人教版高中生物必修1第5章第2节 细胞的能量“通货”――ATP导学案(1)
人教版高中生物必修1第5章第2节 细胞的能量“通货”――ATP导学案(1)
第2节细胞的能量“通货”——ATP 学习目标1.说出ATP的结构(重点)。
2.阐述A TP与ADP之间的相互转化(重难点)。
3.举例说明ATP在细胞代谢中的作用(重点)。
|基础知识|一、ATP分子中具有高能磷酸键1.A TP的名称与简式ATP ⎩⎪⎨⎪⎧中文名称:三磷酸腺苷(腺嘌呤核苷三磷酸)结构简式:A —P ~P ~P 符号含义⎩⎪⎨⎪⎧A :腺苷⎩⎪⎨⎪⎧ 核糖腺嘌呤P :磷酸基团~:高能磷酸键2.A TP 的特点(1)高能量:高能磷酸键的数量为2个。
(2)不稳定:远离A 的那个高能磷酸键水解时容易断裂。
3.A TP 的功能ATP 为生命活动直接提供能量,是细胞内流通的能量“通货”。
二、ATP 与ADP 可以相互转化 1.反应式 ATP酶1酶2ADP +Pi +能量2.相互转化的过程及能量来源3.转化的特点(1)时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。
(2)ATP 和ADP 相互转化的能量供应机制,是生物界的共性。
三、ATP 的利用 1.利用ATP 实例2.A TP是细胞内流通的能量“通货”(1)化学反应中的能量变化与A TP的关系吸能反应:一般与ATP的水解相联系;放能反应:一般与A TP的合成相联系。
(2)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
|自查自纠|1.A TP含有3个高能磷酸键,但是只有一个高能磷酸键会发生断裂。
()2.A TP中的A不代表腺嘌呤,当再脱去两个磷酸根后,形成的物质为RNA的基本单位之一。
()3.人在饥饿时,细胞中A TP与ADP的含量难以达到动态平衡。
()4.A TP在细胞内含量并不高,活细胞都能产生A TP,也都会消耗ATP。
()5.酶的合成需要A TP供能,此A TP来自于光合作用和呼吸作用。
()6.酶的催化反应都需要消耗A TP。
()7.A TP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。
()8.活细胞内A TP与ADP的转化只能单向进行。
()答案 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.×7.√8.×|图解图说|________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________★几种化合物中“A”的含义。
人教版高中生物必修1第5章第2节 细胞的能量“通货”――ATP教案
【学习目标】1.说出ATP的化学组成和特点。
2.能正确写出ATP的分子简式,并能指出其中的符号代表的意义。
3.说明ATP在能量代谢中的作用。
【学习重难点】1.ATP化学组成的特点及其在能量中的作用2.ATP与ADP相互转化【预习案】是几乎所有生命系统中能量的最终源头,细胞的主要能源物质是,生物体内良好的储能物质是。
储存在这些物质中的稳定的化学能能直接被细胞利用吗?①取数十只荧火虫的发光器干燥后将其研磨成粉末,取等量粉末分别加入两支试管甲和乙中,再各加入等量少许水混合,将两只试管置于暗处,均可见荧光出现。
②15分钟后,向甲试管中滴加2mL医用的葡萄糖溶液,向乙试管分别滴加2mLATP注射液,再将两只试管置于暗处观察。
现象为甲试管不出现荧光,乙试管出现荧光。
(1)在滴加ATP之前,为什么将两只试管置于暗处15分钟?(2)通过实验,可以得出结论:葡萄糖(能不能)为生命活动直接提供能量,是新陈代谢所需能量的直接。
一、ATP的结构ATP是的英文名称缩写。
ATP分子的结构式可以简写成,A代表,T表示P代表,“~”代表。
所以组成ATP的元素有二、ATP和ADP可以相互转化1、ATP化学性质,在酶的作用下,ATP分子中容易断裂。
于是远离A的那个P就脱离开来,,形成游离的,同时储存在这个高能磷酸键中的能量出来,ATP就转化成。
2、在有关酶的催化作用下,ADP可以能量,同时与一个游离的结合,重新形成ATP。
3、ATP与ADP相互转化是时刻不停地发生并且处于之中,细胞内ATP和ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的。
三.ATP的利用1.细胞内吸能反应一般与的反应相联系,由提供能量;放能反应一般与的反应相联系,释放的能量储存在中。
2.举例说明有哪些生命活动需要利用ATP【探究案】1、1个ATP分子中含有多少个高能磷酸键?ATP的水解实质是什么?为什么称ATP是一种高能磷酸化合物?2、根据ATP的中文名称命名原则以及它的结构简式,推测1个ATP脱去1个磷酸基团可得到什么物质,它的结构简式如何?如果再继续脱去1个磷酸基团,你从中发现了什么?你可以得出什么结论?3、写出ATP与ADP的相互转化的反应式。
人教版高中生物必修一第五章第2节 细胞的能量“通货”——ATP教案
元素组成:C、H、O、N、P
