資源簡介

細(xì)胞的能量“貨幣”ATP的學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.簡述ATP的化學(xué)組成和特點，寫出ATP的結(jié)構(gòu)簡式。
2.簡述ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化機(jī)制。
3.舉例說明ATP在細(xì)胞代謝中的作用
【學(xué)習(xí)重難點】
1、教學(xué)重點：ATP化學(xué)組成的特點及其在能量代謝中的作用
2、教學(xué)難點：通過ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的特點，解釋ATP是驅(qū)動細(xì)胞生命活動直接能源物質(zhì)
【預(yù)習(xí)新知】
ATP是一種高能磷酸化合物
1．中文名稱：三磷酸腺苷。
2．結(jié)構(gòu)簡式：A－P～P～P
3．特點
(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，含有2個高能磷酸鍵，儲存大量能量。
(2)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的高能磷酸鍵易水解，釋放出大量能量。
ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化
1.ATP水解的反應(yīng)式:　。
ATP水解的能量用于　　　　　　　　　　　　。
2.ATP合成的反應(yīng)式:　。
在動物與人中合成ATP的能量來自　　　　　;在綠色植物中合成ATP的能量來自　　　　　。
　　材料1:一個成人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP約有48 kg。在緊張活動的情況下,ATP的消耗可達(dá)0.5 kg/min,而人體中ATP的總量大約只有2 mg,劇烈運動時只能維持3 s。
材料2:將32P標(biāo)記磷酸加入細(xì)胞培養(yǎng)液中,短時間內(nèi)快速分離出細(xì)胞中的ATP,發(fā)現(xiàn)ATP的總量變化不大,但是大部分ATP末端磷酸基團(tuán)卻已經(jīng)帶有放射性標(biāo)記。
結(jié)論:據(jù)資料1可知生物體內(nèi)的ATP含量很　　　　,據(jù)資料2可知ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化速率很　　　　。這種轉(zhuǎn)化時刻發(fā)生并且處于動態(tài)平衡。
ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)嗎
ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)換的比較
反應(yīng) ATPADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量ATP
反應(yīng)類型
酶的類型
場所 動物: 植物:
能量來源
能量去向
結(jié)論
ATP的利用
1．ATP水解釋放的能量用于各項生命活動
(1)實例
(2)ATP為主動運輸供能的過程分析
①Ca2＋主動運輸?shù)妮d體蛋白也是催化ATP水解的，膜內(nèi)側(cè)的Ca2＋與其載體結(jié)合時激活該酶，將ATP水解。
②ATP水解時，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)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
2．ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”
(1)吸能反應(yīng)一般與ATP水解相聯(lián)系；放能反應(yīng)一般與ATP合成相聯(lián)系，示意圖如下
(2)能量通過ATP在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。
【易錯提示】
1．ATP的結(jié)構(gòu)簡式是A—P～P～P，其中A表示腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，～代表特殊的化學(xué)鍵。
2．細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。
3．合成ATP的途徑包括光合作用和呼吸作用。
4．ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)。
【鞏固訓(xùn)練】
1.下面是細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的圖示，請依圖回答：
(1)圖中ATP的簡式中“～”代表_____________。
(2)對植物來說，當(dāng)反應(yīng)由下往上進(jìn)行時，所需要的能量來源于________作用和________作用。
2.細(xì)胞內(nèi)的能量“通貨”是( )
A.DNA B.RNA C.ATP D.ADP
3.下列關(guān)于酶和ATP的敘述，正確的是
A.酶和ATP的元素組成不可能完全相同
B.酶的合成是放能反應(yīng)，酶的水解是吸能反應(yīng)
C.ATP的合成一定需要酶，ATP的水解不一定需要酶
D.能產(chǎn)生酶的細(xì)胞一定能產(chǎn)生ATP，但能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生酶
4.下列關(guān)于ATP的敘述，錯誤的是( )
A.細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有ATP分布
B.ATP合成所需的能量由磷酸提供
C.ATP可以水解為ADP和磷酸
D.正常細(xì)胞中ATP和ADP的比值是相對穩(wěn)定的
5.關(guān)于吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的敘述，錯誤的是( )
A.氨基酸合成蛋白質(zhì)的過程是吸能反應(yīng)
B.細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)一般與ATP合成反應(yīng)相聯(lián)系
C.能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通
D.葡萄糖的氧化分解屬于吸能反應(yīng)
6.蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化被比喻為一種分子開關(guān)，分子開關(guān)的機(jī)理如下圖所示。形成有活性的蛋白質(zhì)是一個磷酸化的過程，即“開”的過程，形成無活性的蛋白質(zhì)是一個去磷酸化的過程，即“關(guān)”的過程。下列有關(guān)分子開關(guān)的說法錯誤的是( )
A.蛋白質(zhì)磷酸化過程是一個吸能反應(yīng)
B.蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化是可逆反應(yīng)
C.蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化的底物不同
D.ATP脫去兩個磷酸基團(tuán)后的物質(zhì)可作為奧密克戎毒株遺傳物質(zhì)的單體
參考答案
1.答案：（1）高能磷酸鍵
（2）光合作用；呼吸作用
解析：本題考查ATP的結(jié)構(gòu)及其與ADP的相互轉(zhuǎn)化。ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程需要酶的催化，并伴隨著能量的儲存與釋放;植物體內(nèi)ATP合成時能量來自光合作用和呼吸作用,ATP水解時釋放的能量來自ATP 中遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵。
2.答案：C
解析：ATP是所有細(xì)胞的直接供能物質(zhì)，能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通，因此可以形象地把ATP比喻成細(xì)胞內(nèi)流通的能量通貨。
3.答案：D
解析：酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,其中RNA和ATP的元素組成完全相同,A錯誤;酶的合成是吸能反應(yīng),酶的水解是放能反應(yīng),B錯誤;ATP的合成一定需要酶,ATP的水解也一定需要酶,C錯誤;能產(chǎn)生酶的細(xì)胞一定能產(chǎn)生ATP,但能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生酶,如哺乳動物成熟的紅細(xì)胞,D正確。
4.答案：B
解析：細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有耗能反應(yīng)，因此都有ATP為耗能反應(yīng)提供能量，A項正確。合成ATP需要的能量主要由光合作用和細(xì)胞呼吸提供，磷酸只提供ATP合成的物質(zhì)，不提供能量，B項錯誤。正常細(xì)胞中ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化，使ATP與ADP的比值保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，D項正確。
5.答案：D
解析：A、氨基酸合成蛋白質(zhì)的過程是吸能反應(yīng)，A正確;
B、放能反應(yīng)一般與ATP合成相聯(lián)系，B正確;
C、ATP是能量流動的通貨，能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通，C正確;
D、葡萄糖的氧化分解反應(yīng)就是能量逐步釋放的過程，D錯誤。
6.答案：B
解析：B、蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化過程需要的酶不同,不是可逆反應(yīng),B錯誤。

展開更多......

收起↑