资源简介

(共26张PPT)
第3课时
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
第三章　第一节　生命活动需要酶和能源物质
学习目标
1.简述ATP的化学组成和特点。
2.阐述ATP与ADP之间的相互转化。
3.解释ATP在能量代谢中的作用。
教材梳理
1.能源物质
______、______、_______都富含能量。这些物质_________释放的能量中有一部分用于产生_____。
糖类
脂肪
蛋白质
氧化分解
ATP
(1)中文名称：___________。
(2)结构简式：____________。
(3)符号含义
2.ATP的名称与简式
腺苷三磷酸
A—P～P～P
腺嘌呤核苷
(简称腺苷)
A：
核糖
腺嘌呤
T：____
P：_________
～：_______
三
磷酸基团
磷酐键
3.ATP的特点
(1)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__________(ADP)和游离的____( )。
(2)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_______(— )，而不是磷酸基(— )。
(3)ATP在细胞内含量______，但转化十分迅速。
磷酐键
腺苷二磷酸
Pi
基团转移
磷酰基
很低
4.ATP和ADP的相互转化
(1)ATP的合成反应
①反应式：_________＋
能量1 ______。
②图中“能量1”为___________________产生的能量。
(2)ATP的水解反应
①反应式：_____ _________＋能量2。
②图中“能量2”为通过_______转移提供的能量。
ADP＋Pi
ATP
光合作用、细胞呼吸
ATP
ADP＋Pi
磷酰基
5.ATP的功能
(1)是细胞内绝大多数生命活动的_________物质。如生长、_____、运动、_____和大多数______反应等。
(2)是驱动细胞中各种生命活动的通用_________。______等有机物氧化分解释放的能量不能直接用于生命活动，需要转化为_____中的能量才能满足生命活动的需求。
直接能源
发育
生殖
需能
能量货币
糖类
ATP
(1)ATP含有3个磷酐键，但是只有一个磷酐键会发生断裂(　　)
(2)ATP是细胞生命活动需要的能量(　　)
(3)根细胞产生ATP的生理过程为光合作用和细胞呼吸(　　)
(4)ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处在动态平衡中(　　)
×
√
×
×
任务一：ATP的结构
1.根据ATP的结构式思考下列问题：
(1)图中①②③的结构分别是什么？
核心探讨
提示　腺嘌呤、核糖、磷酸基团。
(2)腺苷是由图中哪些结构组成的(写序号)
提示　①②。
(3)ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？
提示　腺嘌呤核糖核苷酸。
(4)若ATP完全水解，会得到哪些成分？
提示　腺嘌呤、核糖、磷酸。
2.为什么ATP中远离A端的磷酐键不稳定？
提示　由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定。
核心归纳
ATP的结构
(1)由结构图示可知，ATP的组成元素有
C、H、O、N、P，这与核酸的元素组
成是相同的。
(2)由结构图示可看出，ATP的结构特点
可概括为“一、二、三”，即一个腺嘌
呤核苷、两个磷酐键、三个磷酸基团。
(3)ATP水解后脱下两个Pi就形成AMP(腺苷一磷酸)，AMP是RNA的基本组成单位之一。
1.(2022·江苏连云港高一期末)ATP分子的结构可简写成A－P～P～P，下列相关叙述正确的是
A.A代表腺嘌呤，T代表三，P代表磷酸基团
B.“～”表示磷酐键，其断裂时需要吸收能量
C.ATP是通过转移磷酸基(－ )提供能量的
D.ATP是通过磷酐键断裂，直接释放大量能量的
√
跟踪训练
“A”代表腺苷，A错误；
“～”代表磷酐键，其断裂时需要先吸收能量使ATP分子处于活跃状态，然后在转变成ADP和Pi的过程中释放能量，B正确；
2.ATP是细胞的能量“货币”，如图所示为ATP的分子结构，a、b、c表示相应的结构，①②表示化学键。下列相关叙述错误的是
A.ATP并不是细胞中所有需要能量的生
命活动的唯一直接供能物质
B.图中①②对应的磷酐键都断裂后形成
的产物是构成RNA的基本单位之一
C.GTP与ATP结构相似，GTP含有的糖为核糖，其中的“G”叫鸟苷
