第五章 第2节 细胞的能量-【优化探究】2023-2024学年新教材高中生物必修第一册同步导学案配套教参（人教版，单选）

第2节　细胞的能量“货币”ATP [学习目标] 1．通过对ATP的学习，从物质与能量视角，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化。 2．基于ATP的结构特点，能运用归纳、演绎等科学思维方法，说明细胞代谢的规律。 授课提示：对应学生用书第77页 一 ATP是一种高能磷酸化合物 1．名称与简式 2．结构特点 (1)具有较高的转移势能 由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势。 (2)水解释放能量 当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。 (3)是一种高能磷酸化合物 ATP水解的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．功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 二 ATP与ADP可以相互转化 三 ATP的利用 1．ATP利用举例 2．ATP为主动运输供能的机理 3．ATP在细胞中的供能机理 ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，导致其空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。 4．ATP是细胞内流通的能量“货币” (1)吸能反应一般与ATP水解相联系；放能反应一般与ATP合成相联系，示意图如下 (2)能量通过ATP在吸能反应和放能反应之间流通。 预习诊断————————————————————— 1．ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸基团构成。(×) 2．细胞质与细胞核中都有ATP的分布。(√) 3．ATP的末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势。(√) 4．ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中不常见。(×) 5．萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。(√) 授课提示：对应学生用书第78页 　ATP的结构和功能 　根据ATP结构式思考下列问题。 (1)ATP的元素组成是什么？图中①②③的结构分别是什么？ 提示：ATP的组成元素为C、H、O、N、P，图中①②③分别是腺嘌呤、核糖、磷酸基团。 (2)腺苷是由图中哪些结构组成的？ 提示：①②。 (3)ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？ 提示：腺嘌呤核糖核苷酸。 (4)为什么ATP中远离A端的特殊化学键不稳定？ATP怎样实现能量的转移？ 提示：由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。 当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。 1．ATP结构解析 2．各类能源物质的区别 (1)ATP——驱动细胞生命活动的直接能源物质。 (2)太阳能——生物体进行各项生命活动的最终能源。 (3)糖类——生物体进行各项生命活动的主要能源物质。 (4)脂肪——生物体内良好的储能物质。 (5)糖原——只存在于动物细胞中的储能物质。 (6)淀粉——只存在于植物细胞中的储能物质。 (7)糖类、脂肪、蛋白质——生物体内的三大能源物质，供能先后顺序一般是糖类、脂肪、蛋白质。 易错提醒 (1)ATP≠能量。ATP中远离腺苷的特殊的化学键断裂时能够释放出多达30.54 kJ/mol的能量，所以ATP是与能量有关的一种物质，不能将两者等同。 (2)每个ATP分子中只含有2个特殊的化学键(～)，其中只有远离腺苷的特殊的化学键易断裂或合成。 1．如图表示ATP分子的结构式，ATP分子的结构简式可以表示为A－P～P～P。下列说法不正确的是(　　) A．生命活动所需的能量通常来自化学键④ B．在结构简式中的A对应结构式中的①和②，表示腺苷 C．断裂化学键③形成的化合物是组成DNA的单体之一 D．ATP分子中含有的元素有C、H、O、N、P 解析：图中③④都是一种特殊的化学键，但通常是末端的化学键断裂释放能量供生命活动所需，A正确；A由腺嘌呤和核糖组成，表示腺苷，B正确；断裂化学键③形成的化合物是组成RNA的单体之一，C错误；ATP分子中含有C、H、O、N、P，D正确。 答案：C 2．下列关于ATP的叙述，正确的是 (　　) A．ATP中的五碳糖与DNA、RNA中的五碳糖相同 B．ATP分子中，其相邻的两个磷酸基团之间的化学键为特殊的化学键 C．ATP分子水解去掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤脱氧核苷酸 D．ATP分子由一分子腺嘌呤和三分子磷酸基团组成 解析：ATP与RNA中含有核糖，而DNA中含有脱氧核糖；ATP中共含有两个特殊的化学键，位于磷酸基团之间；ATP分子除去两个磷酸基团之后的结构称为腺嘌呤核糖核苷酸；ATP分子是由一分子腺苷和三分子磷酸基团组成的。 答案：B 　ATP与ADP