生物 第四章 光合作用和細(xì)胞呼吸 第一節(jié) ATP和酶 第1講 生命活動(dòng)的能量“通貨”——ATP 蘇教版必修1

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1、第四章光合作用和細(xì)胞呼吸第四章光合作用和細(xì)胞呼吸第一節(jié)第一節(jié)ATP和酶和酶第第1課時(shí)生命活動(dòng)的能量課時(shí)生命活動(dòng)的能量“通貨通貨”ATP第四章光合作用和細(xì)胞呼吸第四章光合作用和細(xì)胞呼吸學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)導(dǎo)航1簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成、特點(diǎn)及轉(zhuǎn)化。的化學(xué)組成、特點(diǎn)及轉(zhuǎn)化。重點(diǎn)重點(diǎn)2.解釋解釋ATP在能量代謝中的作用。在能量代謝中的作用。重難點(diǎn)重難點(diǎn)第四章光合作用和細(xì)胞呼吸第四章光合作用和細(xì)胞呼吸一、閱讀教材一、閱讀教材P63第一段分析第一段分析ATP的結(jié)構(gòu)及功能的結(jié)構(gòu)及功能1中文名稱：中文名稱：_。2結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：APPP，其中，其中A代表代表_，P代表代表_，T代表代表3，代表，代表_。腺嘌呤核

2、苷三磷酸腺嘌呤核苷三磷酸腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)高能磷酸鍵高能磷酸鍵3結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種高能化合物，含有是細(xì)胞內(nèi)的一種高能化合物，含有2個(gè)個(gè)_，其中儲(chǔ)存大量能量。其中儲(chǔ)存大量能量。(2)ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，末端的高能磷酸鍵易水解斷裂，的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，末端的高能磷酸鍵易水解斷裂，釋放出大量能量。釋放出大量能量。4功能：功能：直接給細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量；在能量的轉(zhuǎn)換中，直接給細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量；在能量的轉(zhuǎn)換中，也起著關(guān)鍵作用。也起著關(guān)鍵作用。高能磷酸鍵高能磷酸鍵巧記巧記ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)“一、二、三一、二、三”一個(gè)腺嘌呤核苷一個(gè)腺嘌呤核苷，二個(gè)高

3、能磷酸鍵二個(gè)高能磷酸鍵，三個(gè)磷酸基團(tuán)。三個(gè)磷酸基團(tuán)。 ADPATP三、閱讀三、閱讀P64第一段和圖第一段和圖42分析分析ATP的利用的利用收縮收縮分裂和生長(zhǎng)分裂和生長(zhǎng)主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸1判斷下列各小題說法是否正確判斷下列各小題說法是否正確(1)ATP是高能化合物，只含有是高能化合物，只含有3個(gè)高能磷酸鍵個(gè)高能磷酸鍵( )(2)細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存有大量的細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存有大量的ATP，為生命活動(dòng)提供能量，為生命活動(dòng)提供能量( )(3)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)ATP與與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共性性( )(4)細(xì)胞中的生命活動(dòng)所需要的能量都是由細(xì)胞中的生命活動(dòng)所需要的能量都是由

4、ATP直接提供的直接提供的( )2填圖填圖ADPATP下面是下面是ATP和和ADP的結(jié)構(gòu)圖，結(jié)合教材分析：的結(jié)構(gòu)圖，結(jié)合教材分析：主題一主題一ATP的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)1由圖由圖1分析：分析：(1)ATP的元素組成：的元素組成：_。(2)ATP符號(hào)含義：符號(hào)含義：A代表腺嘌呤核苷，代表腺嘌呤核苷，T代表代表 3 ，表示含有，表示含有3個(gè)磷酸基團(tuán)，個(gè)磷酸基團(tuán)，P代表磷酸基團(tuán)，代表磷酸基團(tuán)，“”代表代表_，“”代表高能磷酸鍵。代表高能磷酸鍵。(3)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)高能量：高能量：ATP是一種是一種_化合物。化合物。不穩(wěn)定：在有關(guān)酶的催化作用下，不穩(wěn)定：在有關(guān)酶的催化作用下，ATP分子中分子中_的的那個(gè)高能

5、磷酸鍵很容易水解，釋放能量。那個(gè)高能磷酸鍵很容易水解，釋放能量。C、H、O、N、P普通化學(xué)鍵普通化學(xué)鍵高能磷酸高能磷酸遠(yuǎn)離遠(yuǎn)離A2由圖由圖2分析：分析：ADP由由_分子腺嘌呤、分子腺嘌呤、_分分子核糖和子核糖和_分子磷酸構(gòu)成。分子磷酸構(gòu)成。112ATP的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)小組討論小組討論對(duì)比圖對(duì)比圖1和圖和圖2推知推知ATP與與ADP之間的關(guān)系是怎樣的？若之間的關(guān)系是怎樣的？若ATP去掉兩個(gè)磷酸基后形成的結(jié)構(gòu)名稱是什么？去掉兩個(gè)磷酸基后形成的結(jié)構(gòu)名稱是什么？提示：提示：ATP水解形成水解形成ADP和和Pi。腺嘌呤核糖核苷酸。腺嘌呤核糖核苷酸。1ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，下圖是是腺嘌呤核苷的衍生物，下