D.ATP水解产生的能量用于满足各项生命活动，如蔗糖的水解
√
ATP并不是细胞中所有需要能量的生命活动的唯一直接供能物质，细胞中还有GTP、CTP等直接供能物质，A正确；
图中①②对应的磷酐键都断裂后形成的产物是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一，B正确；
GTP是三磷酸鸟苷，与ATP结构相似，GTP含有的糖为核糖，其中的“G”叫鸟苷，C正确；
蔗糖的水解不消耗能量，D错误。
任务二：ATP和ADP的相互转化和ATP的利用
1.分析以下资料，回答相关问题：
资料1　研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有48 kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5 kg的ATP转化成ADP。
资料2　成人体内ATP总量约为2～10 mg，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2 s。
资料3　每个细胞每秒可合成约1 000万个ATP且同时有等量的ATP 被水解。
(1)资料1和资料2说明了什么？
提示　ATP的消耗量大，但是含量很低。
(2)资料3说明了什么？有什么意义？
提示　ATP合成和水解即ATP和ADP的相互转化非常迅速，一方面为细胞提供所需的ATP，另一方面使ATP维持相对恒定的水平。
2.阅读教材有关ATP的利用和合成的相关内容，将ATP和ADP的转化概念图补充完整。
光合作用
细胞呼吸
Pi
生长
发育
运动
生殖
核心归纳
1.ATP与ADP的相互转化
反应式 ATP ADP＋Pi＋能量 ADP＋Pi＋能量 ATP
场所 生物体的需能部位 细胞质基质、线粒体、叶绿体
物质变化 水解反应 合成反应
能量变化 释放能量 吸收能量
能量来源 基团(— )转移 细胞呼吸、光合作用
特点 时刻不停地发生，并且处于动态平衡之中
核心归纳
特别提醒　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，因此二者的转化不是可逆的，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”。
核心归纳
2.ATP的利用
(1)储存在ATP中的化学能可以转化为光能、电能、机械能等。
(2)常见的消耗ATP的生理过程：主动运输、蛋白质合成、胞吞、胞吐、细胞分裂等。
(3)常见的不消耗ATP的生理过程：简单扩散、协助扩散、气体交换、蒸腾作用等。
3.如图表示细胞中ATP与ADP相互转化示意图。下列相关叙述正确的是
A.过程①的能量来自磷酸
B.过程②发生化学键的断裂
C.过程①只能发生在线粒体中
D.过程②不能发生在叶绿体中
√
跟踪训练
4.(多选)(2023·江苏海安高一期末)下列有关人体细胞内ATP的叙述，正确的是
A.处在寒冷环境中时，细胞产生ATP的速率增大
B.运动时，细胞内产生ATP的速率远大于产生ADP的速率
C.剧烈运动时，肌肉细胞水解ATP的速率迅速增加
D.饥饿时，细胞内产生ADP的速率远大于产生ATP的速率
√
√
在任何状态下，ATP与ADP的相互转化均处于动态平衡之中，即细胞产生ADP的速率基本等于产生ATP的速率，B、D错误；
处在寒冷环境中时，人体细胞代谢增强以维持体温恒定，细胞产生 ATP的速率增大，A正确；
剧烈运动时需要的能量增多，肌肉细胞水解ATP的速率迅速增加，C正确。
网络构建第3课时　ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
[学习目标]　1.简述ATP的化学组成和特点。
2.阐述ATP与ADP之间的相互转化。
3.解释ATP在能量代谢中的作用。
1．能源物质
糖类、脂肪、蛋白质都富含能量。这些物质氧化分解释放的能量中有一部分用于产生ATP。
2．ATP的名称与简式
(1)中文名称：腺苷三磷酸。
(2)结构简式：A—P～P～P。
(3)符号含义
3．ATP的特点
(1)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分子末端的磷酐键断裂后，ATP转化为腺苷二磷酸(ADP)和游离的Pi(HPO)。
(2)ATP是通过基团转移而不是简单的水解提供能量的，ATP转移的基团是一个磷酰基(—PO)，而不是磷酸基(—OPO)。
(3)ATP在细胞内含量很低，但转化十分迅速。
4．ATP和ADP的相互转化
(1)ATP的合成反应
①反应式：ADP＋Pi＋能量1ATP。
②图中“能量1”为光合作用、细胞呼吸产生的能量。
