第2节细胞的能量“通货”ATP 学习目标 1.说出AIP的结构(重点)。2阐述ATP与ADP之间的相互转化(重难点)。3举例说明 ATP在细胞代谢中的作用(重点) 读教材自主梳理 预习教材发现问题 基础知识 、ATP分子中具有高能磷酸键 1.ATP的名称与简式 ⊙⊙- 腺嘌呤 磷酸基团 核糖 腺苷(A) 中文名称:三磷酸腺苷(腺嘌呤核苷三磷酸) 结构简式:AP~P~P A:腺苷 核糖 〔腺嘌呤 符号含义 P:磷酸基团 2.ATP的特点 (1)高能量:高能磷酸键的数量为2个。 (2)不稳定:远离A的那个高能磷酸键水解时容易断裂。 3.ATP的功能 ATP为生命活动直接提供能量,是细胞内流通的能量“通货” 、ATP与ADP可以相互转化 1.反应式 ATP ADP+Pi+能量 2.相互转化的过程及能量来源 呼吸作用:动物和人等 能量 量 呼吸作用 录色植物 光合作用 转化的特点
. . 第 2 节 细胞的能量“通货”——ATP 学习目标 1．说出 ATP 的结构(重点)。2.阐述 ATP 与 ADP 之间的相互转化(重难点)。3.举例说明 ATP 在细胞代谢中的作用(重点)。 |基础知识| 一、ATP 分子中具有高能磷酸键 1．ATP 的名称与简式 ATP 中文名称：三磷酸腺苷(腺嘌呤核苷三磷酸) 结构简式：A—P～P～P 符号含义 A：腺苷 核糖 腺嘌呤 P：磷酸基团 ～：高能磷酸键 2．ATP 的特点 (1)高能量：高能磷酸键的数量为 2 个。 (2)不稳定：远离 A 的那个高能磷酸键水解时容易断裂。 3．ATP 的功能 ATP 为生命活动直接提供能量，是细胞内流通的能量“通货”。 二、ATP 与 ADP 可以相互转化 1．反应式 ATP 酶1 酶2 ADP＋Pi＋能量 2．相互转化的过程及能量来源 3．转化的特点
(1)时刻不停地发生并且处于动态平衡之中 (2)ATP和ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的共性 三、ATP的利用 1.利用ATP实例 细胞的 生物发 主动运输 电、发光 肌细胞收缩 ATP的利 大脑思考 种吸能反应 2.ATP是细胞内流通的能量“通货” (1)化学反应中的能量变化与ATP的关系 吸能反应:一般与ATP的水解相联系;放能反应:一般与ATP的合成相联系。 (2)能量通过AP分子在吸能反应和放能反应之间流通。 自查自纠 TP含有3个高能磷酸键,但是只有一个高能磷酸键会发生断裂。() 2.AIP中的A不代表腺嘌呤,当再脱去两个磷酸根后,形成的物质为RNA的基本单 位之一。() 3.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。() 4.ATP在细胞内含量并不高,活细胞都能产生ATP,也都会消耗ATP。( 5.酶的合成需要ATP供能,此AP来自于光合作用和呼吸作用。() 6.酶的催化反应都需要消耗ATP。() 7.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。( 8.活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行。() 答案1.×2.√3.×4.√5×6.×7.√8.× 图解图说 ATP的结构式 腺嘌呤 腺苷
. . (1)时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。 (2)ATP 和 ADP 相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。 三、ATP 的利用 1．利用 ATP 实例 2．ATP 是细胞内流通的能量“通货” (1)化学反应中的能量变化与 ATP 的关系 吸能反应：一般与 ATP 的水解相联系；放能反应：一般与 ATP 的合成相联系。 (2)能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应之间流通。 |自查自纠| 1．ATP 含有 3 个高能磷酸键，但是只有一个高能磷酸键会发生断裂。( ) 2．ATP 中的 A 不代表腺嘌呤，当再脱去两个磷酸根后，形成的物质为 RNA 的基本单 位之一。( ) 3．人在饥饿时，细胞中 ATP 与 ADP 的含量难以达到动态平衡。( ) 4．ATP 在细胞内含量并不高，活细胞都能产生 ATP，也都会消耗 ATP。( ) 5．酶的合成需要 ATP 供能，此 ATP 来自于光合作用和呼吸作用。( ) 6．酶的催化反应都需要消耗 ATP。( ) 7．ATP 水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。( ) 8．活细胞内 ATP 与 ADP 的转化只能单向进行。( ) 答案 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.√ 8.× |图解图说| ________________________________________________________________________
