2022-2023學年蘇教版（2019）必修一 3.1.2 ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì) 課件（29張）

第1節(jié)生命活動需要酶和能源物質(zhì)第2課時ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)銀燭秋光冷畫屏輕羅小扇撲流螢天階夜色涼如水臥看牽?？椗?/p>

——杜牧《七夕》

用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下,干燥后研磨成粉末,取兩等份分別裝入兩支試管,各加入少量水使之混合,置于暗處,可見試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn),約過15分鐘熒光消失，然后……AB葡萄糖溶液2mLATP注射液2mLAB無熒光出現(xiàn)有熒光出現(xiàn)15min暗處從A、B試管的實驗現(xiàn)象中你得出的結論是?ATP供能，葡萄糖不供能。根據(jù)實驗現(xiàn)象，進行提問，體現(xiàn)了科學探究的核心素養(yǎng)。解釋ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)1.結構與功能觀：認同ATP的結構與功能相適應。（生命觀念）2.分析與綜合：ATP與ADP之間的相互轉化；理解ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。（科學思維）

體會課堂探究的樂趣，汲取新知識的營養(yǎng)，讓我們一起吧！進走課堂一、ATP的分子結構及特點1．中文全稱：__________。2．組成：1分子[b]____,1分子[c]______,3分子[a]____3．結構簡式：______________4．符號含義A：腺嘌呤核苷__________T：__P：________～：_________腺苷三磷酸核糖腺嘌呤磷酸A—P～P～P核糖腺嘌呤

三磷酸基團磷酐鍵提示：ATP是一種不穩(wěn)定的化合物，在細胞內(nèi)的含量很少。ATP和ADP在細胞內(nèi)能迅速發(fā)生相互轉化，ATP水解直接為生命活動提供能量，產(chǎn)生ADP和Pi，ADP和Pi接受細胞代謝(主要是細胞呼吸)或光合作用產(chǎn)生的能量迅速合成ATP。無論在安靜狀態(tài)還是在劇烈運動、饑餓狀態(tài)，ATP和ADP的相互轉化都在時刻不停地發(fā)生且處于動態(tài)平衡之中。怎樣理解ATP是細胞內(nèi)“取之不盡”的直接能源物質(zhì)？？對ATP是直接能源物質(zhì)提出問題，體現(xiàn)了科學探究的核心素養(yǎng)。1．ATP的分子組成(如圖)(1)元素組成：ATP是由C、H、O、N、P五種元素組成的，這與核酸的元素組成是相同的。(2)AMP是RNA的基本組成單位。(3)ATP的結構組成可以用“1、2、3”來總結，“1”表示1個腺苷，“2”表示兩個磷酐鍵，“3”表示3個磷酸基團?！練w納提升】對ATP的組成進行歸納總結，體現(xiàn)了科學思維的核心素養(yǎng)。2．ATP的結構與功能的相互關系(1)ATP的結構特點保證了細胞內(nèi)有一個相對穩(wěn)定的能量供應庫。ATP中末端磷酐鍵易斷裂和形成，可保證ATP數(shù)量的相對穩(wěn)定和能量的持續(xù)供應。(2)ATP在供能中處于核心地位，許多能源物質(zhì)中的能量需轉移到ATP中才能為生命活動供能。在生命活動中，ATP中的能量可轉化為不同形式的能量。對ATP的結構和功能之間的關系進行歸納總結，體現(xiàn)了科學思維的核心素養(yǎng)。生物體內(nèi)常見的能源物質(zhì)1.能源物質(zhì)：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、ATP2.主要能源物質(zhì)：糖類3.儲能物質(zhì)：脂肪、淀粉、糖原4.良好的儲能物質(zhì)：脂肪5.直接能源物質(zhì)：ATP6.最終能量來源：太陽能7.供能先后順序：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)對能源物質(zhì)進行歸納與概括，體現(xiàn)了科學思維的核心素養(yǎng)。對ATP認識的誤區(qū)(1)ATP的普通磷酸鍵和磷酐鍵中都儲存著能量，只不過大量的能量儲存于磷酐鍵中。(2)ATP是一種物質(zhì)，不是能量，ATP中儲存有大量的能量，因此不可將ATP與能量等同?！疽族e提醒】對ATP的易錯點進行歸納總結，體現(xiàn)了科學思維的核心素養(yǎng)。【例1】(多選)如圖表示ATP的結構，下列相關說法錯誤的是(

