3.1 ATP是细胞内的“能量通货”（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中生物必修1分子与细胞（浙科版2019）

第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 课程内容标准 核心素养对接 1． 举例说明ATP是细胞生命活动的直接能源物质。 2．说出ATP的化学组成与结构特点。 3．阐述细胞内ATP与ADP保持动态平衡。 1．认同ATP的结构与功能相适应。(生命观念) 2．ATP与ADP之间的相互转化；理解ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。(科学思维) 1．从能量转化形式分析，萤火虫发光是由化学能转化为光能的过程，其中ATP中的能量是化学能。 2．糖类是生命活动的主要能源物质，油脂也可以为生命活动提供能量，而ATP是生命活动的直接能源。 3．ATP的分子结构特点 (1)中文名程：腺苷三磷酸； (2)化学组成：1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团。核糖和腺嘌呤结合成的基团叫腺苷。 (3)高能磷酸键：连接在2个磷酸基团之间，以 ～表示，稳定性较差，水解时可以释放出大量的能量，一个ATP含有2个高能磷酸键。 1．ATP的分布与含量：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．ATP­ADP循环 (1)ATP水解反应式：ATPADP＋Pi＋能量。 (2)ATP合成反应式：ADP＋Pi＋能量ATP。 (3)意义：循环速度很快，使细胞内ATP含量能够维持在相对稳定的水平。 1．判正误 (1)ATP是高能磷酸化合物，只含有3个高能磷酸键(×) (2)ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成(×) (3)ATP水解为ADP释放的能量来自高能磷酸键(√) (4)细胞内储存有大量的ATP，为生命活动提供能量(×) (5)ATP与ADP之间相互转化过程中的能量来源是相同的(×) (6)细胞中的生命活动所需要的能量都是由ATP直接提供的(×) 2．微思考 人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化。请分析生物体是如何解决这一问题的？ 植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都以ATP作为“能量通货”，由此说明了什么？ 提示　ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化，并且处于动态平衡之中。生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源。 任务驱动一　ATP分子的结构 下图是ATP的组成，据图分析： 1．ATP的组成元素有哪些？含有几个磷酸基团？几个高能磷酸键？ 提示　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。 2．ATP中的字母“A”和组成DNA中的碱基 “A”含义相同吗？ 提示　不同。ATP中的字母“A”指的是腺苷，包括腺嘌呤和核糖。DNA中的碱基“A”只是指腺嘌呤。 3．ATP彻底水解会得到哪些成分？ 提示　ATP彻底水解会得到腺嘌呤、核糖和磷酸。 4．ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？利用图示表示出其结构。ATP和RNA在组成成分上有怎样的联系？ 提示　ATP去掉2个磷酸基团后形成的结构是腺嘌呤核糖核苷酸，其结构图示如下： 。ATP脱去2个磷酸基团后是构成RNA的单体之一。 1．ATP的元素组成与结构 2．ATP的结构与功能的相互关系 (1)ATP的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP中远离腺苷的高能磷酸键容易水解和形成，可保证ATP数量的相对稳定和能量的持续供应。 (2)ATP在供能中处于核心地位，许多能源物质中的能量需转移到ATP中才能为生命活动供能。在生命活动中，ATP中的能量可转化为不同形式的能量。 科学家发现，小鼠的抑郁行为与星形胶质细胞释放ATP的多少有关。下列有关ATP的叙述，正确的是(　　) A．图中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键 B．a是构成DNA的基本单位之一 C．ATP是生物体内的储能物质 D．ATP中的“A”与构成RNA中的“A”表示的不是同一种物质 D　[图中A代表的是腺嘌呤；a是组成RNA的基本单位之一；ATP是生命活动的直接能源物质，不是储能物质；ATP中的A代表腺苷，RNA中的A代表腺嘌呤核糖核苷酸。] 在下列四种化合物的化学组成中，大圆圈中所对应的含义最接近的是(　　) A．①和②　　　　　　　　 B．①和④ C．③和④ D．②和④ B　[①④中大圆圈都表示腺嘌呤核糖核苷酸，②中A表示腺嘌呤，③中A表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。] [借题发挥]　不同物质中“A”的辨别(科学思维) 物质结构 物质名称 A的含义 ATP 腺苷(腺嘌呤＋核糖) 核苷酸 腺嘌呤 DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸 RNA 腺嘌呤核糖核苷酸 共同点：所有“A”都含有腺嘌呤 1．若ATP脱去了两个磷酸基团，该物质就是组成RNA的基本单位之一，其名称及所含的高能磷酸键数目为(　　) A．腺嘌呤核糖核苷酸，0　 B．鸟嘌呤核糖核苷酸，1 C