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5.2 细胞的能量“货币”ATP
课标要求 2.2 细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域 2.2.2 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
学习目标 1．生命观念——结构与功能观：认同ATP的结构与功能相适应。 2．科学思维——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。
重点与难点 重点：ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用，ATP与ADP的相互转化。 难点：ATP化学组成的特点，ATP与ADP相互转化过程中的能量来源和去路。
问题探讨
“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。”让我们重温唐代诗人杜牧这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。讨论：
1．萤火虫发光的生物学意义是什么？
2．萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
3．在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？
ATP（腺苷三磷酸）是一种高能磷酸化合物
1．ATP的结构
结合下图，分析ATP分子的结构
图1 图2
（1）由图1可知，ATP的元素组成是什么？ATP中所含的糖类为？
（2）写出图2中各部分的结构名称：A代表____________，P代表____________，①代表_______，②代表_____________________，③代表_________，④代表_________，⑤代表__________________。
（3）ATP可简写成__________________，其中A代表_______，“—”代表____________，“~”代表_______________。
2．ATP的特点
（1）ATP中的能量很容易释放出来，原因是什么？
（2）为什么说ATP是一种高能磷酸化合物？
（3）ATP的结构特点与其什么功能相适应？
【例】认识“A”——辨认下图中的A分别代表什么？
ATP与ADP可以相互转化
1．ATP的水解与合成
反应名称 ATP的合成 ATP的水解
反应式
所需酶
反应场所
能量来源 绿色植物： 动物、人、真菌和大多数细菌： 分子末端的_________脱离时释放的能量
能量去向
2．阅读下列资料，你能得到什么结论？
资料①：一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg，而人体中ATP的总量只有约2mg。
资料②：经测定，一个成年人每天大约需要消耗45kgATP，每个细胞每秒钟可形成1000万个ATP且同时有等量的ATP被分解。
资料③：不管人体处于饥饿还是刚进食的状态，细胞内ATP的量基本相同，不会发生明显变化。
3．ATP和ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内是一样的，体现了生物界的统一性，生物具有共同祖先的证据之一。
三、ATP的利用
1．细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的
结合下图，举例说出ATP可转化为哪些形式的能量？
思考：是否所有生命活动都需要ATP直接提供能量？
[小资料]细胞中还有其他直接能源物质吗？
ATP是细胞内的最重要的直接能源物质，另外GTP、CTP、UTP等也能为细胞直接供能。例如，蛋白质合成过程中，肽链合成的起始、延长、终止阶段以GTP为直接能源物质；细胞内糖原与蔗糖的合成过程，通过UDP的水解直接供能；在磷脂的合成过程中，ATP与CTP同时为反应提供能量；原核生物在以DNA连接酶补齐缺口时以NAD+供能。因此，ATP并非是细胞唯一的直接能量供应者。
2．ATP的供能机理
请结合教材P88图5-7，描述Ca2＋主动运输载体是如何利用ATP的 （也可利用箭头和文字的形式表示出整个过程）
3．ATP的合成与水解与细胞中吸能反应和放能反应之间的关系
（1）吸能反应：一般与ATP的______相联系；放能反应：一般与ATP的______相联系。
（2）能量通过____________在吸能反应和放能反应之间流通。
4．生物体能源物质的总结
生物体的直接能源物质
生物体主要的能源物质
生物体主要的储能物质
动物的储能物质
植物的储能物质
【判断正误】
1．ATP是高能磷酸化合物，含有三个特殊的化学键。（ ）
2．1个ATP分子中含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团。（ ）
3．ATP水解时，两个特殊的化学键都断裂，生成ADP和Pi。（ ）
4．ATP和ADP的相互转化与吸能反应和放能反应联系在一起。（ ）
5．ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生并且处在动态平衡之中，且是生物界的共性。（ ）
6．ATP在细胞内含量并不高，活细胞都能产生ATP，也都会消耗ATP。（ ）

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