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1、第一节ATP和酶第1课时生命活动的能量“通货”ATP目标导航1.结合教材P63第一自然段，说出ATP的结构简式及其特点。2.结合教材P63图41，阐明ATP和ADP的相互转化。3.结合教材P64，举例说明ATP的利用，解释ATP是能量“通货”的含义。一、ATP的结构及特点(阅读P63)1.中文名称：腺嘌呤核苷三磷酸。2.结构简式：APPP，其中A代表腺嘌呤核苷，P代表磷酸基团，代表高能磷酸键。3.特点(1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有两个高能磷酸键，其中储存大量能量。(2)ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，末端的高能磷酸键易水解断裂，生成腺嘌呤核苷二磷酸(ADP)和无机
2、磷酸(Pi)，同时释放出能量。二、ATP和ADP的相互转化(阅读P6364)1.示意图2.意义：在生物体的能量转换和利用中，ATP起着关键的作用，它直接为生物体的各种需能反应提供能量。可把ATP比作为生物体细胞中的能量“通货”。三、ATP的利用(阅读P64图42)1.机械能，如肌细胞的收缩等。2.电能，如神经传导冲动、电鳗放电等生物电现象。3.光能，某些细菌、真菌、原生生物和昆虫具有发光能力。4.化学能，如用于细胞的分裂、生长、主动运输、恒温动物维持体温等。一、ATP的结构和功能1.ATP的分子组成图示(1)元素组成：ATP是由C、H、O、N、P五种元素组成的，这与核酸的元素组成是相同的。(2
3、)结构组成：可以用“1、2、3”来总结，1个腺嘌呤核苷通过2个高能磷酸键与3个磷酸基团结合而成。2.ATP结构与功能的关系ATP(APPP)中含有两个高能磷酸键()，其中远离A的那个高能磷酸键容易水解而断裂，释放出大量能量可被直接用于各项生命活动，即ATP是生命活动的直接能源物质。1.请分析下列化合物中“A”的含义，这些化合物中“A”是否代表同一物质？答案(1)中A为腺嘌呤核苷即“腺嘌呤核糖”，(2)、(3)中的A均代表“腺嘌呤”。2.ATP中含有的五碳糖是哪种？答案核糖。3.ATP彻底水解会得到哪些成分？答案ATP彻底水解会得到腺嘌呤、核糖和磷酸。1.关于ATP的化学组成的说法中，正确的是(
4、)A.ATP和核酸共有的元素是C、H、O、N、PB.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问题导析(1)组成ATP的化学元素有C、H、O、N、P。(2)1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子的磷酸组成ATP，其中含有两个高能磷酸键，A代表腺嘌呤核苷，由腺嘌呤和核糖组成。答案A一题多变判断正误：(1)ATP中含有C、H、O、N、P五种元素。()(2)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。()(3)ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成。()(4)ATP是生命活动的直接能源物质。()答案(1)(2)(3)(4)二、ATP和ADP
5、的相互转化及ATP的利用1.ATP、ADP的相互转化比较项目ATP合成ATP水解反应式ADPPi能量ATPATPADPPi能量场所线粒体、叶绿体、细胞质基质细胞内所有需要能量的结构条件由ATP合成酶催化由ATP水解酶催化能量来源合成ATP的能量主要来自光能(光合作用)和化学能(细胞呼吸)ATP水解释放的能量是储存在远离A的高能磷酸键中的能量能量去路储存在ATP中用于各项生命活动从上表比较内容分析ATP、ADP的相互转化不是可逆反应。可以概括为“物质是可逆的，能量是不可逆的，酶也是不相同的”。2.ATP中能量的来源和去向1.ATP在细胞的含量很少，如成年人细胞内ADP和ATP的总量仅为210 m
6、g，而一个正常成年人在静止状态下24 h消耗40 kg ATP。ATP在细胞中的含量并不多，为什么能为生命活动提供大量的能量？答案ATP在细胞内的含量很少，但ATP与ADP在细胞内的相互转化十分迅速，所以可以为生命活动提供直接能源，也使细胞内ATP的含量总处在动态平衡之中。2.ATP和ADP相互转化反应式中的酶一样吗？答案不一样。ATP的分解是一种水解反应，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。3.为什么说ATP是细胞内流通的能量“通货”？答案细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是ATP直接提供的。ATP在能量转换中起着关键作用。因此，可以形象地把AT
7、P比喻成细胞内流通的能量“通货”。2.关于“ATPADPPi能量”的叙述中，正确的是()A.ATP与ADP是同一种物质的两种形态B.过程和过程发生的场所是一样的C.细胞内ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应D.ADP、ATP的相互转化，使细胞内的ATP含量处于动态平衡之中问题导析ATP、ADP是两种不同的物质；过程发生在细胞内需能部位，而过程发生在线粒体、叶绿体、细胞质基质等部位；ATP含量很少但在细胞内转化迅速。答案D一题多变判断正误：(1)ATP脱去2分子磷酸的剩余部分是构成DNA分子的基本单位之一。()(2)绿色植物只在叶绿体中产生ATP。()(3)大脑在思考问题时，伴随
