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1、-1-第一节ATP是细胞内的“能量通货”-2-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课标阐释学法指导1.通过对ATP结构和功能分析,具备物质与能量观,并能运用模型与建模思维构建ATP的结构模型。(生命观念、科学思维)2.认同ATP在吸能反应与放能反应转化时的纽带作用,能够对相关的生产实践内容做出科学的解释与判断。(生命观念、社会责任)1.构建ATP的结构模型,并对其结构进行细致分析。2.列表法比较ATP的合成与水解的区别,进而分析ATP与ADP的转化关系。-3-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课前篇自主预习一二一、ATP是细胞生命活动的直接
2、能源1.ATP的中文名称为,是细胞生命活动的能源。2.ATP由1个、1个和个磷酸基团组成。3.ATP中结合成腺苷,腺苷含有元素。在ATP分子中含有个高能磷酸键,存在于_之间,水解时可释放大量的,以“”表示。腺苷三磷酸直接核糖腺嘌呤3核糖和腺嘌呤C、H、O、N23个磷酸基团能量-4-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课前篇自主预习一二预习反馈1.判断正误。(1)糖类和ATP都是细胞中的直接能源物质。()(2)ATP中含有脱氧核糖,是一种五碳糖。()(3)ATP中的磷酸基团之间的高能磷酸键稳定性较差,易水解释放大量的能量。()(4)腺嘌呤是一种含氮碱基,能与核糖和1个磷
3、酸基团形成腺苷。()-5-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课前篇自主预习一二2.下列有关ATP的叙述,错误的是()A.ATP中有1个五碳糖B.ATP中有1个腺嘌呤C.ATP中有3个磷酸基团D.ATP中有3个高能磷酸键D-6-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课前篇自主预习一二二、细胞内ATP与ADP保持动态平衡1.ATP广泛分布于等结构中,但含量很低。2.ATP在细胞中易于水解。在酶的作用下,远离的高能磷酸键水解,形成,释放出1个磷酸,同时释放能量。3.ATP在细胞中易于再生。在另一种酶的作用下,和结合形成ATP,在这个过程中的能量以的
4、形式储存起来。4.ATP-ADP循环是指通过ATP的和,使_反应所释放的能量用于反应。细胞中ATPADP循环速度,细胞内ATP的含量能够维持在相对稳定的水平。细胞核、线粒体、叶绿体、细胞溶胶腺苷ADPADP1个磷酸吸收高能磷酸键合成水解放能吸能很快-7-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课前篇自主预习一二预习反馈1.判断正误。(1)ATP的含量很多,因此可持续为生命活动提供能量。()(2)ATP合成所需的能量一般来自吸能反应,ATP分解所释放的能量一般会用于放能反应。()(3)ATP水解为ADP,高能磷酸键全部断裂,以释放大量能量供细胞利用。()(4)ATP-ADP
5、循环在细胞内普遍发生,并且该循环的速度很快,保证细胞中ATP维持在相对稳定的水平。()-8-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课前篇自主预习一二2.下图是ATP和ADP之间的转化图,可以确定()A.A为ADP,B为ATPB.能量1和能量2来源相同C.酶1和酶2是同一种酶D.X1和X2是同一种物质D-9-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二ATP是细胞生命活动的直接能源1.结合ATP的结构示意图,思考解决下列问题。-10-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二
6、(1)ATP在细胞中的含量非常少,为什么可以作为细胞中的“能量通货”,为生命活动提供能量呢?(2)若在酶的作用下,去除掉图示中结构,剩余的结构是什么?提示:ATP可以作为生命活动的直接能源与其分子结构特点有关。如图示和均表示高能磷酸键,且非常容易断裂和再生,因此,细胞中ATP的含量虽然少,但是可迅速通过高能磷酸键的断裂释放能量,再通过高能磷酸键的合成储存能量,保证ATP在细胞中含量的稳定,时刻为生命活动提供能量。提示:去掉图示中的2个磷酸基团,剩余的结构是RNA的基本组成单位之一腺嘌呤核糖核苷酸。-11-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点
7、二2.将萤火虫尾部的发光器割下,其中含有荧光素,取等量分别放入甲、乙两试管中,加少量水混合,又看到淡黄色荧光,过一段时间后,荧光消失。之后在甲试管中放2mL某溶液,乙试管中放入2mL葡萄糖溶液,结果甲试管发光了,乙试管未发光。(1)甲试管中放入的某溶液是什么?(2)设定乙试管的目的是什么?提示:ATP是生命活动的直接供能物质,所以甲试管中放入的某溶液是ATP溶液。提示:设定乙试管的目的是作对照,由此证明ATP是生命活动的直接能源。-12-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二归纳提升ATP的结构与功能(1)结构图示及描述-13-第一节ATP
8、是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二(2)结构特点:远离腺苷的高能磷酸键很容易水解和重新合成,ATP分子中的能量就储存在高能磷酸键中。(3)ATP的功能:作为生命活动的直接能源物质,为生命活动中的耗能反应持续提供能量。-14-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究应用1.ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关叙述错误的是()A.ATP中的A由腺嘌呤和脱氧核糖组成B.ATP中含有2个高能磷酸键C.ATP水解所释放的能量可用于肌肉收缩D.ATP在细胞中易于再生,是细胞中普遍使用的能量载体A解
