高中生物 第1部分 第5章 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨” ATP配套課件 新人教版必修1

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1、第5 章第2節(jié)理解教材新知把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練考向一考向二知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二隨堂基礎(chǔ)鞏固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練4 4細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)ATPATP與與ADPADP的相互轉(zhuǎn)化是的相互轉(zhuǎn)化是生物界的共性。生物界的共性。5 5動(dòng)物、人、真菌等合成動(dòng)物、人、真菌等合成ATPATP的途的途徑是呼吸作用。徑是呼吸作用。6 6綠色植物合成綠色植物合成ATPATP的途徑是光合的途徑是光合作用和呼吸作用。作用和呼吸作用。7 7ATPATP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)。自讀教材自讀教材夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)三磷酸腺苷三磷酸腺苷腺苷腺苷磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)高能磷酸鍵高能磷酸鍵2 2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 判斷正誤判斷正誤 (1

2、)ATP(1)ATP是高能磷酸化合物，只含有一個(gè)高能磷酸是高能磷酸化合物，只含有一個(gè)高能磷酸鍵。鍵。( () )(2)ATP(2)ATP的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，在有關(guān)酶作用下，遠(yuǎn)的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，在有關(guān)酶作用下，遠(yuǎn)離離A A的高能磷酸鍵容易水解，釋放出大量能量。的高能磷酸鍵容易水解，釋放出大量能量。 ( () )3 3功能功能直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)直接給細(xì)胞的生命活動(dòng) 。提供能量提供能量 1 1結(jié)合結(jié)合ATPATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，分析的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，分析3030個(gè)腺苷和個(gè)腺苷和6060個(gè)磷個(gè)磷酸最多能組成多少個(gè)酸最多能組成多少個(gè)ATP?ATP?提示：提示：2020個(gè)。個(gè)。2 2一分子一分子ATPATP徹底水解

3、后會(huì)得到一分子腺嘌呤、徹底水解后會(huì)得到一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子核糖和3 3分子磷酸。據(jù)此分析分子磷酸。據(jù)此分析ATPATP與腺嘌呤核糖與腺嘌呤核糖核苷酸有何關(guān)系？核苷酸有何關(guān)系？提示：提示：ATPATP去掉去掉2 2個(gè)磷酸基團(tuán)后的剩余部分即為腺個(gè)磷酸基團(tuán)后的剩余部分即為腺嘌呤核糖核苷酸。嘌呤核糖核苷酸。 跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難 1 1ATPATP的元素組成與結(jié)構(gòu)的元素組成與結(jié)構(gòu)2 2ATPATP與核苷酸的關(guān)系與核苷酸的關(guān)系3 3ATPATP的結(jié)構(gòu)與功能的相互關(guān)系的結(jié)構(gòu)與功能的相互關(guān)系(1)ATP(1)ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)保證了細(xì)胞內(nèi)有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)保證了細(xì)胞內(nèi)有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定

4、的能量供應(yīng)庫(kù)。能量供應(yīng)庫(kù)。ATPATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵容易水解和形中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵容易水解和形成，可保證成，可保證ATPATP數(shù)量的相對(duì)穩(wěn)定和能量的持續(xù)供應(yīng)。數(shù)量的相對(duì)穩(wěn)定和能量的持續(xù)供應(yīng)。(2)ATP(2)ATP在供能中處于核心地位，許多能源物質(zhì)中的在供能中處于核心地位，許多能源物質(zhì)中的能量需轉(zhuǎn)移到能量需轉(zhuǎn)移到ATPATP中才能為生命活動(dòng)供能。在生命活動(dòng)中，中才能為生命活動(dòng)供能。在生命活動(dòng)中，ATPATP中的能量可轉(zhuǎn)化為不同形式的能量。中的能量可轉(zhuǎn)化為不同形式的能量。 特別提醒特別提醒 DNADNA和和RNARNA的組成中的的組成中的A A表示腺嘌呤這種堿基，而表示腺嘌呤這種堿基

5、，而在在ATPATP中中A A代表的是腺苷，即核糖與腺嘌呤的組合體。代表的是腺苷，即核糖與腺嘌呤的組合體。ATPATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的“”是普通的化學(xué)鍵，所含是普通的化學(xué)鍵，所含能量較少，能量較少，“”表示的是高能磷酸鍵，水解時(shí)釋放的表示的是高能磷酸鍵，水解時(shí)釋放的能量較多。能量較多。自讀教材自讀教材夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用3 3ATPATP的利用的利用 填空填空 細(xì)胞的細(xì)胞的 ；生物發(fā)電、發(fā)光；生物發(fā)電、發(fā)光；肌肉收縮；肌肉收縮；大腦思考；大腦思考；細(xì)胞內(nèi)的各種細(xì)胞內(nèi)的各種 。主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸吸能反應(yīng)吸能反應(yīng) 1 1ATPATP在細(xì)胞內(nèi)的含量是很少

