2022-2023學(xué)年高中生物 第四章 光合作用和細(xì)胞呼吸 第一節(jié) ATP和酶 第1課時 ATP學(xué)案 蘇教版必修1

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1、2022-2023學(xué)年高中生物 第四章 光合作用和細(xì)胞呼吸 第一節(jié) ATP和酶 第1課時 ATP學(xué)案 蘇教版必修1 A—P～P～P，其中A代表腺嘌呤核苷，T代表3， P代表磷酸基團(tuán)，“～”代表高能磷酸鍵。 2．ATP水解和形成的反應(yīng)式為：ATPADP ＋Pi＋能量。 3．ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量很少，但ATP與ADP在細(xì) 胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化卻是十分迅速的，ATP的含量因而 維持在一個相對穩(wěn)定的、動態(tài)平衡的狀態(tài)。 4．ATP直接為生物體的各種需能反應(yīng)提供能量； 在能量轉(zhuǎn)換中，它也起著關(guān)鍵作用。 5．ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)換成其他各種形式的 能量。 一、AT

2、P的名稱與結(jié)構(gòu) 1．結(jié)構(gòu)簡式：A－P～P～P，其中，A 代表腺嘌呤核苷，P代表磷酸基團(tuán)，“～”代表高能磷酸鍵。 2．結(jié)構(gòu)模式圖[填圖] 3．組成：ATP由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸組成。 4．名稱 (1)全稱：腺嘌呤核苷三磷酸(或腺苷三磷酸或三磷酸腺苷)。 (2)簡稱：ATP。 5．結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (1)ATP有2個高能磷酸鍵，其中ATP分子末端的高能磷酸鍵易斷裂也易形成。 (2)能量儲存在ATP的高能磷酸鍵中。 二、ATP與ADP 的相互轉(zhuǎn)化 1．表達(dá)式：ATPADP＋Pi＋能量。 2．特點(diǎn) (1)轉(zhuǎn)化是在酶的參與下進(jìn)行的。 (2)遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵容易

3、斷裂和形成。 3．意義 (1)ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)。 (2)既能為生命活動及時提供能量，又避免一時用不盡的能量白白流失掉。 三、ATP中化學(xué)能的利用[填表] 項(xiàng)目 轉(zhuǎn)換成的能量 應(yīng)用舉例 ATP中的化學(xué)能 機(jī)械能 肌肉收縮，染色體的運(yùn)動等 電能 生物發(fā)電、神經(jīng)傳導(dǎo)等 光能 螢火蟲等生物的發(fā)光 滲透能 主動運(yùn)輸、胞吞和胞吐等 1．判斷下列說法的正誤 (1)ATP的結(jié)構(gòu)簡式是A～P～P～P(×) (2)ATP中“A”是腺嘌呤(×) (3)ATP分子末端的高能磷酸鍵斷裂釋放的能量可用于生物體的各種需能反應(yīng)(√) (4)ATP水解釋放的能

4、量可供給ADP和磷酸合成ATP(×) (5)螢火蟲發(fā)光利用的能量直接來自ATP(√) 2．鳥類在飛翔時，所需要的能量直接來源于(　　 ) A．葡萄糖　　　 B．食物　　 　C. ATP 解析：選C　ATP是直接被利用的高能化合物。 3．一分子ATP中，含有的高能磷酸鍵和磷酸基團(tuán)的數(shù)目分別是(　　) A．2和3　　　 B．1和3　　　 C．2和2 解析：選A　ATP的結(jié)構(gòu)簡式是A－P～P～P，可見有2個高能磷酸鍵(“～”)和3個磷酸基團(tuán)(“P”)。 4．下列物質(zhì)中，能夠直接給細(xì)胞生命活動提供能量的是(　　 )

5、 A．脂肪 B．ATP C．糖 解析：選B　ATP是細(xì)胞生命活動的直接供能物質(zhì)。 5．下列關(guān)于細(xì)胞內(nèi)ATP的敘述，正確的是(　　) A．每個ATP分子含有3個高能磷酸鍵 B．每個ATP分子含有2個磷酸基團(tuán) C．ATP直接為細(xì)胞的生命活動提供能量 解析：選C　ATP直接為細(xì)胞的生命活動提供能量。 6．下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．ATP中的A代表腺嘌呤核苷 B．ATP中的T代表胸腺嘧啶 C．ATP只存在于真核細(xì)胞中 解析：選A　ATP中的“A”是腺嘌呤核苷，“T”代表3，遠(yuǎn)離腺苷(A)的高能磷酸鍵容易水解。