9、析:ATP中的A由腺嘌呤和核糖组成,A项错误;ATP中含有2个高能磷酸键,B项正确;ATP水解所释放的能量可用于肌肉收缩,C项正确;ATP和ADP之间能迅速转化,ATP在细胞中易于再生,是细胞中普遍使用的能量载体,D项正确。-15-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二2.(2018浙江4月选考)ATP是细胞中的“能量通货”。下列叙述正确的是()A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量B.ATP-ADP循环使得细胞储存了大量的ATPC.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团D.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解解析:ATP中的能量
10、可以来自太阳能或有机物中的化学能,A项错误;ATP在细胞内的含量少,B项错误;ATP水解时形成ADP,释放出1个磷酸基团,同时释放能量,C项正确;ATP分子中远离腺苷的那个高能磷酸键易水解断裂,释放能量,D项错误。C-16-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二3.(2020杭州七县高二期末)下图为某人体细胞中ATP及其相关物质和能量的转化示意图(M表示酶,Q表示能量,甲、乙表示化合物),下列叙述错误的是()A.Q1可以来源于光能,Q2也能转化为光能,M1和M2不是同一种酶B.物质乙中不含高能磷酸键,是组成RNA的基本单位之一C.吸能反应一
11、般伴随着甲的形成,能量由Q2提供D.1个ATP分子中含有1个腺苷和3个磷酸基团A-17-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二解析:题图为某人体细胞中ATP及其相关物质和能量的转化示意图,故Q1不能来自光能,只能来自有机物中的化学能,Q2表示高能磷酸键中的能量,Q2在人体内也不能转化为光能,由于酶具有专一性,M1和M2不是同一种酶,A项错误;物质乙为AMP,由腺苷和磷酸基团组成,是组成RNA的基本单位之一,B项正确;吸能反应伴随着ATP的水解反应,即伴随着甲的形成,能量由Q2提供,C项正确;每个ATP分子中含有2个高能磷酸键、3个磷酸基团和
12、1个腺苷,D项正确。-18-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二细胞内ATP与ADP保持动态平衡阅读以下两段材料,思考解决下列问题。1.经测定,正常成年人静卧状态下24h内有40kgATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的总量仅为210mmol/L,为满足能量需要,生物体内如何解决这一矛盾?提示:ATP在细胞内含量很少,但需要量很大,生物体内解决这一矛盾的合理途径是通过ATP与ADP之间迅速地转化。-19-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二2.人体骨骼肌细胞中ATP的含量仅够激烈运
13、动时3s以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中,肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如图所示。(1)AB的变化过程,可用哪一反应式表示?释放出的能量可用于哪些生命活动?(试举几例)(2)BC过程中,ATP含量增加,试分析原因。提示:图示AB的变化过程为ATP含量降低,原因是因ATP发生水解反应,ATP水解的反应式为:ATPADP+Pi+能量。ATP水解释放的能量可用于肌肉收缩、蛋白质合成等生命活动。提示:BC过程中,ATP含量增加,原因可能是细胞呼吸增强,促进ADP转化成ATP。-20-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二(3)分析整
14、个曲线,肌肉细胞中ATP含量不会降为零,试分析原因。提示:从整个曲线来看,ATP的含量不会降为零,说明ATP的形成和分解是同时进行的。-21-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二归纳提升1.ATP的水解与合成比较项目ATP的合成ATP的水解反应式ADP+Pi+能量ATP ATPADP+Pi+能量酶ATP合成酶ATP水解酶反应类型吸能反应放能反应场所细胞溶胶、线粒体、叶绿体需能部位能量来源光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)ATP中高能磷酸键内的化学能能量去路用于ATP的合成用于吸能反应或各项生命活动-22-第一节ATP是细胞内的“能量通货
15、”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二2.ATP与ADP之间转化的生理意义(1)ATP在细胞内的含量很少,但在细胞内的转化十分迅速,使得细胞内ATP的含量总是处在动态平衡之中,从而确保生物体的生命活动能及时得到能量的供应,保证新陈代谢的顺利进行。(2)ATP水解释放的能量是生物体维持生命活动所需能量的直接来源。细胞分裂、根对无机盐离子的吸收、新物质的合成、肌肉收缩、腺体分泌、神经传导和生物发电等生命活动所需能量都来自ATP的水解。-23-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二特别提醒 (1)放能反应都存在能量的释放,但
16、是释放的能量不一定都储存到ATP中,如细胞呼吸释放的能量,大部分以热能散失,少部分储存在ATP中。(2)ATP的合成属于吸能反应,但是所需的能量来自放能反应,如细胞呼吸。(3)ATP的水解属于放能反应,但释放的能量用于其他吸能反应,如肌肉收缩、物质运输等一些耗能生理过程。-24-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二探究应用1.ATP-ADP循环的示意图如下。下列叙述错误的是()A.能量一般来自放能反应B.多糖的合成过程需要反应供能C.反应中ATP中的高能磷酸键仅部分断裂D.能量可用于肽键的形成B-25-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学习探究点一探究点二解析:合成ATP的能量,一般来自细胞呼吸等放能反应释放的能量,A项正确;多糖的合成所需能量来源于能量,B项错误;反应ATP水解中,一般是远离腺苷的高能磷酸键断裂,C项正确;形成肽键,需要氨基酸之间进行脱水缩合,是一种吸能反应,能量可为这种反应提供能量,D项正确。-26-第一节ATP是细胞内的“能量通货”课前篇自主预习课堂篇探究学习课堂篇探究学
