界提供能量；细胞内ATP的含量较低，作为直接供能物质，为了生命活动的直接需要也不可能大量储存，而是处于ADP与ATP相互转化的平衡中。第47页,共73页，2024年2月25日，星期天2.下列关于ATP的叙述，错误的是（）A.在植物和动物体内合成ATP的能量来源完全相同B.放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的部分能量储存于ATP中C.动物细胞内ATP形成的过程是由稳定的化学能转化为活跃的化学能的过程D.ATP是生物体进行生命活动的直接能源【解析】选A。ADP与Pi在有能量的情况下会形成ATP，在动物中能量来源于呼吸作用，它是葡萄糖分解释放的能量变成ATP中活跃的能量，在植物中能量来源于光合作用和呼吸作用。第48页,共73页，2024年2月25日，星期天3.关于ATP的叙述不正确的是（）A.ATP连续水解两次可以得到腺嘌呤核糖核苷酸B.ATP可以直接供给生物体生命活动所需的能量C.ATP的元素组成与脂肪相同的元素有C、H、OD.ATP的生成只有呼吸作用这一种方式【解析】选D。ATP是由腺嘌呤核糖核苷酸与两个磷酸组成的，组成元素为C、H、O、N、P。与脂肪相同的元素是C、H、O，ATP的生成不只来自呼吸作用，还可来自光合作用。第49页,共73页，2024年2月25日，星期天第50页,共73页，2024年2月25日，星期天4.（2010·聊城模拟）纯净的ATP呈白色粉末状，能溶于水。作为药品可以提供能量并改善患者新陈代谢。ATP片剂可以口服，注射液可供肌肉注射或静脉注射，现在还很难界定是不是兴奋剂，含量过高会对机体产生伤害。下列是有关ATP的一些认识，其中正确的是（）A.细胞内ATP和ADP的相互转化为可逆反应B.ATP分子中只有高能磷酸键中含有能量C.细胞内ATP的含量处于动态平衡中，对于构成生物内部稳定的供能环境具有重要意义D.ATP释放能量往往与某些放能反应相关联第51页,共73页，2024年2月25日，星期天【解析】选C。ATP与ADP的相互转化中物质是可逆的，但能量、条件、场所不同，所以不能称之为可逆反应，ATP中的高能磷酸键可以水解释放能量，其他的化学键中也含有能量，ATP释放能量时即产生ADP往往是与吸能反应紧密相连的。ATP是人体的直接供能物质但含量较低，之所以能够满足生命活动的需要就是因为它能够保持平衡。第52页,共73页，2024年2月25日，星期天第53页,共73页，2024年2月25日，星期天5.下列有关ATP的叙述，正确的是（多选）（）A.ATP是三磷酸腺苷的结构简式B.ATP的化学性质不稳定，但ATP和ADP时刻不停地转化，所以ATP的含量相对稳定C.细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系D.ATP水解释放的能量可用于生物发电、发光【解析】选B、C、D。三磷酸腺苷可以称为ATP，其结构简式为A—P～P～P，ATP中远离腺苷的高能磷酸键极不稳定，断裂时释放能量供其他生命活动所需，如用于生物发光、发电等，当形成时则由放能反应为之提供能量。所以ATP与ADP不断相互转化。第54页,共73页，2024年2月25日，星期天二、非选择题（共2小题，共25分）6.（12分）如图是有关ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图，据图完成下列问题：第55页,共73页，2024年2月25日，星期天（1）1分子ATP中含有____________个高能磷酸键。（2）图中的a、b分别代表______、___________。（3）c指_________________________。（4）在动物肌细胞中，进行②反应时，能量来自______。（5）①②反应进行时所需要的酶一样吗？为什么？_______________________________。（6）进行①反应时能量用于_________，进行②反应时能量用于_____，由此可见能量是_______，物质是__________。第56页,共73页，2024年2月25日，星期天【解析】（1）ATP的结构简式为A-P～P～P，故1分子ATP中含有2个高能磷酸键。（2）合成ATP时的能量来源，绿色植物来自于光合作用和呼吸作用的生理过程中，动物和人则来自于进行呼吸作用时有机物的氧化分解。（3）ATP水解释放的能量用于细胞的各项生命活动。（4）②反应为ATP的水解反应，释放的能量来自于储存在ATP中的高能磷酸键中的化学能。（5）由于酶具有专一性，对于不同的反应，所需酶的种类也不同。第57页,共73页，2024年2月25日，星期天（6）①反应为ATP的合成反应，其能量储存在ATP中。②反应为ATP的水解反应，释放的能量用于生物体的各项生命活动。