高中生物 第5章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨” ATP同步輔導(dǎo)與檢測課件 新人教版必修1

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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”ATP ATP 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 1簡述ATP的化學(xué)組成和特點。2寫出ATP的分子簡式。3解釋ATP在能量代謝中的作用。知識清單知識清單ATP的化學(xué)組成和特點的化學(xué)組成和特點1ATP的結(jié)構(gòu)及特點(1)ATP中文全稱是_。(2)結(jié)構(gòu)簡式：_，其中：A代表_，P代表 _，代表_。(3)特點：含有2個高能磷酸鍵；遠(yuǎn)離腺苷的磷酸鍵易斷裂，放出大量能量。(1)三磷酸腺苷(2)APPP腺苷磷酸基團高能磷酸鍵2ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化(1)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)式：_。當(dāng)反應(yīng)式向左進(jìn)行時，儲存能量，向右進(jìn)行時，釋放能量。(2)ATP化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在有

2、關(guān)酶的催化作用下，ATP分子中遠(yuǎn)離A的那個_很容易水解，釋放出大量的能量而形成_。在有關(guān)酶的催化作用下，ADP重新生成ATP需要結(jié)合_ ，并且_能量。(1)ATP ADPPi能量(2)高能磷酸鍵ADP磷酸接受(3)不同情況下ATP的能量來源對于植物來講，所需能量來自_和_。對于動物來講，能量來自_。細(xì)胞呼吸光合作用細(xì)胞呼吸綜合拓展綜合拓展1ATP的結(jié)構(gòu)及功能(1)ATP的分子組成及特點(2)ATP的結(jié)構(gòu)特點組成特點：一分子ATP含一個腺苷和三個磷酸基團。高能磷酸鍵：一分子ATP中含有兩個高能磷酸鍵，其中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵易水解和重新形成。(3)ATP的生理功能細(xì)胞代謝所需的能量是由細(xì)胞內(nèi)的A

3、TP直接提供的。ATP是細(xì)胞代謝所需能量的直接來源。(4)ATP的結(jié)構(gòu)與功能的相互關(guān)系A(chǔ)TP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。ATP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)。ATP在供能中處于核心地位，其他能源物質(zhì)只有轉(zhuǎn)化為ATP才能為生命活動供能。在生命活動中，ATP中的能量可轉(zhuǎn)化為不同形式的能。2ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化伴隨著能量的釋放和儲存，因此與生物體新陳代謝密切相關(guān)，可用右圖表示。ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系不是一種可逆反應(yīng)，原因如下：反應(yīng)式ATPADPPiADPPi ATP類型水解反應(yīng)合成反應(yīng)條件水解酶

4、合成酶場所細(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、葉綠體能量轉(zhuǎn)化放能貯能能量來源或去向光能、有機物中化學(xué)能各種生命活動消耗3.在動植物細(xì)胞中形成ATP的途徑不完全相同植物葉肉細(xì)胞中含有葉綠體和線粒體，可以通過光合作用和呼吸作用形成ATP，而動物細(xì)胞中只含有線粒體，只能通過呼吸作用形成ATP。4細(xì)胞內(nèi)的幾種能源物質(zhì) 很多物質(zhì)都可以為細(xì)胞的生活提供能量，細(xì)胞內(nèi)儲存能量的物質(zhì)有糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等。細(xì)胞內(nèi)消耗能源物質(zhì)的順序是：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)。一般情況下生物體內(nèi)細(xì)胞利用的能源物質(zhì)是糖類，而且糖類中的能量需要分解釋放傳遞給ATP，轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能，才能供給各種生命活動利用，從而解決能量的“

5、穩(wěn)定儲存”和“靈活利用”的矛盾。因此，細(xì)胞內(nèi)主要的能源物質(zhì)是糖類，良好的儲能物質(zhì)是脂肪，直接的能源物質(zhì)是ATP。ATP是細(xì)胞內(nèi)的能量“通貨”。嘗試應(yīng)用嘗試應(yīng)用1ATP的結(jié)構(gòu)式可以簡寫為()AAPPP BAPPPCAPPP DAPPPB2人體細(xì)胞進(jìn)行正常的生命活動，每天需要水解200300 mol ATP，但人體細(xì)胞中ATP的總量只有約0.1 mol。下列有關(guān)ATP的敘述錯誤的是()AATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化保證了機體對能量的需求BATP只由3個磷酸基團和1個腺嘌呤構(gòu)成C有氧呼吸的第三階段為人體細(xì)胞活動提供ATP最多DATP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B知識清單知識清