结构组成:一个腺苷、一个核糖、三个磷酸基团(两个高能磷酸键和一个普通磷酸键)
2.ATP与ADP相互转化
吸能反应总是与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;放能反应总是与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通(水解过程一般只断裂最外侧的一个高能磷酸键)
对于动物和人体细胞来说,磷酸肌酸只是能量的一种储存形式,而不能直接被利用。由此可见,对于动物和人体细胞来说,磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起着缓冲的作用,从而使细胞内ATP的含量能够保持相对的稳定,ATP系统的动态平衡得以维持。
课后练习:
1.ATP被喻为生物体的“能量货币”,为生命活动直接提供能量.图是ATP的结构示意图,下列叙述正确的是( )
D.维持家狗体温的能量主要来自ATP的水解
答案:DCCCA
作
业
教
学
后
记
3.ATP的生理功能
细胞的代谢所需要的能量由细胞内的ATP直接提供的。ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
4.ATP的形成途径
(1)绿色植物:能量来自于呼吸作用和光合作用;
(2)人、高等动物、真菌和大多数细菌:能量除来自于呼吸作用外,人和高等动物还可以来自磷酸肌酸的转移。
总结:
1.细胞内储存能量的物质有糖类、脂肪、蛋白质等。细胞内消耗能源物质的顺序是:糖类 脂肪 蛋白质。一般情况下生物体内细胞利用的能源物质是糖类,而且糖类中的能量需要分解释放传递给ATP,转变成活跃的化学能,才能供给各种生命活动利用,从而解决能量的“稳定储存”和“灵活利用”的矛(特别是肌细胞)内,除了ATP外,其他的高能磷酸化合物还有磷酸肌酸(可用C~P代表)。磷酸肌酸的结构式是:
人教版高中生物必修一5.2细胞的能量通货——ATP导学案
第二节细胞的能量“通货”------ATP【学习目标】1.简述ATP的化学组成和特点。
2.写出ATP的分子简式。
3.解释ATP在能量代谢中的作用。
【重点难点】重点:ATP的化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
难点:ATP与ADP相互转化。
一、【问题探讨】想一想:荧光素和荧光素酶都是发光细胞中的物质,那么这里的能量是什么呢?在细胞内哪些物质较有可能为萤火虫尾部细胞的发光提供能量?(2)知识回顾1、细胞生命活动所需要的主要能源物质是________;2、细胞内良好的储能物质是________;3、资料:细胞内还有一种可以供能的物质ATP,它是一种可以溶于水的白色粉末状物质。
市售的一种以“ATP”为名称的药物,其主要成分是ATP,用于治疗像进行性肌萎缩等缺乏能量供应的疾病。
(3)实验探究设计思路:用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研成粉末状,取四等份分别装入四支小玻璃管中,各加入少量的水,使之混合,可见到玻璃管中发出淡黄色荧光,约过15 min荧光消失,如下图。
这时,再将ATP溶液加入其中一支玻璃管中,将葡萄糖溶液、脂肪溶液、蒸馏水分别加入另三支玻璃管中,发现加ATP溶液的玻璃管中发出荧光,而加葡萄糖溶液、脂肪溶液和蒸馏水的玻璃管中不发荧光。
荧光消失无荧光出现实验结论:________不是细胞生命活动的直接能源物质,_______是细胞生命活动的直接能源物质。
二、ATP的化学组成和特点及功能1、中文名称:,组成元素:2、结构简式:,其中A代表,P代表,~代表。
3、特点:(1)思考:1、萤火虫发光的生物学意义是什么?2、萤火虫是如何发光的?【相关资料】萤火虫的尾部发光细胞中有荧光素和荧光素酶。
荧光素接受能量后就被激活,在荧光素酶的催化作用下,激活的荧光素与氧发生化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光。
发光的化学反应式为:荧光素+能量+O2 荧光素氧化荧光素+H2O发出荧光①ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物,含有2个,储存大量能量。
高中生物 第五章 第二节 细胞的能量“通货”—ATP导学案 新人教版必修1
高中生物第五章第二节细胞的能量“通货”—ATP导学案新人教版必修1第五章第二节细胞的能量“通货”—ATP导学案新人教版必修1 【使用说明】1、依据学习目标,认真研读教材P88-90,结合导学案中的问题提示,进行预习。
2、将预习时有疑问的或不能解决的用红笔标记,在课堂上认真学习,课后及时纠错反思。
【学习目标】1、简述ATP的化学组成和特点。
2、写出ATP的分子简式。
3、解释ATP在能量代谢中的作用。
【重点和难点】1、ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
2、 ATP与ADP的相互转化。
【自主学习】一、ATP的结构及特点1、中文名称:__________。
