【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2021-2022高中生物(人教版必修一)：第五章-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用-課時(shí)作業(yè)19

第19課時(shí)細(xì)胞的能量“通貨”——ATP目標(biāo)導(dǎo)航1.簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。2.寫(xiě)出ATP分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。3.解釋ATP在能量代謝中的作用。一、ATP的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1．中文名稱：________________。2．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：______________，其中A代表________，P代表____________，～代表______________。3．特點(diǎn)(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物，含有兩個(gè)________________，______________儲(chǔ)存大量能量。(2)ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關(guān)酶的催化作用下，____________的高能磷酸鍵易水解，釋放出大量能量。二、ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化1．相互轉(zhuǎn)化過(guò)程(1)釋放能量：ATPeq\o(→,\s\up7(酶))________＋Pi＋能量。(2)儲(chǔ)存能量：ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))________。(3)相互轉(zhuǎn)化特點(diǎn)：時(shí)刻不停地發(fā)生，并且處于____________之中。2．形成ATP的能量來(lái)源(1)動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌：____________。(2)綠色植物：____________和____________。三、ATP的利用1．ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)(1)緣由：細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由____________________。(2)實(shí)例：用于主動(dòng)運(yùn)輸、______________收縮、細(xì)胞內(nèi)各種________反應(yīng)和大腦思考等生命活動(dòng)。2．ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“通貨”(1)吸能反應(yīng)一般與____________的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解供應(yīng)能量，如蛋白質(zhì)的合成。(2)放能反應(yīng)一般與________________相聯(lián)系，釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，如葡萄糖的氧化分解。(3)細(xì)胞中各種形式的能量轉(zhuǎn)換都以____________________為中心環(huán)節(jié)。學(xué)問(wèn)點(diǎn)一ATP的結(jié)構(gòu)及功能1．圖中四種化合物的化學(xué)組成中，“○”中所對(duì)應(yīng)的含義最接近的是()A．①和② B．②和③ C．③和④ D．①和④2．在某細(xì)胞培育液中加入32P標(biāo)記的磷酸分子，短時(shí)間內(nèi)分別出細(xì)胞中的ATP，發(fā)覺(jué)其含量變化不大，但部分ATP的末端磷酸基團(tuán)已帶上放射性標(biāo)記，該現(xiàn)象能夠說(shuō)明的是()①ATP中遠(yuǎn)離腺苷的磷酸基團(tuán)簡(jiǎn)潔水解②32P標(biāo)記的ATP是新合成的③ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)④該過(guò)程中ATP既有合成又有分解A．①②③④ B．①②④C．①②③ D．②③④學(xué)問(wèn)點(diǎn)二ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化3．依據(jù)反應(yīng)式，以下說(shuō)法中正確的是()ATPADP＋Pi＋能量A．物質(zhì)和能量都是可逆的B．物質(zhì)是可逆的，能量是不行逆的C．物質(zhì)是不行逆的，能量是可逆的D．兩者均不行逆4．以下是有關(guān)生物體內(nèi)ATP的敘述，其中正確的一項(xiàng)是()A．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化，在活細(xì)胞中其循環(huán)是永無(wú)休止的B．ATP與ADP是同一種物質(zhì)的兩種形態(tài)C．生物體內(nèi)的ATP含量很多，從而保證了生命活動(dòng)所需能量的持續(xù)供應(yīng)D．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，使生物體內(nèi)各項(xiàng)化學(xué)反應(yīng)能在常溫常壓下快速順當(dāng)?shù)剡M(jìn)行學(xué)問(wèn)點(diǎn)三ATP的利用5．