生物必修一第5章第2節(jié)

生物必修一第5章第2節(jié)第1頁/共27頁

核心要點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)新知能過關(guān)演練基礎(chǔ)自主梳理第節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”——ATP2第2頁/共27頁課標(biāo)領(lǐng)航1．簡述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。2．解釋ATP在能量代謝中的作用?！局攸c(diǎn)】

ATP的化學(xué)組成特點(diǎn)及其在能量代謝中的作用。【難點(diǎn)】

ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。第3頁/共27頁情景導(dǎo)引如果你去商店用存折買一支鉛筆、一塊橡皮、一根雪糕等小件物品，店主肯定不賣給你所需要的東西，因?yàn)榇嬲鄄痪哂辛魍ㄐ?；拿出百元的人民幣，店主也不?huì)喜歡，因?yàn)楹茈y找零；拿出小額人民幣，你會(huì)很快拿到所需要的東西。細(xì)胞利用能量也是如此，ATP就相當(dāng)于可在細(xì)胞內(nèi)方便流通的“小票”。那么，這種細(xì)胞內(nèi)的“小票”結(jié)構(gòu)如何？它是怎樣在細(xì)胞內(nèi)“流通”的？第4頁/共27頁基礎(chǔ)自主梳理一、ATP的結(jié)構(gòu)和功能1．結(jié)構(gòu)：ATP是_____________的英文名稱縮寫，其結(jié)構(gòu)簡式是______________，一個(gè)ATP分子中含有一個(gè)腺苷，三個(gè)磷酸基團(tuán)，兩個(gè)高能磷酸鍵，ATP分子中大量的化學(xué)能儲(chǔ)存在______________中。2．功能：ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種__________化合物，直接給細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量。三磷酸腺苷A－P～P～P高能磷酸鍵高能磷酸第5頁/共27頁二、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化1．在有關(guān)酶的催化下，ATP分子中遠(yuǎn)離_______的高能磷酸鍵很容易水解，并釋放能量。2．在有關(guān)酶的催化下，ADP可以接受能量，同時(shí)與一個(gè)游離的磷酸結(jié)合，重新形成ATP。3．ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界的________，ADP轉(zhuǎn)化為ATP時(shí)所需能量，對(duì)于動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌來說來自于細(xì)胞呼吸，對(duì)于綠色植物來說，還可以來自于光合作用。腺苷共性第6頁/共27頁思考感悟1．反應(yīng)式“ATPADP＋Pi＋能量”中能量的來源和去向相同嗎？【提示】不同。三、ATP的利用1．ATP可用于細(xì)胞的__________、各種吸能反應(yīng)，還可用于生物發(fā)光、發(fā)電、肌肉收縮，大腦思考等生命活動(dòng)。2．細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)吸收和釋放的能量通過_______在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。主動(dòng)運(yùn)輸ATP第7頁/共27頁思考感悟2．一般情況下，ATP水解時(shí)，所有的化學(xué)鍵都斷裂供能嗎？【提示】不都供能，只有遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵供能。第8頁/共27頁核心要點(diǎn)突破要點(diǎn)一ATP的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及功能1．ATP的分子組成第9頁/共27頁特別提醒ATP的兩個(gè)高能磷酸鍵斷裂水解形成的AMP是組成RNA的成分之一。2．ATP分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)組成特點(diǎn)：一個(gè)ATP分子中含有一個(gè)腺苷和3個(gè)磷酸基團(tuán)。(2)具有高能磷酸鍵：ATP分子中具有2個(gè)高能磷酸鍵，遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè)高能磷酸鍵極容易水解和形成。第10頁/共27頁3．ATP的生理功能細(xì)胞代謝所需的能量是由細(xì)胞內(nèi)的ATP直接提供的。ATP是細(xì)胞代謝所需能量的直接來源。4．ATP的結(jié)構(gòu)與功能的相互關(guān)系(1)ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)保證了細(xì)胞內(nèi)有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的能量供應(yīng)庫。ATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵容易水解和形成，可保證ATP數(shù)量的相對(duì)穩(wěn)定和能量的持續(xù)供應(yīng)。(2)ATP在供能中處于核心地位，其他能源物質(zhì)只有轉(zhuǎn)化為ATP才能為生命活動(dòng)供能。在生命活動(dòng)中，ATP中的能量可轉(zhuǎn)化為不同形式的能。第11頁/共27頁如果測得1個(gè)高能磷酸鍵的化學(xué)能是8P，那么ATP中的磷酸鍵能應(yīng)該是(

)A．8

B．8～16C．16～24 D．24例1【思路點(diǎn)撥】

1個(gè)ATP中有2個(gè)高能磷酸鍵和1個(gè)低能磷酸鍵，所以其鍵能應(yīng)在16P與24P之間。第12頁/共27頁【嘗試解答】

____【誤區(qū)警示】

(1)ATP具有3個(gè)磷酸基團(tuán)，但高能磷酸鍵只有兩個(gè)，另一化學(xué)鍵為普通磷酸鍵。(2)遠(yuǎn)離腺嘌吟核苷的高能磷酸鍵即第二個(gè)高能磷酸鍵(以腺嘌呤核苷為基點(diǎn))容易斷裂和重建，也即第三個(gè)磷酸基團(tuán)容易得和失。描述時(shí)注意語言的準(zhǔn)確性。C第13頁/共27頁跟蹤訓(xùn)練

(2011年鶴崗高一檢測)ATP之所以能作為能量的直接來源是因?yàn)?

