第三章 第一节　ATP是细胞内的“能量通货”-【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（浙科版）

第一节　ATP是细胞内的“能量通货” [任务驱动] 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54页 一 ATP是细胞生命活动的直接能源 1．实验证据 (1)萤火虫发光：荧光素在接受ATP中的能量时可以被激活，与氧发生化学反应形成氧化荧光素，从而出现荧光。 (2)离体肌肉收缩 ①实验过程及现象：利用刚刚失去收缩功能的离体肌肉进行实验：在肌肉上滴加葡萄糖溶液后观察肌肉反应，肌肉没有收缩；然后，在同一块肌肉上滴加ATP溶液，肌肉很快发生了明显的收缩。 ②实验结论：作为能源物质的葡萄糖不能直接被肌肉利用，而ATP可以。 2．ATP可以作为生命活动的直接能源与其分子结构特点有关 (1)中文名称：腺苷三磷酸。 (2)化学组成：ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。 (3)ATP的结构 ①示意图： ②解读：a.核糖是一种五碳糖(C5H10O5)，腺嘌呤是一种含氮碱基。 b．核糖与腺嘌呤结合成的基团称为腺苷。 c．3个磷酸基团中的一个磷酸基团连接在糖分子上，其余2个则相继连接在前一个磷酸基团上。 ③腺苷与3个磷酸基团组成腺苷三磷酸。 ④高能磷酸键：连接2个磷酸基团之间的磷酸键稳定性较差，水解时可以释放出大量的能量，被称为高能磷酸键，以“～”表示。 二 细胞内ATP与ADP保持动态平衡 1．ATP的分布：广泛分布在细胞核、线粒体、叶绿体、细胞溶胶等结构中，但含量很低。 2．ATP在细胞中易于水解 (1)ATP的水解反应 ＋Pi＋能量 1个ATP分子含有2个高能磷酸键，在酶的作用下，远离腺苷的那个高能磷酸键水解，形成腺苷二磷酸(ADP)，释放出1个磷酸，同时释放能量。 (2)ATP水解时释放出的能量可以被细胞利用，如肌肉收缩、神经细胞活动以及细胞中许多其他消耗能量的活动。 3．ATP在细胞中易于再生 (1)ATP的形成 ADP＋Pi＋能量ATP 在另一种酶的作用下，ADP和1个磷酸结合重新形成ATP。 (2)ATP形成过程中吸收的能量以高能磷酸键的形式储存起来。 4．ATP­ADP循环 (1)定义：通过ATP的合成和水解，使放能反应所释放的能量用于吸能反应，此过程被称为ATP­ADP循环。 (2)意义：细胞中ATP­ADP的循环速度很快，细胞内ATP的含量能够维持在相对稳定的水平。 5．“能量通货”：ATP是细胞中普遍使用的能量载体，在细胞内能量转换和利用中起着关键作用。ATP所含能量不多，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。 预习诊断—————————————————— 1．能使荧光素激活的物质称为“腺苷三磷酸”，萤火虫发光是一个由光能转化为化学能的过程。(×) 2．ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸基团构成。(×) 3．细胞质与细胞核中都有ATP的分布。(√) 4．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。(√) 5．1个ATP分子含有3个高能磷酸键，在酶的作用下，远离腺苷的那个高能磷酸键易水解。(×) 6．细胞中ATP­ADP循环速度很快，细胞内ATP的含量能够维持在相对稳定的水平。(√) 授课提示：对应学生用书第55页 　ATP的化学组成和结构特点 　(阅读教材P64～65) 　据图分析ATP的结构和特点 (1)说出ATP的元素组成。 提示：C、H、O、N、P。 (2)图中A、a、b、c、d和分别指的是什么？ 提示：A为腺嘌呤、a为核糖、b是普通磷酸键、c和d都是高能磷酸键，指的是磷酸基团。 (3)若1分子ATP完全水解，可得到的物质有哪些？ 提示：1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸。 (4)ATP中的“A”“T”与组成DNA分子的“A”“T”的含义有哪些不同？ 提示：ATP中“A”“T”分别代表腺苷、3个；DNA中“A”“T”分别代表腺嘌呤、胸腺嘧啶。 1．ATP的结构 2．ATP结构中的数量关系 (1)ATP分子中有两个高能磷酸键，其中远离A的那个高能磷酸键容易断裂，释放能量。 (2)腺苷和磷酸基团数量关系为1∶3。 易错提醒 ——————————————— 有关ATP的3点警示 (1)书写ATP结构简式时避免两种错误 错误1：A－P－P～P。 错误2：A～P～P～P。 (2)ATP≠能量 ATP是直接能源物质，水解可释放能量，能量有多种存在形式，如机械能、化学能、电能、光能等。 (3)每个ATP分子中只含有2个高能磷酸键(～)，其中只有远离腺苷的高能磷酸键易断裂或形成。 1．ATP之所以作为能量的直接来源，是因为(　　) A．ATP 在细胞内数量很多 B．ATP 中的高能磷酸键很稳定 C．ATP 中的高能磷酸键储存的能