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5.2細(xì)胞的能量“貨幣”ATP 導(dǎo)學(xué)案——2022-2023學(xué)年高一生物人教版(2019)必修一

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5.2細(xì)胞的能量“貨幣”ATP 導(dǎo)學(xué)案——2022-2023學(xué)年高一生物人教版(2019)必修一

資源簡(jiǎn)介

5.2細(xì)胞的能量“貨幣”ATP
【新知導(dǎo)學(xué)】
ATP是一種高能磷酸化合物
1.中文名稱: 。
2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 。
A代表 (由腺嘌呤和核糖組成),T代表“三”,P代表磷酸基團(tuán),其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 ,其中“—”代表普通化學(xué)鍵,“~”代表一種特殊的化學(xué)鍵。
3.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)不穩(wěn)定:由于兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷而相互排斥等原因,使得“~”這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定,末端磷酸基團(tuán)有一種離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢(shì),也就是具有 的轉(zhuǎn)移勢(shì)能。
(2)高能量:1 mol ATP水解釋放的能量高達(dá) kJ,所以說ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。
4.功能: 是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。
ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化
1.轉(zhuǎn)化過程
(1)ATP轉(zhuǎn)化為ADP:ATPADP+Pi+能量。
(2)ADP轉(zhuǎn)化為ATP過程:ADP+Pi+能量ATP。
2.轉(zhuǎn)化過程中能量來源和去向
(1)ADP合成ATP的能量來源
①綠色植物,既可來自光能,也可以來自呼吸作用所釋放的能量。
②動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌,均來自細(xì)胞進(jìn)行 時(shí)有機(jī)物分解所釋放的能量。
(2)ATP水解成ADP釋放的能量去向:各項(xiàng)生命活動(dòng)。
3.相互轉(zhuǎn)化特點(diǎn)
(1)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化是時(shí)刻不停地發(fā)生且處于 之中的。
(2)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制體現(xiàn)了生物界的共性。
ATP的利用
1.ATP水解釋放的能量用于各項(xiàng)生命活動(dòng)
(1)實(shí)例:細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸、肌細(xì)胞收縮、生物發(fā)電發(fā)光、 、細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)合成。
(2)ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能的過程分析
①Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白也是催化ATP水解的酶,膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其載體結(jié)合時(shí)激活該酶,將ATP水解。
②ATP水解時(shí),脫離下來的磷酸基團(tuán)與載體蛋白結(jié)合即載體蛋白的磷酸化。
③載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其 發(fā)生變化。
2.ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”
(1) 反應(yīng)一般與ATP水解相聯(lián)系; 反應(yīng)一般與ATP合成相聯(lián)系。
(2)能量通過 在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。
【問題思考】
1.ATP在細(xì)胞中的含量很少,如成年人細(xì)胞內(nèi)ADP和ATP的總量?jī)H為2~10mg,而一個(gè)正常成年人在靜止?fàn)顟B(tài)下24h消耗40kgATP。ATP在細(xì)胞中的含量并不多,為什么能為生命活動(dòng)提供大量的能量?
2.ATP和RNA在組成成分上有怎樣的聯(lián)系?
【易錯(cuò)辨析】
1.ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下,遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵易水解,釋放出大量能量。( )
2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化時(shí)刻不停地發(fā)生并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中,且是生物界的共性。( )
3.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化與吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)聯(lián)系在一起。( )
4.根細(xì)胞產(chǎn)生ATP的生理過程為細(xì)胞呼吸和光合作用。( )
5.ATP是由C、H、O、N、P組成的。( )
6.ATP水解時(shí),兩個(gè)特殊的化學(xué)鍵都斷裂,生成ADP和Pi。( )
【成果檢測(cè)】
1.ATP是細(xì)胞內(nèi)的種高能磷酸化合物,在A-P~P~P結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中,“~”代表種特殊的化學(xué)鍵是( )
A.氫鍵 B.肽鍵 C.二硫鍵 D.高能磷酸鍵
2.一個(gè)ATP分子中,高能磷酸鍵的數(shù)目有( )
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)
3.ATP的A、T、P分別代表( )
A.胞腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸基 B.胸腺嘧啶、3個(gè)、磷酸基
C.腺苷、3個(gè)、磷酸基 D.腺苷、3個(gè)、腺嘌呤
4.ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是( )
A. A-P-P~P B. A-P~P~P C. A~P~P-P D. A~P~P~P
5.螢火蟲發(fā)光所用的能量直接來自( )
A.葡萄糖 B.磷酸肌酸 C.脂肪 D.ATP
6.下列關(guān)于ATP的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A. ATP水解所釋放的能量可用于多種生命活動(dòng)
B. 吸能反應(yīng)一般與ATP水解反應(yīng)有關(guān)
C. 在ATP與ADP轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)和能量是可逆的
D. ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)
答案以及解析
【新知導(dǎo)學(xué)】
腺苷三磷酸 A-P~P~P 腺苷 A—P~P~P 較高 30.54 ATP 呼吸作用 動(dòng)態(tài)平衡 大腦思考 空間結(jié)構(gòu) 吸能 放能 ATP
【問題思考】
1.ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量很少,但ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化十分迅速,所以可以為生命活動(dòng)提供直接能源,也使細(xì)胞內(nèi)ATP的含量總處在動(dòng)態(tài)平衡之中。
2.ATP去掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后形成的結(jié)構(gòu)就是腺嘌呤核糖核苷酸,是構(gòu)成RNA的基本單位之一。
【易錯(cuò)辨析】
√ √ √ × √ ×
【成果檢測(cè)】
1.答案:D
解析:ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是A-P~P~P,其中A代表腺苷,T是三的意思,P代表磷酸基團(tuán)。
ATP含有高能磷酸鍵,是一種高能磷酸化合物,其中的-代表的是高能磷酸鍵。
故選D。
2.答案:B
解析:由分析可知:一個(gè)ATP分子中,有兩個(gè)高能磷酸鍵,即B正確。
故選B。
3.答案:C
解析:(1)ATP中的A指腺嘌呤核苷,即腺苷;
(2)ATP中的T是指3個(gè),即3個(gè)磷酸基;
(3)ATP中的P是指磷酸基。
故選:C。
4.答案:B
解析:ATP中有一個(gè)一般磷酸鍵,遠(yuǎn)離腺苷的兩個(gè)磷酸鍵為高能磷酸鍵,所以B選項(xiàng)正確。
5.答案:D
解析:A、葡萄糖中的能量必需經(jīng)過氧化分解,儲(chǔ)存到ATP中,才能夠直接用于生命活動(dòng),A錯(cuò)誤; B、磷酸肌酸也屬于高能磷酸化合物,但不能直接供能,B錯(cuò)誤; C、脂肪是生物體中主要的儲(chǔ)能物質(zhì),不能直接供能,C錯(cuò)誤; D、生命活動(dòng)所需能量的直接來源是ATP,D正確。故選:D。
6.答案:C
解析:ATP水解釋放的能量來自特殊的化學(xué)鍵的化學(xué)能,并用于各種生命活動(dòng);ATP水解為放能反應(yīng),ATP水解反應(yīng)和吸能反應(yīng)相聯(lián)系;ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程不是可逆反應(yīng),其中物質(zhì)是可循環(huán)利用的,能量是不可逆的;ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì);故選C。

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