A-C—G 一T-G-C 腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸 ④P-PP 腺苷”(腺嘌呤+核糖) ★几种化合物中“A”的含义。 哈哈!我会发光,知道 是谁给我提供的能量吗? ⊙ ★萤火虫的发光,电鳗的放电都属于AIP的转化。 ATP中的两个高能磷酸键是不是都不稳定? 提示:ATP分子中远离A的高能磷酸键很容易水解,释放能量,也容易吸收能量而重 建 研教材互动探究 师生互动共同探究 探究点一ATP的化学组成和结构特点 ATP的结构及特点 ⊙--(磷酸基团) (1)请说出图中①~④的名称 提示①是RNA的基本单位——腺嘌呤核糖核苷酸;②是腺苷;③是ADP;④是AIP
. . ________________________________________________________________________ ★几种化合物中“A”的含义。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ★萤火虫的发光，电鳗的放电都属于 ATP 的转化。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ATP 中的两个高能磷酸键是不是都不稳定？ 提示：ATP 分子中远离 A 的高能磷酸键很容易水解，释放能量，也容易吸收能量而重 建。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 探究点一 ATP 的化学组成和结构特点 ATP 的结构及特点 (1)请说出图中①～④的名称。 提示 ①是 RNA 的基本单位——腺嘌呤核糖核苷酸；②是腺苷；③是 ADP；④是 ATP
(2)根据上图分析将1分子ATP彻底水解的产物有哪些 提示AIP彻底水解得到的物质有:1分子腺嘌呤、1分子核糖和三分子磷酸。 (3)ATP中的A和T,与DNA分子中的A和T分别是什么含义? 提示AIP中的A是腺苷,T是三个的含义。DNA中的A表示腺嘌呤,T表示胸腺嘧 啶 归纳提升l ATP的结构和数量关系 (1)ATP结构 ①Ⅰ分子ATP由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团构成, ②AT=腺苷十磷酸;腺苷=腺嘌呤十核糖。 (2)ATP结构中的数量关系 ①AIP分子中有两个高能磷酸键,其中远离A的那个高能磷酸键容易断裂,释放能量 ②腺苷和磷酸基团数量关系为:1:3。 【典例1】下图表示与ATP相关的部分结构示意图,下列分析中正确的是() 磷酸基团核糖腺嘌呤 A.a表示ADP,与AIP相比少了一个磷酸 B.b表示腺嘌呤核苷,是ATP中“A”代表的含义 C.c表示腺嘌呤核糖核苷酸,它是构成RNA的基本单位 D.d表示ATP,是生物体的直接供能物质 解析a由核糖和腺嘌呤组成的腺苷,要比AIP少了三个磷酸,A错误。b表示的是 RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,而ATP中“A"的含义是腺苷,B错误。c是 AP失去一个磷酸的产物—ADP,而非RNA的基本单位,C错误。d表示的是ATP,是 生物体的直接供能物质,D正确。 V易错警示 生物体中与能量有关的物质 (1)直接能源物质——ATP (2)主要的能源物质——糖类 (3)主要的储能物质——脂肪 (4)植物特有的储能物质——淀粉。 (5)动物特有的储能物质——糖原