2、结构简式:__________,其中A代表__________,P代表__________,~代表__________。
3、特点(1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物,含有2个__________,__________储存大量能量。
(2)ATP的化学性质不稳定,在有关酶的催化作用下,__________的高能磷酸键易水解,释放出大量能量。
二、ATP和ADP可以相互转化1、相互转化过程(1)释放能量:ATP__________+Pi+能量。
(2)储存能量:ADP+Pi+能量__________。
(3)相互转化特点:时刻不停地发生,并且处于__________之中。
2、形成ATP的能量来源(1)动物、人、真菌和大多数细菌:__________。
(2)绿色植物:__________和__________。
三、ATP的利用1、ATP是生命活动的直接能源物质(1)原因:细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由__________。
(2)实例:用于主动运输、__________收缩、细胞内__________反应和大脑思考等生命活动。
2、ATP是细胞内流通的能量“通货” (1)吸能反应一般与__________的反应相联系,由ATP水解提供能量,如蛋白质的合成。
人教版高中生物必修1第五章 第2节《细胞的能量》优秀教案(重点资料).doc
第2节细胞的能量“通货”──ATP一、教学目标1.简述ATP的化学组成和特点。
2.写出ATP的分子简式。
3.解释ATP在能量代谢中的作用。
二、教学重点和难点1.ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
2.ATP与ADP的相互转化。
三、教学方法探究法、讲述法四、课时安排1五、教学过程〖引入〗生命活动需要能量,这些能量来自哪里呢?学生在前面的学习中了解到生命活动需要的能量来自细胞中的有机物。
可以让学生想一想,燃烧一匙葡萄糖,能观察到什么现象?燃烧葡萄糖可以观察到放出的热和光,说明葡萄糖中蕴含着能量。
但是细胞内的各种化学反应均需要温和的条件,那么细胞中的能量以什么形式释放出来?又是如何被利用的呢?〖问题探讨〗学生思考讨论回答,教师提示。
〖提示〗见P89。
1.萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号,以便交尾、繁衍后代。
2.萤火虫腹部后端细胞内的荧光素,是其特有的发光物质。
3.有。
萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能,只有在转变成光能时,萤火虫才能发光。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考,注意。
〖板书〗一、ATP分子中具有高能磷酸键〖讲述〗ATP的结构特性ATP也叫做腺苷三磷酸、三磷酸腺苷、腺三磷,是高能磷酸化合物的典型代表。
高能磷酸化合物的特点是:它的高能磷酸键(也即酸酐键,用“~”表示),水解时释放出的化学能是正常化学键释放化学能的2倍以上(一般>20.92 kJ/mol)。
这里需要说明的是,化学中使用的“键能”和生物化学中使用的“高能键”,含义是完全不同的。
化学中“键能”的含义是指断裂一个化学键所需要提供的能量;生物化学中所说的“高能键”是指该键水解时能释放出大量能量。
ATP是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个相连的磷酸基团构成的。
这三个磷酸基团从与分子中腺苷基团连接处算起,依次分别称为α、β、γ磷酸基团。
ATP的结构式是:酶分析ATP 的结构式可以看出,腺嘌呤与核糖结合形成腺苷,腺苷通过核糖中的第5位羟基,与3个相连的磷酸基团结合,形成ATP 。
人教生物必修1第5章第2节 细胞的能量“通货”──ATP (1)
第二节 细胞的能量“通货” —ATP
车胤囊萤
相传,我国晋朝时有个青年叫车胤,他酷爱学习 ,但由于家贫没有钱点灯,不能读书,于是就捉了很 多萤火虫,装在薄薄的布袋子里。四五十只萤火虫发 出的光真能抵得上一支点燃的油灯呢!他就借着萤火虫 的光刻苦学习,后来成为一位有大学问的人。
二. ATP与ADP的相互转化
ATP 酶1 酶2
ADP +Pi +能量
三.ATP的来源
光合作用、呼吸作用等
四.ATP的利用
直接用于各项生命活动
知识迁移:
海洋里有一种软体动物枪乌贼,它有 巨大的神经细胞,能不断吸收K+,科学 家做过实验:用一种有毒物质使其神经细 胞中毒,吸收的功能就消失。如果注入一 种物质X,神经细胞又能恢复不断吸收的 功能,一直到这种物质消耗完。请回答: (1)注入的这种物质X是 ATP ,其结 构简式可表示为 A—P~P~P 。 (2)神经细胞吸收的方式是 主动运输 , 此物质的吸收除需要注入一种物质A外, 还需要 载体 。
动物和人
绿色植物
5、合成ATP过程中,需要哪些物质?需要什么条件?