用小刀將數(shù)十只螢火蟲(chóng)的發(fā)光器割下，干燥后研成粉末狀，取兩等份分別裝入兩個(gè)小玻璃瓶中，各加入少量的水，使之混合，可見(jiàn)到玻璃瓶中發(fā)出淡黃色熒光，約過(guò)15min熒光消逝。這時(shí)，再將ATP溶液加入其中一個(gè)玻璃瓶中，將葡萄糖溶液加入另一個(gè)玻璃瓶中，可觀看到加ATP溶液的玻璃瓶中有熒光消滅，而加葡萄糖溶液的玻璃瓶中沒(méi)有熒光消滅(如下圖)。(1)干燥后研成粉末狀的物質(zhì)含有________。(2)兩個(gè)玻璃瓶最終的試驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明___________________________。(3)寫(xiě)出螢火蟲(chóng)發(fā)光過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化形式________________________________。6．某人腦溢血后導(dǎo)致左側(cè)肢體偏癱，為盡快改善患者的新陳代謝，盡快恢復(fù)其右手書(shū)寫(xiě)力量，在治療時(shí)可用下列哪些方法幫助治療()A．靜脈滴注葡萄糖溶液 B．口服鈣片C．服用多種維生素液 D．肌肉注射ATP制劑基礎(chǔ)落實(shí)1．下列關(guān)于ATP的敘述中，正確的是()A．ATP分子中全部化學(xué)鍵都儲(chǔ)存著大量的能量，所以被稱為高能磷酸化合物B．三磷酸腺苷可簡(jiǎn)寫(xiě)為A～P～P—PC．ATP中大量的能量都儲(chǔ)存在腺苷和磷酸基團(tuán)中D．ATP中大量的能量?jī)?chǔ)存在高能磷酸鍵中2．關(guān)于ATP的化學(xué)組成的說(shuō)法中，正確的是()A．ATP和核酸共有的元素是C、H、O、N、PB．ATP中的A表示腺嘌呤C．含有三個(gè)高能磷酸鍵D．含有腺嘌呤和脫氧核糖3．ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量及其生成速率是()A．很多、很快 B．很少、很慢C．很多、很慢 D．很少、很快4．ATP轉(zhuǎn)化為ADP可表示如下：式中X代表()A．H2O B．O2 C．磷脂 D．5．ADP轉(zhuǎn)化為ATP需要()A．Pi、酶、腺苷和能量 B．Pi、能量C．能量、腺苷和酶 D．Pi、能量和酶6．高等植物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的生理過(guò)程有()A．光合作用，主動(dòng)運(yùn)輸 B．細(xì)胞呼吸，蒸騰作用C．細(xì)胞呼吸，滲透作用 D．光合作用，細(xì)胞呼吸7．分析未進(jìn)食的白鼠細(xì)胞內(nèi)ADP與ATP的含量比，若發(fā)覺(jué)ADP的含量偏高時(shí)()A．表示此細(xì)胞能量充分B．表示此細(xì)胞內(nèi)葡萄糖多被用以合成糖原C．表示此細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖氧化分解將加快D．表示此細(xì)胞缺少能量力量提升8．下列能使ADP含量增加的是()A．萎蔫的菜葉放在清水中B．葡萄糖＋果糖→蔗糖C．水分從葉片氣孔中散發(fā)D．甘油被吸取進(jìn)入小腸絨毛內(nèi)毛細(xì)淋巴管中9．下列關(guān)于ATP生理功能的敘述，正確的是()A．ATP是生物體內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)，因此在細(xì)胞內(nèi)含量很多B．生物體內(nèi)的ATP是唯一的供應(yīng)可利用能量的高能化合物C．生物體內(nèi)全部反應(yīng)所消耗的能量都是由ATP水解供應(yīng)的D．生物體內(nèi)ATP中高能磷酸鍵的能量最終來(lái)自植物吸取的光能10．下面關(guān)于ATP的敘述錯(cuò)誤的是()A．細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有ATP的分布B．ATP合成所需的能量由磷酸供應(yīng)C．ATP可以水解為一個(gè)核苷酸和兩個(gè)磷酸D．正常細(xì)胞中ATP與ADP的比值在肯定范圍內(nèi)變化11.如圖表示的是ATP和ADP之間的轉(zhuǎn)化，可以確定()A．A為ADP，B為ATPB．能量1和能量2來(lái)源相同C．酶1和酶2是同一種酶D．X1和X2是同一種物質(zhì)12．下列結(jié)構(gòu)中能夠產(chǎn)生ATP的部位是()①酵母菌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②葉肉細(xì)胞的葉綠體③人體唾液腺細(xì)胞的線粒體④洋蔥根尖細(xì)胞的葉綠體⑤蛔蟲(chóng)細(xì)胞內(nèi)的線粒體A．①②③ B．①②③④C．①②③④⑤ D．①②③⑤13．ATP熒光儀是特地設(shè)計(jì)用于快速檢測(cè)微生物數(shù)量的測(cè)試儀器。其工作原理是ATP的含量與活細(xì)胞的活性、種類和數(shù)量呈肯定的比例關(guān)系。ATP可以和蟲(chóng)熒光素相互作用而發(fā)誕生物光，光的強(qiáng)度和微生物的數(shù)量呈肯定的比例關(guān)系。其反應(yīng)式如下：蟲(chóng)熒光素＋ATP＋O2eq\o(→,\s\up7(熒光素酶),\s\do5(Mg2＋))蟲(chóng)熒光素(被氧化的)＋AMP＋CO2＋Pi＋光下列有關(guān)ATP及ATP熒光儀工作原理的敘述，錯(cuò)誤的是()A．檢測(cè)過(guò)程中ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能B．熒光的強(qiáng)度反映出微生物的數(shù)量C．ATP釋放能量需要酶的參與D．微生物體內(nèi)ATP的產(chǎn)生都需要O2的參與題號(hào)12345678910111213答案綜合拓展14．如圖是有關(guān)ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量的主要來(lái)源示意圖，據(jù)圖完成下列問(wèn)題：(1)1分子ATP中含有______個(gè)高能磷酸鍵。