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必修1第5章：细胞的能量供应和利用第2节：细胞的能量通货—ATP〖考纲要求〗1．简述ATP的化学组成和特点。2．写出ATP的分子简式。3．解释ATP在能量代谢中的作用。〖导学提纲〗一、ATP的结构及特点1．中文名称：。2．结构简式：，其中A代表，P代表，～代表。3．特点：(1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有2个，储存大量能量。(2)ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，的高能磷酸键易水解，释放出大量能量。二、．ATP和ADP可以相互转化1．相互转化过程(3)相互转化特点：时刻不停地发生，并且处于之中。2．形成ATP的能量来源(1)动物、人、真菌和大多数细菌：。(2)绿色植物：和。三、ATP的利用1．ATP是生命活动的直接能源物质(1)原因：细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由。(2)实例：用于主动运输、收缩、细胞内反应和大脑思考等生命活动。2．ATP是细胞内流通的能量“通货”(1)吸能反应一般与的反应相联系，由ATP水解提供能量，如蛋白质的合成。(2)放能反应一般与相联系，释放的能量储存在ATP中，如葡萄糖的氧化分解。(3)细胞中各种形式的能量转换都以为中心环节。【教学重点剖析】一、ATP的结构和功能1．ATP的分子组成及特点2．ATP的结构特点(1)组成特点：一分子ATP含一个腺苷和三个磷酸基团。(2)高能磷酸键：一分子ATP中含有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的高能磷酸键易水解和重新形成。3．ATP的生理功能细胞代谢所需的能量是由细胞内的ATP直接提供的。ATP是细胞代谢所需能量的直接来源。4．ATP的结构与功能的相互关系(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中远离腺苷的高能磷酸键容易水解和形成，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，其他能源物质只有转化为ATP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。二、ATP与ADP之间的相互转化1.ATP水解释放能量(1)反应式：ATP→ADP+Pi+能量（ATP水解酶）。(2)能量来源：ATP中远离腺苷的高能磷酸键的断裂。(3)能量去路：用于各种需能的生命活动。(4)反应场所：活细胞内的多种场所(如细胞膜、细胞质基质和细胞核等)。2．ATP合成贮存能量(1)反应式：ADP+Pi+能量→ATP（ATP合成酶）。(2)能量来源①绿色植物、动物、人、真菌和大多数细菌呼吸作用分解有机物释放的能量。②绿色植物光合作用吸收转化的光能。(3)能量去路：ATP中高能磷酸键的形成。(4)反应场所：叶绿体、线粒体和细胞质基质。3．ATP和ADP相互转化的意义ATP在细胞内含量很少，由于ATP和ADP之间在细胞内相互转化十分迅速，使细胞内ATP含量总是处于动态平衡之中。[名师点睛]ATP与ADP的相互转化关系不是一种可逆反应，其中“物质可逆，能量不可逆”，另外所需酶和反应场所也不同。三、ATP中能量的利用与转化细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接供能的高一生物教学案ATP中的化学能可以直接转化成其他各概式的能，用于各项生命活动。这些能量的形式主要有以下6种。(1)渗透能细胞的主动运输是逆浓度梯度进行的，物质跨膜移动所做的功消耗了能量，这些能量叫做渗透能，渗透能来自ATP。(2)机械能细胞内各种结构的运动都是在做机械运动，所消耗的就是机械能。例如，肌细胞的收缩、草履虫纤毛的摆动、精子鞭毛的摆动、有丝分裂期间染色体的运动、腺细胞对分泌物的分泌等，都是由ATP提供能量来完成的。(3)电能大脑的思考——神经冲动在神经纤维上的传导，以及电鳐、电鳗等动物体内产生的生物电等，它们所做的电功消耗的就是电能。电能是由ATP提供的能量转化而成的。(4)化学能细胞内物质的合成需要化学能，如小分子物质合成大分子物质时，必须有直接或间接的能量供应。(5)光能生物体用于发光的能量直接来自ATP，如萤火虫的发光。(6)热能通常情况下，热能的形成往往是细胞能量转化和传递过程中的副产品。此外，ATP释放的能量中，一部分能量也能用于动物体温的提升和维持。【典型例题】1．人在剧烈运动时，肌细胞消耗的能量直接来源于()A．ATP的水解B．葡萄糖的分解C．氨基酸的分解D．脂肪的氧化分解2．ATP的结构简式是()A．．A—P—P—PB．A～P～P～PC．A—P～P～PD．A—P—P～P3．下列生理过程不需要消耗ATP的是()A．在核糖体上合成血红蛋白B．在肺泡表面进行气体交换C．小肠吸收氨基酸D．神经冲动在神经中枢的传导4．对于植物体来说，ADP+Pi+能量→ATP（酶催化条件下），其所需的能量来自()A．光合作用B．细胞呼吸C．其他高能化合物(如磷酸肌酸)D．光合作用和细胞呼吸5．ATP是生物体内的高能化合物。人和动物的生命活动所需要的ATP主要通过呼吸作用释放的能量来合成。植物体内ADP转化成ATP所需要的能量主要来自呼吸作用和光合作用。ATP中高能磷酸键水解，释放能量用于生命活动。【针对性训练】1．ATP中的A、T、P分别代表()A．胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸基团B．腺嘌呤、胸腺嘧啶、磷酸基团C．腺苷、三个、磷酸基团D．腺嘌呤、三个、磷酸基团。2．(2009·丰昙高一检测)下列关于ATP的叙述中，正确的是()A．ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量，所以被称为高能磷酸化合物B．腺嘌呤核苷三磷酸可简写为A～P—P～PC．