内容正文:
第三章 细胞的代谢
第一节 ATP是细胞内的“能量通货”
生物学
素养导学
内容梳理
随堂检测
概念突破
生物学
素养导学
教学内容 教学要求 素养归属
1.ATP是细胞生命活动的直接能源 (1)运用结构和功能观,明确ATP的结构与功能的关系 生命观念
(2)运用归纳与概括、模型与建模,表述ATP的结构 科学思维
2.细胞内ATP与ADP保持动态平衡 (1)运用归纳与概括,描述ATP与ADP的转化关系及转化的应用 科学思维
(2)对ATP相关内容的生产生活问题作出解释和判断 社会责任
生物学
内容梳理
1.ATP是细胞生命活动的直接能源
(1)ATP的中文名称: 。
(2)ATP中的能量形式: 。
(3)ATP的结构:
腺苷三磷酸
化学能
①表示 ;②表示 ;③表示 ;④表示 ;③与④组成的结构为 。
磷酸基团
高能磷酸键
核糖
腺嘌呤
腺苷
生物学
2.细胞内ATP与ADP保持动态平衡
(1)ATP的含量: 。
(2)ATP在细胞中易于水解
①过程:在酶的作用下,远离 的高能磷酸键水解,形成ADP,释放 .
。
②作用:为肌肉收缩、神经细胞活动以及细胞中的其他 活动提供能量。
(3)ATP在细胞中易于再生
①过程:在另一种酶的作用下,1个 和1个 结合重新形成ATP,同时吸收 。
很低
腺苷
1个磷
酸,同时释放能量
耗能
ADP
磷酸
能量
生物学
②作用:吸收的能量以 的形式储存起来,为其他 反应供能。
(4)ATP-ADP循环
通过ATP的 和 ,使 所释放的能量用于 的过程。
高能磷酸键
耗能
合成
水解
放能反应
吸能反应
生物学
概念突破
概念一 ATP是细胞生命活动的直接能源
[概念情境]
某病人脑出血后导致右侧肢体瘫痪,为了使患者尽快恢复其右肢能力,医生除正常治疗外还开了ATP制剂进行辅助治疗。请思考下列问题。
(1)尝试解释ATP可以用于辅助治疗的原因。
提示:ATP能提供能量,改善患者机体的新陈代谢状况,达到辅助治疗疾病的作用。
(2)正常生物体内的ATP,如何发挥作用?
提示:正常生物体内的ATP水解时可将其中储存的能量释放出来,供给各项生命活动利用。
生物学
突破点1 ATP的结构
[典例1] ATP有细胞中的“能量通货”之称,为生命活动直接提供能量。图示为ATP的结构,下列叙述正确的是( )
A.①表示腺苷
B.②是DNA基本单位的组成成分
C.③断裂释放的能量最多
D.④是高能磷酸键
D
解析:①表示腺嘌呤,腺嘌呤+核糖=腺苷;②是核糖,是RNA基本单位的组成成分;③是普通磷酸键,断裂释放的能量较少;④是高能磷酸键。
生物学
ATP的结构
(1)结构图示及描述
知识储备
(2)结构特点:远离腺苷的高能磷酸键很容易水解和重新合成,ATP分子中大量的能量储存在高能磷酸键中。
生物学
突破点2 ATP的功能
[典例2] 研究证实ATP是细胞的“能量通货”。为了研究X物质对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24小时,然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率,经过多次实验后,所得数据如表所示:
实验组
编号 X物质的浓度
(ng·mL-1) 细胞内ATP的浓度
(nmol·mL-1) 细胞死亡
的百分率
A 0 80 1
B 2 70 3
C 4 50 10
D 8 20 25
E 16 5 70
F 32 1 95
生物学
(1)该实验的因变量是 。
(2)实验数据表明,该实验的因变量之间有何联系?
。
解析:(1)该实验中,自变量是X物质的浓度,因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。(2)由实验数据可知,细胞内ATP的浓度下降,能量供应减少,使细胞死亡的百分率增加。
答案:(1)细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率
(2)细胞内ATP浓度下降,能量供应减少,细胞死亡的百分率增加
生物学
(3)若用混有浓度为2 ng·mL-1的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是 。
解析:(3)若用混有浓度为 2 ng·mL-1 的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是X物质阻碍消化酶的合成和分泌,影响消化;阻碍小肠上皮细胞对营养物质的