【金识源】高中生物5.2细胞的能量“通货”ATP学案新人教版必修1

1、名校名 推荐5.2细胞的能量“通货” ATP学习目标知识与技能1 、ATP的化学组成和特点。2、ATP的分子简式。3、ATP在能量代谢中的作用。过程与方法分析比较生物体生命活动中ATP生成和消耗特点，总结其规律。情感态度与价值观通过 ATP与 ADP相互转化关系的学习，培养学生的辩证思维能力。学习重点1、 ATP化学组成的特点及其在能量中的作用。2、 ATP与 ADP相互转化。学习难点ATP与 ADP相互转化。课前预习使用说明与学法指导1、 依据学习目标进行预习，完成以下内容。2、 用红笔做好疑难标记，以备讨论。知识准备1、能源物质有哪些。2、腺嘌呤核糖核苷酸的结构。教材助读1、写出 ATP（

2、三磷酸腺苷）的分子结构，并标出所有符号代表的意义。2、 ATP 中的两个磷酸基团之间（P 和 P 之间）用“”表示的化学键是_。其水解过程中，释放的能量是一般共价键的_倍以上（如ATP水解生成ADP和磷酸时，释放的能量多大30.54KJ/mol ，而6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖和磷酸时，释放的能量只有13.8kJ/mol）。含有高能磷酸键的化合物统称为_ 。3、 ATP 中 _ （哪个）高能磷酸键，在一定条件下容易水解生成_ 和_放出能量，生成的两者_（容易 / 难以）再捕获能量重新生成ATP。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

3、的 ATP发生转化。4、 ATP与 ADP的相互转化：ATP_ _ _（注意条件）5、 ATP水解时放出的能量可用于_ _、_ 和 _。6、 ATP在细胞内的含量是_ 的，但 ATP在细胞内的转化是_的。7、对人和动物来说，ADP转化成 ATP所需能量，来自_作用，对绿色植物来说，ADP转化成 ATP所需能量，来自_ 和 _ 。8、ATP作为直接能源物质，水解后可用于各种生命活动，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。预习自测1、在 ATP分子中很容易断裂和重新形成的化学键是()A靠近腺苷的高能磷酸键B

4、腺苷与相邻磷酸基之间的键C远离腺苷的高能磷酸键D以上三键2、运动员在百米赛跑时，为骨骼肌细胞直接提供能量的物质是()1名校名 推荐A葡萄糖B脂肪CATPD蛋白质3、 ATP在细胞中能够释放能量和储存能量，从其化学结构看原因是()腺苷很容易吸收能量和释放能量第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离，第二个高能磷酸键断裂，使ATP转变成 ADP；反之，亦容易形成ATP ADP可以在酶作用下迅速与一分子磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使ADP转变成 ATPABC.D课内探究问题探讨一、 ATP的结构小组讨论回答下列问题：概述ATP的分子组成，结构简式及特点【经典回

5、眸】 在下列四种化合物的化学组成中，“” 中所对应的含义最接近的是()A和B和C和 D和答案： D【变式训练】 1.ATP 在细胞中能够释放能量和储存能量，从其化学结构看， 原因是（）腺苷很容易吸收能量和释放能量第 三个高能磷酸键很容易断裂和再结合第三个磷酸基团很容易从 ATP上脱离（即第二个高能磷酸键断裂） ，使 ATP转变成 ADP，同时释放能量 ADP可以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合， 吸收能量形成第二个高能磷酸键，使 ADP转变成 ATP1.B. C.D.问题探讨二、ATP 与 ADP的相互转化小组讨论回答下列问题：ATP和 ADP的相互转化过程是不是可逆反应，为什么？【经典回眸】

6、对于反应式式ATPADP+Pi+能量的说法正确的是（）A能量是可逆的B物质和能量都是可逆的C物质是可逆的，能量不可逆D两者均是不可逆的【解析】 ADP和 Pi 是合成 ATP的原料， 也是 ATP分解的产物， 故从转换式中的物质来看是可逆的。而从能量方面来分析， ATP 合成所需要的能量主要来自生物体呼吸作用所释放出来的一部分能量，绿色植物还可来自叶绿体色素吸收的太阳能；而ATP分解，由高能磷酸键断裂释放出的能量用于各项生命活动，如物质吸收和合成、细胞分裂、动物肌肉收缩、转化为生物电能等，这些能量最终以热能的形式耗散，生物体无法再加以利用。2名校名 推荐答案： C【变式训练】2、关于新陈代谢与

7、酶、ATP的关系，描述错误的是()A酶的种类具有物种差异性，而ATP 却无物种差异性B酶、 ATP都与新陈代谢密切相关，但两者的合成毫无关系C ATP是保证新陈代谢正常进行的能源物质D酶能促使新陈代谢正常进行问题探讨三、ATP 中能量的利用小组讨论回答下列问题：为什么ATP被称为细胞内能量转换的“中转站”？【经典回眸】瑞典生物化学家泰奥雷尔通过对酶的研究，发现有机体在有氧条件下利用营养物质以产生有机体可利用能量的方式，并因此获得1955 年诺贝尔生理学或医学奖。下列有关叙述中，不正确的是（）A生物体中能供给能量的营养物质主要包括糖类、脂肪和蛋白质B直接供给生物体生命活动的能源物质是ATPC A

