52细胞的能量“货币”ATP（课件精讲）-高一生物课件精讲习题精练

第2节细胞的能量“货币”ATP

名师精品铸造

新人教版必修一《分子与细胞》实验·探究

莹火虫发光的直接能源物质是葡萄糖还是ATP？实验材料：将离体荧光虫发光器研磨成粉末，然后制成荧光素试剂实验试剂：蒸馏水、葡萄糖溶液、ATP注射液等实验工具：烧杯、量筒、试管、玻璃棒等请同学们分组讨论完成实验探究？(用简笔画图示并配文字说明)实验·探究实验·探究AB蒸馏水2mlATP注射液2ml从A、B、C试管的实验现象中你得出的结论是?ATP能为萤火虫的发光直接提供能量，而葡萄糖不能C葡萄糖溶液2mlABC实验结果加入等量的荧光素试剂ATP与ADP可以相互转化ATP的利用考点一ATP是一种高能磷酸化合物目录CONTENTS考点二考点三自主阅读P86页第三自然段，讨论完成以下问题（理解后记忆）1、中文名称2、元素组成3、结构简式如何书写？4、简式中A、P、—、～分别代表什么？5、A具体指什么结构，包含哪几部分，跟我们以前学过的A有什么区别？6、ATP中的能量储存在哪儿？7、为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？1ATP的结构~~组成元素C、H、O、N、P化学组成1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基团结构简式A－P~P~P腺苷(A)腺苷一磷酸（AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷三磷酸（ATP）结构特点远离腺苷的特殊的化学键易水解，释放出能量，也可以接受能量而重新形成只有两个特殊的化学键RNA基本单位之一

(腺嘌呤核糖核苷酸)

中文名称腺苷三磷酸2ATP的功能：是驱动细胞生命活动的直接能源物质。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。ATP不是唯一的直接能源物质，除ATP外，还有UTP、GTP和CTP。UTP是由一个尿嘧啶、一个核糖、三个磷酸连接而成的；GTP是由一个鸟嘌呤、一个核糖、三个磷酸连接而成的；CTP是由一个胞嘧啶、一个核糖、三个磷酸连接而成的。每个分子去掉两个磷酸基团后都是构成RNA的基本单位，它们的关系如下图所示：这四种物质中，ATP是生物体的直接能源物质，当人体在运动、吸收氨基酸、葡萄糖等营养物质时都会消耗ATP，ATP是能量“货币”。GTP可用于合成蛋白质，CTP可用于合成脂质，UTP可用于合成多糖。另外，ATP中的核糖若改变为脱氧核糖，就转变为dATP(脱氧腺苷三磷酸)。ATP拓展：3ATP的供能机理A—P~P~P这种化学键不稳定两个相邻磷酸基团都带负电荷而相互排斥末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势具有较高转移势能1molATP水解释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。ATPADP+Pi+能量酶其他分子其他分子发生变化ATP水解的过程就是释放能量的过程结合探究活动一·构建ATP模型腺嘌呤核糖磷酸基团请尝试构建ATP的模型腺嘌呤核糖PA—P~P~P1.下列图示能正确表示ATP的是A.B.C.D.√ATP的分子结构式可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，P代表磷酸基团，正确的连接方式为A项。2.下列关于ATP分子的叙述，正确的是A.A表示腺嘌呤，P表示磷酸基团B.ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素C.1molATP水解，释放出30.54kJ的能量来自两个特殊化学键的断裂D.T表示胸腺嘧啶，因而ATP的结构与核苷酸很相似√ATP与ADP可以相互转化ATP的利用考点一ATP是一种高能磷酸化合物目录CONTENTS考点二考点三探究活动二·ATP水解ATP我相当脆弱，水解时容易断裂ADP核糖PPP腺嘌呤~~尝试写出ATP水解和生成的反应式。核糖PP腺嘌呤~~1ATP转化成ADP的过程

水解酶A–P～P～PA–P～P+Pi+

能量ADP腺苷二磷酸不稳定,易断裂,也易形成2ADP转化成ATP的过程绿色植物呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+

