資源簡(jiǎn)介

5.2細(xì)胞的能量“貨幣”ATP學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)，寫出ATP的分子簡(jiǎn)式
2、解釋ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)
3、闡明ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程及意義
4、舉例說明細(xì)胞中的哪些生命活動(dòng)需要ATP提供能量
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
重點(diǎn)：ATP化學(xué)組成的特點(diǎn)及其在能量代謝中的作用。
難點(diǎn)：ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化。
【預(yù)習(xí)新知】
ATP是一種高能磷酸化合物
1．ATP的名稱與簡(jiǎn)式：
(1)中文名稱： 。
(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：__A—P～P～P__。
(3)符號(hào)含義
2．結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
(1)不穩(wěn)定：由于兩個(gè)相鄰的 都帶 而相互排斥等原因，使得“～”這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團(tuán)有一種離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢(shì)，也就是具有較高的 。
(2)高能量：1 mol ATP水解釋放的能量高達(dá) kJ，所以說ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種 。
3.功能：
ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的 。
ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化
1．轉(zhuǎn)化過程
(1)ATP轉(zhuǎn)化為ADP
①ATP在酶的作用下水解時(shí)，脫離下來的 磷酸基團(tuán) 與其他分子結(jié)合，從而使后者發(fā)生變化，ATP水解后轉(zhuǎn)化為比ATP穩(wěn)定的化合物 (腺苷二磷酸)，脫離下來的磷酸基團(tuán)如果未移給其他分子，就可以成為游離的 (以Pi表示)。
②反應(yīng)式：ATPADP＋ ＋能量。
(2)ADP轉(zhuǎn)化為ATP過程
①在有關(guān)酶的催化作用下，ADP可以接受 ，同時(shí)與 結(jié)合，重新形成ATP。
②反應(yīng)式：ADP＋ ＋ ATP。
2．轉(zhuǎn)化過程中能量來源和去向
(1)ADP合成ATP的能量來源
①綠色植物，既可來自 ，也可以來自 所釋放的能量。
②動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌，均來自細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用時(shí) 分解所釋放的能量。
(2)ATP水解成ADP釋放的能量去向： 。
3．相互轉(zhuǎn)化特點(diǎn)
(1)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化是時(shí)刻不停地發(fā)生且處于 之中的。
(2)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制體現(xiàn)了 。
ATP的利用
1.ATP水解釋放的能量用于各項(xiàng)生命活動(dòng)
（1）實(shí)例：細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸、肌細(xì)胞收縮、生物發(fā)電發(fā)光、 、細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)合成。
（2）ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能的過程分析
①Ca2＋主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白也是催化ATP水解的酶，膜內(nèi)側(cè)的Ca2＋與其載體結(jié)合時(shí)激活該酶，將ATP水解。
②ATP水解時(shí)，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 發(fā)生變化。
2.ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”
（1） 反應(yīng)一般與ATP水解相聯(lián)系； 反應(yīng)一般與ATP合成相聯(lián)系。
（2）能量通過 在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。
【易錯(cuò)提示】
ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用
(1)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
①ATP合成：需要酶的催化，由動(dòng)物的呼吸作用和植物的光合作用與呼吸作用提供能量。
②ATP水解：需要酶的催化，連接末端磷酸基團(tuán)的那個(gè)特殊化學(xué)鍵水解釋放能量，釋放的能量用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。
③兩者轉(zhuǎn)化時(shí)，物質(zhì)可逆，能量不可逆。
(2)ATP的利用特點(diǎn)
①ATP是生物體內(nèi)的直接能源物質(zhì)。
②雖然在生物體內(nèi)含量少，但是ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化十分迅速。
【鞏固訓(xùn)練】
1.下圖是細(xì)胞中ATP-ADP循環(huán)示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. ATP和ADP分子中都含有腺嘌呤和核糖
B. 原核細(xì)胞和真核細(xì)胞內(nèi)都可以發(fā)生甲、乙過程
C. 能量①可來自放能反應(yīng)，能量②可用于吸能反應(yīng)
D. 肌肉收縮過程中發(fā)生過程甲，不發(fā)生過程乙
2.腺苷三磷酸（ATP）是生命中的重要物質(zhì)。下列關(guān)于ATP的敘述中，正確的是( )
