5.2-細(xì)胞的能量“貨幣”ATP(學(xué)案)-高中生物人教版(2019)必修一-分子與細(xì)胞

《第5章第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP》環(huán)節(jié)一：自主學(xué)習(xí)(范圍:P88-90)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、依據(jù)ATP的分子簡(jiǎn)式說(shuō)出ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。2、根據(jù)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化解釋ATP在細(xì)胞生命活動(dòng)中的作用。二、知識(shí)構(gòu)建（一）ATP的結(jié)構(gòu)和功能1、結(jié)構(gòu)：ATP是的英文名稱的簡(jiǎn)稱，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是，其中A代表，有個(gè)，P代表，有個(gè)，～代表，有個(gè)。2、功能：ATP是細(xì)胞內(nèi)一種化合物，為細(xì)胞生命活動(dòng)直接提供能量。（二）ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化1、ATP水解后轉(zhuǎn)化為比ATP穩(wěn)定的化合物——，脫離下來(lái)的磷酸基團(tuán)如果未轉(zhuǎn)移給其他分子，就成為（用表示）。2、在有關(guān)酶的催化下，ADP可以接受能量，同時(shí)與結(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，在所有生物的細(xì)胞中都是一樣的，這體現(xiàn)了生物界的。4、ADP轉(zhuǎn)化為ATP時(shí)所需的能量，對(duì)于動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌來(lái)說(shuō)來(lái)自于，對(duì)于綠色植物來(lái)說(shuō)，還可以來(lái)自于。（三）ATP的利用1、細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由，如、和都需要消耗ATP。2、細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)分別與、相聯(lián)系，也就是說(shuō)，能量通過(guò)在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。環(huán)節(jié)二：合作與探究探究活動(dòng)一：探究:螢火蟲(chóng)發(fā)光的直接能源物質(zhì)是什么?材料用具:螢火蟲(chóng)的熒光器曬干后研成的粉末,ATP注射液,蒸餾水,醫(yī)用葡萄糖溶液,試管若干(所需其他材料任選)你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)可設(shè)計(jì)幾組？請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟。請(qǐng)預(yù)測(cè)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析結(jié)果可得出什么結(jié)論？是細(xì)胞的主要能源物質(zhì)，是生物體內(nèi)儲(chǔ)存能量的物質(zhì)，是生命系統(tǒng)中能量的最終源頭，是細(xì)胞生命活動(dòng)的的直接能量來(lái)源探究活動(dòng)二：ATP的結(jié)構(gòu)1．寫(xiě)出ATP（三磷酸腺苷）的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，然后填寫(xiě)下表。2．問(wèn)題討論：ATP分子的結(jié)構(gòu)怎樣與其功能相適應(yīng)？ATP中__________________（哪個(gè)）高ATPADP全稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式符號(hào)含義A代表；P代表；～代表。T代表；D代表；高能磷酸鍵數(shù)個(gè)個(gè)能磷酸鍵，在一定條件下容易水解生成和_____，放出的能量，直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。ADP可以迅速與磷酸結(jié)合，吸收能量形成高能磷酸鍵，使ADP轉(zhuǎn)變成ATP。3、討論ATP與核糖核苷酸之間的聯(lián)系探究活動(dòng)三：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化1．資料：肌肉收縮的直接能源物質(zhì)是ATP。人體在安靜狀態(tài)時(shí)，肌肉內(nèi)ATP含量只能供肌肉收縮1～2s所需的能量。一個(gè)人在劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP分解釋放能量，供運(yùn)動(dòng)所需。ATP在細(xì)胞內(nèi)形成后不到1分鐘的時(shí)間就要發(fā)生轉(zhuǎn)化，一個(gè)成年人在靜止?fàn)顟B(tài)下，24小時(shí)內(nèi)竟有40kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化。據(jù)資料可知生物體內(nèi)細(xì)胞的ATP含量很，但生物體對(duì)ATP的需求量很。生物體是如何解決這一矛盾的呢？。2．根據(jù)ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及課本P87圖5—4分析回答：ATP供能時(shí)，釋放哪個(gè)化學(xué)鍵中的能量？ATP供能過(guò)程中，可形成哪些產(chǎn)物？3．觀察課本P87圖5—5后分析回答：ADP轉(zhuǎn)化成ATP所需的能量從哪里來(lái)？寫(xiě)出ATP形成過(guò)程的反應(yīng)式。酶4．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)式：酶ATP＋＋（注意條件）5．ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)嗎？為什么？結(jié)論：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化可逆，不可逆。探究活動(dòng)四．ATP的利用1．討論：結(jié)合課本P88圖，討論ATP有哪些用途。2．ATP水解時(shí)放出的能量可直接用于、和等生命活動(dòng)。3．ATP作為直接能源物質(zhì)，水解后釋放出的能量，可以轉(zhuǎn)化成各種形式的能量，直接為各種生命活動(dòng)提供動(dòng)力，如轉(zhuǎn)變?yōu)椋海ㄓ糜诤铣纱x）、（用于肌肉收縮）、（用于物質(zhì)的主動(dòng)運(yùn)輸）、（生物電、生物發(fā)光）、（用于維持體溫）等。環(huán)節(jié)三：反饋評(píng)價(jià)一、梳理本節(jié)核心內(nèi)容分析ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化圖，請(qǐng)回答問(wèn)題：（1）右圖中Pi代表磷酸，則B為，C為。在B→C的反應(yīng)中，產(chǎn)生的E2來(lái)源于的斷裂而釋放出的能量。（2）E1不是物質(zhì)，對(duì)于人、動(dòng)物、真菌和大多數(shù)細(xì)菌體來(lái)說(shuō)，E1來(lái)自，對(duì)于綠色植物來(lái)說(shuō)，則來(lái)自和。ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界普遍存在的，體現(xiàn)生物界的性。二、形成性評(píng)價(jià)（一）單選題（）1、生物體內(nèi)進(jìn)行生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)、主要能源物質(zhì)和最終能源依次是A、太陽(yáng)能、糖類、ATPB、ATP、糖類、脂肪C、ATP、脂肪、太陽(yáng)能D、ATP、葡萄糖、太陽(yáng)能（）2、ATP轉(zhuǎn)化為ADP可表示如右圖：式中X代表A、H2OB、[H]C、PD、Pi（）3、下列生理過(guò)程中，不需要消耗ATP的是A．核糖體上合成血紅蛋白B．在肺泡表面進(jìn)行氣體交換C．小腸吸收氨基酸D．神經(jīng)沖動(dòng)在中樞傳導(dǎo)（）4、ATP分子在細(xì)胞內(nèi)能夠釋放能量、儲(chǔ)存能量，從結(jié)構(gòu)上看，原因是①腺苷很容易吸收能量和釋放能量②三個(gè)磷酸基很容易從ATP上脫離和結(jié)合③遠(yuǎn)離腺苷A的磷酸基很容易從ATP上脫離，使ATP轉(zhuǎn)變成ADP④ADP可以迅速與磷酸結(jié)合，吸收能量形成高能磷酸鍵，使ADP轉(zhuǎn)變成ATPA．①③