6、圖是ATP的分子結(jié)構(gòu)圖，的分子結(jié)構(gòu)圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ()AATP分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為APPPB組成組成ATP的化學(xué)元素是的化學(xué)元素是C、H、O、N、PC圖中虛線部分的名稱是腺嘌呤核苷?qǐng)D中虛線部分的名稱是腺嘌呤核苷D圖中圖中處的化學(xué)鍵斷裂，處的化學(xué)鍵斷裂，ATP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為ADPD解析：解析：ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示為的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示為APPP，A項(xiàng)正確；由圖項(xiàng)正確；由圖可知可知, ,ATP分子中含有分子中含有C、H、O、N、P五種元素五種元素，B項(xiàng)正確項(xiàng)正確;腺嘌呤核苷是由腺嘌呤和核糖連接而成的腺嘌呤核苷是由腺嘌呤和核糖連接而成的，圖中虛線部分為圖

7、中虛線部分為腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷，C項(xiàng)正確；項(xiàng)正確；ATP水解時(shí)水解時(shí)，末端的高能磷酸鍵易末端的高能磷酸鍵易斷裂斷裂，即即處的化學(xué)鍵斷裂處的化學(xué)鍵斷裂，D項(xiàng)錯(cuò)誤。項(xiàng)錯(cuò)誤。2下圖表示下圖表示ATP的結(jié)構(gòu)，其中表示高能磷酸鍵的是的結(jié)構(gòu)，其中表示高能磷酸鍵的是()ABC D解析解析:高能磷酸鍵位于磷酸基團(tuán)之間高能磷酸鍵位于磷酸基團(tuán)之間, ,位于圖中位于圖中的位置。的位置。A易錯(cuò)警示易錯(cuò)警示ATP中的磷酸鍵中的磷酸鍵(1)ATP中有中有3個(gè)磷酸鍵個(gè)磷酸鍵，但是只有兩個(gè)是高能磷酸鍵但是只有兩個(gè)是高能磷酸鍵，與與A相相連的磷酸鍵是普通化學(xué)鍵。連的磷酸鍵是普通化學(xué)鍵。(2)水解自由能在水解自由能在20.92

8、 kJ/mol以上的磷酸化合物稱為高能磷酸以上的磷酸化合物稱為高能磷酸化合物化合物，ATP中的每個(gè)高能磷酸鍵水解時(shí)釋放的能量高達(dá)中的每個(gè)高能磷酸鍵水解時(shí)釋放的能量高達(dá)30.54 kJ/mol，可見可見ATP是一種高能磷酸化合物。是一種高能磷酸化合物。主題二主題二ATP和和ADP的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化ATP為生命活動(dòng)提供能量離不開與為生命活動(dòng)提供能量離不開與ADP的相互轉(zhuǎn)化。下圖表的相互轉(zhuǎn)化。下圖表示示ATP和和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程，請(qǐng)結(jié)合該圖分析：的相互轉(zhuǎn)化過程，請(qǐng)結(jié)合該圖分析：1ATP和和ADP的轉(zhuǎn)化過程：的轉(zhuǎn)化過程：ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關(guān)的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關(guān)酶的催化作用下，酶的催

9、化作用下，ATP分子中分子中_的那個(gè)的那個(gè)P就脫就脫離開來，形成游離的磷酸，同時(shí)，儲(chǔ)存在這個(gè)高能磷酸鍵中離開來，形成游離的磷酸，同時(shí)，儲(chǔ)存在這個(gè)高能磷酸鍵中的的_釋放出來，釋放出來，ATP就轉(zhuǎn)化成就轉(zhuǎn)化成ADP；在有關(guān)；在有關(guān)酶的催化作用下，酶的催化作用下，ADP可接受可接受_，同時(shí)與一，同時(shí)與一個(gè)游離的個(gè)游離的_結(jié)合，重新形成結(jié)合，重新形成ATP。2ADP合成合成ATP的能量來源的能量來源(1)動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌：動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌：_。(2)綠色植物：綠色植物：_和和_。末端末端能量能量能量能量Pi細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸光合作用光合作用細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸小組討論小組討論有人說有人說

10、ATP和和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程是個(gè)可逆反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化的過程是個(gè)可逆反應(yīng)，這種說法這種說法合適嗎？合適嗎？提示：提示：不合適。不合適。(1)從反應(yīng)條件來看：從反應(yīng)條件來看：ATP的分解屬水解反應(yīng)的分解屬水解反應(yīng), ,催化該反應(yīng)的酶屬水解酶。而催化該反應(yīng)的酶屬水解酶。而ATP的合成是一種合成反應(yīng)的合成是一種合成反應(yīng)，催化該反應(yīng)的酶屬合成酶。催化該反應(yīng)的酶屬合成酶。(2)從反應(yīng)場(chǎng)所上看：從反應(yīng)場(chǎng)所上看：ATP合成的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體合成的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體；而和葉綠體；而ATP水解的場(chǎng)所較多。水解的場(chǎng)所較多。(3)從能量來源上看：從能量來源上看：ATP水解釋放的能量是儲(chǔ)存在遠(yuǎn)離水解