(2)圖中的a、b分別代表____________、____________。(3)c指____________。(4)在動(dòng)物肌細(xì)胞中，進(jìn)行②反應(yīng)時(shí)，能量來(lái)自______________________________。(5)①②反應(yīng)進(jìn)行時(shí)所需要的酶一樣嗎？為什么？__________________________。(6)進(jìn)行①反應(yīng)時(shí)能量用于____________，進(jìn)行②反應(yīng)時(shí)能量用于________________，由此可見(jiàn)能量是____________，物質(zhì)是____________。答案學(xué)問(wèn)清單一、1.三磷酸腺苷2.A—P～P～P腺苷磷酸基團(tuán)高能磷酸鍵3.(1)高能磷酸鍵高能磷酸鍵(2)遠(yuǎn)離腺苷二、1.(1)ADP(2)ATP(3)動(dòng)態(tài)平衡2.(1)呼吸作用(2)光合作用呼吸作用三、1.(1)ATP直接供應(yīng)能量(2)肌細(xì)胞吸能2．(1)ATP水解(2)ATP的合成(3)ATP的形成和水解對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1．D[①ATP中“A—P”代表一磷酸腺苷，也叫做腺嘌呤核糖核苷酸；②核苷酸中“A”是腺嘌呤；③DNA片段中“A”代表腺嘌呤脫氧核苷酸；④RNA片段中“A”代表腺嘌呤核糖核苷酸。所以只有①和④含義最接近。]學(xué)問(wèn)鏈接(1)ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A—P～P～P，其中“～”表示高能磷酸鍵。(2)ATP的結(jié)構(gòu)式(3)小結(jié)：ATP分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①組成特點(diǎn)：一個(gè)ATP分子含有1個(gè)腺苷和3個(gè)磷酸基團(tuán)。②高能磷酸鍵：一個(gè)ATP分子含有2個(gè)高能磷酸鍵，其中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵易水解和形成。③AMP即腺嘌呤核糖核苷酸，是構(gòu)成RNA的單體之一。2．B[本題主要考查了ATP的結(jié)構(gòu)及特性，分析如下：題干中沒(méi)有信息支持“ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)”的觀點(diǎn)。]試驗(yàn)鏈接同位素標(biāo)記法的試驗(yàn)應(yīng)用(1)概述：用同位素標(biāo)記化合物，讓它們一起運(yùn)動(dòng)、遷移，再用探測(cè)儀器進(jìn)行追蹤，可以明白化學(xué)反應(yīng)的具體過(guò)程的方法。(2)方法應(yīng)用：用來(lái)爭(zhēng)辯細(xì)胞內(nèi)的元素或化合物的來(lái)源、組成、分布和去向等，進(jìn)而了解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、化學(xué)物質(zhì)的變化、反應(yīng)機(jī)理等。實(shí)例如下：①標(biāo)記特征元素，爭(zhēng)辯物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，如例題中，用32P標(biāo)記磷酸分子，證明ATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵易分解又易合成，進(jìn)而證明ATP既有合成又有分解。②標(biāo)記特征化合物，探究具體生理過(guò)程，爭(zhēng)辯生物學(xué)原理。如用3H標(biāo)記亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌過(guò)程。3．B[上述反應(yīng)式中，當(dāng)反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)，屬于水解反應(yīng)，酶為水解酶，釋放的能量被生命活動(dòng)消耗掉；當(dāng)反應(yīng)向左進(jìn)行時(shí)，屬于合成反應(yīng)，酶為合成酶，能量不再是原來(lái)的能量。所以在此能量是不行逆的，但物質(zhì)是可逆的。]方法點(diǎn)撥ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)反應(yīng)式ATP→ADP＋Pi＋能量Pi＋ADP＋能量→ATP類型水解反應(yīng)合成反應(yīng)條件水解酶合成酶場(chǎng)所細(xì)胞膜、葉綠體基質(zhì)、細(xì)胞核等細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體的類囊體薄膜能量轉(zhuǎn)化放能貯能能量去向各種生命活動(dòng)消耗儲(chǔ)存于ATP中綜上所述，對(duì)反應(yīng)式“ATPADP＋Pi＋能量”在生物體內(nèi)的過(guò)程可推斷為“物質(zhì)是可逆的，能量是不行逆的，且酶也是不相同的”。4．A[活細(xì)胞中不停地進(jìn)行代謝，所以ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化就會(huì)不斷地進(jìn)行，ATP與ADP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(dòng)的需要就是由于ATP和ADP不斷的相互轉(zhuǎn)化，酶是能夠保障生物體各項(xiàng)生命活動(dòng)在常溫常壓下快速順當(dāng)?shù)剡M(jìn)行的必要條件。]