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1、第一节细胞与能量第三章细胞的代谢知识内容知识内容学考要求学考要求选考要求选考要求细胞内的吸能反应和放能反应aaATP的化学组成和特点aaATP在能量代谢中的作用bb学习导航学习导航(1)举例说出吸能反应和放能反应。(2)了解其结构特点。(3)结合ATPADP循环示意图，理解ATP是细胞中能量通货的含义。方方式式一一“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。可是大家是否想过：(1)萤火虫为什么要发光？(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、油脂和蛋白质都贮存着能量，这些物质能为萤火虫
2、发光直接提供能量吗？(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。课堂导入课堂导入方方式式二二纯净的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。新知导学达标检测内容索引新知导学一、吸能、放能反应和ATP的结构1.能量的转化能量的转化(1)化学能：活细胞中的各种分子，由于其中原子的排列而具有 ，是细胞内 的能量形式。(2)能量的转换：细胞中的“燃料分子”(如 )被氧化时释放的化学能，用于各种 。(3)能量守恒定律：能量只能从一种形式转变
3、为另一种形式，既不会被 ，也不能被 。生物体内或细胞中发生的只是各种能量形式的 。最主要葡萄糖势能生命活动消灭创造相互转变2.吸能反应和放能反应吸能反应和放能反应(1)吸能反应概念：产物分子中的势能比反应物分子中的势能 的反应。举例：如 作用、氨基酸合成蛋白质的反应等。(2)放能反应概念：产物分子中的势能比反应物分子中的势能 的反应。举例： 等。(3)吸能反应与放能反应的联系吸能反应常利用放能反应所产生的 。ATP是细胞中放能反应和吸能反应的 。光合低高细胞呼吸能量纽带3.ATP的结构的结构(1)中文名称： 。(2)结构简式及符号含义a： ；b： ；c： ；d： 。(3)结构特点ATP是细胞内
4、普遍存在的高能磷酸化合物，含有 个高能磷酸键。ATP化学性质不稳定。连接两个磷酸基团之间的高能磷酸键 ，易水解，高能磷酸键释放的能量比连接在糖分子上的普通磷酸键要 。腺苷三磷酸核糖腺嘌呤磷酸基团高能磷酸键不稳定多两1.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；ATP彻底水解会得到腺嘌呤、核糖和磷酸；ATP去掉两个磷酸基团后形成的结构就是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一。归纳总结归纳总结2.ATP是直接能源物质的验证用小刀将数只萤火虫的发光器割下，使其干燥后研成粉末。取两支试管，分别标上A、B，各加入2 mL水和等量的萤火虫发光器研磨粉末，结果发现两支试
5、管中均有短时间的黄色荧光出现。一段时间后黄色荧光消失，再分别进行处理后出现的结果如图：(1)加入葡萄糖的试管A不发出黄色荧光说明葡萄糖不是直接供能物质。(2)加入ATP溶液的试管B能持续发光，说明ATP是直接供能物质。例例1 (2017嘉兴月考)下列关于细胞内能量的有关说法，错误的是A.在细胞内，通常一个吸能反应要伴随着一个放能反应B.细胞中的放能反应一般与ATP的水解相联系C.植物细胞内最重要的吸能反应是光合作用，最重要的放能反应是糖的 氧化D.能量只能从一种形式变为另一种形式，不会被消失，也不会被创造解析答案解析解析细胞中的放能反应一般与ATP的合成相联系，B错误。ATP与光合作用及细胞呼
6、吸的关系与光合作用及细胞呼吸的关系(1)与光合作用的关系(2)与细胞呼吸的关系思维启迪思维启迪例例2如图表示ATP的结构，下列相关说法正确的是A.b键断裂后形成ADP和PiB.图中的3表示ATP中的字母AC.由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位之一D.a键断裂释放的能量可以直接用于生命活动答案解析二、ATPADP循环1.ATPADP循环的过程循环的过程ATP的合成脱水合成吸能反应2.ATPADP循环与吸能反应、放能反应的关系循环与吸能反应、放能反应的关系(1)原理将ATP水解这一放能反应所释放的能量用于另一吸能反应。(2)举例在肌肉收缩过程中，ATP先使肌肉中的能量增加，改变形
7、状，这是 反应。然后肌肉做功，失去能量，恢复原状，这是 反应。3.意义：ATP是细胞中普遍使用的 ，又称为“ ”。放能能量通货吸能能量载体1.ATP与与ADP的相互转化的相互转化(1)ATP与ADP在细胞内的相互转化是十分迅速的，且物质可以重复利用，因此，能满足生命活动对能量的需要。(2)ATP在生物体内含量很低，但是ATP与ADP在细胞内的转化十分迅速，从而使细胞内ATP的含量总是处于动态平衡中。归纳总结归纳总结(3)ATP与ADP间的相互转化过程不可逆综上所述，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”。反应式AT
