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1、生 物必修必修 人教版人教版新课标导学新课标导学新课标导学新课标导学第五章细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第2节节细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATP4 4指指点点迷迷津津5 5学学霸霸记记忆忆6 6知知识识构构建建7 7训训练练巩巩固固8 8课课时时作作业业1 1新新旧旧脉脉络络2 2基基础础知知识识3 3课课内内探探究究新新 旧旧 脉脉 络络学习目标学习目标1说出说出ATP的化学组成和特点。的化学组成和特点。(重点重点)2掌握掌握ATP与与ADP的相互转化，理解转化过程中物质及能量的变化。的相互转化，理解转化过程中物质及能量的变化。(难点难点)3阐明阐明ATP在能量代谢中的作用
2、。在能量代谢中的作用。核心概念核心概念ATP高能磷酸键吸能反应放能反应高能磷酸键吸能反应放能反应基基 础础 知知 识识一、一、ATP的结构和特点的结构和特点三磷酸腺苷三磷酸腺苷腺苷腺苷磷酸基团磷酸基团高能磷酸键高能磷酸键高能磷酸键高能磷酸键呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用各项生各项生命活动命活动3特点：特点：(1)ATP与与ADP相互转化时刻不停地发生并且处于相互转化时刻不停地发生并且处于_中。中。(2)细胞内细胞内ATP与与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的相互转化的能量供应机制，是生物界的_。三、三、ATP的利用的利用1实例：实例：动态平衡动态平衡共性共性主动主动吸能吸能2ATP是细
3、胞内流通的能量是细胞内流通的能量“通货通货”：ATP水解水解ATP合成合成ATP分子分子1ATP中去除两个磷酸基团后是构建哪种物质的基本单位？中去除两个磷酸基团后是构建哪种物质的基本单位？提示：提示：RNA2人人们们不不论论在在运运动动时时还还是是休休息息时时，细细胞胞内内时时刻刻进进行行着着ATP与与ADP的的相相互互转转化，这种转化属于可逆反应吗？化，这种转化属于可逆反应吗？提示：提示：属属酶酶场场等等3细胞内的所有生命活动都需要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。直接提供能量吗？举例说明。提示：提示：扩散等扩散等1ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸。可以水解为一个
4、核苷酸和两个磷酸。()2人在饥饿时，细胞中人在饥饿时，细胞中ATP与与ADP的含量难以达到动态平衡。的含量难以达到动态平衡。()3ATP能够及时转化成能够及时转化成ADP，这有效地保证了细胞内能量的供应。，这有效地保证了细胞内能量的供应。()4ATP在在细细胞胞内内含含量量并并不不高高，活活细细胞胞都都能能产产生生ATP，也也都都会会消消耗耗ATP。()5ATP含有含有3个高能磷酸键，但是只有一个高能磷酸键会发生断裂。个高能磷酸键，但是只有一个高能磷酸键会发生断裂。()6ATP中中的的A不不代代表表腺腺嘌嘌呤呤，当当再再脱脱去去两两个个磷磷酸酸后后，形形成成的的物物质质为为RNA的的基基本单位
5、之一。本单位之一。()判断题判断题7酶的合成需要酶的合成需要ATP供能，此供能，此ATP来自于光合作用和呼吸作用。来自于光合作用和呼吸作用。 ()8酶的催化反应都需要消耗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。水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。()10活细胞内活细胞内ATP与与ADP的转化只能单向进行。的转化只能单向进行。()课课 内内 探探 究究1ATP的组成的组成知识点知识点1ATP的结构和生理功能的结构和生理功能2ATP的结构的结构3ATP的生理功能的生理功能细细胞胞代代谢谢所所需需的的能能量量绝绝大大多多数数是是由由细细胞胞内内的的ATP直直