在ATP与ADP的相互转化中，物质是可逆的，但能量不可逆。答案：（1）2（2）呼吸作用光合作用（3）生命活动（4）储存在ATP中的高能磷酸键中的化学能（5）不一样，因为①和②是两个不同的反应，而酶具有专一性（6）合成ATP各项生命活动不可逆的可逆的第58页,共73页，2024年2月25日，星期天7.（13分）在自然界中生物的发光现象普遍存在，生物通过细胞的生化反应而发光。请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。实验材料：萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干及其他实验所需材料。（1）实验步骤①配制不同浓度的ATP溶液，置于小烧杯中，贴上标签；②将_________分成若干等份，分别放入试管中，贴上标签；③在每支试管中加入_______________________；④观察发光现象并记录。第59页,共73页，2024年2月25日，星期天(2)实验现象预测及结论第60页,共73页，2024年2月25日，星期天（3）实验讨论①最可能的实验结果是哪一个？____________________。②萤火虫发光是________能转变成__________能的过程。【解析】本题是一个实验探究题，而不是一般的实验验证题。为了探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系，首先应配制一系列不同浓度的ATP溶液，随后将等量的荧光器晒干后研制的粉末放入上述溶液中，观察不同浓度ATP溶液中粉末的发光情况。实验现象有3种可能：①随ATP浓度升高，发光现象渐强，可说明荧光强度与ATP浓度成正比。第61页,共73页，2024年2月25日，星期天②随ATP浓度升高，发光现象渐弱，可说明荧光强度与ATP浓度成反比。③随ATP浓度升高，发光现象无变化，可说明荧光强度与ATP的浓度无关。实验最可能的结果是①，萤火虫发光是ATP中活跃的化学能转变成光能的过程。答案：（1）②荧光器粉末③等量不同浓度的ATP溶液（2）①成正比②渐弱成反比③随ATP浓度升高，发光现象无变化（3）①第①种结果②ATP中活跃的化学光第62页,共73页，2024年2月25日，星期天当你品尝各种美味佳肴时，你不得不感谢三磷酸腺苷（ATP）这种化学物质。新的研究显示，ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。据以上信息我们不能推出的结论是（）A.ATP与能量供应有关B.作为信息分子的ATP不能提供能量C.ATP也可作为信息传递分子D.神经细胞膜外表面可能有ATP的受体第63页,共73页，2024年2月25日，星期天【解析】选B。ATP是直接供能物质，而新的研究表明ATP在味道信息传递中起关键作用，说明ATP还可以作为信息传递分子，在神经细胞膜上有其受体来接受ATP中的相关信息。在此过程中不能得出ATP是否提供能量的结论。第64页,共73页，2024年2月25日，星期天第65页,共73页，2024年2月25日，星期天1.萤火虫尾部发光，是荧光素接受ATP中的能量后，将化学能转化成光能所致，这个化学能来自中的哪些磷酸键（）A.①②③B.②C.①D.③【解析】选D。此题考查ATP结构与功能的关系。ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，中的③很容易水解，放出大量的能量供生命活动利用。第66页,共73页，2024年2月25日，星期天2.关于ATP和ADP相互转化的叙述，正确的是（）A.ATP和ADP相互转化是一种可逆反应B.细胞可以利用热能将ADP转化为ATPC.ATP转化成ADP时，所有的高能磷酸键都断裂D.动植物、细菌和真菌的细胞内都是以ATP作为能量“通货”的，说明了生物界具有统一性【解析】选D。ATP和ADP之间的相互转化从物质上看是可逆的，但能量、酶、场所等均不可逆；细胞可利用分解有机物释放的化学能和光能将ADP转化为ATP，但不能将热能转化生成ATP；ATP转化成ADP时，只有远离腺苷的那个高能磷酸键断裂；ATP作为细胞内的能量“通货”，反映了生物界的统一性。第67页,共73页，2024年2月25日，星期天3.下列有关ATP的叙述正确的是()A.一分子ATP彻底水解后得到三分子磷酸基团、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤B.纯净的ATP呈白色粉末状，能够溶于水，但制成的药剂只能注射不能口服C.细胞内ATP的含量处于动态平衡之中，对于构成生物体内部稳定的供能环境具有重要意义D.叶肉细胞只能通过光合作用形成