. . (2)根据上图分析将 1 分子 ATP 彻底水解的产物有哪些？ 提示 ATP 彻底水解得到的物质有：1 分子腺嘌呤、1 分子核糖和三分子磷酸。 (3)ATP 中的 A 和 T，与 DNA 分子中的 A 和 T 分别是什么含义？ 提示 ATP 中的 A 是腺苷，T 是三个的含义。DNA 中的 A 表示腺嘌呤，T 表示胸腺嘧 啶。 ATP 的结构和数量关系 (1)ATP 结构 ①1 分子 ATP 由 1 分子腺嘌呤、1 分子核糖和 3 分子磷酸基团构成。 ②ATP＝腺苷＋磷酸；腺苷＝腺嘌呤＋核糖。 (2)ATP 结构中的数量关系 ①ATP 分子中有两个高能磷酸键，其中远离 A 的那个高能磷酸键容易断裂，释放能量。 ②腺苷和磷酸基团数量关系为：1∶3。 【典例 1】 下图表示与 ATP 相关的部分结构示意图，下列分析中正确的是( ) A．a 表示 ADP，与 ATP 相比少了一个磷酸 B．b 表示腺嘌呤核苷，是 ATP 中“A”代表的含义 C．c 表示腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成 RNA 的基本单位 D．d 表示 ATP，是生物体的直接供能物质 解析 a 由核糖和腺嘌呤组成的腺苷，要比 ATP 少了三个磷酸，A 错误。b 表示的是 RNA 的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，而 ATP 中“A”的含义是腺苷，B 错误。c 是 ATP 失去一个磷酸的产物——ADP，而非 RNA 的基本单位，C 错误。d 表示的是 ATP，是 生物体的直接供能物质，D 正确。 答案 D 生物体中与能量有关的物质 (1)直接能源物质——ATP。 (2)主要的能源物质——糖类。 (3)主要的储能物质——脂肪。 (4)植物特有的储能物质——淀粉。 (5)动物特有的储能物质——糖原
(6)最终能量来源——太阳能 【跟踪训练】 1.科学家发现,小鼠的抑郁行为与星形胶质细胞释放ATP的多少有关。下列有关ATP 的叙述,正确的是() ⑨- A.图中的A代表腺苷,b、c为高能磷酸键 B.a是组成DNA的基本单位之 C.ATP是生物体内的储能物质 D.ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A表示的不是同一种物质 解析图中的A是腺嘌呤,A错误;a是腺嘌呤核糖核苷酸,是构成RNA的基本单位 之一,B错误;ATP是直接能源物质,C错误;ATP中的“A”表示的是腺苷,RNA中的碱基 ˉA”表示的是腺嘌呤,D正确。 答案D 探究点二ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用 1.ATP与ADP之间的相互转化 如图表示ATP与ADP之间的相互转化,请思考 ATP 能量 ②能量 ADP+Pi (1)ATP的合成 ①所需的酶:合成。 ②能量来源:动物细胞合成AIP时的能量来源是细胞呼吸:植物叶肉细胞合成AIP时 的能量来源是细胞呼吸和光合作用 (2)ATP的水解 ①所需的酶:水解醯。 ②AIP水解时释放的能量来源和能量去向: 能量来源:高能磷酸键中的能量。 能量去向:各种生命活动。 (3)ATP与ADP的相互转化过程中物质和能量是否可以循环利用? ①物质可以循环利用; ②能量不可以循环利用。 2.ATP的利用 (1)探讨细胞中的吸能反应、放能反应与ATP的关系:
. . (6)最终能量来源——太阳能。 【跟踪训练】 1．科学家发现，小鼠的抑郁行为与星形胶质细胞释放 ATP 的多少有关。下列有关 ATP 的叙述，正确的是( ) A．图中的 A 代表腺苷，b、c 为高能磷酸键 B．a 是组成 DNA 的基本单位之一 C．ATP 是生物体内的储能物质 D．ATP 中的“A”与构成 RNA 中的碱基“A”表示的不是同一种物质 解析 图中的 A 是腺嘌呤，A 错误；a 是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成 RNA 的基本单位 之一，B 错误；ATP 是直接能源物质，C 错误；ATP 中的“A”表示的是腺苷，RNA 中的碱基 “A”表示的是腺嘌呤，D 正确。 答案 D 探究点二 ATP 与 ADP 之间的相互转化及 ATP 的利用 1．ATP 与 ADP 之间的相互转化 如图表示 ATP 与 ADP 之间的相互转化，请思考： (1)ATP 的合成 ①所需的酶：合成酶。 ②能量来源：动物细胞合成 ATP 时的能量来源是细胞呼吸；植物叶肉细胞合成 ATP 时 的能量来源是细胞呼吸和光合作用。 (2)ATP 的水解 ①所需的酶：水解酶。 ②ATP 水解时释放的能量来源和能量去向： 能量来源：高能磷酸键中的能量。 能量去向：各种生命活动。 (3)ATP 与 ADP 的相互转化过程中物质和能量是否可以循环利用？ ①物质可以循环利用； ②能量不可以循环利用。 2.ATP 的利用 (1)探讨细胞中的吸能反应、放能反应与 ATP 的关系：