(教案)第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP-【提分教练】2022-2023学年新教材高中生物必修1(人教版2019)

第2节　细胞的能量“货币”ATP 学习任务目标 1．说出ATP的结构特点和功能。 2．简述ATP与ADP之间的相互转化；说出动植物合成ATP的来源不同。 3．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。结构简式：A－P～P～P。 2．特点 (1)ATP不稳定的原因：ATP中两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团有较高的转移势能。 (2)ATP的水解过程就是释放能量的过程，1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。 3．作用：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 4．ATP的供能机理：ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。 二、ATP和ADP可以相互转化 1．转化过程 (1)图中字母A、B代表的物质分别是磷酸、ADP。 (2)能量1的来源 ①绿色植物：光合作用和呼吸作用。 ②动物、人、真菌和大多数细菌：呼吸作用。 (3)写出ATP合成的反应式：ADP＋Pi＋能量ATP。 2．转化特点 (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，在所有生物的细胞内都是一样的，体现了生物界的统一性。 三、ATP的利用 1．ATP的利用实例 大脑思考、物质的主动运输、耗能反应等。 2．ATP为主动运输供能(以Ca2＋主动运输为例) (1)参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，酶活性被激活。 (2)在载体蛋白的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量转移，即载体蛋白的磷酸化。 (3)载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2＋的结合位点转向膜外侧，将Ca2＋释放到膜外。 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 ①放能反应：一般与ATP的合成相联系。 ②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。 ATP是一种高能磷酸化合物 材料1　一个成年人在剧烈运动时，1 min消耗ATP为0.5 kg，静止状态时一天消耗ATP约40 kg。 某同学认为人体内ATP含量一定会很高，你认为他的说法正确吗？为什么？ 提示：不正确，人体内ATP含量不高，ATP和ADP不停地发生相互转化，ATP水解时，伴随着ATP的合成，二者处于动态平衡。 材料2　研究发现ATP是一种高能磷酸化合物，含有较高的转移势能，因此可以为生命活动直接提供能量。 (1)一分子ATP彻底水解，会产生哪些成分？ 提示：磷酸、腺嘌呤、核糖。 (2)联系所学知识推测绿色植物细胞中合成ATP的细胞器有哪些。 提示：线粒体、叶绿体。 ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，下图是ATP的分子结构图，下列有关叙述错误的是(　　) A．ATP分子的结构简式可表示为A—P～P～P B．图中虚线部分的名称是腺苷 C．组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P D．图中①处的化学键易断裂，ATP转化为ADP D　解析：ATP中远离腺苷的特殊化学键②易断裂，可以转化形成ADP和Pi。 【思维升华】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。 1．下图为ATP的结构示意图，其中甲、乙、丙表示构成ATP的小分子物质，a、b表示某种化学键。下列叙述错误的是(　　) A．甲表示磷酸基团 B．乙表示脱氧核糖 C．丙表示腺嘌呤 D．a、b表示特殊的化学键 B　解析：题图为ATP的结构示意图，甲为磷酸基团，乙为核糖，丙为腺嘌呤，a、b为特殊的化学键，易断裂释放能量。 2．下列关于ATP化学组成的说法中，正确的是(　　) A．ATP和核酸共有的元素是C、H、O、N、P B．ATP中的A表示腺嘌呤 C．ATP结构简式为A—P—P～P D．含有腺嘌呤和脱氧核糖 A　解析：ATP和核酸的元素组成都是C、H、O、N、P，A正确；ATP中的A表示腺苷，B错误；ATP结构简式为A—P～P～P，C错误；ATP分子中含有腺嘌呤和核糖，D错误。 3．去氧三磷酸腺苷(dATP)和三磷酸腺苷(ATP)的结构类似，二者在组成上的差异在于前者含有脱氧核糖，后者含有核糖。下列相关叙述错误的是(　　) A．与一个ATP分子相比，一个dATP分子少了一个氧原子 B．dATP去掉两个磷酸基团后，剩余部