6、7．下列關(guān)于ATP的敘述，錯誤的是(　　 ) A．ATP分子含有磷酸基團(tuán) B．ATP分子的結(jié)構(gòu)簡式為A－P C．ATP是細(xì)胞內(nèi)的能量“通貨” 解析：選B　ATP分子的結(jié)構(gòu)簡式為A－P～P～P 。 核心要點(diǎn)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化 結(jié)合ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的圖示，對兩者的相互轉(zhuǎn)化進(jìn)行分析如下： (1)ATP分子中，遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵容易水解和重新生成，這對于細(xì)胞中能量的捕獲、貯存和釋放非常重要。 (2)在ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化中，酶1催化ATP合成，屬于ATP合成酶；酶2催化ATP水解，屬于ATP水解酶。 (3) ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是不可逆反應(yīng)： 項(xiàng)目

7、 ATP的合成 ATP的水解 反應(yīng)式 ADP＋Pi＋能量―→ATP ATP―→ADP＋Pi＋能量 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 能量來源 光能(光合作用)， 化學(xué)能(細(xì)胞呼吸) 儲存在高能磷酸鍵中的能量 能量去路 儲存于形成的高能磷酸鍵中 用于各項(xiàng)生命活動 反應(yīng)場所 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體 生物體的需能部位 (4)ATP的含量總處于動態(tài)平衡之中。細(xì)胞內(nèi)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界的共性。 [名師點(diǎn)撥]　ATP中的高能磷酸鍵 (1)高能磷酸鍵的一般特點(diǎn)：位于兩個磷酸基團(tuán)之間，鍵能為30.54 kJ/mol。 (2)高能是指磷酸

8、鍵的儲存的化學(xué)能是普通化學(xué)鍵的兩倍以上。因此ATP屬于高能磷酸化合物。 [思考探究] (1)請分析下列化合物中“A”的含義， 這些化合物中“A”是否代表同一物質(zhì)？ 提示：不是；①中A為腺嘌呤核苷即“腺嘌呤＋核糖”，②③中的A均代表“腺嘌呤”。 (2)ATP是細(xì)胞的能量“通貨”，為什么還說細(xì)胞的主要能源物質(zhì)是糖類？它們有何內(nèi)在聯(lián)系？ 提示：糖類是主要的能源物質(zhì)，但糖類氧化分解時所釋放的能量需轉(zhuǎn)移到ATP中，方可被用于各種耗能反應(yīng)。事實(shí)上，細(xì)胞中大多數(shù)ATP的形成所需能量，都來源于糖類的氧化分解。 [題組沖關(guān)] 1．以下關(guān)于ATP的敘述，正確的是(　　 ) A．ATP分子由1個

9、腺嘌呤和3個磷酸基團(tuán)組成 B．ATP的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定 C．ATP的結(jié)構(gòu)簡式可表示為A－P～P～P D．ATP中靠近“A”的高能磷酸鍵易水解 解析：選C　ATP分子由1個腺苷和3個磷酸基團(tuán)組成；ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定；ATP的結(jié)構(gòu)簡式可表示為A－P～P～P；ATP中遠(yuǎn)離“A”的高能磷酸鍵易水解。 2.右圖是ATP與ADP之間的轉(zhuǎn)化示意圖，下列敘述正確的是(　　) A．甲為ADP，乙為ATP B．X1和X2是同一種物質(zhì) C．酶1和酶2是同一種酶 D．能量1和能量2來源相同 解析：選B　由圖中能量的方向可以看出，甲為ATP，乙為ADP；X1和X2是同一種物質(zhì)(Pi)。酶1和酶2是催化不同反應(yīng)的不同的酶；能量1是來自ATP中高能磷酸鍵的水解所釋放的能量，能量2是來自生物化學(xué)反應(yīng)釋放的能量。