6、單ATP的利用的利用 1ATP的作用主要體現(xiàn)在為細(xì)胞的生命活動提供能量。細(xì)胞的吸能反應(yīng)總是與ATP的_相聯(lián)系；而細(xì)胞內(nèi)放能反應(yīng)總是與ATP的_相聯(lián)系。舉 例 說 出 需 要 A T P 供 能 的 幾 項 生 理 過 程 ：_水解合成生物發(fā)光、發(fā)電，肌細(xì)胞收縮的機械能，物質(zhì)運輸中的滲透能2吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)。吸能反應(yīng)：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應(yīng)，需要消耗能量，是吸能反應(yīng)。這一反應(yīng)所需要的能量是由_水解為_時釋放能量來提供的。放能反應(yīng)：如丙酮酸的氧化分解，能夠釋放能量，是放能反應(yīng)。這一反應(yīng)所釋放的能量除以熱能形式散失外，還可用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應(yīng)，儲存在_中。2ATPADPATP綜合拓展

7、綜合拓展ATP的利用(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的“中轉(zhuǎn)站”，是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)直接供給生命活動能量的能源物質(zhì)是ATP。在生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)換和傳遞中，ATP是一種關(guān)鍵物質(zhì)。ATP是生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的“中轉(zhuǎn)站”，它有利于能量的運輸和協(xié)調(diào)供給，如線粒體呼吸釋放能量合成的ATP，可以轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜用于主動運輸，也可以進(jìn)入細(xì)胞核推動DNA的復(fù)制等等，從而解決“產(chǎn)能”和“用能”在空間上的矛盾。生物體的一切生命活動都需要能量，這些能量形式主要有機械能、電能、滲透能、化學(xué)能、光能、熱能等，各種形式的能量轉(zhuǎn)化都是靠ATP中能量的直接轉(zhuǎn)換。(2)ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)化成其他各種形式的能量，用于各項生命活動

8、滲透能：細(xì)胞的主動運輸是逆濃度梯度進(jìn)行的，物質(zhì)跨膜移動所做的功消耗了能量，這些能量叫做滲透能，滲透能來自ATP。機械能：細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的運動都是在做機械功，所消耗的就是機械能。例如，肌細(xì)胞的收縮，草履蟲纖毛的擺動，精子鞭毛的擺動，有絲分裂期間染色體的運動，腺細(xì)胞對分泌物的分泌等，都是由ATP提供能量來完成的。電能：大腦的思考神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)，以及電鰩、電鰻等動物體內(nèi)產(chǎn)生的生物電等，它們所做的電功消耗的就是電能。電能是由ATP提供的能量轉(zhuǎn)化而成的?；瘜W(xué)能：細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的合成需要化學(xué)能，如小分子物質(zhì)合成為大分子物質(zhì)時，必須有直接或間接的能量供應(yīng)。另外，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)在分解的開始階段，也需要化學(xué)

9、能來活化，成為能量較高的物質(zhì)(如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖)?？梢哉f在細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)代謝中，到處都需要由ATP轉(zhuǎn)化而來的化學(xué)能做功。光能：目前關(guān)于生物發(fā)光的生理機制還沒有完全弄清楚，但是已經(jīng)知道，生物體用于發(fā)光的能量直接來自ATP，如螢火蟲的發(fā)光。熱能：有機物的氧化分解釋放的能量，一部分用于生成ATP，大部分轉(zhuǎn)化為熱能通過各種途徑向外界環(huán)境散發(fā)，其中一小部分熱能作用于體溫。通常情況下，熱能的形成往往是細(xì)胞能量轉(zhuǎn)化和傳遞過程中的副產(chǎn)品。此外，ATP釋放的能量中，一部分能量也能用于動物體溫的提升和維持。嘗試應(yīng)用嘗試應(yīng)用3草履蟲的纖毛運動和變形蟲的變形運動，都是肌動蛋白利用ATP提供的能量完成的，此時能量