B．②④

C．③④

D．①④（）5、以下是對(duì)生物體ATP的有關(guān)敘述，其中正確的一項(xiàng)是A、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，在活細(xì)胞中其循環(huán)是永無(wú)休止的B、ATP與ADP是同一種物質(zhì)的兩種形態(tài)C、生物體內(nèi)的ATP含量很多，從而保證了生命活動(dòng)所需能量的持續(xù)供應(yīng)D、（）6、對(duì)動(dòng)物體內(nèi)的ATP的描述，正確的是A．ATP分子中含有三個(gè)高能磷酸鍵B．吸能反應(yīng)一般與ATP的水解反應(yīng)相聯(lián)系C．動(dòng)物細(xì)胞中的ATP都來(lái)自線粒體D．細(xì)胞生命活動(dòng)所需能量都由ATP直接提供（）7、下列有關(guān)ATP的敘述，不正確的是A．人體內(nèi)成熟的紅細(xì)胞中沒(méi)有線粒體，不能產(chǎn)生ATPB．ATP中的能量可以來(lái)源于光能、化學(xué)能，也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能C．在缺氧的條件下，厭氧細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)也能形成ATPD．ATP中的“A”與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A”表示不同物質(zhì)（）8、對(duì)于反應(yīng)式:ATPADP+Pi+能量，以下說(shuō)法正確的是A.物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的B.物質(zhì)和能量都是可逆的C.物質(zhì)和能量都是不可逆的D.物質(zhì)是不可逆的，能量是可逆的（）9、細(xì)胞中的ATP是細(xì)胞的能量“通貨”，關(guān)于“通貨”的理解正確的是A.ATP中的能量來(lái)自于呼吸作用或光合作用B.ATP水解形成ADP時(shí)產(chǎn)生的能量可轉(zhuǎn)化為化學(xué)能、機(jī)械能、電能、熱能等C.能量通過(guò)ATP分子在吸能和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通D.ATP和ADP可以相互迅速轉(zhuǎn)化（）10、下圖是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)ATP的結(jié)構(gòu)式，其中能作為RNA的基本單位的是A.①B.②C.③D.④(二)簡(jiǎn)答題11、在細(xì)胞內(nèi)，1mol葡萄糖徹底氧化分解后釋放出2870KJ能量，可產(chǎn)生38mol的ATP。（1）1分子葡萄糖徹底氧化分解所釋放的能量是1分子ATP水解所釋放能量的倍。（2）葡萄糖氧化分解過(guò)程中所放出的能量全部轉(zhuǎn)移到ATP中去了嗎？（3）同樣儲(chǔ)存能量，ATP與葡萄糖具有什么不同的特點(diǎn)？。12、在生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)換和傳遞中，ATP是一種關(guān)鍵的物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)式如下：[來(lái)源:Z+xx(1)從ATP的分子結(jié)構(gòu)式可知，去掉兩個(gè)磷酸基團(tuán)后的剩余部分是。(2)人體骨骼肌細(xì)胞中，ATP的含量?jī)H夠劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)三秒鐘內(nèi)的能量供給。在校運(yùn)動(dòng)會(huì)上，某同學(xué)參加100m短跑過(guò)程中，其肌細(xì)胞中ATP相對(duì)含量變化如圖所示，試回答：①由A到B的變化過(guò)程中，說(shuō)明ATP被水解，釋放的能量用于。②由整個(gè)曲線來(lái)看，肌細(xì)胞中ATP的含量不會(huì)降為零，說(shuō)明。(3)某同學(xué)進(jìn)行一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，目的是觀察ATP可使離體的、剛剛喪失收縮功能的新鮮骨骼肌產(chǎn)生收縮這一現(xiàn)象，說(shuō)明ATP是肌肉收縮所需能量的直接來(lái)源。①必須待離體肌肉自身的消耗之后，才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。②在程序上，采取自身前后對(duì)照的方法，先滴加(“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，觀察與否以后，再滴加(填“葡