1、第1节 生命活动需要酶和能源物质 第2课时 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 银烛秋光冷画屏轻罗小扇扑流萤天阶夜色凉如水卧看牵牛织女星杜牧七夕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,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，然后 A B 葡萄糖溶液2mL ATP注射液2mL A B 无荧光出现 有荧光 出现 15min 暗处 从A、B试管的实验现象中你得出的结论是?ATP供能，葡萄糖不供能。根据实验现象，进行提问，体现了科学探究的核心素养。解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 1.结构与功能观：认同ATP
2、的结构与功能相适应。（生命观念）2.分析与综合：ATP与ADP之间的相互转化；理解ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。（科学思维）体会课堂探究的乐趣，汲取新知识的营养，让我们一起吧！进走课堂一、ATP的分子结构及特点 1中文全称：_。2组成：1分子b_,1分子c_,3分子a_ 3结构简式：_ 4符号含义A：腺嘌呤核苷_T：_P：_：_ 腺苷三磷酸核糖腺嘌呤磷酸APPP 核糖腺嘌呤三磷酸基团磷酐键提示：ATP是一种不稳定的化合物，在细胞内的含量很少。ATP和ADP在细胞内能迅速发生相互转化，ATP水解直接为生命活动提供能量，产生ADP和Pi，ADP和Pi接受细胞代谢(主要是细胞呼吸)或光合作
3、用产生的能量迅速合成ATP。无论在安静状态还是在剧烈运动、饥饿状态，ATP和ADP的相互转化都在时刻不停地发生且处于动态平衡之中。怎样理解ATP是细胞内“取之不尽”的直接能源物质？对ATP是直接能源物质提出问题，体现了科学探究的核心素养。1ATP的分子组成(如图)(1)元素组成：ATP是由C、H、O、N、P五种元素组成的，这与核酸的元素组成是相同的。(2)AMP是RNA的基本组成单位。(3)ATP的结构组成可以用“1、2、3”来总结，“1”表示1个腺苷，“2”表示两个磷酐键，“3”表示3个磷酸基团。【归纳提升】对ATP的组成进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。2ATP的结构与功能的相互关系
4、(1)ATP的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP中末端磷酐键易断裂和形成，可保证ATP数量的相对稳定和能量的持续供应。(2)ATP在供能中处于核心地位，许多能源物质中的能量需转移到ATP中才能为生命活动供能。在生命活动中，ATP中的能量可转化为不同形式的能量。对ATP的结构和功能之间的关系进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。生物体内常见的能源物质 1.能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP 2.主要能源物质：糖类 3.储能物质：脂肪、淀粉、糖原 4.良好的储能物质：脂肪 5.直接能源物质：ATP 6.最终能量来源：太阳能 7.供能先后顺序：糖类、脂肪、蛋白质 对能源物质进
5、行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。对ATP认识的误区(1)ATP的普通磷酸键和磷酐键中都储存着能量，只不过大量的能量储存于磷酐键中。(2)ATP是一种物质，不是能量，ATP中储存有大量的能量，因此不可将ATP与能量等同。【易错提醒】对ATP的易错点进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。【例1】(多选)如图表示ATP的结构，下列相关说法错误的是()Ab键断裂后形成ADP和PiB图中的3表示ATP中的字母AC由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位Da键断裂释放的能量可以直接用于生命活动a键断裂后形成ADP和Pi，A错误；ATP中的字母A表示腺苷，而题图中的3表示腺嘌呤，B错误
6、；由1、2、3各一分子形成的是腺嘌呤核糖核苷酸，它是组成RNA的基本单位，C错误；ATP是生命活动所需能量的直接来源，a键断裂所释放的能量可以直接用于生命活动，D正确。ABC 1ATP的水解 由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得磷酐键容易断裂。ATP分子末端的_断裂后，ATP转化为_(腺苷二磷酸)和游离的_(HPO)。在这个过程中，ATP是通过_而不是简单的水解提供能量的，ATP转移的基团是一个_(PO)，而不是_(OPO)。二、ATP和ADP的相互转化和利用 磷酐键ADP Pi 基团转移磷酰基磷酸基2ATP在细胞内的含量：_。3相互转化 ATP在转化为_并_时，在_的催化作
7、用下，_可以_，同时与一个游离的_结合，转化为ATP。4意义(1)为细胞提供所需的ATP。(2)使ATP仍然维持相对恒定的水平。(3)既能及时且持续地为_，又能避免_。很低ADP和Pi 释放能量有关酶ADP 接受能量Pi 生命活动提供能量能量的浪费5ATP是驱动细胞中各种生命活动的_(1)ATP是细胞内绝大多数生命活动能够_的能源物质，可以直接为生物体的大多数_提供能量。在生物体的能量代谢中，能量的_、_、_、_都和ATP密切相关。(2)细胞内许多储能物质氧化分解_，虽然不能_，但可以用于_的反应并储存在_中，再通过_的反应满足生物体生命活动对_。通用能量货币直接利用需能反应利用转化储存释放释