)A．b鍵斷裂后形成ADP和PiB．圖中的3表示ATP中的字母AC．由1、2、3各一分子形成的物質(zhì)是組成DNA的基本單位D．a(chǎn)鍵斷裂釋放的能量可以直接用于生命活動a鍵斷裂后形成ADP和Pi，A錯誤；ATP中的字母A表示腺苷，而題圖中的3表示腺嘌呤，B錯誤；由1、2、3各一分子形成的是腺嘌呤核糖核苷酸，它是組成RNA的基本單位，C錯誤；ATP是生命活動所需能量的直接來源，a鍵斷裂所釋放的能量可以直接用于生命活動，D正確。ABC1．ATP的水解由于兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷而相互排斥等原因，使得磷酐鍵容易斷裂。ATP分子末端的______斷裂后，ATP轉化為______(腺苷二磷酸)和游離的____(HPO)。在這個過程中，ATP是通過________而不是簡單的水解提供能量的，ATP轉移的基團是一個______(－PO)，而不是______(－OPO)。二、ATP和ADP的相互轉化和利用磷酐鍵ADPPi基團轉移磷?；姿峄?．ATP在細胞內(nèi)的含量：____。3．相互轉化ATP在轉化為____________并________時，在______的催化作用下，______可以________，同時與一個游離的____結合，轉化為ATP。4．意義(1)為細胞提供所需的ATP。(2)使ATP仍然維持相對恒定的水平。(3)既能及時且持續(xù)地為________________，又能避免__________。很低ADP和Pi釋放能量有關酶ADP接受能量Pi生命活動提供能量能量的浪費5．ATP是驅(qū)動細胞中各種生命活動的____________(1)ATP是細胞內(nèi)絕大多數(shù)生命活動能夠________的能源物質(zhì)，可以直接為生物體的大多數(shù)________提供能量。在生物體的能量代謝中，能量的____、____、____、____都和ATP密切相關。(2)細胞內(nèi)許多儲能物質(zhì)氧化分解__________，雖然不能________________，但可以用于________________的反應并儲存在______中，再通過________________的反應滿足生物體生命活動對__________。通用能量貨幣直接利用需能反應利用轉化儲存釋放釋放的能量直接用于生命活動ADP轉化為ATPATPATP轉化為ADP能量的需求ADP轉化成ATP的過程中，所需的能量從哪里來？ATP水解釋放的能量用于哪兒？？通過觀察和分析ATP和ADP的相互轉化，提出問題，體現(xiàn)了科學探究的核心素養(yǎng)。2.ADP轉化成ATP時所需能量的主要來源動物和人等綠色植物能量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP+Pi+ATP

酶動物、人等:通過呼吸作用分解有機物釋放的能量綠色植物:呼吸作用和光合作用ATP水解釋放的能量能轉化成熱能、光能等，ATP儲存的能量能來自熱能和光能嗎？？提示：不能。ATP儲存的能量可以由光能轉化而來，但不能由熱能轉化而來。通過觀察和分析ATP和ADP的相互轉化，提出問題，體現(xiàn)了科學探究的核心素養(yǎng)?！練w納提升】1．ATP和ADP的相互轉化過程(1)關系式：(2)過程(3)意義：ATP水解釋放的能量供細胞生命活動利用。對ATP和ADP的相互轉化進行歸納總結，體現(xiàn)了科學思維的核心素養(yǎng)。2．ATP和ADP的相互轉化不可逆項目ATP的合成ATP的水解反應式ADP＋Pi＋能量ATPATPADP＋Pi＋能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來源光合作用、細胞呼吸等生物化學反應中產(chǎn)生的能量末端磷酐鍵斷裂，通過基團(－PO)轉移提供能量能量去路形成末端的磷酐鍵用于生長、發(fā)育、運動和生殖等許多生命活動反應場所細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體的需能部位相應生理活動主要是光合作用、細胞呼吸肌肉收縮、細胞分裂、興奮傳導等ATP和ADP相互轉化時，反應所需要的酶、能量的來源和去路、反應的場所不同，因此兩者的相互轉化是不可逆的，從兩者相互轉化的反應式來看，物質(zhì)是可逆的，但能量不可逆。3．易混淆的2個與ATP產(chǎn)生量有關的曲線辨析(1)甲圖表示ATP產(chǎn)生量與O2供給量的關系①A點表示無氧條件下，細胞可通過無氧呼吸分解有機物，產(chǎn)生少量ATP。②AB段表示隨O2供給量增多，有氧呼吸明顯加強，通過有氧呼吸分解有機物釋放的能量增多，ATP的產(chǎn)生量隨之增加。③BC段表示O2供給量超過一定范圍后，ATP的產(chǎn)生量不再增加，此時的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。(2)乙圖可表示哺乳動物成熟的紅細胞中ATP來自無氧呼吸，與O2無關。對ATP的易混曲線進行歸納總結，體現(xiàn)了科學思維的核心素養(yǎng)。【例2】下列對“”的敘述中，正確的是(