A.腺苷三磷酸是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為A-T～P
B.ATP分子中的3個(gè)特殊化學(xué)鍵易斷裂水解，稱為高能磷酸鍵
C.ATP中的“A”是腺苷，由腺嘌呤和脫氧核糖結(jié)合而成
D.ATP脫去2個(gè)磷酸基團(tuán)后，剩余部分可以作為RNA的組成單位之一
3.詩句“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢”中，螢火蟲發(fā)光的過程與ATP有關(guān)。下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是( )
A.螢火蟲發(fā)光的過程伴隨著ATP的合成
B.ATP供能時(shí)ATP分子中遠(yuǎn)離腺苷的特殊化學(xué)鍵水解
C.細(xì)胞內(nèi)ATP的含量較多，能夠滿足生命活動(dòng)對(duì)ATP的需求
D.加入呼吸抑制劑可使細(xì)胞中ADP生成減少，ATP生成增加
4.在北京冬奧會(huì)短道速滑混合團(tuán)體2000米接力決賽中，中國(guó)隊(duì)以優(yōu)異的成績(jī)?nèi)〉迷擁?xiàng)目的冠軍。在比賽過程中，ATP為肌細(xì)胞提供了大量能量。下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是( )
A.ATP中的A代表的是腺嘌呤
B.在速滑過程中，ATP主要來自有氧呼吸
C.在速滑過程中，ATP與ADP含量難以平衡
D.運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)的放能反應(yīng)與ATP水解密切相關(guān)
5.ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，下列關(guān)于ATP的敘述錯(cuò)誤的是( )
A.ATP分子中的磷酸基團(tuán)之間存在特殊的化學(xué)鍵
B.ATP分子中末端的磷酸基團(tuán)具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能
C.ATP中的A指腺嘌呤
D.細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有ATP的分布
6.圖表示ATP和ADP之間相互轉(zhuǎn)換的示意圖，據(jù)此分析，下列說法不正確的是( )
A.圖中的X表示ATP，Y表示ADP
B.A1和A2所示的兩種酶存在于任何活細(xì)胞中
C.劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)②的速率明顯快于反應(yīng)①的
D.植物細(xì)胞中的E1可表示光能或有機(jī)物中的化學(xué)能
參考答案
1.答案：D
解析：A、ATP是由1個(gè)核糖、1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成的，ADP是由1個(gè)核糖、1個(gè)腺嘌呤和2個(gè)磷酸基團(tuán)組成的，兩者都含有腺嘌呤和核糖，A正確；
B、甲是ATP的合成，乙是ATP的水解，原核細(xì)胞和真核細(xì)胞內(nèi)都可以發(fā)生兩過程，B正確；
C、ATP的合成過程，需要吸收能量，所需的能量來自細(xì)胞呼吸或光合作用，能量②是ATP水解釋放的能量，可用于吸能反應(yīng)，C正確；
D、肌肉收縮是吸能反應(yīng)，需要ATP供能，與ATP的水解有關(guān)，D錯(cuò)誤。
故選D。
2.答案：D
解析：A、腺苷三磷酸是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為A-P~P~P，ATP是腺苷三磷酸的英文名稱縮寫，A錯(cuò)誤；
B、ATP分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為A-P~P~P，其中2個(gè)特殊化學(xué)鍵易斷裂水解，釋放能量，B錯(cuò)誤；
C、ATP中的A是腺苷，由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成，C錯(cuò)誤；
D、ATP脫去2個(gè)磷酸基團(tuán)后，剩余部分為腺苷和一個(gè)磷酸基團(tuán)，腺苷由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成，故剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的組成單位之一，D正確。
故選D。
3.答案：B
解析：A、螢火蟲發(fā)光的過程需要ATP供能，因此伴隨著ATP的水解，A錯(cuò)誤;
B、ATP中遠(yuǎn)離腺苷的特殊化學(xué)鍵更易斷裂，也很容易重新合成，ATP水解供能，實(shí)際上是指ATP分子中遠(yuǎn)離腺苷的特殊化學(xué)鍵的水解，B正確;
C、生物體對(duì)ATP的需求較大，但是細(xì)胞內(nèi)ATP的含量較少，能滿足生物體對(duì)ATP的需求的主要原因是ATP與ADP的轉(zhuǎn)化速率較快，C錯(cuò)誤;
D、加入呼吸抑制劑可使細(xì)胞中ATP生成減少，D錯(cuò)誤。
4.答案：B
5.答案：C
解析：AB、ATP分子中磷酸基團(tuán)之間會(huì)形成特殊的化學(xué)鍵，ATP分子中末端的磷酸基團(tuán)具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能，AB正確;C、ATP中的A指腺苷，是由腺嘌呤和核糖組成的，C錯(cuò)誤;D、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中生命活動(dòng)需要ATP提供能量，所以都有ATP的分布，D正確。
6.答案：C
解析：A、據(jù)圖分析，圖中的X表示ATP,Y示ADP,A正確;B、活細(xì)胞中ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化時(shí)刻發(fā)生，催化兩者轉(zhuǎn)化的酶存在于所有活細(xì)胞中，可以保證生命活動(dòng)所需能量的供應(yīng)，B正確;C、劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，消耗能量增多，ATP和ADP的轉(zhuǎn)化加速，但細(xì)胞內(nèi)ATP的分解速率仍等于合成速率，C錯(cuò)誤;D、植物葉肉細(xì)胞中ATP合成需要能量E，可能來自光合作用的光能或呼吸作用氧化分解有機(jī)物釋放的化學(xué)能，D正確。

展開更多......

收起↑