6、的，如成年人細(xì)胞在細(xì)胞內(nèi)的含量是很少的，如成年人細(xì)胞內(nèi)內(nèi)ADPADP和和ATPATP的總量?jī)H為的總量?jī)H為2 210 mg10 mg，而一個(gè)正常成年人，而一個(gè)正常成年人在靜止?fàn)顟B(tài)下在靜止?fàn)顟B(tài)下24 h24 h將有將有40 kg40 kg的的ATPATP發(fā)生轉(zhuǎn)化。為滿足發(fā)生轉(zhuǎn)化。為滿足能量需要，分析生物體是如何解決這一矛盾的？能量需要，分析生物體是如何解決這一矛盾的？ 提示：提示：ATPATP與與ADPADP在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化是十分迅速在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化是十分迅速的，且物質(zhì)可以重復(fù)利用，因此，能滿足生命活動(dòng)對(duì)的，且物質(zhì)可以重復(fù)利用，因此，能滿足生命活動(dòng)對(duì)能量的需要。能量的需要。 2 2ATPATP

7、與與ADPADP相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程是否是可逆反相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程是否是可逆反應(yīng)？應(yīng)？( (從反應(yīng)條件、能量來(lái)源和去向、反應(yīng)進(jìn)行從反應(yīng)條件、能量來(lái)源和去向、反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所分析的場(chǎng)所分析) ) 提示：提示：不是。不是。ATPATP合成的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、合成的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體及葉綠體，能量來(lái)源是化學(xué)能或光能；線粒體及葉綠體，能量來(lái)源是化學(xué)能或光能；ATPATP水解的場(chǎng)所是各種需能部位，能量來(lái)源于高水解的場(chǎng)所是各種需能部位，能量來(lái)源于高能磷酸鍵。能磷酸鍵。跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難(2)(2)圖示圖示2 2： (3)ATP (3)ATP在生物體內(nèi)含量很低，但是在生物體內(nèi)含量很低，但是ATPATP與

8、與ADPADP在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化十分迅速，從而使細(xì)胞內(nèi)化十分迅速，從而使細(xì)胞內(nèi)ATPATP的含量總是處于動(dòng)態(tài)平衡中。的含量總是處于動(dòng)態(tài)平衡中。2 2ATPATP與與ADPADP的相互轉(zhuǎn)化分析的相互轉(zhuǎn)化分析反應(yīng)式反應(yīng)式ATPADPPi能量能量能量能量PiADPATP類型類型水解反應(yīng)水解反應(yīng)合成反應(yīng)合成反應(yīng)條件條件水解酶水解酶合成酶合成酶場(chǎng)所場(chǎng)所活細(xì)胞內(nèi)多種場(chǎng)所活細(xì)胞內(nèi)多種場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體葉綠體能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化放能放能吸能吸能能量來(lái)源能量來(lái)源高能磷酸鍵高能磷酸鍵呼吸作用、光合作用呼吸作用、光合作用能量去向能量去向用于各項(xiàng)生命活動(dòng)用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于儲(chǔ)存于

9、ATP中中 據(jù)此可知：據(jù)此可知：ATPATP與與ADPADP之間的轉(zhuǎn)化并不是簡(jiǎn)單的可逆反應(yīng)之間的轉(zhuǎn)化并不是簡(jiǎn)單的可逆反應(yīng) 。 特別提醒特別提醒 生物體內(nèi)生物體內(nèi)ATP“ATP“取之不盡，用之不取之不盡，用之不竭竭”的原因在于的原因在于ATPATP與與ADPADP的迅速轉(zhuǎn)化，且在轉(zhuǎn)化的迅速轉(zhuǎn)化，且在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，物質(zhì)是重復(fù)利用的，而不是生物體內(nèi)過(guò)程中，物質(zhì)是重復(fù)利用的，而不是生物體內(nèi)ATPATP含量很高。含量很高。 例例11ATPATP是腺嘌呤核苷的衍生物，下圖是是腺嘌呤核苷的衍生物，下圖是ATPATP的分子結(jié)構(gòu)圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是的分子結(jié)構(gòu)圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ( () )A AATPA

