第2节细胞的能量通货—ATP一、学习导航教学目标: 1、简述ATP的化学组成和特点2、写出ATP的分子简式3、解释ATP在能量代谢中的作用教学重点: 1、ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用2、ATP和ADP的相互转化教学难点: 1、ATP和ADP的相互转化二、课前预习,新知初探预览主题1 ATP的结构及特点阅读教材P88 “ATP分子中具有高能磷酸键”部分及P88“相关信息”,完成下列内容:1.中文名称:。
2.结构简式:,其中A代表,P代表,~代表。
3.特点(1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物,含有2个,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,的高能磷酸键易水解,释放出大量能量。
[判断] (1)1个ATP分子中含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团。
()(2)ATP中的“A”与DNA、RNA中的碱基“A”表示的是同一种物质。
()(3)AMP可以作为合成ADP及mRNA的原料。
()预览主题2 ATP和ADP的相互转化阅读教材P88~P90“ATP和ADP可以相互转化”及“ATP的利用”部分、P89图5-5和图5-6、P90图5-7和“思考与讨论”,完成下列内容:1.ADP+Pi+能量−→−1酶;ATP −→−2酶+Pi+能量,时刻不停地发生,并且处于之中。
2.动物、人、真菌和大多数细菌形成ATP所需的能量来自于。
绿色植物则来自于和。
3.细胞中绝大多数需要能量的生命活动如主动运输、收缩、细胞内反应和大脑思考等生命活动,都是由直接提供能量的。
4.吸能反应一般与的反应相联系,由ATP水解提供能量,如蛋白质的合成。
放能反应一般与相联系,释放的能量储存在ATP中,如葡萄糖的氧化分解。
[判断](1)人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。
( )(2)合成ATP所需能量可以是光能、化学能、热能。
( )三、要点突破讲练互动要点1 ATP的结构特点及功能的关系问题探究1、ATP有哪几部分组成?30个腺苷和60个磷酸基团最多能组成多少个ATP?2、ATP的这种结构特点与功能有多少关系?【例1】下列关于ATP的叙述,错误的是()A.ATP中含有两个高能磷酸键B.动植物、细菌和真菌的细胞内都是以ATP作为能量“通货”的,说明了生物界具有统一性C.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成D.ATP是生命活动的直接能源物质变式训练1 关于ATP的化学组成的说法中,正确的是()A.ATP和核酸共有的元素是C、H、O、N、PB.ATP中的A表示腺嘌呤C.含有三个高能磷酸键D.含有腺嘌呤和脱氧核糖【规律总结】识记ATP分子的四个方面1.结构:A—P~P~P2.数目:1(腺苷)、2(高能磷酸键)、3(磷酸基团)3.DNA和RNA的组成中的A表示腺嘌呤这种碱基,而在ATP中A代表要点2 ATP与ADP之间的相互转化(1)ATP与ADP之间的相互转化的比较比较项目ATP 合成 ATP 水解 反应式场所条件能量来源能量去路(2)ATP 与ADP 之间的相互转化意义ATP 在细胞内含量很少,由于ATP 和ADP 之间在细胞内相互转化十分迅速,使细胞内ATP 含量总是处于动态平衡之中。
【特别提醒】【变式训练2】对“ATP ⇌ ADP +Pi +能量”的叙述中,正确的一项是( ) A .ATP 与ADP 是同一种物质的两种形态 B .①过程和②过程发生的场所是一样的C .细胞内ATP 含量很多,从而保证了生命活动所需能量的持续供应D .ADP 、ATP 的相互转化,使细胞内的ATP 含量处于动态平衡之中【知识小节】1、ATP 是细胞的能量“通货”在细胞代谢的过程中,能量通过ATP 分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。
其过程可简单地用右图表示。
①②【智能演练、轻巧夺冠】1.(2014·海南高考)下列物质中,能够直接给细胞生命活动提供能量的是()A.脂肪B.钙离子C.糖D.ATP2.在ATP分子中很容易断裂又很容易重新生成的化学键是(如图)()A.②B.③C.②③D.①3.对于植物体来说,ADP+Pi+能量→ATP(酶催化条件下),其所需的能量来自()A.光合作用B.细胞呼吸C.其他高能化合物(如磷酸肌酸)D.光合作用和细胞呼吸4.下列生理过程中不需要消耗ATP的是()A.在核糖体上合成血红蛋白B.在肺泡表面进行气体交换C.小肠吸收氨基酸D.神经冲动的传导5.ATP是与能量代谢关系最为密切的化合物,请回答下列有关ATP的问题。
(1)写出在能量代谢过程中,ATP释放和储存能量的反应式________________________________________________________________________。
(2)在动物细胞内形成ATP所需要的能量主要来自________作用,在动物细胞的________(结构)中能合成ATP。
(3)如果ATP分子去掉两个磷酸基团,则成为一磷酸腺苷,它是构成________的基本组成单位之一。
(4)用三种符号分别表示磷酸、核糖与腺嘌呤,试写出这三种分子在ATP中的连接方式。