8、着ATP与ADP的相互转化。()答案(1)(2)(3)1.腺嘌呤核苷三磷酸的分子结构简式为()A.APPP B.APPPC.APPP D.APPP答案C解析要记住ATP的分子结构简式中高能磷酸键的表示方法。2.一分子ADP中，含有的腺嘌呤核苷、磷酸基团和高能磷酸键的数目依次是()A.1、2、2 B.1、2、1C.2、1、2 D.2、1、1答案B解析从ADP的分子结构简式中去分析。3.ATP转化为ADP可表示为下图，式中a和b分别代表()A.H2O、H B.Pi、H2OC.H2O、Pi D.能量、Pi答案C解析ATP在水解时，远离A的那个磷酸基团就脱离下来，形成Pi，同时释放能量。4.下列关于细
9、胞的能量“通货”ATP的叙述，正确的是()A.ATP中的“T”代表胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸B.ATP中远离“A”的高能磷酸键易水解C.ATP的结构简式可表示为APPPD.细胞中ATP的含量少、化学性质十分稳定答案B解析ATP中的“T”代表3；ATP的结构简式是APPP；细胞中ATP的含量少、化学性质不稳定；ATP末端的高能磷酸键，水解时容易断裂。5.如图是腺嘌呤核苷三磷酸的分子结构，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
10、能量是生物体进行_、_和_等生命活动所需能量的直接来源。答案(1)APPP腺嘌呤核苷(2)311(3)高能磷酸键肌肉收缩大脑思考离子的主动运输基础巩固1.在ATP分子中很容易断裂又很容易重新生成的化学键是(如右图)()A. B.C. D.答案B解析ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下，ATP中远离腺苷的那个高能磷酸键很容易水解，生成ADP和磷酸，并且释放能量；反过来，在有关酶的催化作用下，ADP又可以接受能量，同时与一个游离的磷酸结合，重新生成ATP。2.下列关于ATP的表述，正确的是()A.ATP包括一分子的腺嘌呤和三个磷酸基团B.ATP和葡萄糖都是生命活动的直接能源C.因为生命不能
11、缺少能量，所以ATP可以在细胞内大量储存D.某些疾病可以利用ATP药物进行辅助治疗答案D解析ATP可以作为药物辅助治疗某些疾病，如心肌炎。3.下列有关ATP的叙述，正确的是()A.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所B.人体内成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATPC.剧烈运动后，体内ATP的含量不会明显下降D.小麦根尖分生区细胞通过光合作用和呼吸作用产生ATP答案C解析蓝藻细胞中无线粒体；ATP分子由一分子腺嘌呤核苷和三分子磷酸基团组成；人体内成熟红细胞进行无氧呼吸产生ATP，小麦根尖细胞不能进行光合作用。4.ATP在细胞内的含量及其生成速度分别为()A.很多、很快 B.很少、很慢C.很多、
12、很慢 D.很少、很快答案D解析细胞内的ATP含量很少，但转化迅速，一直保持动态平衡。5.海洋中的电鳗有放电现象，其电能是()A.由有机物氧化分解释放的化学能转变而来的B.由热能转变而来的C.由光能转变而来的D.由ATP转变成ADP时释放的化学能转变而来的答案D解析电鳗等动物体内可产生生物电，它们所做的电功消耗的就是电能，电能是由ATP提供的化学能转化而来的。6.下列有关“ATPADPPi能量”、“ADPPi能量ATP”反应的叙述中，正确的是()A.在活细胞中永无休止地进行，保证了生命活动的顺利进行B.所有生物体内的过程所需要的能量都来自于呼吸作用C.当细胞吸收钾离子时，ATP的消耗量不变D.A
13、TP与ADP相互转化的过程中，物质和能量的变化都是可逆的答案A解析过程所需能量还可来自光合作用；K的吸收为主动运输，消耗ATP；ATP与ADP的相互转化中，物质可逆，能量不可逆。7.新陈代谢的进行不仅需要酶，而且需要能量。下列关于ATP的描述正确的是()A.ATP分子中含有3个高能磷酸键B.动物体内主要的储能物质是ATPC.ATP是生命活动的直接能源物质D.ATP的合成与分解都需要同一种酶的催化答案C解析ATP分子中有2个高能磷酸键，是生物的直接能源物质，其合成与分解分别需要合成酶和分解酶。巩固提升8.下图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，相关叙述正确的是()A.过程不需要酶的催化B.过程
14、发生高能磷酸键的断裂C.过程不能发生在线粒体中D.过程不能发生在叶绿体中答案B解析分析题图，过程为ATP形成过程，需要酶的催化；过程为ATP水解过程，远离A的高能磷酸键断裂，释放能量；线粒体是形成ATP的主要场所；叶绿体自身产生的ATP，供自身利用。9.ATP分子在细胞内能释放能量、储存能量，从结构上看(以腺嘌呤核苷为基点)，其原因是()腺嘌呤核苷很容易吸收和释放能量第三个高能磷酸键极容易断裂和形成第三个磷酸很容易从ATP上脱离，第二个高能磷酸键断裂，使ATP转化为ADPADP可以迅速与磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使ADP转变为ATPA. B.C. D.答案C解析从ATP的分子结构简式可知，ATP分子中含有2个高能磷酸键。当在酶作用下水解时，远离腺嘌呤核苷A的那个高