6、所需的能量从哪里来?
ADP + Pi + 能量 (合成)酶
资料:对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,合成ATP的 能量来自于细胞呼吸时有机物的分解释放能量;对于绿色植 物来说,除了依赖细胞呼吸所释放的能量外,在叶绿体内进 行光合作用时,ADP转化为ATP还利用了光能。
条件下直接形成
C、它含有三个高能磷酸键 D、ATP转变为ADP的反应是可逆的
练一练
7A.T对P 于酶酶反A应D式P:+Pi+能量,以下提法正确的是(A )
(新编资料)高中生物 第5章 2节 细胞的能量“通货”-ATP导学案 新人教版必修1
第五章第一节导学案课题细胞的能量“通货”-----ATP学习目标 1)简述ATP的化学组成和特点;能写出ATP的分子简式。
2)解释ATP在能量代谢中的作用。
3)阐明 ATP与 ADP相互转化的过程及意义。
4)举例说明细胞中的哪些生命活动需要ATP提供能量。
学习重点 1)ATP的化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
2)阐明ATP与 ADP相互转化的过程及意义。
学习难点ATP 中的能量获得机制及能量的来源和去路。
学习过程学习记录【自主学习】一、能量的利用细胞内储存能量的物质有糖类、脂肪、蛋白质等,细胞内消耗能源物质的顺序是:二、ATP的结构简式:1.ATP是的英文名称缩写。
2.ATP的结构式可以简写成,其中“A”代表,“P”代表,“一”代表一般的共价键,“~”代表一种特殊的化学键,叫做,ATP分子中大量的能量就储存在高能磷酸键中。
ATP可以水解,这实际上是指ATP分子中的水解。
高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54 kJ/mol,所以说ATP是细胞内的一种。
三、ATP和ADP可以相互转化(1)ATP与ADP的相互转化ADP是的英文名称缩写,ADP的结构简式可写成。
在有关酶的催化作用下,ATP 分子中 的那个高能磷酸键很容易水解,于是远离A 的那个P 就脱离开来,形成游离的Pi(磷酸),同时储存在高能磷酸键中的能量释放出来,ATP 就转化成ADP 。
在有关酶的催化作用下,ADP 可以接受能量,同时与一个游离的Pi 结合,重新形成ATP(如下所示)。
ATP ADP +Pi +能量(2)ADP 转化成ATP 时所需能量的主要来源①对动物、人、真菌和大多数细菌来说,ADP 转化成ATP 时所需能量的主要来源,均来自细胞进行 时有机物分解所释放的能量。
②对绿色植物来说ADP 转化成ATP 时所需能量的主要来源,除了依赖所释放的能量外,在叶绿体内进行光合作用时,ADP 转化为ATP 还利用了 。
(3)ATP 的利用吸能反应:需要 能量,是吸能反应。
高中生物第一册 5 2 细胞的能量“通货”ATP 导学案
5.2 细胞的能量“货币”ATP导学案本节内容对生物体的供能物质进行了说明,介绍了它的结构功能与转化。
生命观念:理解A TP的化学组成和特点;写出A TP的分子简式科学思维:分析A TP在能量代谢中的作用科学探究:ATP与ADP的相互转化社会责任:通过宏观现象理解微观现象,建立学生的抽象思维教学重点:ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用,ATP与ADP的相互转化教学难点:ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用,A TP与ADP的相互转化。
A TP与ADP相互转化过程中的能量来源和去路自主预习:⒈萤火虫发光的生物学意义是什么?⒉萤火虫体内有特殊的发光物质吗?⒊萤火虫发光的过程有能量的转换吗?阅读填空1、ATP是驱动细胞生命活动的的。
2、ATP中文名,结构简式为。
3、A代表,P代表,-表示,~表示。
4、4、ATP水解时可以生成。
5、ATP合成时消耗的能量来源于。
6、ATP水解释放的能量可以用以。
随堂检测:1、下列有关ATP的叙述,正确的是()A.绿色植物在光下能够合成A TP,在暗处不能合成ATPB. A TP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能C.原核细胞中没有线粒体,不能合成ATPD. A TP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的是同一物质2、下列对ATP和ADP的相互转化的叙述,正确的是()A.A TP水解和合成时所需要的酶都是一样的B.A TP水解时释放能量,合成A TP时储存能量C.A TP和ADP的相互转化是一个动态平衡的过程D.植物细胞和动物细胞发生A TP和ADP的相互转化的生理过程一样。