ATP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中D．ATP中大量的能量储存在高能磷酸键中3．科学家研究发现，向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液，肌肉不收缩；向同一条肌肉上滴ATP溶液，肌肉很快就发生明显的收缩。这说明()A．葡萄糖是能源物质B．ATP是能源物质C．葡萄糖是直接能源物质D．ATP是直接能源物质4．下列生命现象中不伴有ATP消耗的是()A．神经冲动的传导B．含羞草受到刺激小叶合拢C．葡萄糖在小肠中被吸收D．根尖生长点细胞有丝分裂5．下列过程能使ADP含量增加的是()A．消化道内蛋白质的消化B．线粒体内的[H]与02结合C．叶绿体中的水的分解D．细胞分裂时纺锤丝的收缩6．下列关于ATP和ADP相互转化的叙述，正确的是()A．ATP和ADP相互转化是一种可逆反应B．细胞可以利用热能将ADP转化为ATPC．ATP转化成ADP时，所有的高能磷酸键都断裂D．动植物、细菌和真菌的细胞内都是以ATP作为能量通货的，说明了生物界具有统一性7．(2009·湛江高一检测)ATP之所以作为“能量通货”的主要原因是()A．ATP在细胞内数量很多B．ATP中的高能磷酸键很稳定C．ATP中的高能磷酸键储存的能量多且不稳定D．ATP是生物体内的唯一可以释放能量的化合物8．ATP在细胞内的含量及其生成是()A．很多、很快B．很少、很慢C．很多、很慢D．很少、很快9．ATP是细胞内的直接能源物质，医药商店出售的ATP注射液可治疗心肌炎。若人体静脉滴注这种药物，ATP到达心肌细胞内至少要通过的细胞膜有()A．1层B．2层C．3层D．4层10．对人体细胞内ATP的描述，正确的是()A．ATP主要在线粒体中生成B．ATP含有三个高能磷酸键，在动物和植物细胞中的能量来源是相同的C．转化为ADP的反应是可逆的D．细胞内储存有大量的ATP，以供生物体生命活动的需要11．分析ATP与ADP相互转化的示意图，回答下列问题：(1)图中Pi代表磷酸，则B为ATP。C为ADP。(2)E1不是物质，在人和动物体内，E1来自呼吸作用。在绿色植物体内则来自呼吸作用和光合作用。(3)在植物体内的生命活动中，E2主要用于细胞分裂、植株生长、主动运输和物质合成。(4)Al和A2具有催化作用。根据你的分析，它们的作用分别是促进ATP合成和ATP水解。班级姓名1．ATP是生命活动的直接能源物质，以下关于ATP的相关叙述，正确的是()A．绿色植物ATP的来源包括光合作用和细胞呼吸B．自然界中的光能、热能、机械能、电能和化学能都可以转化为细胞中的ATPC．细胞中的ATP含量很少，但数量恒定D．人的心肌细胞中，ATP的合成速度远远大于分解速度，从而保证心肌细胞有充足的能量供应2．如图表示的是ATP和ADP之间的转化图，可以确定()A．A为ADP，B为ATPB．能量1和能量2来源相同C．酶1和酶2是同一种酶D．X1和X2是同一种物质3．ATP分子在细胞内能释放能量与贮存能量，从结构上看其原因是()①腺苷很容易吸收能量和释放能量②第二个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合③第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离，远离A的高能磷酸键断裂，使ATP转化为ADP④ADP可以迅速地与磷酸基团结合，吸收能量形成远离A的高能磷酸键，使ADP转变成ATPA．①③B．②④C．③④D．①④4．(能力拔高题)在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记，该现象不能说明()A．ATP中远离A的P容易脱离B．部分32P标记的ATP是重新合成的C．ATP是细胞内的直接能源物质D．该过程中ATP既有合成又有分解5．下列符合右图所示含义的是()A．随pH从5升高到7，酶的活性逐渐降低B．随pH从5升高到7，酶的最适温度不变C．温度从O—A变化过程中，酶的活性逐渐降低D．该酶的最适pH为76．如果酶的数量一定，下列哪个图示最确切地反映了反应速率与底物浓度之间的关系(B)7．下列代谢过程的图解中，a—f代表相应的酶。若x、Y都积累过量时，才会抑制酶a的活性。为获得尽可能多的X产物，被抑制的酶是()。A．e和fB．e和cC．dD．b和c8．右图表示某有机物加入催化剂物质后，置于O~C到80℃环境中，有机物的分解总量与温度的关系图。根据该图判断，如果把这些物质置于80~C至O℃的环境中处理，其关系图应为(B)。9．右图是温度对酶活性影响的曲线，图中A、B两点的催化效率是相等的，以下有关叙述中不正确的是()。A．酶处于t1温度时的寿命比处于t2温度时长B．酶处于t1温度时的寿命比处于t2温度时短C．处于t2温度时，酶可能开始发生蛋白质变性D．处于t1温度时，酶分子结构可能比处于t2温度时稳定10．如下图是pH对酶活性的影响情况，由图不能得出的结论是()。A．不同的酶的活性有着不同的pH范围B．不同的酶有着不同的最适pHC．低于或高于最适pH都会使酶的活性降低甚至丧失D．pH越高酶的活性越高11．胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物)，温度保持37℃，pH保持在最适值，生成物量与反应时间关系如图，请回答下列问题。(1)该酶作用的底物是。(2)在140分钟后，曲线变成水平，这是因为。(3)若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。(4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液pH由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速度将，原因是。(5)下列四项中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是()夫君子之行，静以修身，俭以养德，非淡泊无以明志，非宁静无以致远。——诸葛亮11.（1）蛋白质（2）底物已反应完（3）右图（4）不变胰蛋白酶在过酸条件下变性失活（5）C