5.2 细胞的能量“货币”ATP导学案-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

细胞的能量“货币”ATP的学案 【学习目标】 1.简述ATP的化学组成和特点，写出ATP的结构简式。 2.简述ATP与ADP之间的相互转化机制。 3.举例说明ATP在细胞代谢中的作用 【学习重难点】 1、教学重点：ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用 2、教学难点：通过ATP与ADP相互转化的特点，解释ATP是驱动细胞生命活动直接能源物质 【预习新知】 ATP是一种高能磷酸化合物 1．中文名称：三磷酸腺苷。 2．结构简式：A－P～P～P 3．特点 (1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有2个高能磷酸键，储存大量能量。 (2)ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，远离A的高能磷酸键易水解，释放出大量能量。 ATP与ADP可以相互转化 1.ATP水解的反应式:　。  ATP水解的能量用于　　　　　　　　　　　　。  2.ATP合成的反应式:　。  在动物与人中合成ATP的能量来自　　　　　;在绿色植物中合成ATP的能量来自　　　　　。  　　材料1:一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP约有48 kg。在紧张活动的情况下,ATP的消耗可达0.5 kg/min,而人体中ATP的总量大约只有2 mg,剧烈运动时只能维持3 s。 材料2:将32P标记磷酸加入细胞培养液中,短时间内快速分离出细胞中的ATP,发现ATP的总量变化不大,但是大部分ATP末端磷酸基团却已经带有放射性标记。 结论:据资料1可知生物体内的ATP含量很　　　　,据资料2可知ATP与ADP相互转化速率很　　　　。这种转化时刻发生并且处于动态平衡。  ATP和ADP的相互转化是可逆反应吗? ATP与ADP的相互转换的比较 反应 ATPADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量ATP 反应类型 酶的类型 场所 动物: 植物: 能量来源 能量去向 结论 ATP的利用 1．ATP水解释放的能量用于各项生命活动 (1)实例 (2)ATP为主动运输供能的过程分析 ①Ca2＋主动运输的载体蛋白也是催化ATP水解的，膜内侧的Ca2＋与其载体结合时激活该酶，将ATP水解。 ②ATP水解时，脱离下来的磷酸基团与载体蛋白结合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。 2．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。 【易错提示】 1．ATP的结构简式是A—P～P～P，其中A表示腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。 2．细胞内ATP与ADP的相互转化体现了生物界的统一性。 3．合成ATP的途径包括光合作用和呼吸作用。 4．ATP是生命活动的直接能源物质。 【巩固训练】 1.下面是细胞内ATP与ADP相互转化的图示，请依图回答： (1)图中ATP的简式中“～”代表_____________。 (2)对植物来说，当反应由下往上进行时，所需要的能量来源于________作用和________作用。 2.细胞内的能量“通货”是( ) A.DNA B.RNA C.ATP D.ADP 3.下列关于酶和ATP的叙述，正确的是 A.酶和ATP的元素组成不可能完全相同 B.酶的合成是放能反应，酶的水解是吸能反应 C.ATP的合成一定需要酶，ATP的水解不一定需要酶 D.能产生酶的细胞一定能产生ATP，但能产生ATP的细胞不一定能产生酶 4.下列关于ATP的叙述，错误的是( ) A.细胞质和细胞核中都有ATP分布 B.ATP合成所需的能量由磷酸提供 C.ATP可以水解为ADP和磷酸 D.正常细胞中ATP和ADP的比值是相对稳定的 5.关于吸能反应和放能反应的叙述，错误的是( ) A.氨基酸合成蛋白质的过程是吸能反应 B.细胞内的放能反应一般与ATP合成反应相联系 C.能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通 D.葡萄糖的氧化分解属于吸能反应 6.蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关，分子开关的机理如下图所示。形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程，即“开”的过程，形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程，即“关”的过程。下列有关分子开关的说法错误的是( ) A.蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应 B.蛋白质的磷酸化和去磷酸化是可逆反应 C.蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化的底物不同 D.ATP脱去两个磷酸基团后的物质可作为奥密克戎毒株遗传物质的单体 参考答案 1.答案：（1）高能磷酸键 （2）光合作用；呼吸作用 解析：本题考查ATP的结构及其与ADP的相互转化。ATP与ADP的相互转化过程需要酶的催化，并伴随着能量的储存与释放;植物体内ATP合成时能量来自光合作用和呼吸作用,