學(xué)問(wèn)鏈接(1)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的意義ATP在細(xì)胞內(nèi)含量很少，ATP和ADP之間在細(xì)胞內(nèi)相互轉(zhuǎn)化格外快速，使細(xì)胞內(nèi)ATP含量總是處于動(dòng)態(tài)平衡之中。(2)磷酸肌酸與ATP的關(guān)系磷酸肌酸也是高等動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的高能化合物，在動(dòng)物和人體的肌細(xì)胞內(nèi)存在且貯存量比ATP多，但不能作為生命活動(dòng)的直接能源，只是能量的一種儲(chǔ)存形式。①當(dāng)細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物被氧化分解釋放出能量、合成ATP數(shù)量過(guò)多時(shí)，部分ATP把能量轉(zhuǎn)移到磷酸肌酸中，轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下：ATP＋肌酸eq\o(→,\s\up7(磷酸肌酸激酶))ADP＋磷酸肌酸②細(xì)胞中的ATP大量削減時(shí)，磷酸肌酸與ADP反應(yīng)生成ATP，維持細(xì)胞中的ATP數(shù)量的相對(duì)穩(wěn)定。轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下：ADP＋磷酸肌酸eq\o(→,\s\up7(磷酸肌酸水解酶))ATP＋肌酸5．(1)ATP(2)螢火蟲(chóng)的熒光是由ATP釋放的能量轉(zhuǎn)化而成的(3)ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成光能解析ATP是生物體內(nèi)的直接能源物質(zhì)，它釋放的能量可以直接轉(zhuǎn)化成光能、電能、機(jī)械能等。學(xué)問(wèn)鏈接ATP中能量的轉(zhuǎn)化ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)化成其他各種形式的能量，用于生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)。這些形式主要有：(1)機(jī)械能。生物體內(nèi)的細(xì)胞以及細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)所消耗的能量就是機(jī)械能。例如，肌細(xì)胞的收縮、細(xì)胞分裂期間染色體的運(yùn)動(dòng)等。(2)電能。生物體內(nèi)神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)和某些生物產(chǎn)生生物電，形成的就是電能。(3)滲透能。細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸是逆濃度梯度進(jìn)行的，消耗的能量也是來(lái)自ATP。(4)化學(xué)能。在生物體的物質(zhì)代謝中，處處都需要ATP轉(zhuǎn)化的化學(xué)能。(5)光能。目前關(guān)于生物發(fā)光的生理機(jī)制還沒(méi)有完全弄清楚，但是已知道，用于發(fā)光的能量仍舊直接來(lái)源于ATP。6．D[ATP是人體生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。在實(shí)際生活中，常作為一種藥品，有供應(yīng)能量和改善患者新陳代謝的作用，常用于幫助治療肌肉萎縮、心肌炎等疾病。]思路導(dǎo)引正確解答該題應(yīng)圍繞以下問(wèn)題開(kāi)放思考：(1)上述癥狀的消滅最直接的緣由是什么？(2)誰(shuí)是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)？(3)ATP可以注射，也可以口服嗎？為什么？學(xué)問(wèn)鏈接生物體內(nèi)的能源物質(zhì)總結(jié)(1)細(xì)胞中重要的能源物質(zhì)——葡萄糖；(2)植物細(xì)胞中儲(chǔ)存能量的物質(zhì)——淀粉；(3)動(dòng)物細(xì)胞中儲(chǔ)存能量的物質(zhì)——糖原；(4)生物體內(nèi)儲(chǔ)存能量的物質(zhì)——脂肪；(5)生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)——糖類；(6)生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)——ATP；(7)生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的最終能源——太陽(yáng)能。課后作業(yè)1．D[三磷酸腺苷的分子結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)寫(xiě)為A—P～P～P，其中，P與P之間的高能磷酸鍵儲(chǔ)存著大量的能量，所以稱為高能磷酸化合物。]2．A[組成ATP的化學(xué)元素有C、H、O、N、P。1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子的磷酸組成ATP，其中含有兩個(gè)高能磷酸鍵，A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖組成。]3．D[ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量很少，生命活動(dòng)利用的能量很多，所以其生成速率很快。]4．D[兩者之間的相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式為：ATPADP＋Pi＋能量。]5．D6．D[高等動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生ATP的過(guò)程僅有細(xì)胞呼吸，而高等植物產(chǎn)生ATP的過(guò)程有光合作用和