10、TP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A AP PP PP PB B組成組成ATPATP的化學(xué)元素是的化學(xué)元素是C C、H H、O O、N N、P PC C圖中虛線部分的名稱是腺苷?qǐng)D中虛線部分的名稱是腺苷D D圖中圖中處的化學(xué)鍵斷裂，處的化學(xué)鍵斷裂，ATPATP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為ADPADP 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥 精講精析精講精析 選項(xiàng)選項(xiàng)分析分析A項(xiàng)正確項(xiàng)正確ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示為的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示為APPPB項(xiàng)正確項(xiàng)正確由圖可知，由圖可知，ATP分子中含有分子中含有C、H、O、N、P五種元素五種元素C項(xiàng)正確項(xiàng)正確腺苷是由腺嘌呤和核糖連接而成的，圖腺苷是由腺嘌呤和核糖連接而成的，圖中虛線部分為腺

11、苷中虛線部分為腺苷D項(xiàng)錯(cuò)誤項(xiàng)錯(cuò)誤ATP水解時(shí)，遠(yuǎn)離水解時(shí)，遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵易斷的高能磷酸鍵易斷裂，即裂，即處的化學(xué)鍵斷裂處的化學(xué)鍵斷裂 答案答案 D DA A過(guò)程和過(guò)程和過(guò)程所需的酶都是一樣的過(guò)程所需的酶都是一樣的B B過(guò)程的能量供各項(xiàng)生命活動(dòng)利用，過(guò)程的能量供各項(xiàng)生命活動(dòng)利用，過(guò)程的過(guò)程的能量來(lái)自糖類等有機(jī)物的氧化分解能量來(lái)自糖類等有機(jī)物的氧化分解C C過(guò)程和過(guò)程和過(guò)程時(shí)刻發(fā)生，處于動(dòng)態(tài)平衡之中過(guò)程時(shí)刻發(fā)生，處于動(dòng)態(tài)平衡之中D DATPATP中的能量可來(lái)源于光能、熱能，也可以轉(zhuǎn)中的能量可來(lái)源于光能、熱能，也可以轉(zhuǎn)化為光能、熱能化為光能、熱能 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥 精講精析精講精析 過(guò)程為水解酶

12、催化的水解反應(yīng)，過(guò)程為水解酶催化的水解反應(yīng)，過(guò)過(guò)程為合成酶催化的合成反應(yīng)；程為合成酶催化的合成反應(yīng)；過(guò)程釋放的能量可供各項(xiàng)過(guò)程釋放的能量可供各項(xiàng)生命活動(dòng)利用，生命活動(dòng)利用，過(guò)程的能量來(lái)源于呼吸作用中糖類等有過(guò)程的能量來(lái)源于呼吸作用中糖類等有機(jī)物的氧化分解，在綠色植物中還可來(lái)源于光合作用吸收機(jī)物的氧化分解，在綠色植物中還可來(lái)源于光合作用吸收并轉(zhuǎn)化的光能；生物體內(nèi)并轉(zhuǎn)化的光能；生物體內(nèi)ATPATP的水解與合成時(shí)刻發(fā)生，處的水解與合成時(shí)刻發(fā)生，處于動(dòng)態(tài)平衡之中；于動(dòng)態(tài)平衡之中；ATPATP中的活躍化學(xué)能可來(lái)源于光能，但中的活躍化學(xué)能可來(lái)源于光能，但不能來(lái)源于熱能；不能來(lái)源于熱能；ATPATP中的活躍

13、化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?、中的活躍化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?、熱能、機(jī)械能、電能等多種形式的能。熱能、機(jī)械能、電能等多種形式的能。 答案答案 C C下列過(guò)程中能使細(xì)胞內(nèi)下列過(guò)程中能使細(xì)胞內(nèi)ADPADP的含量增加的是的含量增加的是( () )A AH H2 2O O進(jìn)入根毛細(xì)胞進(jìn)入根毛細(xì)胞B B肺泡中的肺泡中的O O2 2進(jìn)入血液進(jìn)入血液C C腸道中甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞腸道中甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞D D胰島細(xì)胞分泌胰島素胰島細(xì)胞分泌胰島素解析：解析：ATPATP水解供能，會(huì)使水解供能，會(huì)使ADPADP含量增加，選項(xiàng)含量增加，選項(xiàng)A A、B B、C C都不消耗都不消耗ATPATP。胰島細(xì)胞分泌胰島素消

14、耗能量。胰島細(xì)胞分泌胰島素消耗能量。答案：答案：D D1 1驗(yàn)證驗(yàn)證ATPATP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)。2 2探究螢火蟲的發(fā)光強(qiáng)度與探究螢火蟲的發(fā)光強(qiáng)度與ATPATP濃度的關(guān)系。濃度的關(guān)系。典例剖析典例剖析在自然界中生物的發(fā)光現(xiàn)象普遍存在，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)在自然界中生物的發(fā)光現(xiàn)象普遍存在，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究螢火蟲的發(fā)光強(qiáng)度與驗(yàn)探究螢火蟲的發(fā)光強(qiáng)度與ATPATP濃度的關(guān)系。濃度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)材料：螢火蟲的熒光器曬干后研成的粉末、實(shí)驗(yàn)材料：螢火蟲的熒光器曬干后研成的粉末、ATPATP粉末、蒸餾水、大小相同的小燒杯若干、大小相粉末、蒸餾水、大小相同的小燒杯若干、大小相同的試管若干、標(biāo)簽

