【高效導(dǎo)學(xué)】2014-2015學(xué)年高中生物-第5章-第2節(jié)-細(xì)胞的能量“通貨”ATP課件-新人教版必修1

1、第第2 2節(jié)細(xì)胞的能量節(jié)細(xì)胞的能量“通貨通貨”ATPATP自主學(xué)習(xí) 新知突破1知道知道ATP的化學(xué)組成。的化學(xué)組成。2寫出寫出ATP的結(jié)構(gòu)式及與的結(jié)構(gòu)式及與ADP相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)式。相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)式。3掌握形成掌握形成ATP的生理過程和途徑。的生理過程和途徑。1ATP的名稱與簡式的名稱與簡式ATP的結(jié)構(gòu)及功能的結(jié)構(gòu)及功能三磷酸腺苷三磷酸腺苷APPP腺苷腺苷磷酸基團磷酸基團高能磷酸鍵高能磷酸鍵2結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，含有是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，含有_高能高能磷酸鍵。磷酸鍵。(2)ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下

2、_ _易水解，釋放出大量能量。易水解，釋放出大量能量。3功能：功能：細(xì)胞生命活動的細(xì)胞生命活動的_。兩個兩個遠(yuǎn)離遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵腺苷的高能磷酸鍵直接能源物質(zhì)直接能源物質(zhì) 思考探討思考探討1.組成組成ATP的元素有哪些？的元素有哪些？2ATP的的A結(jié)合一分子磷酸后，是什么物質(zhì)？結(jié)合一分子磷酸后，是什么物質(zhì)？提示：提示：1.C、H、O、N、P。2腺嘌呤核糖核苷酸。腺嘌呤核糖核苷酸。1ATP的元素組成與結(jié)構(gòu)的元素組成與結(jié)構(gòu)2ATP與核苷酸的關(guān)系與核苷酸的關(guān)系組成組成ATP和核苷酸的元素是相同的，都是和核苷酸的元素是相同的，都是C、H、O、N、P。ATP中存在一個普通磷酸鍵和兩個高能磷酸鍵。破壞了

3、兩中存在一個普通磷酸鍵和兩個高能磷酸鍵。破壞了兩個高能磷酸鍵，剩余的部分就是一分子的腺嘌呤核糖核苷酸。個高能磷酸鍵，剩余的部分就是一分子的腺嘌呤核糖核苷酸。3ATP的功能的功能ATP是細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)。是細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)。ATP的結(jié)構(gòu)特點保證了細(xì)胞內(nèi)有一個相對穩(wěn)定的能量供應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點保證了細(xì)胞內(nèi)有一個相對穩(wěn)定的能量供應(yīng)庫。庫。ATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵容易水解和形成，可保證中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵容易水解和形成，可保證ATP數(shù)量的相對穩(wěn)定和能量的持續(xù)供應(yīng)。數(shù)量的相對穩(wěn)定和能量的持續(xù)供應(yīng)。1相互轉(zhuǎn)化的過程及能量來源相互轉(zhuǎn)化的過程及能量來源ATP和和ADP可以相互轉(zhuǎn)化及利用可以

4、相互轉(zhuǎn)化及利用2相互轉(zhuǎn)化特點相互轉(zhuǎn)化特點(1)ATP與與ADP的相互轉(zhuǎn)化時刻不停地發(fā)生，并且處于的相互轉(zhuǎn)化時刻不停地發(fā)生，并且處于_之中。之中。(2)ATP與與ADP相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化的_機制，是生物界的機制，是生物界的共性。共性。3ATP的形成途徑的形成途徑ADP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為ATP時所需的能量，對于動物、人、真菌和大時所需的能量，對于動物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌來說均來自多數(shù)細(xì)菌來說均來自_，對于綠色植物來說，來自，對于綠色植物來說，來自_和和_。動態(tài)平衡動態(tài)平衡能量供應(yīng)能量供應(yīng)呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用4ATP的利用的利用(1)ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)。是生命活動

5、的直接能源物質(zhì)。(2)ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨通貨”。吸能反應(yīng)一般與吸能反應(yīng)一般與_反應(yīng)相聯(lián)系，由反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提水解提供能量。供能量。放能反應(yīng)一般與放能反應(yīng)一般與_相聯(lián)系，能量儲存在相聯(lián)系，能量儲存在ATP中。中。ATP水解水解ATP合成合成 思考探討思考探討3.ATP水解中的能量來自哪里？用于什么過水解中的能量來自哪里？用于什么過程？程？4合成合成ATP所需能量有哪些？所需能量有哪些？提示：提示：3.ATP水解能量來自水解能量來自ATP中的高能磷酸鍵，用于中的高能磷酸鍵，用于各種生命活動。各種生命活動。4動物、人、真菌和絕大多數(shù)細(xì)菌在將動物、人、真菌和絕大