)A．ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很多B．ATP中的高能磷酸鍵儲(chǔ)存的能量多且很不穩(wěn)定C．ATP中的高能磷酸鍵很穩(wěn)定D．ATP是生物體內(nèi)惟一可以釋放能量的化合物答案：B第14頁/共27頁要點(diǎn)二ATP和ADP之間的相互轉(zhuǎn)化1．反應(yīng)式：ATPADP＋Pi＋能量2．過程比較反應(yīng)式ATP―→ADP＋Pi＋能量能量＋Pi＋ADP―→ATP類型水解反應(yīng)合成反應(yīng)條件水解酶合成酶場所活細(xì)胞內(nèi)多種場所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體第15頁/共27頁反應(yīng)式ATP―→ADP＋Pi＋能量能量＋Pi＋ADP―→ATP能量轉(zhuǎn)化放能儲(chǔ)能能量來源高能磷酸鍵細(xì)胞呼吸，光合作用能量去向用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于ATP中總之，ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系不是一種可逆反應(yīng)。從物質(zhì)方面看可逆，從酶、進(jìn)行場所、能量方面看不可逆。第16頁/共27頁特別提醒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，使細(xì)胞內(nèi)ATP含量總是處在動(dòng)態(tài)平衡之中。(2011年九江一中高一檢測)有關(guān)反應(yīng)式ATPADP＋Pi＋能量的敘述中，錯(cuò)誤的是(

)A．肺泡內(nèi)的氣體交換時(shí)，不伴隨①過程的進(jìn)行B．該反應(yīng)中物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的C．①②反應(yīng)在活細(xì)胞中循環(huán)進(jìn)行保證了生命活動(dòng)的順利進(jìn)行例2第17頁/共27頁D．細(xì)胞中所有ATP均來自于細(xì)胞呼吸【思路點(diǎn)撥】解答本題應(yīng)突破以下幾點(diǎn)：(1)O2和CO2的跨膜運(yùn)輸不消耗能量。(2)理解ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不屬于可逆反應(yīng)。(3)明確形成ATP的能量來源?！緡L試解答】

____D第18頁/共27頁【解析】本題考查ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程，逐項(xiàng)分析如下：選項(xiàng)逐項(xiàng)分析結(jié)論A肺泡內(nèi)的氣體交換是指O2和CO2進(jìn)出細(xì)胞，是通過自由擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)的，而自由擴(kuò)散不消耗能量正確B在ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中，物質(zhì)是可逆的，但能量來源不同，是不可逆的正確C生命活動(dòng)需要能量，能量通過ATP分子在放能反應(yīng)①和吸能反應(yīng)②之間流通，才保證了生命活動(dòng)的順利進(jìn)行正確D對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞，細(xì)胞中的ATP均來自于細(xì)胞呼吸。但對(duì)于綠色植物細(xì)胞，ATP的形成除來自細(xì)胞呼吸外，還來自光合作用錯(cuò)誤第19頁/共27頁【互動(dòng)探究】

(1)根細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有哪些？(2)肌肉收縮時(shí)所需主要能源物質(zhì)是ATP嗎？【提示】

(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；線粒體。(2)不是；是葡萄糖。第20頁/共27頁實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)新同位素標(biāo)記法的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用1．概述：用同位素標(biāo)記化合物，讓它們一起運(yùn)動(dòng)、遷移，再用探測儀器進(jìn)行追蹤，可以明白化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程的方法。2．方法應(yīng)用：用來研究細(xì)胞內(nèi)的元素或化合物的來源、組成、分布和去向等，進(jìn)而了解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、化學(xué)物質(zhì)的變化、反應(yīng)機(jī)理等。實(shí)例如下：第21頁/共27頁(1)標(biāo)記特征元素，研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，如下題中，用32P標(biāo)記磷酸分子，證明ATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵易分解又易合成，進(jìn)而證明ATP既有合成又有分解。(2)標(biāo)記特征化合物，探究詳細(xì)生理過程，研究生物學(xué)原理。如用3H標(biāo)記亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌過程。實(shí)戰(zhàn)演練在某細(xì)胞培養(yǎng)液中加入32P標(biāo)記的磷酸分子，短時(shí)間內(nèi)分離出細(xì)胞的ATP，發(fā)現(xiàn)其含量變化不大，但部分ATP的末端P已帶上放射性標(biāo)記，該現(xiàn)象能夠說明(

)第22頁/共27頁①ATP中遠(yuǎn)離A的P容易脫離②部分32P標(biāo)記的ATP是重新合成的③ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)④該過程中ATP既有合成又有分解A．①②③④ B．①②③C．①②④ D．②③④第23頁/共27頁解析：選C。短期內(nèi)分離出細(xì)胞的ATP，但部分末端P已帶上放射性標(biāo)記，說明有新的ATP形成，但含量變化不