6、接接提提供供的的。ATP是是细细胞胞代代谢所需能量的直接来源。谢所需能量的直接来源。4ATP的结构与功能的相互关系的结构与功能的相互关系(1)ATP的的结结构构特特点点保保证证了了细细胞胞内内有有一一个个相相对对稳稳定定的的能能量量供供应应库库。ATP中中远远离离腺腺苷苷的的高高能能磷磷酸酸键键容容易易水水解解和和形形成成，可可保保证证ATP数数量量的的相相对对稳稳定定和和能能量量的的持持续续供供应。应。(2)ATP在在供供能能中中处处于于核核心心地地位位，许许多多能能源源物物质质需需转转化化为为ATP才才能能为为生生命命活活动动供能。在生命活动中，供能。在生命活动中，ATP中的能量可转化为不
7、同形式的能量。中的能量可转化为不同形式的能量。知识贴士知识贴士DNARNAA腺腺嘌嘌呤呤碱碱ATPA腺腺苷苷即即糖糖腺嘌呤腺嘌呤ATP2磷磷酸酸键键()远远离离腺腺苷苷磷磷酸酸键键裂裂 (2018合肥高一检测合肥高一检测)下列关于下列关于ATP的叙述，正确的是的叙述，正确的是()A三磷酸腺苷可简写为三磷酸腺苷可简写为APPPBATP被称为高能磷酸化合物的原因是所有化学键都储存大量能量被称为高能磷酸化合物的原因是所有化学键都储存大量能量CATP中的大量能量都储存在腺苷和磷酸基团中中的大量能量都储存在腺苷和磷酸基团中DATP中的大量能量储存在高能磷酸键中中的大量能量储存在高能磷酸键中 解解析析 三
8、三磷磷酸酸腺腺苷苷的的结结构构简简式式为为APPP：ATP分分子子中中的的高高能能磷磷酸酸键键储储存着大量的能量。存着大量的能量。D变式训练变式训练1下列关于下列关于ATP结构的叙述正确的是结构的叙述正确的是()AATP中含有三个高能磷酸键中含有三个高能磷酸键BATP分子中含有分子中含有C、H、O、N、P五种元素五种元素CATP、DNA、RNA中的中的“A”相同相同DATP彻底水解后会得到两种小分子物质彻底水解后会得到两种小分子物质 解解析析 ATP含含有有两两个个高高能能磷磷酸酸键键，A错错误误；ATP、DNA、RNA中中的的“A”分分别别表表示示腺腺苷苷、腺腺嘌嘌呤呤、腺腺嘌嘌呤呤，C错错
9、误误；ATP彻彻底底水水解解后后会会得得到到磷磷酸酸、核核糖糖和和腺腺嘌嘌呤呤三种小分子物质，三种小分子物质，D错误。错误。B1ATP转化及利用图示转化及利用图示图示图示1： 图示图示2：知识点知识点2ATP与与ADP间的相互转化间的相互转化2解读解读(1)光光合合作作用用和和呼呼吸吸作作用用等等放放能能反反应应与与ATP的的合合成成相相联联系系，呼呼吸吸作作用用中中释释放放的的能量一部分储存在能量一部分储存在ATP中，另一部分以热能的形式散失。中，另一部分以热能的形式散失。(2)主动运输等吸能反应与主动运输等吸能反应与ATP的分解相联系，所以的分解相联系，所以ATP是直接供能物质。是直接供能
10、物质。(3)ATP在在生生物物体体内内含含量量很很少少，又又不不断断通通过过各各种种生生命命活活动动大大量量消消耗耗，但但ATP在在细胞内的转化十分迅速，从而使细胞中的细胞内的转化十分迅速，从而使细胞中的ATP总是处于一种动态平衡之中。总是处于一种动态平衡之中。知识贴士知识贴士ATP源源就就认认ATP很很ATP并并ATPADP迅速地迅速地互转互转满足满足 (2018合肥高一检测合肥高一检测)如图为细胞中如图为细胞中ATP与与ADP相互转化示意图，有关叙述错误的是相互转化示意图，有关叙述错误的是()A在一个活细胞中，时刻进行着过程在一个活细胞中，时刻进行着过程和和B过程过程和和也可以发生在同一个
11、细胞器内也可以发生在同一个细胞器内C过程过程中需要的能量不是过程中需要的能量不是过程释放的释放的D维持人体体温的热能主要来自过程维持人体体温的热能主要来自过程中的能量中的能量D 解解析析 ATP为为直直接接能能源源物物质质，在在一一个个活活细细胞胞中中，时时刻刻进进行行着着ATP与与ADP的的转转化化过过程程；ATP的的合合成成与与水水解解也也可可以以发发生生在在同同一一个个细细胞胞器器内内，如如叶叶绿绿体体；过过程程为为ATP的的合合成成过过程程，需需要要的的能能量量来来自自呼呼吸吸作作用用或或光光合合作作用用；维维持持人人体体体体温温的的热热能能主主要要来来自自呼吸呼吸作用作用释放释放的能
12、量。的能量。方法点拨：方法点拨：1.ATPADP互转互转逆反应逆反应酶酶2ATPADP互转互转十十迅速迅速证证续续应应B指指 点点 迷迷 津津一、一、ATP和和ADP的相互转化是不可逆的的相互转化是不可逆的1ATP与与ADP的相互转化的相互转化综综上上所所述述，ATP和和ADP相相互互转转化化的的过过程程应应判判断断为为“物物质质是是可可逆逆的的，能能量量是是不不可逆的可逆的”或解释为或解释为“物质是可以循环利用的，能量是不能循环的物质是可以循环利用的，能量是不能循环的”。2ATP与与ADP的转化式的含义的转化式的含义细胞内细胞内ATP与与ADP的循环过程，并不表示化学上的可逆反应。的循环过程