6、多數(shù)細(xì)菌在將ADP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ATP時所需的能量均來源于細(xì)胞呼吸時分解有機物釋放的化學(xué)時所需的能量均來源于細(xì)胞呼吸時分解有機物釋放的化學(xué)能。能。綠色植物綠色植物ADP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ATP時所需的能量，則是由細(xì)胞呼時所需的能量，則是由細(xì)胞呼吸釋放的化學(xué)能和進(jìn)行光合作用時所吸收的光能。吸釋放的化學(xué)能和進(jìn)行光合作用時所吸收的光能。1ATP與與ADP的相互轉(zhuǎn)化是不可逆反應(yīng)的相互轉(zhuǎn)化是不可逆反應(yīng)通過比較可以看出，從物質(zhì)方面看是可逆的，從酶、進(jìn)行通過比較可以看出，從物質(zhì)方面看是可逆的，從酶、進(jìn)行場所、能量等方面看是不可逆的，從整體看二者的反應(yīng)是不可場所、能量等方面看是不可逆的，從整體看二者的反應(yīng)是不可逆的，

7、細(xì)胞內(nèi)逆的，細(xì)胞內(nèi)ATP和和ADP的轉(zhuǎn)化不斷進(jìn)行。的轉(zhuǎn)化不斷進(jìn)行。2ATP中能量的來源和去向中能量的來源和去向生物體內(nèi)的能源小結(jié)：生物體內(nèi)的能源小結(jié)：細(xì)胞中的能源物質(zhì)細(xì)胞中的能源物質(zhì)糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等。糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等。細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)脂肪。脂肪。細(xì)胞中的主要能源物質(zhì)細(xì)胞中的主要能源物質(zhì)糖類。糖類。細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)ATP。記知識綱要記知識綱要 背關(guān)鍵語句背關(guān)鍵語句1ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。2ATP分子中遠(yuǎn)離腺苷的那個高能磷酸鍵很容易水解。分子中遠(yuǎn)離腺苷的那個高能磷酸鍵很容易水解。3ATP

8、與與ADP的相互轉(zhuǎn)化是時刻不停地發(fā)生，且處于動的相互轉(zhuǎn)化是時刻不停地發(fā)生，且處于動態(tài)平衡之中，細(xì)胞內(nèi)態(tài)平衡之中，細(xì)胞內(nèi)ATP與與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制，是相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制，是生物界的共性。生物界的共性。4植物合成植物合成ATP的途徑有光合作用、細(xì)胞呼吸，合成的途徑有光合作用、細(xì)胞呼吸，合成ATP的能量來自光能、有機物氧化分解釋放的化學(xué)能。動物合的能量來自光能、有機物氧化分解釋放的化學(xué)能。動物合成成ATP的途徑只有細(xì)胞呼吸。的途徑只有細(xì)胞呼吸。 合作探究 課堂互動ATP的結(jié)構(gòu)及功能的結(jié)構(gòu)及功能C過程過程和過程和過程時刻發(fā)生，處于動態(tài)平衡之中時刻發(fā)生，處于動態(tài)平衡之中DATP中的能量可

9、來源于光能、熱能，也可以轉(zhuǎn)化為光中的能量可來源于光能、熱能，也可以轉(zhuǎn)化為光能、熱能能、熱能自主解答自主解答_解析：解析：過程過程為水解酶催化的水解反應(yīng)，過程為水解酶催化的水解反應(yīng)，過程為合成為合成酶催化的合成反應(yīng)，酶催化的合成反應(yīng)，A錯誤；過程錯誤；過程釋放的能量可供各項生命釋放的能量可供各項生命活動利用，過程活動利用，過程的能量來源于呼吸作用中糖類等有機物的氧的能量來源于呼吸作用中糖類等有機物的氧化分解，在綠色植物中還可來源于光合作用吸收并轉(zhuǎn)化的光化分解，在綠色植物中還可來源于光合作用吸收并轉(zhuǎn)化的光能，能，B錯誤；生物體內(nèi)錯誤；生物體內(nèi)ATP的水解與合成時刻發(fā)生，處于動態(tài)的水解與合成時刻發(fā)生

