内容正文:
第1讲 ATP和酶
1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)
2.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)
3.实验:探究影响酶活性的因素
1.ATP是生命活动的直接能源物质(生命观念)
2.根据实验总结酶的化学本质与特性(科学思维)
3.探究温度、pH对酶促反应的影响(科学探究)
4.酶在生产和生活中的应用(社会责任)
考点一 ATP的结构和功能
1.ATP的结构
(1)ATP的元素组成:C、H、O、N、P。
(2)ATP的化学组成:一分子腺嘌呤,一分子核糖和三分子磷酸基团。
(3)ATP的结构简式:A—P~P~P。
(4)ATP中的能量:主要储存在高能磷酸键中。
2.ATP和ADP的相互转化
(1)转化原因:ATP的化学性质不稳定,远离腺苷的那个高能磷酸键容易断裂与合成。
(2)转化关系及过程比较:
项目
ATP的合成
ATP的水解
反应式
ADP+Pi+能量ATP
ATPADP+Pi+能量
所需酶
ATP合成酶
ATP水解酶
能量来源
光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)
储存在高能磷酸键中的能量
能量去路
储存于形成的高能磷酸键中
用于各项生命活动
反应场所
细胞质基质、线粒体、叶绿体
生物体的需能部位
3.ATP的功能与动、植物细胞代谢
(1)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP,而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。
(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP一般只用于暗反应,不用于其他生命活动;植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命活动。
(3)ATP水解释放的能量可用于主动运输、发光发电、肌肉收缩、物质合成、大脑思考等。
1.1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团。
(×)
提示:1个ATP分子中含有1个腺嘌呤、1个核糖和3个磷酸基团。
2.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。
(√)
3.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成。
(×)
提示:淀粉水解成葡萄糖时不合成ATP。
4.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。
(×)
提示:细胞中的ATP与ADP的含量处于动态平衡状态,保证能量供应。
5.无氧条件下,光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。
(×)
提示:无氧呼吸也能产生ATP。
6.线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合成ATP。
(×)
提示:内质网膜上不能产生ATP。
1.人体内ATP的含量很少,但在剧烈运动时,每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP,以供运动之需,但人体内ATP总含量并没有太大变化,这一事实说明________________________________________________________________
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提示:ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化,并且处于动态平衡之中
2.植物、动物、细菌和真菌的细胞内,都以ATP作为能量“通货”,由此说明_______________________________________________________________
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提示:生物界具有统一性,也反映种类繁多的生物有着共同的起源
1.ATP的再生和利用图解
2.细胞内常见产生与消耗ATP的生理过程
转化场所
常见的生理过程
细胞膜
消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质
产生ATP:细胞呼吸第一阶段
消耗ATP:一些吸能反应
叶绿体
产生ATP:光反应
消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录,蛋白质合成等
线粒体
产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段
消耗ATP:自身DNA复制、转录,蛋白质合成等
核糖体
消耗ATP:蛋白质的合成
细胞核
消耗ATP:DNA复制、转录等
3.ATP产生量与O2供给量的关系分析
1.据图分析ATP的结构和特点
(1)图示a处应为“—H”还是“—OH”?
(2)图示b、c、d所示化学键是否相同?其中最易断裂和重建的是哪一个?
(3)图示框e中结构的名称是什么?它与RNA有何关系?
提示:(1)图示a处应为“—OH”,因为该五碳糖为核糖。
(2)图示b为普通磷酸键,c、d则为高能磷酸键,其中d处的化学键最易断裂和重建。
(3)图示框e中结构为腺嘌呤核糖核苷酸,它是构成RNA的基本单位之一。
2.实验室里有萤火虫尾部研磨粉、生理盐水、葡萄糖溶液、ATP溶液,请设计实验证明ATP是直接能源物质。写出实验步骤和实验结果。
思路建模:设置对照→分组编号→控制自