第2节细胞的能量“货币”ATP ■■■学习目标 L.简述ATP的化学组成和特点。 2.解释ATP在能量代谢中的作用 ■■■课堂探究 导入新课 1.黄火中发 学意义是什么？ 2火中体内有殊的发光物质吗？】 3.黄火中发光的过程有能量的换吗？ 总结能量相关知识 日生物他是的三终业原 是生物体内储存能量的主要物质】 是细询的牛要百物质 【探究活动2】新陈氏的直接能源是十么呢葡萄糖还是ATP? 用小刀将数十只萤火虫的发光器割下干燥后研磨成粉沫，取两等份分别装入两支试营，分别在A、B试管中加入等量葡 萄糖和ATP,各加入少量水使之混合，置于暗处可见试管内有淡黄色荧光出现，约过15分钟荧光消铁。 结论新陈代的直接能源物质是 ■■■探究新知 一、ATP是一种高能磷酸化合物 L.ATP是 的英文名称缩写。 2.ATP分的结构式可以写成 ,A代表 一T代表P代表 ,代 表 3.ATP的能蛋储存 而与其电公 而相互排拆等原因，使得这种化学键」 未端磷酸基团有一种离开AT 5.当ATP在 来的末端基 与其他分子结合，从而使后者发生变化 _所以说ATP是种 可以相互转化 L.ATP水的反应 ATP水解的能量用于 2.ATP合成的反应式 在物上 人中合成币的能量来自 在绿色植物中合成ATP的能量来自 (探究活动3】 材料1：一个成人天在静止状态下所消耗的ATP约有48k双，在张活的情况下ATP的消耗可达0.5kgin, 而人体中ATP的总量大约只有2mg,剧烈运动时只能维持35 材料2：将今标记磷酸加入细胞培养液中短时间内快速粉离出细胞中的AP,发现AP的总量变化不大，但是大部分AT 未端磷酸基团却已经带有放射性标记. 结论据资料1可知生物体内的ATP含量很 ,据资料2可知ATP与ADP相互转化速率很 。这种转化 时刻发生并且处于动态平衡。 【探究活动4】ATP和AP的相互转牝是可逆反应吗？
第 2 节 细胞的能量“货币”ATP 学习目标 1.简述 ATP 的化学组成和特点。 2.解释 ATP 在能量代谢中的作用。 课堂探究 导入新课 【探究活动 1】课本 P86问题探讨: 1.萤火虫发光的生物学意义是什么? 2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗? 3.萤火虫发光的过程有能量的转换吗? 总结能量相关知识: 是生物能量的最终来源。 是生物体内储存能量的主要物质。 是细胞的主要能源物质。 【探究活动 2】新陈代谢的直接能源是什么呢,葡萄糖还是 ATP? 用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管,分别在A、B 试管中加入等量葡 萄糖和 ATP,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过 15 分钟荧光消失。 结论:新陈代谢的直接能源物质是 。 探究新知 一、ATP 是一种高能磷酸化合物 1.ATP 是 的英文名称缩写。 2.ATP 分子的结构式可以简写成 ,A 代表 ,T 代表 ,P 代表 ,~代 表 。 3.ATP 的能量储存在 中。 4.由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得这种化学键 ,末端磷酸基团有一种离开 ATP 而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的 。 5.当 ATP 在酶的作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团 与其他分子结合,从而使后者发生变化。 6.1 mol ATP 水解释放的能量高达 ,所以说 ATP 是一种 。 二、ATP 和 ADP 可以相互转化 1.ATP 水解的反应式: 。 ATP 水解的能量用于 。 2.ATP 合成的反应式: 。 在动物与人中合成 ATP 的能量来自 ;在绿色植物中合成 ATP 的能量来自 。 【探究活动 3】 材料1:一个成人一天在静止状态下所消耗的 ATP 约有48 kg。在紧张活动的情况下,ATP 的消耗可达0.5 kg/min, 而人体中 ATP 的总量大约只有 2 mg,剧烈运动时只能维持 3 s。 材料2:将 32P 标记磷酸加入细胞培养液中,短时间内快速分离出细胞中的ATP,发现ATP的总量变化不大,但是大部分ATP 末端磷酸基团却已经带有放射性标记。 结论:据资料 1 可知生物体内的 ATP 含量很 ,据资料 2 可知 ATP 与 ADP 相互转化速率很 。这种转化 时刻发生并且处于动态平衡。 【探究活动 4】ATP 和 ADP 的相互转化是可逆反应吗?