【冲关训练】(45分钟,满分100分)1.下列关于ATP的叙述中,正确的是()A.ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量,所以被称为高能磷酸化合物B.细胞中的吸能反应常伴随ATP的水解,放能反应常伴随ATP的合成C.ATP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中D.需氧型生物的细胞产生ATP的场所均是线粒体2.如果测得1个高能磷酸键的化学能是8P,那么ATP中的磷酸键能是()A.8P B.8P~16PC.16P~24P D.24P3.新陈代谢的进行不仅需要酶,而且需要能量。
下列关于ATP的描述正确的是() A.ATP分子中含有3个高能磷酸键B.动物体内主要的储能物质是ATPC.ATP是生命活动的直接能源物质D.ATP的合成与分解都需要同一种酶的催化4.在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子,短时间内分离出细胞中的ATP,发现其含量变化不大,但部分ATP的末端P已带上放射性标记,该现象不可能说明() A.ATP中远离A的P容易脱离B.部分32P标记的ATP是重新合成的C.ATP是细胞内的直接能源物质D.该过程中ATP既有合成又有分解5.下列关于ATP的叙述,正确的是()A.ATP脱去2分子磷酸的剩余部分是构成DNA分子的基本单位之一B.绿色植物只在叶绿体中产生ATPC.大脑在思考问题时,伴随着ATP与ADP的相互转化D.长期不进食的病人,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡6.人在剧烈运动时,肌细胞消耗的能量直接来源于()A.ATP的水解B.葡萄糖的分解C.氨基酸的分解D.脂肪的氧化分解7.(2013·山东潍坊一模)以下关于酶和ATP相互关系的叙述,正确的是()A.ATP的合成与分解需要的酶相同B.少数酶的元素组成与ATP相同C.酶的催化作用需要ATP提供能量D.酶的合成过程不消耗ATP8.ATP是细胞内的直接能源物质,医药商店出售的ATP注射液可治疗心肌炎。
若人体静脉滴注这种药物,ATP到达心肌细胞内至少要通过的细胞膜有() A.1层B.2层C.3层D.4层9.科学家研究发现,向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,肌肉不收缩;向同一条肌肉上滴ATP溶液,肌肉很快就发生明显的收缩。
这说明() A.葡萄糖是能源物质B.ATP是能源物质C.葡萄糖是直接能源物质D.ATP是直接能源物质10.ATP分子在细胞内能释放能量与贮存能量,从结构上看其原因是()①腺苷很容易吸收能量和释放能量②第二个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合③第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离,远离A的高能磷酸键断裂,使ATP转化为ADP④ADP可以迅速地与磷酸基团结合,吸收能量形成远离A的高能磷酸键,使ADP转变成ATPA.①③B.②④C.③④D.①④11.在剧烈运动时,人体骨骼肌所需要的能量直接来源于()A.肌糖原B.脂肪C.葡萄糖D.ATP12..如果ATP脱去了三个磷酸基团,该物质就是()A.腺嘌呤核糖核苷酸B.鸟嘌呤核糖核苷酸C.腺苷D.尿嘧啶核糖核苷酸13.下列关于ATP分子的叙述,错误的是()A.一分子ATP中含有一分子核糖、一分子含氮碱基和三分子磷酸基团B.ATP脱去所有高能磷酸键后就是ADPC.ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素D.ATP脱去了所有高能磷酸键后可作为合成核糖核酸的基本单位14.下列有关ATP的叙述,正确的是()A.绿色植物在光下能够合成ATP,在暗处不能合成ATPB. ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能C.原核细胞中没有线粒体,不能合成ATPD. ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的是同一物质15.一般情况下,生物体内的主要能源物质、直接能源物质、储备能源物质依次是()A.糖类蛋白质脂肪B.ATP糖类脂肪C.糖类ATP脂肪D.糖类ATP蛋白质16.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量多且不稳定D.ATP是生物体内的唯一可以释放能量的化合物17.下列对ATP和ADP的相互转化的叙述,正确的是()A.ATP水解和合成时所需要的酶都是一样的B.ATP水解时释放能量,合成ATP时储存能量C.ATP和ADP的相互转化是一个动态平衡的过程D.植物细胞和动物细胞发生ATP和ADP的相互转化的生理过程一样18.下列各项中,能表示运动员在进行110米栏比赛时,肌细胞中ATP的变化(纵轴表示细胞中的ATP含量,横轴表示时间)的是()19.光能转化成骨骼肌细胞内ATP中的能量,需经过的主要生理过程依次是()①光合作用②细胞呼吸③消化、吸收④主动运输A.①③④②B.①②③④C.②①④③D.④①③②20.右图中表示的是ATP与ADP之间的转化图,可以确定()A.A为ATP,B为ADPB.酶1和酶2是同一种酶C.X1和X2是同一种物质D.能量1和能量2的来源相同21.分析ATP与ADP相互转化的示意图,回答下列问题:(1)图中Pi代表磷酸,则B为__________________。
C为__________________。
(2)E1不是物质,在人和动物体内,E1来自________。
在绿色植物体内则来自________和________。
(3)在植物体内的生命活动中,E2主要用于________、________、________和________。
(4)A1和A2具有________________作用。
根据你的分析,它们的作用分别是促进________________和________。