1、第2节 细胞的能量“通货”ATP,第5章 细胞的能量供应和利用,目标导读 1.分析ATP的分子结构，了解ATP的结构特点。 2.结合ATP和ADP的相互转化示意图，概述二者之间的关系。 3.结合教材图示，举例说明ATP的利用。 重难点击 ATP和ADP的相互转化及其意义。,课堂导入 方式一 “银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天 阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”让我们重温唐 代诗人杜牧这首情景交融的诗作秋夕。可是大 家想过没有：(1)萤火虫为什么要发光呢？(吸引异性来交尾) (2)萤火虫的发光需要能量吗？(需要) (3)我们知道，糖类、脂肪和蛋白质都储存着能量，这些物质能为萤火虫发光直接提供能量
2、吗？(不能) 研究表明能为萤火虫发光直接提供能量的是ATP，这节课我们就来了解ATP。,方式二 纯净的ATP是一种白色粉末，能溶于水，ATP片剂可以口服，注射液可静脉注射或肌肉注射，主要用于辅助治疗肌肉萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等疾病。这节课我们就来了解ATP的有关知识。,一、ATP的结构与功能,二、ATP和ADP的相互转化以及ATP的利用,内容索引,当堂检测,一、ATP的结构与功能,1.中文名称： 。 2.结构简式：APPP。其中“A”代表 ，“P”代表_，“”代表 。,基础梳理,三磷酸腺苷,腺苷,磷酸,基团,高能磷酸键,ATP的结构特点可用“一、二、三”来记忆，即一个腺苷，二个高能磷酸键，
3、三个磷酸基团。,方法技巧,3.特点 (1)高能量：ATP水解释放的能量多达 kJ/mol，是细胞内的一种。 (2)不稳定：ATP分子中 的那个高能磷酸键很容易水解，释放能量。 (3)ATP在细胞内含量 ，但转化是十分迅速的。 4.功能：是细胞生命活动的 物质。,30.54,高能磷酸化合物,远离A,很少,直接能源,下图是ATP的组成，据图分析：,问题探究,1.ATP的组成元素有哪些？含有几个磷酸基团？几个高能磷酸键？,答案,答案 ATP的组成元素为C、H、O、N、P。含有3个磷酸基团。2个高能磷酸键。,2.ATP中的“A”、“T”和组成DNA中的 “A”、“T”含义相同吗？,答案 不同。ATP中
4、的“A”指的是腺苷，包括腺嘌呤和核糖；“T”的含义是3。DNA中的“A”只是指腺嘌呤，“T”是指胸腺嘧啶。,3.ATP彻底水解会得到哪些成分？,答案,答案 ATP彻底水解会得到腺嘌呤、核糖和磷酸。,4.ATP和RNA在组成成分上有怎样的联系？,答案 ATP去掉两个磷酸基团后形成的结构是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一。,1.关于ATP的化学组成的说法中，正确的是 A.ATP和核酸共有的元素是C、H、O、N、P B.ATP中的A表示腺嘌呤 C.含有三个高能磷酸键 D.含有腺嘌呤和脱氧核糖,拓展应用,答案,解析,解析 组成ATP的化学元素有C、H、O、N、P。1分子腺嘌呤、1分子核糖和
5、3分子磷酸组成ATP，其中含有两个高能磷酸键，A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。,2.下图表示ATP的结构，其中表示高能磷酸键的是A. B. C. D.,答案,解析,解析 高能磷酸键位于磷酸基团之间，图中位置表示高能磷酸键。,二、ATP和ADP的相互转化以及ATP的利用,1.ATP与ADP的相互转化,水解,合成,基础梳理,释放,吸收,呼吸,光合,动态平衡,2.ATP的利用 (1)利用ATP的实例,主动运输,吸能,(2)ATP是细胞内流通的能量“通货”,吸能反应：一般与ATP的水解相联系 放能反应：一般与ATP的合成相联系,化学反应中的能量变化与ATP的关系,能量通过 在吸能反应和放能反应之间循环
6、流通。,ATP分子,问题探究,在活细胞中，下图中的循环过程永不停止地进行着。请运用所学知识，分析回答ATP和ADP循环中的有关问题：1.在绿色植物的叶肉细胞内，与相应的生理活动有哪些？,答案,答案 光合作用和细胞呼吸。,2.A1和A2分别起什么作用？二者相同吗？,答案,答案 二者不相同。A1催化ATP的合成，是合成酶；A2催化ATP的水解，是水解酶。,3.动物细胞中，能量E1的来源是什么？,答案 来自于呼吸作用中糖类等有机物氧化分解释放的能量以及其他一些高能磷酸化合物的分解。,4.中能量E2的去向有哪些？,答案 转化为其他各种形式的能量，用于生物的各项生命活动。,合成ATP的能量来源于光合作用