13、，并不表示化学上的可逆反应。(1)从从反反应应条条件件上上看看：ATP的的水水解解属属于于水水解解反反应应，催催化化该该反反应应的的酶酶属属于于水水解解酶酶；而而ATP的的合合成成是是一一种种合合成成反反应应，催催化化该该反反应应的的酶酶属属于于合合成成酶酶。由由于于酶酶具具有有专专一一性性，因此，二者反应条件不同。因此，二者反应条件不同。(2)从从反反应应场场所所上上看看：ATP合合成成的的场场所所为为细细胞胞质质基基质质、线线粒粒体体和和叶叶绿绿体体；而而ATP分解的场所较多。因此，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。的合成场所与分解场所不完全相同。(3)从从能能量
14、量来来源源上上看看：ATP水水解解释释放放的的能能量量是是储储存存在在高高能能磷磷酸酸键键中中的的化化学学能能；而合成而合成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。的能量主要来源于化学能和光能，即二者的能量来源不同。提提示示：学学反反应应逆逆反反应应反反应应否否还还反应反应场场否否 下下列列有有关关“a.ATPADPPi能能量量”和和“b.ADPPi能能量量ATP”的反应的叙述中，正确的是的反应的叙述中，正确的是()a、b反反应应过过程程分分别别表表示示能能量量的的释释放放和和储储存存生生物物细细胞胞内内的的b过过程程所所需需要要的的能能量量来来自自细细胞胞呼呼吸吸a和和b在
15、在活活细细胞胞中中永永无无休休止止地地循循环环进进行行，保保证证了了生生命命活活动动的的顺顺利利进进行行a反反应应中中的的“能能量量”一一般般不不能能用用于于推推动动b反反应应的的进进行行a、b反反应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过程从物质角度看是可逆的，但从能量角度看是不可逆的ABCDC 解解析析 ATP的的形形成成一一般般与与放放能能反反应应联联系系在在一一起起，ATP的的分分解解一一般般与与吸吸能能反反应应联联系系在在一一起起；生生物物细细胞胞中中b过过程程的的能能量量来来自自细细胞胞呼呼吸吸或或光光合合作作用用；ATP和和ADP的的相相互互转转化化是是循循环环进进
16、行行的的；a反反应应中中的的能能量量和和b反反应应中中的的能能量量一一般般不不同同，所所以以a反反应应中中的的“能能量量”一一般般不不能能用用于于推推动动b反反应应的的进进行行；a、b反反应应过过程程从从物物质质的的角角度度来来看看是是可可逆逆的的，ATP和和ADP以以及及Pi是是可可以以反反复复利利用用的的，但但能能量量是是不不可可以以反反复复利利用用的的，因为两个过因为两个过程程进行的进行的场场所、所需的所、所需的酶等并酶等并不相同。不相同。二、二、ATP与与DNA、RNA、核、核苷酸苷酸的的联系联系ATP与与DNA、RNA、核核苷苷酸酸的的结结构构中中都都含含有有“A”，但但在在不不同同
17、物物质质中中“A”表表示示的含义不同，如图所示。的含义不同，如图所示。(1)ATP中的中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。(2)DNA分分子子中中的的A为为腺腺嘌嘌呤呤脱脱氧氧核核苷苷酸酸，由由一一分分子子腺腺嘌嘌呤呤、一一分分子子脱脱氧氧核核糖糖和一分子磷酸组成。和一分子磷酸组成。(3)RNA分分子子中中的的A为为腺腺嘌嘌呤呤核核糖糖核核苷苷酸酸，由由一一分分子子腺腺嘌嘌呤呤、一一分分子子核核糖糖和和一一分子磷酸组成。分子磷酸组成。(4)核苷酸中的核苷酸中的A为腺嘌呤。为腺嘌呤。由此可见，它们的共同点是都含有腺嘌呤。由此可见，它们的共同点是都含有腺嘌呤。 (2018天天津津高高三三模模拟拟)如如图图所所示示四四种种化化合合物物的的化化学学组组成成中中，“”中所对应的含义最接近的是中所对应的含义最接近的是()A和和B和和C和和D和和D 解解析析 根根据据图图分分析析可可知知“”中中所所对对应应的的含含义义分分别别为为：一一磷磷酸酸腺腺苷苷AMP(腺腺嘌嘌呤呤核核糖糖核核苷苷酸酸)，腺腺嘌嘌呤呤，DNA分分子子上上的的腺腺嘌嘌呤呤脱脱氧氧核核苷苷酸酸，RNA分分子子上的上的腺嘌呤腺嘌呤核核糖糖核核苷酸苷酸，腺苷腺苷，腺苷腺苷。学学 霸霸 记记 忆忆知知 识识 构构 建建