10、，處于動態(tài)平衡之中，平衡之中，C正確；正確；ATP中的活躍化學(xué)能可來源于光能，但不中的活躍化學(xué)能可來源于光能，但不能來源于熱能；能來源于熱能；ATP中的活躍化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?、熱能、中的活躍化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?、熱能、機械能、電能等多種形式的能量，機械能、電能等多種形式的能量，D錯誤。錯誤。答案：答案：C化合物中化合物中“A”的辨析的辨析以下是有關(guān)生物體內(nèi)以下是有關(guān)生物體內(nèi)ATP的敘述，其中正確的一項是的敘述，其中正確的一項是()AATP與與ADP相互轉(zhuǎn)化，在活細(xì)胞中其循環(huán)是永無休止相互轉(zhuǎn)化，在活細(xì)胞中其循環(huán)是永無休止的的BATP與與ADP是同一種物質(zhì)的兩種形態(tài)是同一種物質(zhì)的兩種形態(tài)C生物體

11、內(nèi)的生物體內(nèi)的ATP含量很多，從而保證了生命活動所需含量很多，從而保證了生命活動所需能量的持續(xù)供應(yīng)能量的持續(xù)供應(yīng)DATP與與ADP的相互轉(zhuǎn)化，使生物體內(nèi)各項化學(xué)反應(yīng)能的相互轉(zhuǎn)化，使生物體內(nèi)各項化學(xué)反應(yīng)能在常溫常壓下快速順利地進(jìn)行在常溫常壓下快速順利地進(jìn)行解析：解析：活細(xì)胞中不停地進(jìn)行代謝，所以活細(xì)胞中不停地進(jìn)行代謝，所以ATP和和ADP的相的相互轉(zhuǎn)化就會不斷地進(jìn)行，互轉(zhuǎn)化就會不斷地進(jìn)行，ATP與與ADP是兩種不同的物質(zhì)，并且是兩種不同的物質(zhì)，并且ATP在生物體內(nèi)含量較低，之所以能滿足生命活動的需要就是在生物體內(nèi)含量較低，之所以能滿足生命活動的需要就是因為因為ATP和和ADP不斷地相互轉(zhuǎn)化。酶是

12、能夠保障生物體各項生不斷地相互轉(zhuǎn)化。酶是能夠保障生物體各項生物活動在常溫常壓下快速順利地進(jìn)行的必要條件。物活動在常溫常壓下快速順利地進(jìn)行的必要條件。答案：答案：A高效測評 知能提升1下列有關(guān)下列有關(guān)ATP的敘述，不正確的是的敘述，不正確的是()A人體成熟的紅細(xì)胞在人體成熟的紅細(xì)胞在O2充足時也只能通過無氧呼吸產(chǎn)充足時也只能通過無氧呼吸產(chǎn)生生ATPBATP中的能量可以來源于光能、化學(xué)能，也可以轉(zhuǎn)化中的能量可以來源于光能、化學(xué)能，也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能為光能和化學(xué)能CATP是生命活動的直接能源物質(zhì)，其中有一個高能磷是生命活動的直接能源物質(zhì)，其中有一個高能磷酸鍵易斷裂和形成酸鍵易斷裂和形成DATP

13、中的中的“A”與構(gòu)成與構(gòu)成RNA中的堿基中的堿基“A”表示的是同表示的是同一物質(zhì)一物質(zhì)解析：解析：人體成熟的紅細(xì)胞無線粒體，不能進(jìn)行有氧呼人體成熟的紅細(xì)胞無線粒體，不能進(jìn)行有氧呼吸，只能進(jìn)行無氧呼吸獲取能量，吸，只能進(jìn)行無氧呼吸獲取能量，A正確；正確；ATP中的能量可以中的能量可以在光合作用中來源于光能，也可以在化能合成作用和呼吸作用在光合作用中來源于光能，也可以在化能合成作用和呼吸作用中來自化學(xué)能，在螢火蟲體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為光能，在光合作用的中來自化學(xué)能，在螢火蟲體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為光能，在光合作用的暗反應(yīng)中轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，暗反應(yīng)中轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B正確；正確；ATP是生命活動的直接能源是生命活動的直接能

14、源物質(zhì)，遠(yuǎn)離腺苷的那個高能磷酸鍵易斷裂和形成，物質(zhì)，遠(yuǎn)離腺苷的那個高能磷酸鍵易斷裂和形成，C正確；正確；ATP中的中的“A”代表的是腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，構(gòu)成代表的是腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，構(gòu)成RNA中的堿基中的堿基“A”只代表腺嘌呤，只代表腺嘌呤，D錯誤。錯誤。答案：答案：D2在下列四種化合物的化學(xué)組成中，在下列四種化合物的化學(xué)組成中，“”中所對應(yīng)的含中所對應(yīng)的含義最接近的是義最接近的是()A和和B和和C和和D和和解析：解析：根據(jù)題意知根據(jù)題意知“”中所對應(yīng)的含義分別為：中所對應(yīng)的含義分別為：一一磷酸腺苷磷酸腺苷AMP，腺嘌呤，腺嘌呤，DNA分子上的腺嘌呤脫氧核苷分子上的腺嘌呤脫氧核苷