ATP与ADP的相互转换的比校 反应ATP-ADP4Pi+能量 ADP+Pi+能量ATP 反应类型 酶的类型 场所 能量来酒 能量去向 结论 三、ATP的利用 【探究活动5】结合课本内容思考：ATP如何为主动运输提供能量 ADP 的载体蛋白也是雀化ATP水 ,膜内侧的Ca“与其载体结合时就激活该将ATP水解 TP 的敏化， 动61 中化学后应有些是能后应有此是能后应 吸能5应总是和 相联系，如蛋 白质的 成放能反应总是和 相联系如葡萄糖的氧化分解.不管是 吸能反应还是放能反应都离不 总结：能量通过TP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通类划似人民币)，因此我们可以形象地比喻 为 2.ATP的利用 于各项姓命活动如： ☒核心素养专练 1,一般情况下生物体的主要能源物质、直接供能物质、储能物质依次是( A链迷蛋白质脂肪 B.ATP糖类脂肪 C.糖类ATP脂肪 D.糖类ATP蛋白质 2.当条件满足时，20个腺苷和80个磷酸基团最多可以组成的AP中的特殊化学的个数是() A.30 B.40 C.60 D.80 3.下列关于AP分子的述正确的是() A.A表示的是腺吟 B.ATP分子中含有C,H、0.N.P五种元素 因而 D.I mol IATP水解 释出30. 4.在下列几种化合物的化学组成中，“O”中所时应的含义最近的是）
ATP 与 ADP 的相互转换的比较 反应 ATP ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量 ATP 反应类型 酶的类型 场所 动物: 植物: 能量来源 能量去向 结论 三、ATP 的利用 【探究活动 5】结合课本内容思考:ATP 如何为主动运输提供能量? ①Ca2+主动运输的载体蛋白也是催化 ATP 水解的 ,膜内侧的 Ca2+与其载体结合时就激活该酶,将 ATP 水解。 ②ATP 水解释放的磷酸基团与载体蛋白结合即 的磷酸化。 ③载体蛋白磷酸化导致其 发生变化。 【探究活动 6】 1.细胞中各种化学反应有些是吸能反应,有些是放能反应。 吸能反应:总是和 相联系,如:蛋白质的合成;放能反应总是和 相联系,如:葡萄糖的氧化分解。不管是 吸能反应还是放能反应都离不开 ATP。 总结:能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应之间循环流通(类似人民币),因此我们可以形象地比喻 为 。 2.ATP 的利用 用于各项生命活动,例如: 。 核心素养专练 1.一般情况下,生物体的主要能源物质、直接供能物质、储能物质依次是( ) A.糖类 蛋白质 脂肪 B.ATP 糖类 脂肪 C.糖类 ATP 脂肪 D.糖类 ATP 蛋白质 2.当条件满足时,20 个腺苷和80 个磷酸基团最多可以组成的 ATP 中的特殊化学键的个数是( ) A.30 B.40 C.60 D.80 3.下列关于 ATP 分子的叙述正确的是( ) A.A 表示的是腺嘌呤 B.ATP 分子中含有C、H、O、N、P 五种元素 C.T 表示胸腺嘧啶,因而 ATP 的结构与核苷酸很相似 D.1 mol ATP 水解,能释放出 30.54 kJ 的能量,这些能量储存在两个磷酸基团中 4.在下列几种化合物的化学组成中,“○”中所对应的含义最接近的是( )