11、釋放的能量是儲(chǔ)存在遠(yuǎn)離A的的高能磷酸鍵中的化學(xué)能；而合成高能磷酸鍵中的化學(xué)能；而合成ATP的能量主要來自光合作的能量主要來自光合作用和細(xì)胞呼吸。用和細(xì)胞呼吸。C解析：解析：ATP與與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)并不是可逆反應(yīng)。但是我相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)并不是可逆反應(yīng)。但是我們不能單純地利用化學(xué)上的觀點(diǎn)來判斷該反應(yīng)是否可逆?zhèn)儾荒軉渭兊乩没瘜W(xué)上的觀點(diǎn)來判斷該反應(yīng)是否可逆，因因?yàn)闉锳TP與與ADP在活細(xì)胞中永無休止地循環(huán)進(jìn)行在活細(xì)胞中永無休止地循環(huán)進(jìn)行，該反應(yīng)能夠該反應(yīng)能夠明確地表示二者在一定條件下的循環(huán)過程明確地表示二者在一定條件下的循環(huán)過程，所以該循環(huán)使所以該循環(huán)使ATP不會(huì)因能量的不斷消耗而用盡不會(huì)因能量

12、的不斷消耗而用盡，從而保證了生命活動(dòng)的從而保證了生命活動(dòng)的順利進(jìn)行。順利進(jìn)行。2ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，據(jù)圖判斷有關(guān)敘述錯(cuò)是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，據(jù)圖判斷有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是誤的是()A黑藻細(xì)胞內(nèi)甲黑藻細(xì)胞內(nèi)甲ATP的過程不僅發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的過程不僅發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B乙中不含高能磷酸鍵，是乙中不含高能磷酸鍵，是RNA的基本組成單位之一的基本組成單位之一C丙中包括腺嘌呤和核糖，丁可用于某些脂質(zhì)的合成丙中包括腺嘌呤和核糖，丁可用于某些脂質(zhì)的合成DATP為生命活動(dòng)提供能量需要經(jīng)過圖示的整個(gè)過程為生命活動(dòng)提供能量需要經(jīng)過圖示的整個(gè)過程D解析：黑藻細(xì)胞內(nèi)由甲解析：黑藻細(xì)胞內(nèi)由甲ATP的過程為

13、的過程為ADP合成合成ATP的過程的過程即即ATP的形成的形成，生物體合成生物體合成ATP的生理過程有光合作用和呼的生理過程有光合作用和呼吸作用吸作用，光合作用的場(chǎng)所為葉綠體光合作用的場(chǎng)所為葉綠體，有氧呼吸的主要場(chǎng)所為有氧呼吸的主要場(chǎng)所為線粒體；黑藻屬于真核生物線粒體；黑藻屬于真核生物，細(xì)胞中葉綠體和線粒體也可以細(xì)胞中葉綠體和線粒體也可以合成合成ATP，故故A正確；乙物質(zhì)為正確；乙物質(zhì)為ATP斷裂掉兩個(gè)高能磷酸鍵之?dāng)嗔训魞蓚€(gè)高能磷酸鍵之后形成的后形成的AMP即腺嘌呤核糖核苷酸即腺嘌呤核糖核苷酸，為為RNA的基本組成單位的基本組成單位之一之一，故故B正確；丙為腺苷正確；丙為腺苷“A”，其組成包括

14、腺嘌呤和核糖其組成包括腺嘌呤和核糖，丁為磷酸是磷脂的組成成分之一丁為磷酸是磷脂的組成成分之一，故故C正確；正確；ATP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為ADP時(shí)為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量時(shí)為生物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量，不須兩個(gè)高能磷不須兩個(gè)高能磷酸鍵都斷裂酸鍵都斷裂，故故D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。核心知識(shí)小結(jié)核心知識(shí)小結(jié)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建關(guān)鍵語句關(guān)鍵語句1ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是APPP，其中，其中“A”表示腺嘌呤核表示腺嘌呤核苷，苷，“P”代表磷酸基團(tuán)，代表磷酸基團(tuán)，“”代表高能磷酸鍵。代表高能磷酸鍵。2一個(gè)一個(gè)ATP分子中有分子中有1個(gè)腺嘌呤核苷，個(gè)腺嘌呤核苷，2個(gè)高能磷酸鍵，個(gè)高能磷酸鍵，3個(gè)個(gè)磷酸基團(tuán)。磷酸基團(tuán)。4合成合成ATP所需的能量可來源于光合作用和細(xì)胞呼吸。所需的能量可來源于光合作用和細(xì)胞呼吸。5ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。