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  • 2023-03-15 08:40:02 发布

2020版高中生物 第五章 第2节 细胞的能量“通货”——ATP学案 新人教版必修1

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第2节 细胞的能量“通货”——ATP

1.简述ATP的化学组成和特点。(重点)
2.写出ATP的分子简式。
3.解释ATP在能量代谢中的作用。(重点)


A T P 的 结 构 和 功 能

1.结构(如图)

(1)图中的①、②为高能磷酸键;③为普通磷酸键;④为腺嘌呤。
(2)ATP的中文名称:三磷酸腺苷。
(3)结构简式:A—P~P~P。
2.结构特点
(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,高能磷酸键储存大量能量。
(2)ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下,ATP分子中远离A的那个高能磷酸键易水解,释放出大量能量。
3.功能
直接给细胞的生命活动提供能量。

[合作探讨]
探讨1:根据ATP结构式思考下列问题:

(1)图中①、②、③的结构分别是什么?
提示:腺嘌呤、核糖、磷酸基团。
(2)腺苷是由图中哪些结构组成的?
提示:①②。
(3)ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质?
提示:腺嘌呤核糖核苷酸。
(4)若ATP完全水解,会得到哪些成分?
提示:腺嘌呤、核糖、磷酸。
探讨2:ATP中的“A”与碱基中的“A”是同一种物质吗?
提示:不是。在ATP中,“A”代表腺苷(腺嘌呤+核糖);在碱基中,“A”代表腺嘌呤。
探讨3: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什么?
提示:葡萄糖不是直接供能物质。
(2)加入ATP溶液的B试管能持续发光,说明什么?
提示:ATP为直接供能物质。
[思维升华]
1.ATP的分子组成(如图)

(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)AMP是RNA的基本组成单位。
(3)ATP的结构组成可以用“1、2、3”来总结,1表示1个腺苷,2表示两个高能磷酸键,3表示3个磷酸基团。
2.ATP的结构与功能的相互关系
(1)ATP的结构特点保证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,许多能源物质中的能量需转移到ATP中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。
3.生物体内的能源物质总结
(1)能源物质:糖类、脂肪、蛋白质、ATP;
(2)主要能源物质:糖类;
(3)储能物质:脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞);
(4)主要储能物质:脂肪;
(5)直接能源物质:ATP;
(6)最终能量来源:太阳能。

1.下列关于细胞的能量“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A—P—P—P
D.细胞中ATP的含量少,化学性质十分稳定
【解析】 ATP中的“T”代表三个;ATP的结构简式为A—P~P~P。细胞中ATP的含量少,化学性质活跃。
【答案】 B
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Pi
B.图中的3表示ATP中的字母A
C.由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位
D.a键断裂释放的能量可以直接用于生命活动
【解析】 选项A,a键断裂后形成ADP和Pi。选项B,ATP中的字母A表示腺苷,而题图中的3表示腺嘌呤。选项C,由1、2、3各一分子形成的是腺嘌呤核糖核苷酸,它是组成RNA的基本单位。选项D,ATP是生命活动所需能量的直接来源,a键断裂所释放的能量可以直接用于生命活动。
【答案】 D

A T P 与 A D P 的 相 互 转 化 及 利 用

1.ATP与ADP的相互转化

(1)图中
②为ATP的水解,释放的能量③的作用是为各项生命活动提供能量。
(2)相互转化反应式:。
(3)ATP合成的能量来源
①动物、人、真菌及大多数细菌:呼吸作用。
②绿色植物:呼吸作用、光合作用。
(4)转化特点
①ATP与ADP的相互转化,是时刻不停地发生且处于动态平衡之中。
②ATP与ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的共性。
2.ATP的利用
(1)ATP是生命活动的直接供能物质
①原因:细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接供应能量...