15、紙若干及實(shí)驗(yàn)所需其他材料。同的試管若干、標(biāo)簽紙若干及實(shí)驗(yàn)所需其他材料。(1)(1)實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：配制不同濃度的配制不同濃度的ATPATP溶液，置于小燒杯中，貼溶液，置于小燒杯中，貼上標(biāo)簽；上標(biāo)簽；將將_分成若干等分成若干等份，分別放入試管中，貼上標(biāo)簽；份，分別放入試管中，貼上標(biāo)簽；在每支試管中加入在每支試管中加入_；觀察發(fā)光現(xiàn)象并記錄。觀察發(fā)光現(xiàn)象并記錄。(2)(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測(cè)及結(jié)論：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測(cè)及結(jié)論：現(xiàn)象預(yù)測(cè)現(xiàn)象預(yù)測(cè)結(jié)論結(jié)論發(fā)光現(xiàn)象隨發(fā)光現(xiàn)象隨ATPATP濃度升濃度升高而增強(qiáng)高而增強(qiáng)熒光強(qiáng)度與熒光強(qiáng)度與ATPATP濃度濃度_發(fā)光現(xiàn)象隨發(fā)光現(xiàn)象隨ATPATP濃度升濃度升高而高而_熒光

16、強(qiáng)度與熒光強(qiáng)度與ATPATP濃度濃度_熒光強(qiáng)度與熒光強(qiáng)度與ATPATP濃度濃度無(wú)關(guān)無(wú)關(guān) 解析解析 為了探究螢火蟲的發(fā)光強(qiáng)度與為了探究螢火蟲的發(fā)光強(qiáng)度與ATPATP濃度的關(guān)濃度的關(guān)系，首先應(yīng)配制一系列不同濃度的系，首先應(yīng)配制一系列不同濃度的ATPATP溶液，隨后將等量溶液，隨后將等量的熒光器曬干后研制的粉末放入上述溶液中，觀察不同濃的熒光器曬干后研制的粉末放入上述溶液中，觀察不同濃度度ATPATP溶液中粉末的發(fā)光情況。溶液中粉末的發(fā)光情況。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有3 3種可能：種可能：隨隨ATPATP濃度增大，發(fā)光現(xiàn)象增濃度增大，發(fā)光現(xiàn)象增強(qiáng)，可說(shuō)明熒光強(qiáng)度與強(qiáng)，可說(shuō)明熒光強(qiáng)度與ATPATP濃度成正

17、比。濃度成正比。(3)(3)實(shí)驗(yàn)討論：實(shí)驗(yàn)討論：最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是哪一個(gè)？最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是哪一個(gè)？_。螢火蟲發(fā)光是螢火蟲發(fā)光是_能轉(zhuǎn)變成能轉(zhuǎn)變成_能的過(guò)程。能的過(guò)程。隨隨ATPATP濃度增大，發(fā)光現(xiàn)象減弱，可說(shuō)明熒光強(qiáng)濃度增大，發(fā)光現(xiàn)象減弱，可說(shuō)明熒光強(qiáng)度與度與ATPATP濃度成反比。濃度成反比。隨隨ATPATP濃度增大，發(fā)光現(xiàn)象無(wú)變化，可說(shuō)明熒光濃度增大，發(fā)光現(xiàn)象無(wú)變化，可說(shuō)明熒光強(qiáng)度與強(qiáng)度與ATPATP的濃度無(wú)關(guān)。的濃度無(wú)關(guān)。實(shí)驗(yàn)最可能的結(jié)果是實(shí)驗(yàn)最可能的結(jié)果是，螢火蟲發(fā)光是，螢火蟲發(fā)光是ATPATP中活躍中活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過(guò)程?；瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過(guò)程。 答案答案 (1)(1)熒光器粉末熒光器粉末等量不同濃度的等量不同濃度的ATPATP溶液溶液(2)(2)成正比成正比減弱成反比減弱成反比在不同濃度的在不同濃度的ATPATP溶液中發(fā)光現(xiàn)象沒(méi)有差別溶液中發(fā)光現(xiàn)象沒(méi)有差別(3)(3)第第種結(jié)果種結(jié)果ATPATP中活躍的化學(xué)光中活躍的化學(xué)光