第三章 细胞的代谢 第一节 ATP是细胞内的“能量通货”-【精彩三年】2022-2023学年新教材高中生物必修1教师用书word（浙科版）

第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 课程解读 知能目标 核心素养 1.掌握ATP的全称、结构简式以及ATP的组成 2．列举ATP的功能 3．说出ATP与ADP的相互转化在新陈代谢中的作用 4．说出ATP的能量来源 5．理解细胞中的能量转化、放能反应和吸能反应 在学习过程中渗透核心素养中的生命观，能用物质和能量观理解ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质；能用稳态与平衡观解释ATP和ADP的转化是十分迅速的，为光合作用和细胞呼吸的学习打下基础 知识点一　ATP是细胞生命活动的直接能源 1．萤火虫的发光与肌肉收缩 (1)萤火虫发光 ①引起萤火虫发光的物质：__腺苷三磷酸(ATP)__。 ②发光过程中能量的转变形式：由__化学__能转变为__光__能。 (2)肌肉收缩 给失去收缩功能的离体肌肉滴加葡萄糖溶液，肌肉不发生收缩；滴加ATP溶液，肌肉发生了明显的收缩，说明__ATP__能被肌肉直接利用。 2．ATP的结构与功能 知识点二　细胞内ATP与ADP保持动态平衡 1．ATP——ADP循环 通过ATP的合成与水解，使__放能反应__所释放的能量用于__吸能反应__，此过程被称为ATP——ADP循环。图示如下： 2．ATP的功能 ATP在细胞中易于__水解和再生__，ATP是细胞中普遍使用的__能量载体__，所含的能量不多，像小额钞票一样，便于流通使用，所以又有细胞中的“__能量通货__”之称。 小思考：ATP中的化学元素组成与之前所学的哪种化合物的元素组成相同？ 【答案】核酸。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)ATP与ADP之间的转化是可逆的。(　×　) (2)一个ATP分子中含一个核糖、一个腺苷、三个高能磷酸键、三个磷酸基团。(　×　) (3)ATP是生物体内的直接供能物质，所以在生物体内含量丰富。(　×　) (4)ATP中远离A的那个高能磷酸键容易断裂和重新生成。(　√　) (5)人体在饥饿状态下，细胞中ATP和ADP的含量仍处于动态平衡状态。(　√　) 2．案例分析：在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质，根据所学知识回答下列问题。 (1)人体骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动时3秒钟内的能量供给。在校运动会上，某同学参加100 m短跑过程中，其肌细胞中ATP相对含量变化如图所示，试回答下列问题。 ①由A到B的变化过程中，说明ATP被水解，释放的能量用于__肌肉收缩等生命活动__。 ②由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明__ATP的生成和水解是同时进行的__。 (2)某同学进行一项实验，目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象，说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。 ①必须待离体肌肉自身的__ATP__消耗之后，才能进行实验。 ②在程序上，采取自身前后对照的方法，先滴加__葡萄糖溶液__(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，观察__肌肉收缩__与否以后，再滴加__ATP溶液__。(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”) ③如果将上述顺序颠倒一下，实验结果是否可靠？解释原因：__结果不可靠。如果外源ATP尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液后肌肉也会收缩的现象，得出葡萄糖也能被肌肉直接利用的错误结论__。 【解析】(1)①运动会上，由A到B过程中ATP的含量下降，说明在该变化过程中，ATP被水解，释放的能量用于肌肉收缩等生命活动。 ②由于ATP的生成和水解是同时进行的，所以由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零。 (2)①由于细胞中有少量的ATP存在，必须待离体肌肉自身的ATP消耗尽后，再进行实验。 ②实验中先滴加葡萄糖溶液，观察肌肉是否收缩，之后再滴加ATP溶液，观察肌肉是否收缩，实验中采用了自身前后对照的方法，实验的自变量是能源物质的种类不同，实验目的是验证ATP是否为直接供能物质。 ③实验中滴加葡萄糖溶液和ATP溶液的顺序不可以颠倒，若颠倒，如果外源ATP尚未耗尽，将出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象。 1．能源物质——糖类、油脂、蛋白质。 2．主要能源物质——糖类。 3．主要储能物质——油脂、糖原、淀粉。 4．直接能源物质——ATP。 5．根本能量来源——光能。 6．ATP的组成元素为C、H、O、N、P；含有3个磷酸基团，2个高能磷酸键；ATP彻底水解会得到腺嘌呤、核糖和磷酸；ATP去掉两个磷酸基团后形成的结构就是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一。 7．ATP是直接能源物质的验证 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