人教生物必修1第五章第2节 细胞的能量“通货”──ATP (1)
二、ATP的分子结构简式
1. ATP的分子结构简式是:A—P ~ P ~ P
2. ATP的中文名称是:三磷酸腺苷
三、 ATP与ADP的相互转化
ATP
酶 酶
ADP +Pi +能量
四、ATP的来源
光合作用、呼吸作用等
五、ATP的利用
直接用于各项生命活动
1.ATP的结构式可以简写为(B ) A、A-P-P~P B、A-P~P~P C、A~P~P-P D、A~P~P~P
4、运动员在100米赛跑时,为骨骼肌细胞直接提 供能量的物质是
A、葡萄糖
B、脂肪
C、ATP
D、蛋白质
5、生物的下列生理活动中,不需要消耗ATP的是
A、蛙的肌肉收缩
B、洋葱根的生长
C、水稻根的吸水
D、胰岛素的合成
6、生物体进行生命活动所需能量的直接能源、主要能源、 主要储能物质、能量的最终来源依次是
①图中Pi代表磷酸,B代表 ATP ,C代表 ADP
②E1不是物质,在人和动物体内,E1来呼__吸__作__用__,绿色 植物体内则来自 光合作用 和 呼吸作用 。
③ A1和A2相同吗?根据你的分析,它们的作用是
催化ATP的形成和水解
。
-----细胞的能量通货
[学习目标]
1、掌握ATP的分子简式、化学组成和结构特点; 解释ATP在能量代谢中的作用,了解ATP的用途。 2.自主学习,合作探究ATP与ADP相互转化的过 程,理解ATP的形成途径及及意义。 3.热爱自然,珍爱生命,激情投入,享受学习的 快乐。
【学习重点】
1、ATP化学组成的特点及其在能量中的作用。 2、ATP与ADP的相互转化。
【学习难点】
ATP与ADP的相互转化。
人教版高中生物必修一细胞的能量“通货”──ATP教案
人教版高中生物必修一细胞的能量“通货”──ATP教案【内容与解析】本节课要学的内容:细胞的能量〝通货〞──ATP指的是生命活动的直接供能者ATP,其中心是ATP的结构简式及ATP与ADP的相互转换的进程,了解它关键就是要停止实验验证ATP与葡萄糖、脂肪等动力物质之间的区别。
先生曾经学过物质跨膜运输的方式,本节课的内容在此基础上有一定的开展。
由于它还与本章ATP的主要来源细胞呼吸、光与光协作用相联络,所以是本学科光协作用与呼吸作用的基础内容。
教学的重点是ATP的结构简式,处置重点的关键是仔细剖析ATP的化学结构式。
【教学目的与解析】教学目的〔1〕了解ATP的化学组成和特点。
〔2〕了解ATP与ADP的相互转化。
目的解析〔1〕ATP的化学组成和特点就是指其结构简式的组成及其与腺嘌呤核糖核苷酸的区别。
〔2〕ATP与ADP的相互转化就是指细胞中ATP时辰都停止着与ADP的转换,过ATP与ADP相互转化关系的形式图,看法ATP在细胞中作为能量流通的缘由,应用笼统的比喻来解说ATP与ADP的相互转化。
【效果诊断剖析】在本节课的教学中,先生能够遇到的困难是ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用,发生这一困难的缘由是先生对〝ATP〞的概念比拟生疏。
要处置这一困难,就要应用教材上笼统,直观的图解和文字说明以及课件中的结构式图,让先生明白ATP的概念,关键是将过ATP与ADP相互转化关系的形式图,看法ATP在细胞中作为能量流通的缘由。
【教学进程】一、温习及预习检测1. 资料剖析:用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,枯燥后研磨成粉末,取两等份区分装入两支试管,各参与大批水使之混合,先置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟荧光消逝。
1〕向A、B两试管中加水后,两试管均发荧光,这说明水对生物正常的生命活动有何重要意义?这也说明了发光器研磨成的粉末中含有哪种类型物质?2〕上述对照实验说明:①萤火虫发光是将化学能能转变成_______能的进程。
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第五章第2节细胞的能量“通货”——ATP课前预习学案一、预习目标预习ATP的结构及生理功能,解释ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径,探讨ATP在生命系统中能量输入、储存和输出,以及细胞实现能量释放、转移和利用中的关键作用。
二、预习内容1、写出ATP(三磷酸腺苷)的分子结构,并标出所有符号代表的意义。
2、ATP中的两个磷酸基团之间(P和P之间)用“~”表示的化学键是_________。
其水解过程中,释放的能量是一般共价键的____倍以上(如ATP水解生成ADP和磷酸时,释放的能量多大3054KJ/mo,而6---磷酸葡萄糖水解为葡萄糖和磷酸时,释放的能量只有138kJ/mo)。