)A．①過程和②過程所需的酶都是一樣的B．①過程的能量供各項生命活動利用，②過程的能量來自糖類等有機物的氧化分解C．①過程和②過程時刻發(fā)生，處于動態(tài)平衡之中D．ATP中的能量可來源于光能、熱能，也可以轉化為光能、熱能C①過程為水解酶催化的水解反應，釋放的能量可供各項生命活動利用，②過程為合成酶催化的合成反應，能量來源于細胞呼吸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化的光能，故A、B項錯誤；生物體內(nèi)ATP的水解與合成時刻發(fā)生，處于動態(tài)平衡之中，C項正確；ATP中活躍的化學能可來源于光能，但不能來源于熱能；ATP中活躍的化學能可以轉變?yōu)楣饽堋崮?、機械能、電能等多種形式的能量，D項錯誤。①②ATP全稱結構簡式形成途徑與ADP相互轉化利用光合作用呼吸作用ATPADP+Pi+能量酶I酶Ⅱ腺苷三磷酸A-P～P～P各種形式的能量作用直接能源物質(zhì)1．下列關于ATP分子的敘述，錯誤的是(

)A．ATP中含有一個核糖和一個含氮堿基B．ATP脫去所有磷酐鍵后就是ADPC．ATP中的兩個磷酐鍵儲存有大量能量D．ATP斷裂了所有磷酐鍵后可作為合成核糖核酸的基本原料BATP由一分子腺苷和3分子磷酸基團組成，一分子腺苷包括一分子核糖和一分子腺嘌呤。當ATP脫去所有磷酐鍵后就是AMP，AMP為腺嘌呤核糖核苷酸，可作為合成核糖核酸的基本原料。2.有關反應式ATPADP＋Pi＋能量的敘述，錯誤的是(

)A．肺泡內(nèi)的氣體交換不伴隨①過程的進行B．該反應中物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的C．①②反應在活細胞中循環(huán)進行保證了生命活動的順利進行D．細胞中所有ATP均來自細胞呼吸D①②肺泡的氣體交換是指O2和CO2進出細胞，是通過自由擴散實現(xiàn)的，而自由擴散不消耗能量，A正確；在ATP和ADP的相互轉化過程中，物質(zhì)是可逆的，但能量來源不同，是不可逆的，B正確；生命活動需要能量，能量通過ATP分子在放能反應①和吸能反應②之間流通，才保證生命活動的順利進行，C正確；對于動物細胞，細胞中的ATP均來自細胞呼吸。但對于綠色植物細胞，ATP的形成除來自細胞呼吸，還來自光合作用，D錯誤。3．當其他條件均可滿足時，20個腺苷和60個磷酸最多可以組成的ATP個數(shù)和ATP分子中所含的磷酐鍵個數(shù)分別是(

)A．20個和30個 B．20個和40個C．40個和40個 D．40個和60個B一個ATP分子中含有1個腺苷、3個磷酸基團、2個磷酐鍵。20個腺苷，對應60個磷酸基團，即只能形成20個ATP分子，共含有40個磷酐鍵。4.生活在水深200m海洋中的電鰻能通過發(fā)出高達5000V的生物電，擊昏敵害、保護自己、獲取食物。電鰻發(fā)生生物電的能量直接來自（）A．脂肪的分解 B．ATP的分解 C．蛋白質(zhì)的分解 D．葡萄糖的分解ATP的中文名稱叫腺苷三磷酸，是新陳代謝所需能量的直接來源，水解時遠離A的磷酸鍵斷裂釋放能量，可轉化成電鰻的