能量ATP合成酶动物和人、真菌和大多数细菌教材隐性知识(1)源于必修1P87“图5－4”：①ATP与ADP的相互转化

(填“是”或“不是”)一个可逆反应。分析原因：_________________________________________________________________________。②人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5kg的ATP转化为ADP释放能量，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因：_____________________________________________________________。不是从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量的来源等方面来看是不可逆的ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化，并且处于动态平衡之中(2)源于必修1P89“拓展应用”：在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为能量“货币”的，由此说明：_______________________________________________________。生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源ATP与ADP可以相互转化ATP的利用考点一ATP是一种高能磷酸化合物目录CONTENTS考点二考点三问：你能补充其他ATP利用的实例吗？萤火虫发光电鳐放电运动大脑思考★ATP水解释放的能量

用于各项生命活动糖类、脂肪等有机物储存有大量的能量，但不能被直接利用。ＡＴＰ储存的能量相对来说少，但能被直接利用。能量≈≈流通理解：ATP是细胞的能量“货币”（直接能源）放能反应吸能反应①细胞中的放能反应与ATP合成相联系。②细胞中的吸能反应与ATP水解相联系。③能量通过ATP分子在吸能反应放能反应之间流通。ATP与ADP相互转化是细胞中吸能反应和放能反应的桥梁1.ATP是一种高能磷酸化合物2.ATP和ADP相互转换ATPADP+Pi+能量ATP合成酶ATP水解酶3.ATP的利用细胞的能量“货币”课堂小结3.判断正误(1)ATP是细胞内主要的能源物质(

)(2)ATP由1个腺嘌呤和3个磷酸基团构成(

)(3)ATP是高能磷酸化合物，含3个特殊化学键，其中末端的磷酸基团具有较高的转移势能(

)×××(4)吸能反应伴随着ATP的合成，放能反应伴随着ATP的水解(

)(5)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡(

)(6)载体蛋白磷酸化不会使其空间结构发生变化(

)×××3.下列有关ATP的叙述中，不正确的是A.ATP的合成一般与放能反应相联系B.ATP中的能量可以来源于光能、化学能C.细胞内各种吸能反应一般需要消耗ATPD.“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”√4.如图是细胞内ATP与ADP相互转化的示意图，请据图回答下列问题：(1)在人体内，图示左侧的能量来自_____作用，右侧的能量用于_________(举一例)。呼吸大脑思考(2)在绿色植物体内，图示左侧的能量来自_____作用和_____作用。呼吸光合(3)从图中可知，在适宜的温度和酶的作用下，ADP转变成ATP时还需要的条件是__________。将ADP转化为ATP的图示改写成反应式的形式_______________________。能量和PiADP＋能量(4)经测定，正常成年人静止状态下24h将有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2～10mmol/L，为满足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是___________________________________________________________。细胞内ADP、ATP的总量很少，为满足细胞的能量需要，ATP和ADP的相互转化在细胞内时刻不停地发生且处于动态平衡之中。ATP和ADP的这种相互转化时刻不停地发生且处于动态平衡之中

《秋夕》

—杜牧银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星。1、萤虫发光的生物学意义是什么？相互传递求偶信号，以便繁衍后代。2、萤火虫体内有特殊的发光物质吗？腹部后端细胞内有荧光素。3、萤火虫发光需不需要能量呢？需要，且有能量转换一、概念检测1.能准确表示ATP中三个磷酸基团之间以及磷酸基团和腺苷之间关系的结构简式是（）A.A—P—P~PB.A—P~P~PC.A~P~P—PD.A~P~P~P2.下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是（）A.脂肪酸B.氨基酸C.腺苷二磷酸D.腺苷三磷酸DB练习与应用（P89）3.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ADP和磷酸D.正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定B4.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是（）A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率C练习与应用（P89）二、拓展应用1.就细胞中的吸能反应和放能反应各举出一个实例，并说明这些实例分别与ATP和ADP的相互转化有什么关系。吸能反应,如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应需要消耗能量,是吸能反应,这一反应所需要的能量是由ATP水解为ADP时释放能量来提供的。放能反应,如丙酮酸的氧化分解能够释放能量,是放能反应。这一反应所释放的能量除以热能形式散失外,还用于ADP转化为ATP的反应,储存在ATP中。练习与应用（P89）二、拓展应用2.同样是能源物质，ATP与葡萄糖具有不同的特点。请你概括出ATP具有哪些特点。在储存能量方面,ATP同葡萄糖相比具有以下两个特点，一是ATP分子中含有的化学能比较少,一分子ATP转化为ADP时释放的化学能⼤约只是一分⼦子葡萄糖的1/94;二是ATP分子中所含的是活