含有高能磷酸键的化合物统称为______________。
3、ATP中________________(哪个)高能磷酸键,在一定条件下容易水解生成____和__________放出能量,生成的两者________(容易/难以)再捕获能量重新生成ATP。
ATP在细胞内形成后不到1分钟的时间就要发生转化,一个成年人在静止状态下,24小时内竟有40kg 的ATP发生转化。
4、ATP与ADP的相互转化:ATP ≒ ____________+_____________+____________(注意条件)5、ATP水解时放出的能量可用于_________、_________和__________。
6、ATP在细胞内的含量是_________的,但ATP在细胞内的转化是_________的。
7、对人和动物说,ADP转化成ATP所需能量,自________作用,对绿色植物说,ADP转化成ATP所需能量,自____________和_____________。
8、ATP作为直接能物质,水解后可用于各种生命活动,如转变为:________(用于合成代谢)、___________(用于肌肉收缩)、____________(用于物质的主动运输)、____________(生物电、生物发光)、____________(用于维持体温)等。
2019高中生物 第5章 第2节 细胞的能量“通货”——ATP教案 新人教版必修1
细胞的能量“通货”——ATP一、ATP的结构与特点1.ATP的结构(1)ATP的中文名称:三磷酸腺苷。
(2)根据ATP分子结构简式,写出其中字母所代表的含义。
A:腺苷,T:三个,P:磷酸基团,~:高能磷酸键。
2.结构特点(1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物,含有两个高能磷酸键。
(2)ATP化学性质不稳定:在有关酶的作用下,远离腺苷的高能磷酸键易水解,释放出大量能量。
3.ATP的功能直接给细胞的生命活动提供能量。
二、ATP和ADP之间的相互转化2.相互转化特点(1)ATP和ADP相互转化时刻不停地发生,且处于动态平衡之中。
(2)ATP和ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的共性。
3.合成ATP的能量来源(1)动物、人、真菌和大多数细菌:呼吸作用。
(2)绿色植物:呼吸作用、光合作用。
4.ATP释放的能量来源:ATP中远离腺苷的高能磷酸键。
三、ATP的利用1.实例2.ATP是细胞内流通的能量“通货”(1)吸能反应一般与ATP的水解相联系。
(2)放能反应一般与ATP的合成相联系。
(3)能量通过ATP在吸能和放能反应之间循环流通。
一、ATP分子结构阅读教材P88第一、二自然段,观察左栏相关信息,回答下列问题:1.ATP的元素组成有哪些?提示:C、H、O、N、P。
2.ATP分子是怎样储存能量的?提示:主要通过两个高能磷酸键储存能量。
3.ATP分子在酶的作用下水解掉两分子磷酸后形成的物质是什么?利用图示表示出其结构。
提示:腺嘌呤核糖核苷酸;图示如下:二、ATP和ADP之间的相互转化1.教材问题探讨分析仔细阅读教材P88~P89相关文字,观察图5-5、5-6思考并讨论下列问题:(1)ATP分子具有什么特点?提示:远离腺苷的高能磷酸键易水解和重建。
(2)ATP在细胞内能大量储存吗?它是怎样来满足细胞生命活动对能量需求的?提示:不能。
通过ATP与ADP时刻不停地发生相互转化提供了稳定的能量供应机制。
2.判断下列说法是否正确(1)ATP与ADP之间的相互转化过程中的能量来源是相同的。
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第2节 细胞的能量“通货”——ATP学习目标1.说出ATP 的结构(重点)。
2.阐述A TP 与ADP 之间的相互转化(重难点)。
3.举例说明ATP 在细胞代谢中的作用(重点)。
|基础知识|一、ATP 分子中具有高能磷酸键 1.A TP 的名称与简式ATP ⎩⎪⎨⎪⎧中文名称:三磷酸腺苷(腺嘌呤核苷三磷酸)结构简式:A —P ~P ~P 符号含义⎩⎪⎨⎪⎧A :腺苷⎩⎪⎨⎪⎧ 核糖腺嘌呤P :磷酸基团~:高能磷酸键2.A TP 的特点(1)高能量:高能磷酸键的数量为2个。
(2)不稳定:远离A 的那个高能磷酸键水解时容易断裂。
3.A TP 的功能ATP 为生命活动直接提供能量,是细胞内流通的能量“通货”。
二、ATP 与ADP 可以相互转化 1.反应式 ATP酶1酶2ADP +Pi +能量2.相互转化的过程及能量来源3.转化的特点(1)时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。
