資源簡介

4.2 ATP
一、教學目標：
學習目標：
1.簡述ATP的化學組成和特點。
2.簡述ATP和ADP的相互轉化。
3.解釋ATP在能量代謝中的作用。
核心素養：
1.生命觀念：認同ATP的結構與功能相適應。
2.科學思維：ATP與ADP之間的相互轉化；理解ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質。
【預習案】
任務一：ATP是一種高能磷酸化合物
1．ATP的結構
2．ATP的功能
ATP是生命活動的________________，能夠直接為生命活動提供能量。
巧用數字記憶ATP的結構
【答案】
1．
2．直接能源物質
任務二、ATP與ADP可以相互轉化
1．相互轉化的過程及能量來源
2．轉化的原因及特點
(1)原因：ATP分子中______________________很容易水解，也容易形成。
(2)特點：時刻不停地發生并且處于___________之中。
【答案】1．
2．(1) 遠離A的那個高能磷酸鍵
(2)動態平衡
任務三、ATP的利用
1．ATP利用的實例
2．ATP是細胞內流通的能量“通貨”
(1)化學反應中的能量變化與ATP的關系：
吸能反應：一般與___________相聯系
放能反應：一般與___________相聯系
(2)能量通過___________在吸能反應和放能反應之間循環流通。
【答案】、1．
2．(1) ATP的水解 ATP的合成
(2)ATP分子
【探究案】
探究一：ATP是一種高能磷酸化合物
下圖是ATP的組成，據圖分析：
1．ATP的組成元素有哪些？含有幾個磷酸基團？幾個高能磷酸鍵？
2．ATP中的“A”、“T”和組成DNA中的 “A”、“T”含義相同嗎？
3．ATP徹底水解會得到哪些成分？
4．ATP分子去掉2個磷酸基團后的剩余部分是什么物質？利用圖示表示出其結構。
ATP和RNA在組成成分上有怎樣的聯系？
【答案】
1．提示　ATP的組成元素為C、H、O、N、P。含有3個磷酸基團。2個高能磷酸鍵。
2．提示　不同。ATP中的“A”指的是腺苷，包括腺嘌呤和核糖；“T”的含義是3。DNA中的“A”只是指腺嘌呤，“T”是指胸腺嘧啶。
3．提示　ATP徹底水解會得到腺嘌呤、核糖和磷酸。
4．提示　ATP去掉兩個磷酸基團后形成的結構是腺嘌呤核糖核苷酸，圖示如下：
是構成RNA的基本單位之一。
探究二：ATP和ADP的相互轉化及ATP的利用
在活細胞中，右圖中的循環過程永不停止地進行著。請運用所學知識，分析回答ATP和ADP循環中的有關問題：
1．ATP和ADP的相互轉化過程：ATP的化學性質不穩定。在有關酶的催化作用下ATP分子中________的那個高能磷酸鍵容易斷裂，于是遠離A的那個P就脫離開來形成游離的_______ (磷酸)；同時，儲存在這個高能磷酸鍵中的_______釋放出來，ATP就轉化成ADP。在有關酶的催化作用下，ADP可以接受_______，同時與一個游離的_______結合，重新形成ATP。
2．有人說ATP和ADP相互轉化的過程是個可逆反應。這種說法合適嗎？通過下面的分析來解答：
①從反應條件上看：ATP的分解是一種_______反應，催化該反應的酶A2屬于_______酶；而ATP的合成是一種_______反應，催化該反應的酶A1屬于_______酶。由酶的專一性可知，上述反應的條件是_______ (相同、不相同)的。
②從ATP合成與分解的場所上看：ATP合成的場所有細胞質基質、_______和_______；而ATP分解的場所有_______ (主動運輸消耗的能量)、_______ (DNA復制和RNA合成所消耗的能量)等，因此，其合成與分解的場所_______。
③從能量上看：ATP水解的能量是儲存在______________內的化學能，釋放出來后供______________利用，不能再由Pi和ADP形成ATP而儲存；而合成ATP的能量主要是_______中的化學能和_______，因此，反應中的能量流向是_______ (可逆、不可逆)的。
綜上所述，ATP和ADP相互轉化的過程_______ (是、不是)可逆反應。
3．在綠色植物的葉肉細胞內，與①相應的生理活動有哪些？
4．A1和A2分別起什么作用？二者相同嗎？
【答案】
1．遠離A Pi 能量 能量 Pi
2．① 水解 水解 合成 合成 不相同
② 線粒體 葉綠體 細胞膜 細胞核 不盡相同
③ 高能磷酸鍵 各項生命活動 有機物 太陽能 不可逆 不是
3．提示　光合作用和細胞呼吸。
4．提示　二者不相同。A1催化ATP的合成，是合成酶；A2催化ATP的水解，是水解酶。

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