《高中生物第五章细胞的能量供应和利用第2节细胞的能量“通货”-atp课件新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物第五章细胞的能量供应和利用第2节细胞的能量“通货”-atp课件新人教版（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章,细胞的能量供应和利用,第2节 细胞的能量“通货”ATP,自 主 学 习,一、ATP的结构 1写出ATP的名称与简式,三磷酸腺苷,APPP,腺苷,核糖,磷酸基团,高能磷酸键,2结构特点 (1)高能量：ATP是一种_，含有两个_。 (2)不稳定：在有关酶的催化作用下，_易水解，释放出大量能量。,高能磷酸化合物,高能磷酸键,远离腺苷的高能磷酸键,二、ATP与ADP的相互转化 1反应式：_。 2原因：ATP中_。 3特点：时刻不停地发生并且处于_之中。,远离A的高能磷酸键容易断裂与形成,动态平衡,4能量的来源与去路：,三、ATP的作用 1列举利用ATP的实例,ATP的水解,ATP的合成,ATP
2、分子,1ATP中去除两个磷酸基团后是构建哪种物质的基本单位？ 提示：RNA。 2人们不论在运动时还是休息时，细胞内时刻进行着ATP与ADP的相互转化，这种转化属于可逆反应吗？ 提示：不属于，所需酶及场所等不同。 3细胞内的所有生命活动都需要ATP直接提供能量吗？举例说明。 提示：不是，如自由扩散等。,？思考,1ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸。( ) 2人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。( ) 3ATP能够及时转化成ADP，这有效地保证了细胞内能量的供应。( ) 4ATP在细胞内含量并不高，活细胞都能产生ATP，也都会消耗ATP。( ) 5ATP含有3个高能磷酸键，但
3、是只有一个高能磷酸键会发生断裂。( ),判断题,6ATP中的A不代表腺嘌呤，当再脱去两个磷酸根后，形成的物质为RNA的基本单位之一。( ) 7酶的合成需要ATP供能，此ATP来自于光合作用和呼吸作用。 ( ) 8酶的催化反应都需要消耗ATP。( ) 9ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。( ) 10活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行。( ),新 知 解 读,1ATP的分子组成,知识点1 ATP的结构和生理功能,2ATP的生理功能 细胞代谢所需的能量绝大多数是由细胞内的ATP直接提供的。ATP是细胞代谢所需能量的直接来源。 3ATP的结构与功能的相互关系 (1)ATP的结构特点保证
4、了细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP中远离腺苷的高能磷酸键容易水解和形成，可保证ATP数量的相对稳定和能量的持续供应。 (2)ATP在供能中处于核心地位，许多能源物质需转化为ATP才能为生命活动供能。在生命活动中，ATP中的能量可转化为不同形式的能量。,DNA和RNA的组成中的A表示腺嘌呤这种碱基，而在ATP中A代表的是腺苷，即核糖与腺嘌呤的组合体。 每个ATP分子中只含有2个高能磷酸键()，其中只有远离腺苷的高能磷酸键易断裂或合成。,知识贴士,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个数和所有ATP分子中所含的高能磷酸键个数是( ) A20个和30个 B20个和
5、40个 C40个和40个 D40个和60个 解析 每个ATP分子含有1个腺苷，3个磷酸基团，2个高能磷酸键。所以20个腺苷和60个磷酸共可以组成20个ATP，共含40个高能磷酸键。,典题 1,B,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，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ATP A B C D,C,解析 解该题，要熟悉ATP的结构简式：AP
6、PP，其简式中含有两个高能磷酸键，并非三个；在酶作用下，远离腺苷的高能磷酸键断裂，形成ADP和Pi(磷酸)，该键又可在接受能量的时候，加上一分子磷酸再次形成ATP。在这里，高能磷酸键的断裂和再形成，保证了能量的释放和储存。,知识点2 ATP和ADP可以相互转化,图示2：,解读： (1)光合作用和呼吸作用等放能反应与ATP的合成相联系，呼吸作用中释放的能量一部分储存在ATP中，另一部分以热能的形式散失。 (2)主动运输等吸能反应与ATP的分解相联系，所以ATP是直接供能物质。 (3)ATP在生物体内含量很少，又不断通过各种生命活动大量消耗，但ATP在细胞内的转化十分迅速，从而使细胞中的ATP总是
7、处于一种动态平衡之中。,2ATP与ADP的相互转化是不可逆的过程 综上所述，ATP和ADP相互转化的过程应判断为“物质是可逆的，能量是不可逆的”或解释为“物质是可以循环利用的，能量是不能循环的”。,不要因为ATP是细胞中的直接能源物质就误认为细胞中的ATP含量很高，细胞内ATP的含量并不高，ATP可以与ADP迅速地相互转化，满足机体的能量需要。,知识贴士,以下是对生物体内ATP的有关叙述，其中正确的一项是( ) AATP与ADP的相互转化，在活细胞中其循环是永无休止的 BATP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 DATP与ADP的相
8、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 解析 ATP与ADP并不是同一种物质；ATP在细胞中含量很少；酶的催化作用使各种化学反应快速顺利地进行。,典题 2,A,C,解析 人体细胞中，过程表示ATP的水解，能量来自ATP中远离腺苷的高能磷酸键的断裂，ATP分解后释放的能量用于各项生命活动的进行；过程表示ATP的合成过程，人体内生成ATP的能量主要来自有机物的氧化分解。,指 点 迷 津,一、ATP和ADP的相互转化是不可逆的 1ATP与ADP的相互转化的比较,2ATP与ADP的转化式的含义 细胞内ATP与ADP的循环过程，并不表示化学上的可逆反应。 (1)从反应条件上看：ATP