8、放的能量直接用于生命活动ADP转化为ATP ATP ATP转化为ADP 能量的需求ADP转化成ATP的过程中，所需的能量从哪里来？ATP水解释放的能量用于哪儿？通过观察和分析ATP和ADP的相互转化，提出问题，体现了科学探究的核心素养。2.ADP转化成ATP时所需能量的主要来源 动物和人等 绿色植物 能量 ADP+Pi+ATP 酶 动物、人等:通过呼吸作用分解有机物释放的能量 绿色植物:呼吸作用和光合作用 ATP水解释放的能量能转化成热能、光能等，ATP储存的能量能来自热能和光能吗？提示：不能。ATP储存的能量可以由光能转化而来，但不能由热能转化而来。通过观察和分析ATP和ADP的相互转化，提
9、出问题，体现了科学探究的核心素养。【归纳提升】1ATP和ADP的相互转化过程(1)关系式：(2)过程(3)意义：ATP水解释放的能量供细胞生命活动利用。对ATP和ADP的相互转化进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。2ATP和ADP的相互转化不可逆 项目 ATP的合成 ATP的水解 反应式 ADPPi能量ATP ATPADPPi能量 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 能量来源 光合作用、细胞呼吸等生物化学反应中产生的能量 末端磷酐键断裂，通过基团(PO)转移提供能量 能量去路 形成末端的磷酐键 用于生长、发育、运动和生殖等许多生命活动 反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位
10、 相应生理活动 主要是光合作用、细胞呼吸 肌肉收缩、细胞分裂、兴奋传导等 ATP和ADP相互转化时，反应所需要的酶、能量的来源和去路、反应的场所不同，因此两者的相互转化是不可逆的，从两者相互转化的反应式来看，物质是可逆的，但能量不可逆。3易混淆的2个与ATP产生量有关的曲线辨析(1)甲图表示ATP产生量与O2供给量的关系 A点表示无氧条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。AB段表示随O2供给量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生量随之增加。BC段表示O2供给量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。(
11、2)乙图可表示哺乳动物成熟的红细胞中ATP来自无氧呼吸，与O2无关。对ATP的易混曲线进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。【例2】下列对“”的叙述中，正确的是()A过程和过程所需的酶都是一样的B过程的能量供各项生命活动利用，过程的能量来自糖类等有机物的氧化分解C过程和过程时刻发生，处于动态平衡之中DATP中的能量可来源于光能、热能，也可以转化为光能、热能 C 过程为水解酶催化的水解反应，释放的能量可供各项生命活动利用，过程为合成酶催化的合成反应，能量来源于细胞呼吸中糖类等有机物的氧化分解，在绿色植物中还可来源于光合作用吸收并转化的光能，故A、B项错误；生物体内ATP的水解与合成时刻发生，处
12、于动态平衡之中，C项正确；ATP中活跃的化学能可来源于光能，但不能来源于热能；ATP中活跃的化学能可以转变为光能、热能、机械能、电能等多种形式的能量，D项错误。ATP 全称 结构简式 形成途径 与ADP相互转化 利用 光合作用 呼吸作用 ATP ADP+Pi+能量 酶I 酶 腺苷三磷酸 A-PPP 各种形式的能量 作用 直接能源物质 1下列关于ATP分子的叙述，错误的是()AATP中含有一个核糖和一个含氮碱基 BATP脱去所有磷酐键后就是ADP CATP中的两个磷酐键储存有大量能量 DATP断裂了所有磷酐键后可作为合成核糖核酸的基本原料 B ATP由一分子腺苷和3分子磷酸基团组成，一分子腺苷包
13、括一分子核糖和一分子腺嘌呤。当ATP脱去所有磷酐键后就是AMP，AMP为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为合成核糖核酸的基本原料。2.有关反应式ATP ADPPi能量的叙述，错误的是()A肺泡内的气体交换不伴随过程的进行 B该反应中物质是可逆的，能量是不可逆的 C反应在活细胞中循环进行保证了生命活动的顺利进行 D细胞中所有ATP均来自细胞呼吸 D 肺泡的气体交换是指O2和CO2进出细胞，是通过自由扩散实现的，而自由扩散不消耗能量，A正确；在ATP和ADP的相互转化过程中，物质是可逆的，但能量来源不同，是不可逆的，B正确；生命活动需要能量，能量通过ATP分子在放能反应和吸能反应之间流通，才保证生命活动的顺
14、利进行，C正确；对于动物细胞，细胞中的ATP均来自细胞呼吸。但对于绿色植物细胞，ATP的形成除来自细胞呼吸，还来自光合作用，D错误。3当其他条件均可满足时，20个腺苷和60个磷酸最多可以组成的ATP个数和ATP分子中所含的磷酐键个数分别是()A20个和30个 B20个和40个 C40个和40个 D40个和60个 B 一个ATP分子中含有1个腺苷、3个磷酸基团、2个磷酐键。20个腺苷，对应60个磷酸基团，即只能形成20个ATP分子，共含有40个磷酐键。4.生活在水深200m海洋中的电鳗能通过发出高达5000V的生物电，击昏 敌害、保护自己、获取食物。电鳗发生生物电的能量直接来自（）A脂肪的分解
15、BATP的分解 C蛋白质的分解 D葡萄糖的分解 ATP的中文名称叫腺苷三磷酸，是新陈代谢所需能量的直接来源，水解时远离A的磷酸键断裂释放能量，可转化成电鳗的生物电。B B C A1 A2 Pi Pi E2 E1 5.分析ATP与ADP的相互转化示意图，回答问题(1)图中Pi代表磷酸，B代表 ，C代表 (2)E1不是物质，在人和动物体内，E1来自_ _作用，绿色植物体内则来自 作用和 作用。(3)A1和A2相同吗？_。根据你的分析，它们的作用是 。ATP ADP 呼吸 呼吸 光合 催化ATP的形成和水解 不同 A1和A2分别是ATP合成酶和ATP分解酶，催化的反应不同。如果你希望成功，那么就要以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。
