2018-2019学年高一生物人教版必修1课件：5.2细胞的能量“通货”——ATP

探究方法
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解答实验设计题的方法 (1)注意实验设计的科学性。 确定实验采用的方法及必需(最佳)的操作程序,每一个步骤都必须 是科学的。根据实验目的、原理和思路,设计出合理的实验装置和 实验操作步骤。 (2)实验题中所给出的实验材料和试剂的作用及运用方法。要注意 以下三点: ①题中给出的实验材料和试剂一般应充分利用; ②除非题目条件允许,否则不能自己随意添加实验材料和试剂; ③按照“科学合理、设计简捷、装置简单、效果明显”的标准设 计实验。
第 2节
细胞的能量“通货”——ATP
1.说出ATP的化学组成和特点。 2.写出ATP分子的结构简式。 3.解释ATP和ADP的转化机制。 4.说出ATP在能量代谢中的来源和利用。
一
二
三
一、ATP分子中具有高能磷酸键 1.ATP分子的结构简式 ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。ATP分子的结构式可以简 写成 A—P~P~P,其中,A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸 键。ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。 2.ATP的特点 ATP有2个高能磷酸键,高能磷酸键水解时释放的能量多达 30.54 kJ/mol;细胞内ATP的含量少,化学性质不稳定,远离腺苷(A)的高能 磷酸键在有关酶的催化作用下易断裂也易合成。 运动员参加比赛时所需的直接能源物质是什么? 提示:ATP。
一
二
三
二、ATP和ADP可以相互转化 1.ATP和ADP相互转化示意图
2.ATP的形成途径 对于绿色植物来说,在ADP转化成ATP的过程中,所需要的能量来 自呼吸作用和光合作用;对于动物、人、真菌和大多数细菌来说, 在ADP转化成ATP的过程中,所需要的能量来自呼吸作用。
一
二
三
三、ATP的利用 吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;放 能反应一般与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流通。因此,可以形象地 把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。
一
二
三
二、ATP在细胞内存在的特点 1.量少。 2.普遍存在。 3.易再生,转化迅速。
一
二
三
三、ATP中能量的应用 ATP中的能量可以直接转换为其他各种形式的能量,用于各项生 命活动。这些能量形式主要有化学能、机械能、电能、光能、热 能、渗透能等。 1.化学能——物质合成,如蛋白质和DNA的合成。 2.机械能——肌肉收缩、染色体运动。 3.电能——神经传导、生物电。 4.光能——萤火虫发光等。 5.渗透能——主动运输。
题型一
题型二
解析:生命活动要消耗ATP,细胞不断合成ATP,在活细胞中ATP与 ADP的相互转化是永无休止的。ATP和ADP是两种不同的物质。 细胞内的ATP含量很少,但合成很快,以适应生命活动对能量的需求。 ATP与ADP的相互转化为生物体内的化学反应提供能量。酶具有 催化作用,能降低化学反应的活化能,从而保证生物体内各项化学 反应能在常温、常压下快速又顺利地进行。 答案:A 反思领悟ATP与ADP的相互转化,在活细胞中是时刻不停地发生 并且处于动态平衡之中的,从而保证细胞生命活动的正常进行。
探究方法
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为了探究肌肉收缩的直接能源物质是ATP还是葡萄糖,某研究性 学习小组的同学利用下列实验材料进行了相关的探究活动,假如你 是该研究小组的成员,请你作出假设,完善实验方案并回答问题。 (1)你的假设是 。 (2)实验方案 实验材料及用具:新鲜的骨骼肌标本,ATP溶液,葡萄糖溶液,电极, 滴管。 实验步骤: ①取 ,分别标记为A、B; ②给A、B骨骼肌分别施加 ,直至骨骼肌 不再收缩;
题型一
题型二
题型一
ATP 的结构
【例1】 ATP在细胞中能够释放能量和储存能量,从其化学结构 看,原因是( ) ①腺苷很容易吸收能量和释放能量 ②第三个高能磷酸键很容 易断裂和再形成 ③第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离(即第二 个高能磷酸键断裂),使ATP转化为ADP,同时释放能量 ④ADP可 以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合,吸收能量形成第二个高能 磷酸键,使ADP转变成ATP A.①③ B.②④ C.③④ D.①④
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(3)注意书写的规范性。 ①实验步骤设计一般不宜连续描述,往往需要分段叙述,并加以 编号。 ②试管(或烧杯、水槽等)要加以编号,以便使叙述简洁。 ③尽量使用规范的实验术语,如:载玻片、盖玻片、临时装片;等 量的、其他条件相同且适宜;振荡、充分研磨等。不能用含糊的口 语,如“盖玻片”不能说是“薄的玻璃片”;“等量的”不宜说成“一样多 的”;“振荡”不宜说成“晃动”“摇动”等。
题型一
题型二
题型二 ADP 与 ATP 之间的转化
【例2】 下列有关生物体ATP的叙述,正确的是( ) A.ATP与ADP的相互转化,在活细胞中是永无休止的 B.ATP与ADP是同一种物质的两种形态 C.生物体内的ATP含量很多,从而保证了生命活动所需能量的持 续供应 D.ATP与ADP的相互转化,使生物体内各项化学反应能在常温、 常压下快速又顺利地进行
一
二
三
一、ATP与ADP之间的相互转化是不可逆反应 生物体内ADP与ATP可以相互转化,但是反应是不可逆的。
1.ATP的形成需满足的条件:2种原料(ADP和Pi)、能量、酶。 2.酶1是合成酶,酶2是水解酶,不是同一种酶。 3.能量1指光能或有机物分解释放的化学能,能量2是ATP中远离 腺苷的那个高能磷酸键水解释放的化学能。 4.ADP、Pi、ATP三种物质可反复循环利用,故上述转化过程中 物质是可逆的,能量是不可逆的,整个反应是不可逆的。合成ATP的 过程中有水生成。
题型一
题型二
解析:ATP含有三个磷酸基团、一个普通化学键、两个高能磷酸 键,ATP水解时第二个高能磷酸键断裂,储存在高能磷酸键中的能量 释放出来,ATP转化为ADP。在有关酶的催化下,ADP与Pi结合,吸收 能量,又可形成第二个高能磷酸键,ADP又转化为ATP。 答案:C 反思领悟ATP也叫做三磷酸腺苷,是高能磷酸化合物的典型代表, 其中的高能磷酸键(用“~”表示)水解时释放出的化学能是普通化学 键释放化学能的2倍以上。