15、酸，酸，RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，腺苷，腺苷，腺苷。腺苷。答案：答案：D3在某細(xì)胞培養(yǎng)液中加入在某細(xì)胞培養(yǎng)液中加入32P標(biāo)記的磷酸分子，短時間內(nèi)標(biāo)記的磷酸分子，短時間內(nèi)分離出細(xì)胞中的分離出細(xì)胞中的ATP，發(fā)現(xiàn)其含量變化不大，但部分，發(fā)現(xiàn)其含量變化不大，但部分ATP的末的末端端P已帶上放射性標(biāo)記，該現(xiàn)象不能夠說明的是已帶上放射性標(biāo)記，該現(xiàn)象不能夠說明的是()AATP中遠(yuǎn)離腺苷的磷酸基團容易脫離中遠(yuǎn)離腺苷的磷酸基團容易脫離B部分部分32P標(biāo)記的標(biāo)記的ATP是重新合成的是重新合成的CATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)D該過程中該過程中ATP既有合成又有

16、分解既有合成又有分解解析：解析：由題意知，部分末端由題意知，部分末端P帶上放射性的帶上放射性的ATP是新合是新合成的；但成的；但ATP含量變化不大，說明含量變化不大，說明ATP既有合成又有分解。但既有合成又有分解。但這一現(xiàn)象并不能說明這一現(xiàn)象并不能說明ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)。是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)。答案：答案：C4右圖表示的是右圖表示的是ATP和和ADP之間的轉(zhuǎn)化圖，可以確定之間的轉(zhuǎn)化圖，可以確定()A甲為甲為ADP，乙為，乙為ATPB能量能量1和能量和能量2來源相同來源相同C酶酶1和酶和酶2是同一種酶是同一種酶DX1和和X2是同一種物質(zhì)是同一種物質(zhì) 解析：解析：由圖中能量的方向可以看出

17、，甲為由圖中能量的方向可以看出，甲為ATP，乙為，乙為ADP，A錯誤；能量錯誤；能量1來自來自ATP中高能磷酸鍵的水解所釋放的化中高能磷酸鍵的水解所釋放的化學(xué)能，能量學(xué)能，能量2在動物體內(nèi)來自有機物氧化分解釋放的化學(xué)能，在動物體內(nèi)來自有機物氧化分解釋放的化學(xué)能，在植物體內(nèi)除來自有機物氧化分解所釋放的化學(xué)能外，還可來在植物體內(nèi)除來自有機物氧化分解所釋放的化學(xué)能外，還可來自光能，自光能，B錯誤；酶錯誤；酶1和酶和酶2分別是水解酶和合成酶，分別是水解酶和合成酶，C錯誤；錯誤；X1和和X2是同一種物質(zhì)是同一種物質(zhì)Pi，D正確。正確。答案：答案：D5右圖是有關(guān)右圖是有關(guān)ADP轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成ATP時所需能量

18、的主要來源示意時所需能量的主要來源示意圖，據(jù)圖完成下列問題。圖，據(jù)圖完成下列問題。(1)1分子分子ATP中含有中含有_個高能磷酸鍵。個高能磷酸鍵。( 2 ) 圖 中 的圖 中 的 a 、 b 分 別 代 表分 別 代 表_、_。(3)c指指_。(4)在動物肌細(xì)胞中，進(jìn)行反應(yīng)在動物肌細(xì)胞中，進(jìn)行反應(yīng)時釋放的能量來自時釋放的能量來自_。(5)反應(yīng)反應(yīng)進(jìn)行時所需要的酶一樣嗎？為什么？進(jìn)行時所需要的酶一樣嗎？為什么？_。(6)進(jìn)行反應(yīng)進(jìn)行反應(yīng)時能量用于時能量用于_，進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)行反應(yīng)時能量用時能量用于于_，由此可見能量是，由此可見能量是_，物質(zhì)是，物質(zhì)是_。解析：解析：(1)ATP的結(jié)構(gòu)簡式為的結(jié)構(gòu)簡式為APPP，故，故1分子分子ATP中含有中含有2個高能磷酸鍵。個