10、利用的形式為()A機械能 B滲透能C化學(xué)能 D電能A4下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是()AATP是高能磷酸化合物，只在線粒體、葉綠體中合成B細(xì)胞內(nèi)儲存有大量的ATP，是生命活動所需能量的直接來源C結(jié)構(gòu)簡式為APPP，其中A表示腺嘌呤D細(xì)胞分裂時，伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化DATP和和ADP可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化 下列關(guān)于 ATP ADPPi能量的反應(yīng)式的敘述，正確的是()A物質(zhì)可逆，能量不可逆B能量可逆，物質(zhì)不可逆C兩者均可逆D生物體內(nèi)ADP轉(zhuǎn)化成ATP的能量都來自呼吸作用 解析：正確認(rèn)識ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程是否是可逆反應(yīng)。本題要從物質(zhì)、能量、酶等方面進(jìn)行分析。ADP和Pi是合成

11、ATP的原料，也是ATP分解的產(chǎn)物，故從轉(zhuǎn)換式中的物質(zhì)來看是可逆的。而從能量方面來分析，ATP合成所需要的能量主要來自生物體呼吸作用所釋放出來的一部分能量，綠色植物還可來自葉綠體色素吸收的太陽能；而ATP分解，由高能磷酸鍵斷裂釋放出的能量用于各項生命活動?？梢娢镔|(zhì)可逆，能量不可逆。答案：A名師點睛：在分析ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化時，要注意與之相關(guān)的概念的辨析：能量的釋放、轉(zhuǎn)移和利用，物質(zhì)可逆、能量不可逆，合成所需要的能量和ATP水解釋放的能量性質(zhì)是不同的。變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1ATP在細(xì)胞中能夠釋放能量和儲存能量，從其化學(xué)結(jié)構(gòu)看，原因是()腺苷很容易吸收能量和釋放能量第三個高能磷酸鍵很容易斷裂和再結(jié)

12、合第三個磷酸基團(遠(yuǎn)離腺苷的那個)很容易從ATP上脫離，使ATP轉(zhuǎn)化為ADP，同時釋放能量ADP可以在酶的作用下迅速與一分子磷酸結(jié)合，吸收能量形成第二個高能磷酸鍵遠(yuǎn)離腺苷的那個，使ADP轉(zhuǎn)變成ATPA BC DCATP的利用的利用 下列生命現(xiàn)象中不伴有ATP消耗的是()A神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)B含羞草受到刺激小葉合攏C葡萄糖在小腸中被吸收D根尖生長點細(xì)胞有絲分裂解析：含羞草受到刺激小葉合攏是由分布在葉片中的水分布改變而引起的，而水的運輸方式是自由擴散，不需要ATP。神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)是電能，葡萄糖在小腸中被吸收是滲透能，根尖生長點細(xì)胞有絲分裂是化學(xué)能，都由ATP轉(zhuǎn)化而來。答案：B名師點睛：ATP主要為細(xì)胞

13、的主動運輸(如Ca2、Mg2通過主動運輸進(jìn)入番茄細(xì)胞時要消耗能量)，生物發(fā)電(如電鰩)、發(fā)光，肌肉收縮，大腦思考等提供能量。變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下，干燥后研成粉末狀，取兩等份分別裝入兩個小玻璃瓶中，各加入少量的水，使之混合，可見到玻璃瓶中發(fā)出淡黃色熒光，經(jīng)過15 min熒光消失。這時，再將ATP溶液加入其中一個玻璃瓶中，將葡萄糖溶液加入另一個玻璃瓶中，可觀察到加ATP溶液的玻璃瓶中有熒光出現(xiàn)，而加葡萄糖溶液的玻璃瓶中沒有熒光出現(xiàn)(如下圖)。(1)干燥后研成粉末狀的物質(zhì)含有_。(2)兩個玻璃瓶最后的實驗現(xiàn)象說明_。(3)寫出螢火蟲發(fā)光過程中能量的轉(zhuǎn)化形式_。答案：(1)ATP(2)螢火蟲的熒光是由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