5.2 细胞的能量“货币”ATP-2021-2022学年新教材高中生物必修1分子与细胞【名师导航】同步Word教参(人教版)

第2节　细胞的能量“货币”ATP 课标内容要求 核心素养对接 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 1.生命观念——结构与功能观：认同ATP的结构与功能相适应。 2．科学思维——分析与综合：ATP与ADP之间的相互转化；理解ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 一、ATP是一种高能磷酸化合物 1．中文名称：腺苷三磷酸。 2．结构简式：A－P～P～P 符号含义 3．特点 (1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有2个特殊的化学键，储存大量能量。 (2)ATP的化学性质不稳定，这是由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，即末端磷酸基团具有较高的转移势能。在有关酶的催化作用下，末端磷酸基团脱落，释放出大量能量。 二、ATP与ADP可以相互转化 1．相互转化的反应式：。 2．相互转化的特点 (1)ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生，且处于动态平衡之中。 (2)ATP和ADP相互转化的能量供应机制，体现了生物界的统一性。 3．ATP合成的能量来源 (1)动物、人、真菌和大多数细菌：呼吸作用中有机物分解释放的能量。 (2)绿色植物：呼吸作用释放的能量和光能。 三、ATP的利用 1．列举利用ATP的实例 (1)用于大脑思考。 (2)用于电鳐发电。 (3)用于细胞的主动运输。 2．ATP供能的过程 ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，空间结构改变，活性也被改变，因而参与各种化学反应。 3．ATP是细胞内流通的能量“货币” (1)化学反应中的能量变化与ATP的关系。 放能反应：一般与ATP的合成相联系。 吸能反应：一般与ATP的水解相联系。 (2)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．ATP是高能磷酸化合物，含有三个特殊的化学键。 (　　) 2．1个ATP分子中含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团。 (　　) 3．ATP水解时，两个特殊的化学键都断裂，生成ADP和Pi。 (　　) 4．ATP和ADP的相互转化与吸能反应和放能反应联系在一起。 (　　) 5．ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生并且处在动态平衡之中，且是生物界的共性。 (　　) 提示：1.×　ATP中含有两个特殊的化学键。 2．×　1个ATP分子中含有1个腺苷和3个磷酸基团。 3．×　ATP水解时，远离腺苷的特殊的化学键断裂。 4．√　5.√ 　ATP的结构和功能 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”表示两个特殊的化学键，“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中末端磷酸基团容易水解和形成，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．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 D　[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。] 2．在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象不能说明 (　　) A．ATP是细胞内的直接能源物质 B．部分32P标记的ATP是重新合成的 C．ATP中远离腺苷的P容易断裂 D．该过程中ATP既有合成又有分解 A　[该现象只能说明ATP与ADP的相互转化，不能说明ATP是细胞内的直接能源物质，A项符合题意。带有32P标记的ATP是加入放射性32P标记的磷酸分子后新产生的，B项不符合题意。由题意可知，细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，说明