8、TP与 ADP的相互转化，使生物体内的各项化学反应能在常温常压下快速而又顺利地进行D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答案： D【变式训练】 3、一般情况下，生物体的主要能源物质、直接能源物质、储备能源物质、根本能量来源依次是A糖类、太阳能、蛋白质、脂肪B ATP、太阳能、糖类、脂肪C糖类、 ATP、脂肪、太阳能D太阳能、糖类、ATP、蛋白质质疑探究植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以 ATP作为能量通货的，这是否也说明生物界的统一性？这对你理解生命的起源和生物的进化有什么启示？归纳总结一、 ATP的结构及功能： 1 、ATP 的分子结构简式2、 A、T、 P、

9、 的含义3、ATP的生理功能二、 ATP 的利用（为各项生命活动提供能量）1 、主动运输2、生物发电、发光3、肌肉收缩4、合成物质5 、神经活动三、 ATP与 ADP可以相互转化1 、 ATP的再生途径2、 ATP与 ADP相互转化的原因（意义）知识网络图3名校名 推荐当堂检测1荧火虫尾巴会发光，这是因为其尾部细胞里含有荧光素等物质，这些物质能利用下列哪项而发光A光能B热能C有机物质D ATP2 ATP分子中具有高能磷酸键，“高能磷酸键”中高能指的是A键能高B活化能高C水解时释放的自由能高D ABC全是3高等植物体内产生ATP分子的生理过程有A呼吸作用、渗透作用B呼吸作用、蒸腾作用C光合作用、

10、主动运输D光合作用、呼吸作用4活细胞内进行生命活动所需要的能量直接来自A ATP的水解B葡萄糖的水解C淀粉的水解D脂肪的水解5关于 ATPADP+Pi+ 能量的反应式叙述中，不正确的是A 上述过程存在能量的释放和贮存B生物体内ADP转变成 ATP所需的能量均来自呼吸作用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课后反思课后训练课后 p90 第 1、 2、3 题，练习册第五章第二节。4名校名 推荐5.2 细胞的能量“通货”ATP答案预习自测CCCAD课内探究问题探讨一提示：ATP 是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式为A P PP，其中 A表示腺苷， P 表示磷酸基团 ,表示

11、高能磷酸键。一分子ATP中含有 3 个磷酸基团，2 个高能磷酸键，其中远离腺苷的那个高能磷酸键极容易水解和形成，以保证能量及时持续供应；ATP 若去掉两个磷酸基团之后是构成RNA的基本单位之一腺嘌呤核糖核苷酸。ATP、 ADP、 AMP等的结构简式如图：问题探讨二提示： ATP与 ADP的相互转变可以用下列反应式表示ADP Pi能量ATP有人认为 ATP与 ADP的相互转变关系是一种可逆反应理由是存在可逆符号“”。根据化学中讲到的可逆反应特点：无论正逆反应都能在同一条件下同时进行可知，可知上述反应不是可逆反应，原因是：从反应条件上看：ATP 的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶而AT

12、P的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶，由酶的专一性可知上述反应的条件是不相同的。从 ATP合成与分解的场所上看：ATP合成的场所所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；而 ATP分解的场所有细胞膜 ( 供主动运输消耗的能量 ) 、叶绿体基质 ( 将 ATP 中的能量释放出来储存在合成的有机物中 ) 、细胞核 (DNA 复制和 RNA合成所消耗的能量 ) 等。因此，其合成与分解的场所不尽相同。显然上述反应并不是同时进行的。从能量上看： ATP，水解的能量是储存在高能磷酸键内的化学能，释放出来后供各种生命活动利用不能再由 Pi 和 ADP形成 ATP而储存；而合成 ATP 的能量主要是有机物中

13、的化学能和太阳能，因此，反应的能量来源是不同的；反应中的能量流向是不可逆的。综上所述， ATP和 ADP的相互转化是不可逆的。 体内的过程应判断为 “物质是可逆的 能量是不可逆的，且酶也是不相同的” 。问题探讨三提示：生物体内能量的转化和传递过程，ATP 是一种关键的物质。 ATP 是生物体内直接提供可利用能量的物质，是细胞内能量转换的“中转站” 。各种形式的能量转换都是以 ATP 为中心环节的。 生物体内由于有各种酶 作为生物催化剂， 同时又有 细胞中生物膜系统的存在，因此 ATP中的能量可以直接转换成其他各种形式的能量，用于各项生命活动。这些能量形式主要有以下几种：5名校名 推荐1、机械能。生物体内的细胞以及细胞内各种结构的运动都在做功所消耗的就是ATP水解释放出的能。例如 纤毛和鞭毛的摆动、肌细胞的收缩、 细胞分裂期间染色体的运动等。2、电能。生物体内神经系统传导冲动和某些生物能够产生电流所消耗的就是电能。电能也是由ATP所提供的能量转换而来的。3、渗透能。如细胞的主动运输逆浓度梯度做功消耗的能量叫做渗透能渗透能也是来自 ATP。4、化学能。生物体内物质的合成需要化学能小分子物质合成大分子物质时必须有直接或间接的能量供应。另外物质在分解的开始阶