P Q◇@&&d ① UgcOP-P-P ®园 ④ A.①和②B.④和@ C.③和④D.⑤和G 5.下列关于AP的叙述不正确的是() A.动物细跑中合成P所需的能强来自糖类等能源物质中的化学能 B.植物细跑中合成ATP所需的能量全部来自太阳能 C.温度的突然变化会影响ATP与AP相西转化的速率 D.细胞呼吸过程中产生的ATP是供应细跑生命活动的直接能源 6.下列有关AP和DP转化的述不E确的是() ATPADP+Pi+能量 ②DpP能量A A.①②反应过程分别与细胞的吸能和放能反应相联系 B有生物体内的 ②过程新需的能量都来自呼吸作用 C.①和②在活细跑中永无休止地婚环进行，保证了生命活动的质利进行 D.①反应中的“能量”般不能用于推动②反应的进行 7.分析未进食的白鼠细胞内ADP与ATP的含比若发现ADP的含量偏高时) A.表示此细胞能异充足 B.表示此细胞内萄糖多被用以合成糖明 C.表示此细胞内的简萄糖氧化分解将加快 D.表示此细胞缺少能量 ADE ☒能 方过用式中和分代表) C.HO.Pi D.能量pi 9.下列生命活动中不需要ATP提供能的是() A.叶肉细胞合成的糖运输到果实 B.吞德细跑吞噬病原体的过程 D.细响中由每基酸合成的肽错 10.ATP是直接能源物质可以为许多化学反应提供能量，下列能使ADP含量增加的是( A.菱满的菜叶放在清水中 B.葡萄糖+果糖一蔗糖 C.水分从叶片气孔中散发 D.甘油被吸收进小肠绒毛内毛细淋巴管中 11.不定项选择题下图表示ATP的结构，相联叙述不正确的是()
A.①和② B.④和⑧ C.③和④ D.⑤和⑥ 5.下列关于 ATP 的叙述不正确的是( ) A.动物细胞中合成 ATP 所需的能量来自糖类等能源物质中的化学能 B.植物细胞中合成 ATP 所需的能量全部来自太阳能 C.温度的突然变化会影响 ATP 与 ADP 相互转化的速率 D.细胞呼吸过程中产生的 ATP 是供应细胞生命活动的直接能源 6.下列有关 ATP 和 ADP 转化的叙述,不正确的是( ) ①ATP ADP+Pi+能量 ②ADP+Pi+能量 ATP A.①②反应过程分别与细胞的吸能和放能反应相联系 B.所有生物体内的②过程所需要的能量都来自呼吸作用 C.①和②在活细胞中永无休止地循环进行,保证了生命活动的顺利进行 D.①反应中的“能量”一般不能用于推动②反应的进行 7.分析未进食的白鼠细胞内 ADP 与 ATP 的含量比,若发现ADP 的含量偏高时( ) A.表示此细胞能量充足 B.表示此细胞内葡萄糖多被用以合成糖原 C.表示此细胞内的葡萄糖氧化分解将加快 D.表示此细胞缺少能量 8.ATP 转化为 ADP 的过程可用如图表示,式中 X 和 Y 分别代表( ) A.H2O、[H] B.Pi、H2O C.H2O、Pi D.能量、Pi 9.下列生命活动中不需要 ATP 提供能量的是( ) A.叶肉细胞合成的糖运输到果实 B.吞噬细胞吞噬病原体的过程 C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖 D.细胞中由氨基酸合成新的肽链 10.ATP 是直接能源物质,可以为许多化学反应提供能量,下列能使 ADP 含量增加的是( ) A.萎蔫的菜叶放在清水中 B.葡萄糖+果糖→蔗糖 C.水分从叶片气孔中散发 D.甘油被吸收进入小肠绒毛内毛细淋巴管中 11.(不定项选择题)下图表示ATP 的结构,相关叙述不正确的是( )
