内容正文:
第一节 ATP是细胞内的“能量通货”
知能目标
素养目标
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
1.生命观念——运用结构与功能观,明确ATP的结构与功能相适应
2.科学思维——运用归纳与概括、模型与建模,表述ATP的结构;运用归纳与概括,描述ATP与ADP的转化关系及转化的应用
(见学生用书P52)
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
小思考:若ATP完全水解,会得到哪些成分?
【答案】腺嘌呤、核糖、磷酸。
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.情境分析
根据资料回答下列相关问题。
资料一 成人体内ATP的总量是2~10 mg,但一个成人在静卧状态下24 h内所消耗的ATP约为40 kg,在剧烈运动时ATP的消耗可达0.5 kg/min。
资料二 在安静状态时,肌肉内ATP所释放的能量只能维持肌肉收缩1~2 s。
资料三 每个细胞每秒钟可合成约1 000万个ATP,同时有等量的ATP被水解。
(1)ATP在细胞内的含量多吗?
(2)生物体是如何满足剧烈运动时所需要的大量ATP的?
(3)细胞中的ATP含量是否会随着ATP的水解而下降?为什么?
【答案】(1)ATP在细胞内的含量很低。
(2)通过ATP和ADP之间迅速地转化。
(3)不会。因为ATP和ADP之间的转化非常迅速。(见学生用书P53)
误区
辨析
误以为ATP是能源物质
ATP是直接能源物质,能源物质一般是指糖类、油脂等
误以为ATP去掉两个磷酸基团后是构成DNA的基本单位
ATP中的五碳糖是核糖,所以ATP去掉两个磷酸基团后是构成RNA的基本单位
误以为ATP分子中含有大量能量
ATP分子中有高能磷酸键,但其储存的能量远远比一分子葡萄糖要少
误以为ATP在细胞中的含量很高
ATP在细胞内的含量很低,但ATP与ADP相互转化速度很快,所以ATP的含量处在动态平衡之中,这对于保证生命活动的进行是非常重要的
误以为ATP是唯一的直接能源物质
ATP不是唯一的直接能源物质,此外还有GTP等
误以为ATP仅是真核生物的直接能源物质
各种生物(真核生物和原核生物)常用的直接能源物质一般都是ATP
误以为ATP中的能量仅来自化学能
ATP中的能量可来自光能或化学能
误以为ATP与ADP相互转化可逆
ATP与ADP的相互转化,从物质方面来看是可逆的,但从酶的种类、进行的场所、能量方面来看是不可逆的
误以为ATP与能量概念等同
ATP是与能量有关的一种物质,不可等同于能量
误认为ATP转化为ADP不消耗水
ATP转化为ADP又称为“ATP的水解反应”,这一过程需ATP水解酶的催化,同时也需要消耗水
误以为运动时ATP合成速率远小于ATP水解速率
运动时机体仍保持稳态,所以ATP合成速率和ATP水解速率基本相等,但ATP水解速率比安静时快
ATP是细胞中的能量通货。下列有关叙述错误的是( C )
A.一个ATP分子由一个腺苷与3个磷酸基团组成
B.细胞中ATP含量不多,但是易于再生
C.ATP的合成属于放能反应
D.细胞呼吸释放的能量可以用于ATP的合成
【解析】ATP分子由一个腺苷和3个