9、的水解属于水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；而ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。由于酶具有专一性，因此，二者反应条件不同。 (2)从反应场所上看：ATP合成的场所为细胞质基质、线粒体和叶绿体；而ATP分解的场所较多。因此，ATP的合成场所与分解场所不完全相同。 (3)从能量来源上看：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能；而合成ATP的能量主要来源于化学能和光能，即二者的能量来源不同。 提示：判断一个化学反应是不是可逆反应，不仅要看反应物和生成物是否相同，还要看反应的条件、场所是否相同。,下列有关“a.ATPADPPi能量”和“b.ADPPi能量ATP”，的反应
10、的叙述中，正确的是( ) a、b反应过程分别表示能量的释放和储存 生物细胞内的b过程所需要的能量来自细胞呼吸 a和b在活细胞中永无休止地循环进行，保证了生命活动的顺利进行 a反应中的“能量”一般不能用于推动b反应的进行 a、b反应过程从物质角度看是可逆的，但从能量角度看是不可逆的 A B C D,典题 3,C,解析 ATP的形成一般与放能反应联系在一起，ATP的分解一般与吸能反应联系在一起；生物细胞中b过程的能量来自细胞呼吸或光合作用；ATP和ADP的相互转化是循环进行的；a反应中的能量和b反应中的能量一般不同，所以a反应中的“能量”一般不能用于推动b反应的进行；a、b反应过程从物质的角度来看
11、是可逆的，ATP和ADP以及Pi是可以反复利用的，但能量是不可以反复利用的，因为两个过程进行的场所、所需的酶等并不相同。,二、ATP与DNA、RNA、核苷酸的联系 ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都含有“A”，但在不同物质中“A”表示的含义不同，如图所示。,(1)ATP中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。 (2)DNA分子中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。 (3)RNA分子中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成。 (4)核苷酸中的A为腺嘌呤。 由此可见，它们的共同点是都含有腺嘌呤。,(2016天津高三模拟)如图所示四种化
12、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,典题 4,D,解析 根据图分析可知“”中所对应的含义分别为：一磷酸腺苷AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)，腺嘌呤，DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸，RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸。腺苷，腺苷。,核 心 素 养,探究点 探究性实验的结论探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系,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。 (1)实验材料：萤火虫的荧光器晒干后研磨成的粉末、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、标签纸若干等其他实验所需材料。
13、 (2)实验原理：萤火虫的荧光器中相关酶利用ATP而发光。,案 例,(3)实验步骤： 配置6种不同浓度的等浓度梯度的ATP溶液置于6只大小相同的小烧杯中，分别贴上标签。 将_分成若干等份分别放于6支试管中，贴上标签。 在6支试管中加入_。 观察6支试管的发光现象并记录。,荧光器粉末,等量的不同浓度的ATP溶液,(4)实验现象预测及结论： (5)最可能的结果是：_ _。,成正相关,逐渐减弱,成负相关,在ATP溶液浓度不同的条件下， 发光现象没有变化,在ATP浓度的一定范围内，荧光强度与ATP浓度成,正相关,解析 本题属于实验探究题，同学们要知道，探究性实验中的结论是不确定的，会有多种可能。本实验
14、的目的是探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系，因此我们需要配制一系列不同浓度的ATP溶液，然后将等量的萤火虫荧光器粉末放入上述溶液中，观察不同浓度的ATP溶液中粉末的发光情况。本实验的现象可能有三种：(1)发光现象随ATP溶液浓度的升高而逐渐增强；(2)发光现象随ATP溶液浓度的升高而逐渐减弱；(3)在ATP溶液不同浓度的条件下，发光现象没有变化。根据所学知识可以得出各现象说明的结论。,问 题 释 疑,(一)问题探讨 1萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号，以便交尾、繁衍后代。 2萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。 3有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变为光能时，萤火虫才能发光。,(二)思考与讨论 11分子葡萄糖所含的能量，约是1分子ATP所含能量的94倍(指ATP转化为ADP时释放的能量)。 2有道理。糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定，不能被细胞直接利用。这些稳定的化学能只有转化成ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞直接利用。,知 识 构 建,