(2)ATP和ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的共性。
三、ATP的利用1.利用ATP实例2.A TP是细胞内流通的能量“通货”(1)化学反应中的能量变化与A TP的关系吸能反应:一般与ATP的水解相联系;放能反应:一般与A TP的合成相联系。
(2)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
|自查自纠|1.A TP含有3个高能磷酸键,但是只有一个高能磷酸键会发生断裂。
()2.A TP中的A不代表腺嘌呤,当再脱去两个磷酸根后,形成的物质为RNA的基本单位之一。
()3.人在饥饿时,细胞中A TP与ADP的含量难以达到动态平衡。
()4.A TP在细胞内含量并不高,活细胞都能产生A TP,也都会消耗ATP。
()5.酶的合成需要A TP供能,此A TP来自于光合作用和呼吸作用。
()6.酶的催化反应都需要消耗A TP。
()7.A TP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。
()8.活细胞内A TP与ADP的转化只能单向进行。
()答案 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.×7.√8.×|图解图说|________________________________________________________________________________________________________________________________________________★几种化合物中“A”的含义。
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________★萤火虫的发光,电鳗的放电都属于A TP的转化。
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ATP中的两个高能磷酸键是不是都不稳定?提示:ATP分子中远离A的高能磷酸键很容易水解,释放能量,也容易吸收能量而重建。
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________探究点一A TP的化学组成和结构特点ATP的结构及特点(1)请说出图中①~④的名称。
提示①是RNA的基本单位——腺嘌呤核糖核苷酸;②是腺苷;③是ADP;④是ATP。
(2)根据上图分析将1分子ATP彻底水解的产物有哪些?提示ATP彻底水解得到的物质有:1分子腺嘌呤、1分子核糖和三分子磷酸。
(3)ATP中的A和T,与DNA分子中的A和T分别是什么含义?提示ATP中的A是腺苷,T是三个的含义。
DNA中的A表示腺嘌呤,T表示胸腺嘧啶。
ATP的结构和数量关系(1)ATP结构①1分子ATP由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团构成。
②A TP=腺苷+磷酸;腺苷=腺嘌呤+核糖。
(2)ATP结构中的数量关系①A TP分子中有两个高能磷酸键,其中远离A的那个高能磷酸键容易断裂,释放能量。
②腺苷和磷酸基团数量关系为:1∶3。
【典例1】下图表示与A TP相关的部分结构示意图,下列分析中正确的是()A.a表示ADP,与A TP相比少了一个磷酸B.b表示腺嘌呤核苷,是ATP中“A”代表的含义C.c表示腺嘌呤核糖核苷酸,它是构成RNA的基本单位D.d表示ATP,是生物体的直接供能物质解析a由核糖和腺嘌呤组成的腺苷,要比ATP少了三个磷酸,A错误。
b表示的是RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,而ATP中“A”的含义是腺苷,B错误。
c是ATP失去一个磷酸的产物——ADP,而非RNA的基本单位,C错误。
d表示的是A TP,是生物体的直接供能物质,D正确。
答案 D生物体中与能量有关的物质(1)直接能源物质——A TP。
(2)主要的能源物质——糖类。
(3)主要的储能物质——脂肪。
(4)植物特有的储能物质——淀粉。
(5)动物特有的储能物质——糖原。
(6)最终能量来源——太阳能。
【跟踪训练】1.科学家发现,小鼠的抑郁行为与星形胶质细胞释放ATP的多少有关。
下列有关ATP 的叙述,正确的是()A.图中的A代表腺苷,b、c为高能磷酸键B.a是组成DNA的基本单位之一C.ATP是生物体内的储能物质D.ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质解析图中的A是腺嘌呤,A错误;a是腺嘌呤核糖核苷酸,是构成RNA的基本单位之一,B错误;ATP是直接能源物质,C错误;ATP中的“A”表示的是腺苷,RNA中的碱基“A”表示的是腺嘌呤,D正确。