0020@四 A.b键断裂后形成ADP和Pi B.图中的3表示ATP中的字母A C.由1、2、3各一分子形城的物质是组成DW的基本单位 D.ATP可为胰岛的分泌直接供能 12.(不定项选择题下图为AP的结构和AP与P相互转化的关系式下列说法正确的是() A图1中的A代的是腺，为特殊化学键 图2 B.ATP生成ADP时图1中的c键断裂并辉放能量 C.ATP与P相互转化过程中物质是可逆的，能量不可逆 D.酶1、酶2具有催化作用，不受其他因素的影响 13.不定项选择题在绿色植物进行“DP4P1能量AP”的反应中，参与反应的能量可能来源) A.淀粉 .葡萄糖 C光D.糖原 14.不定项选择题TP能直接给细胞的生命活动提供能量】 下列生命活动需要消耗P的是() A肌 。甘钟进入细陶 大田考 15.下图是腺苷三琐的分子结构，诗回答下列问题。 NH. 0 (1)ATP的结构简式为 图中虚线部分的名称是 ②)一分子ATP可以看作是由 个磷酸分子 个核糖分子和 个腺嘌哈缩合而成的， (3)ATP为主动运输供能的过程实责上就是载体蛋白的 过程 (4)ATP水解时泽放的能量是生物体讲行 和 等生命活动所需能量的直接来源 16,在活细跑中下列循环过程永不停止地进行着，请运用所学的知识分析完成M和N循环中的有关问题 ① 人N+E (慎图中字母)其分子结构简式为 中进行的 用在图中它们的作用分别层 过程能量来 (5)根吸收无机盐离子的过程中，应该进行 过程能量用于 参考答案
A.b 键断裂后形成ADP 和Pi B.图中的 3 表示 ATP 中的字母 A C.由 1、2、3 各一分子形成的物质是组成 DNA 的基本单位 D.ATP 可为胰岛素的分泌直接供能 12.(不定项选择题)下图为 ATP 的结构和 ATP 与 ADP 相互转化的关系式。下列说法正确的是( ) A.图 1 中的 A 代表的是腺嘌呤,b、c 为特殊化学键 B.ATP 生成ADP 时图 1 中的 c 键断裂并释放能量 C.ATP 与 ADP 相互转化过程中物质是可逆的,能量不可逆 D.酶 1、酶 2 具有催化作用,不受其他因素的影响 13.(不定项选择题)在绿色植物进行“ADP+Pi+能量 ATP”的反应中,参与反应的能量可能来源( ) A.淀粉 B.葡萄糖 C.光 D.糖原 14.(不定项选择题)ATP 能直接给细胞的生命活动提供能量。下列生命活动需要消耗 ATP 的是( ) A.肌细胞收缩 B.萤火虫发光 C.甘油进入细胞 D.大脑思考 15.下图是腺苷三磷酸的分子结构,请回答下列问题。 (1)ATP 的结构简式为 ,图中虚线部分的名称是 。 (2)一分子 ATP 可以看作是由 个磷酸分子、 个核糖分子和 个腺嘌呤缩合而成的。 (3)ATP 为主动运输供能的过程实质上就是载体蛋白的 过程。 (4)ATP 水解时释放的能量是生物体进行 、 和 等生命活动所需能量的直接来源。 16.在活细胞中,下列循环过程永不停止地进行着,请运用所学的知识,分析完成 M 和 N 循环中的有关问题: (1)作为生物体生命活动的直接能源物质是 (填图中字母),其分子结构简式为 。 (2)在绿色植物体内与①相应的生理活动是在细胞内的细胞质基质、 和 中进行的。 (3)A1 和 A2具有 作用,在图中它们的作用分别是 。 (4)在呼吸作用中,应该进行 过程,能量来自 。 (5)根吸收无机盐离子的过程中,应该进行 过程,能量用于 。 参考答案