8、P ADPPi能量能量PiADP ATP类型水解反应合成反应场所活细胞内多种场所细胞质基质、线粒体、叶绿体能量转化放能与吸能反应相联系储能与放能反应相联系能量来源高能磷酸键有机物和光能能量去向用于各项生命活动储存于ATP中2.生物体中与能量有关的物质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)主要的贮能物质油脂。(4)植物特有的贮能物质淀粉。(5)动物特有的贮能物质糖元。(6)最终能量来源太阳能。例例3对“ ”的叙述中，正确的是A.过程和过程所需的酶是一样的B.过程的能量供各项生命活动利用，过程的能量来自糖类等有机物的 氧化分解C.过程和过程时刻发生，处于
9、动态平衡之中D.ATP中的能量可来源于光能、热能，也可以转化为光能、热能答案解析例例4分析ATP与ADP相互转化的示意图(如图所示)，回答下列问题：(1)图中Pi代表无机磷酸，则B为_，C为_。答案解解析析在ATP和ADP的相互转化过程中，ATP水解产生Pi，合成则需要Pi，通过分析示意图可判断出B为ATP，C为ADP。解析ATPADP(2)E不是物质，E1的来源是_，E2的来源是_。答案解解析析光能或生物化学反应释放的能量可用于形成ATP。ATP水解时，其末端的高能磷酸键断裂释放能量。解析ATP中高能磷酸键断裂释放出的能量光能或有机物氧化分解释放的能量(3)人体肌肉细胞的收缩与图中_(用图中
10、字母和箭头表示)过程有关。解析解析肌肉收缩是耗能过程，由ATP直接供能，与图中BC这一过程有关。BC学习小结学习小结A-PPP能量通货“ ”达标检测1.(2017绍兴诸暨中学高一期中)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由腺嘌呤和核糖组成B.ATP中含有3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解析解析 ATP中的A由腺嘌呤和核糖组成，A正确；ATP中含有2个高能磷酸键，B错误；ATP水解所释放的能量可用于肌肉收缩，C正确；ATP在细胞中易于再生，是细胞中普遍使用的能量载体，D正确。123解析
11、答案452.下列反应中，不属于放能反应的是A.二氧化碳和水合成葡萄糖B.氨基酸分解成二氧化碳、水和尿素C.糖分解为二氧化碳和水D.ATP水解为ADP和Pi答案12345解析3.ATP中大量化学能贮存在A.腺苷内B.磷酸基团内C.腺苷和磷酸基团连接键内D.高能磷酸键内解解析析 ATP是高能磷酸化合物，它的结构简式是APPP，其中腺苷与磷酸基团之间的结合键()不是高能磷酸键，另有两个高能磷酸键()；高能磷酸键内含有较高的能量，ATP分子中的大量化学能就贮存在高能磷酸键内。12345解析答案4.海洋中的鮟鱇鱼有发光现象，其光能由A.电能转变而来B.ATP转化成ADP时释放的化学能转变而来C.热能转变
12、而来D.有机物进行氧化分解释放的机械能转变而来解析解析生物各项生命活动所需要的直接能源来自于ATP的水解释放。答案解析12345解析解析每个ATP分子中三个磷酸基团之间形成了2个高能磷酸键。解解析析图中a表示动植物都能进行的产能过程即细胞呼吸，绿色植物还能通过光合作用产能，所以b为光合作用。1235.(2018绍兴月考)如图是有关ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图，据图回答下列问题：(1)1分子ATP中含有_个高能磷酸键。(2)图中的a、b代表的生理过程分别是_、_。45答案解析2细胞呼吸 光合作用123(3)若动物和人产生的能量可以用于c，则c指_。(4)在动物肌细胞中，进行反应时
13、，释放的能量来自_。45答案解析解析c是指ATP水解产生的能量，它用于各项生命活动。解析生命活动酸键中的化学能远离腺苷的高能磷解解析析动物肌细胞中，过程产生的能量来自于ATP中远离腺苷的高能磷酸键的断裂。123(5)反应进行时所需要的酶_(填“相同”或“不同”)，原因是_。45答案解解析析反应中酶是不同的，因为是两个不同的反应且酶具专一性，而且其作用的场所不同。解析和是两个不同的反应，而酶具有专一性不同12345答案解析解析反应为ATP的合成反应，其能量储存在ATP中。反应为ATP的水解反应，释放的能量用于生物体的各项生命活动。在ATP与ADP的相互转化中，物质是可逆的，能量是不可逆的。解析(6)进行反应时能量用于_，进行反应时能量用于_，由此可见在ATP与ADP的相互转化中能量是_，物质是_。合成ATP可逆的各项生命活动不可逆的