答案 D探究点二A TP与ADP之间的相互转化及ATP的利用1.A TP与ADP之间的相互转化如图表示ATP与ADP之间的相互转化,请思考:(1)ATP的合成①所需的酶:合成酶。
②能量来源:动物细胞合成ATP时的能量来源是细胞呼吸;植物叶肉细胞合成A TP时的能量来源是细胞呼吸和光合作用。
(2)ATP的水解①所需的酶:水解酶。
②A TP水解时释放的能量来源和能量去向:能量来源:高能磷酸键中的能量。
能量去向:各种生命活动。
(3)ATP与ADP的相互转化过程中物质和能量是否可以循环利用?①物质可以循环利用;②能量不可以循环利用。
2.ATP的利用(1)探讨细胞中的吸能反应、放能反应与ATP的关系:①细胞中的吸能反应:与ATP的水解相联系。
②细胞中的放能反应:与ATP的合成相联系。
(2)人体在相对静止状态和剧烈运动状态下,A TP和ADP的相互转化处于相对平衡状态,两种状态下所不同的是什么?提示相对静止状态下,二者的相互转化速率较慢,而剧烈运动状态下,二者的相互转化速率较快。
ATP与ADP之间的相互转化ADP+Pi+能量”在生物体内的过程可判断为“物综上所述,对反应式“ATP酶2质是可逆的,能量是不可逆的,且酶和场所也是不相同的”。
【典例2】分析ATP与ADP相互转化示意图(如图所示),下列有关说法正确的是()A.若图中Pi代表磷酸,则B为ADP,C为A TPB.在B→C的反应中,产生的E2来源于高能磷酸键的断裂释放出的能量C.E1不是物质,对于人、动物、真菌、植物和细菌来说,E1来自细胞呼吸D.C→B与B→C都可以伴随着放能反应和吸能反应解析若图中Pi代表磷酸,则B为ATP,C为ADP。
E1、E2为能量;对于人、动物、真菌和大多数细菌来说,E1来自呼吸作用,对于绿色植物来说,则来自光合作用和呼吸作用。
C→B为合成A TP的过程,伴随着放能反应;而B→C表示ATP的水解过程,伴随着吸能反应。
答案 B【跟踪训练】 2.关于ATP酶1酶2ADP +Pi +能量的反应式叙述中,不正确的是( )A .上述过程存在能量的释放和储存B .生物体内ADP 转变成ATP 所需能量均来自细胞呼吸C .这一反应无休止地在活细胞中进行D .这一过程保证了生命活动的顺利进行解析 ATP 的合成过程有能量的储存,A TP 的水解有能量的释放,A 正确;植物细胞中ADP 合成ATP 需要的能量除了来自细胞呼吸外,还有的能量来自光合作用,B 错误;这一转化时时刻刻在活细胞中进行,保证了正常生命活动的进行,C 、D 正确。
答案B1.下列关于A TP 结构的叙述正确的是( ) A .ATP 中含有三个高能磷酸键B .ATP 分子中含有C 、H 、O 、N 、P 五种元素 C .ATP 中的“A”与构成DNA 、RNA 中的碱基“A”相同D .ATP 彻底水解后会得到两种小分子物质解析 A —P ~P ~P 的结构简式表明该分子中含有两个高能磷酸键,A 错误;A TP 中的“A”表示腺苷,构成DNA、RNA中的碱基“A”代表腺嘌呤,C错误;ATP彻底水解后会得到磷酸、核糖和腺嘌呤三种小分子物质,D错误。
答案 B2.当其他条件均满足时,20个腺苷和60个磷酸最多可以组成的ATP个数和ATP分子中含有的高能磷酸键的个数是()A.20个和30个B.20个和40个C.40个和40个D.40个和60个解析1个A TP分子中含有1个腺苷、3个磷酸基团、2个高能磷酸键,20个腺苷,对应60个磷酸,即只能形成20个A TP分子,共含有40个高能磷酸键。
答案 B3.ATP和ADP在细胞中的含量都很少。
但一个成年人在安静状态下,24 h内竞有40 kg 的ATP发生转化,这说明()A.ATP在人体细胞中分布广泛B.ATP容易分解成ADPC.ATP容易合成ADP而储存起来D.ATP和ADP的相互转化十分迅速解析ATP和ADP在细胞中含量很少,但一个成年人在安静状态下24 h内有40 kg ATP 发生转化,证明A TP与ADP的相互转化十分迅速。
答案 D4.向某细胞培养液中加入含32P标记的磷酸分子,短时间内分离出细胞中的ATP。
发现其含量变化不大,但部分A TP的末端P已带上放射性标记。
该现象不能说明的是() A.ATP中远离腺苷A的P容易脱离B.部分32P标记的A TP是重新合成的C.ATP是细胞内的直接能源物质D.该过程中ATP既有合成又有分解解析被标记的32P在ATP中出现,但ATP含量变化不大,说明ATP既有合成也有分解。
因放射性出现在A TP末端的磷酸基团,说明该磷酸基团容易脱离,否则就不会有放射性出现。