学习过程 【探究活动1】 1.黄火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号，以使交尾繁衍后代。 2.有。萤火虫腹部后端细跑内的荧光素是其特有的发光物质。 3.有。黄火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能只有在转变成光能时，萤火虫才能发光 太阳的光能脂肪葡萄糖 【探究活动2】 ATP 探究新知 腺苷三磷酸 苷三个磷酸基团一种特殊的化学键 的化 转移势能 5.挟能量 6.30.54kJ 高能磷酸化合物 二1.ATF ATE水解要DPP能量 各项生命活动，如主动运输、肌肉收缩等 2.DPP能量AP合成三AP 呼吸作用光合作用和呼吸作用 【探究活动3】 少快 【探究活动4】 反应Am意加PPT能量 APp能量AP 反应类型 水解 合成 酶的类型 水解酶 合成鸭 场所所有需要AP的场所 叶绿 笔量辛酒结化学键 化学 能土向复面生会 的化能 结论AP和P的相互转化中物质可逆能量不可逆 三、【探究活动5】 ①酶②载体蛋白③空间结构 【探究活动6】 ATP水解ATP合成 忌结 细跑内流通的能量“货币 2.主动运输、胞吞、胞吐大脑勰考、电鳐发电、萤火虫发光、物质合成、肌肉收缩。 核心索养专练 1.C2B3.B 4.D5.B6.B7.D8C9.c ABC 12. 14.ABD 肌 3磷酸化 的士动云松 16.(M A-P'P'P (2 粒体叶绿 化化AP的合成和解购 糖类等有机物分解释放的能量(5)②主动运输
学习过程 【探究活动 1】 1.萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号,以便交尾、繁衍后代。 2.有。萤火虫腹部后端细胞内的荧光素是其特有的发光物质。 3.有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能,只有在转变成光能时,萤火虫才能发光。 太阳的光能 脂肪 葡萄糖 【探究活动 2】 ATP 探究新知 一、1.腺苷三磷酸 2.A—P~P~P 腺苷 三个 磷酸基团 一种特殊的化学键 3.特殊的化学键 4.不稳定 转移势能 5.挟能量 6.30.54 kJ 高能磷酸化合物 二、1.ATP ADP+Pi+能量 各项生命活动,如:主动运输、肌肉收缩等 2.ADP+Pi+能量 ATP 呼吸作用 光合作用和呼吸作用 【探究活动 3】 少 快 【探究活动 4】 反应 ATP ADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量 ATP 反应类型 水解 合成 酶的类型 水解酶 合成酶 场所 所有需要 ATP 的场所 动物:细胞质基质、线粒体 植物:细胞质基质、线粒体、叶绿体 能量来源 特殊化学键 光能、有机物中稳定的化学能 能量去向 各项生命活动 特殊化学键中的化学能 结论 ATP 和 ADP 的相互转化中物质可逆,能量不可逆 三、【探究活动 5】 ①酶 ②载体蛋白 ③空间结构 【探究活动 6】 ATP 水解 ATP 合成 总结 细胞内流通的能量“货币” 2.主动运输、胞吞、胞吐、大脑思考、电鳐发电、萤火虫发光、物质合成、肌肉收缩。 核心素养专练 1.C 2.B 3.B 4.D 5.B 6.B 7.D 8.C 9.C 10.B 11.ABC 12.ABC 13.ABC 14.ABD 15.(1)A—P~P~P 腺苷 (2)3 1 1 (3)磷酸化 (4)肌细胞收缩 大脑思考 细胞的主动运输 16.(1)M A-P~P~P (2)线粒体 叶绿体 (3)催化 催化 ATP 的合成和水解 (4)① 糖类等有机物分解释放的能量 (5)② 主动运输