7、和细胞呼吸，ATP水解释放出的能量用于各种生命活动，因此该转化过程中，物质是重复利用的，能量不可逆；又由于两个过程的酶不同，场所不完全相同，所以ATP与ADP在细胞内的转化过程不是可逆反应。,知识整合,3.下列有关“ATP ADPPi能量”的叙述中，正确的是 A.反应向左进行和向右进行时所需的酶是一样的 B.反应向右进行时释放能量，向左进行时储存能量 C.两个过程是可逆反应 D.植物细胞和动物细胞中发生这种反应的生理过程都一样,拓展应用,答案,解析,解析 分析时应从以下两方面入手：(1)生物体进行的“ATP ADPPi能量”的过程和“ADPPi能量 ATP”的过程是两个截然不同的生理过程，它们
8、发生的场所、所需的酶是不同的，也正是因为两个过程是在不同的场所、不同酶的作用下完成的，所以两个过程不是可逆反应，故A、C两项错误。 (2)植物细胞可以通过光合作用产生ATP和消耗ATP，也可以通过细胞呼吸产生ATP，而动物细胞不能进行光合作用，故D项错误。,4.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，刺激肌肉不收缩；向同一条肌肉上滴ATP溶液，刺激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不是能源物质 C.葡萄糖是直接能源物质 D.ATP是直接能源物质,答案,解析 根据题意“向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液，刺激肌肉不收缩”说明葡萄糖不能直
9、接提供能量；“向同一条肌肉上滴ATP溶液，刺激肌肉很快就发生明显的收缩”说明ATP是直接能源物质。,解析,生物体中与能量有关的物质 (1)直接能源物质ATP。 (2)主要的能源物质糖类。 (3)主要的储能物质脂肪。 (4)植物特有的储能物质淀粉。 (5)动物特有的储能物质糖原。 (6)最终能量来源太阳能。,课堂小结,APPP,ATP ADP+Pi+能量,当堂检测,1.ATP中含有的化学元素与下面哪种物质含有的化学元素种类相同 A.纤维素 B.核酸 C.脂肪 D.蛋白质,答案,解析,2,3,4,5,1,解析 ATP与核酸均由C、H、O、N、P五种元素组成。,2.ATP形成ADP时最先断裂的是 A
10、.腺苷与磷酸的结合键 B.两个高能磷酸键 C.靠近腺苷的那个高能磷酸键 D.远离腺苷的那个高能磷酸键,答案,解析,2,3,4,5,1,解析 ATP分解为ADP的过程中，最先断裂的是远离腺苷的那个高能磷酸键。,3.下列生理过程中不需要消耗ATP的是 A.在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.神经冲动的传导,解析 在肺泡表面进行气体交换时，气体进出细胞的方式是自由扩散，不需要消耗能量。,答案,解析,2,3,4,5,1,4.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的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端“P”已带上放射性标记，该现象不
11、能说明 A.ATP中远离“A”的“P”容易脱离 B.部分32P标记的ATP是重新合成的 C.ATP是细胞内的直接能源物质 D.该过程中ATP既有合成又有分解,答案,解析,2,3,4,5,1,解析 短时间内ATP的末端“P”被标记，说明远离“A”的“P”容易脱离与重新合成；ATP含量变化不大，但有新的ATP生成，所以ATP既有消耗也有合成；题干中的实验未涉及ATP的利用，所以不能说明ATP是直接能源物质。,5.如图是三磷酸腺苷的分子结构，请回答下列问题： (1)ATP的结构简式为_，图中虚线部分的名称是_。 (2)一分子ATP可以看作是由_个磷酸分 子、_个核糖分子和_个腺嘌呤缩合 而成的。 (3)ATP水解为ADP是指ATP分子中远离 A的_水解，水解时释放的能 量是生物体进行_、_和_等生命活动所需能量的直接来源。,2,3,4,5,1,答案,APPP,腺苷,3,1,1,高能磷酸键,肌细胞收缩,大脑思考,细胞的主动运输,本课结束,
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