(2)ATP的水解反应
①反应式：ATPADP＋Pi＋能量2。
②图中“能量2”为通过磷酰基转移提供的能量。
5．ATP的功能
(1)是细胞内绝大多数生命活动的直接能源物质。如生长、发育、运动、生殖和大多数需能反应等。
(2)是驱动细胞中各种生命活动的通用能量货币。糖类等有机物氧化分解释放的能量不能直接用于生命活动，需要转化为ATP中的能量才能满足生命活动的需求。
判断正误
(1)ATP含有3个磷酐键，但是只有一个磷酐键会发生断裂(　　)
(2)ATP是细胞生命活动需要的能量(　　)
(3)根细胞产生ATP的生理过程为光合作用和细胞呼吸(　　)
(4)ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处在动态平衡中(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√
任务一：ATP的结构
1．根据ATP的结构式思考下列问题：
(1)图中①②③的结构分别是什么？
提示　腺嘌呤、核糖、磷酸基团。
(2)腺苷是由图中哪些结构组成的(写序号)
提示　①②。
(3)ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？
提示　腺嘌呤核糖核苷酸。
(4)若ATP完全水解，会得到哪些成分？
提示　腺嘌呤、核糖、磷酸。
2．为什么ATP中远离A端的磷酐键不稳定？
提示　由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定。
　ATP的结构
(1)由结构图示可知，ATP的组成元素有C、H、O、N、P，这与核酸的元素组成是相同的。
(2)由结构图示可看出，ATP的结构特点可概括为“一、二、三”，即一个腺嘌呤核苷、两个磷酐键、三个磷酸基团。
(3)ATP水解后脱下两个Pi就形成AMP(腺苷一磷酸)，AMP是RNA的基本组成单位之一。
1．(2022·江苏连云港高一期末)ATP分子的结构可简写成A－P～P～P，下列相关叙述正确的是(　　)
A．A代表腺嘌呤，T代表三，P代表磷酸基团
B．“～”表示磷酐键，其断裂时需要吸收能量
C．ATP是通过转移磷酸基(－OPO)提供能量的
D．ATP是通过磷酐键断裂，直接释放大量能量的
答案　B
解析　“A”代表腺苷，A错误；“～”代表磷酐键，其断裂时需要先吸收能量使ATP分子处于活跃状态，然后在转变成ADP和Pi的过程中释放能量，B正确；ATP是通过转移磷酰基(－PO)提供能量的，而不是磷酸基(－OPO)，C错误；ATP分子水解，末端的磷酐键断裂，通过基团(—PO)的转移提供能量，D错误。
2．ATP是细胞的能量“货币”，如图所示为ATP的分子结构，a、b、c表示相应的结构，①②表示化学键。下列相关叙述错误的是(　　)
A．ATP并不是细胞中所有需要能量的生命活动的唯一直接供能物质
B．图中①②对应的磷酐键都断裂后形成的产物是构成RNA的基本单位之一
C．GTP与ATP结构相似，GTP含有的糖为核糖，其中的“G”叫鸟苷
D．ATP水解产生的能量用于满足各项生命活动，如蔗糖的水解
答案　D
解析　ATP并不是细胞中所有需要能量的生命活动的唯一直接供能物质，细胞中还有GTP、CTP等直接供能物质，A正确；图中①②对应的磷酐键都断裂后形成的产物是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一，B正确；GTP是三磷酸鸟苷，与ATP结构相似，GTP含有的糖为核糖，其中的“G”叫鸟苷，C正确；蔗糖的水解不消耗能量，D错误。
任务二：ATP和ADP的相互转化和ATP的利用
1．分析以下资料，回答相关问题：
资料1　研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有48 kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5 kg的ATP转化成ADP。
资料2　成人体内ATP总量约为2～10 mg，人体安静状态下，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2 s。
资料3　每个细胞每秒可合成约1 000万个ATP且同时有等量的ATP 被水解。
(1)资料1和资料2说明了什么？
提示　ATP的消耗量大，但是含量很低。
(2)资料3说明了什么？有什么意义？
提示　ATP合成和水解即ATP和ADP的相互转化非常迅速，一方面为细胞提供所需的ATP，另一方面使ATP维持相对恒定的水平。
2．阅读教材有关ATP的利用和合成的相关内容，将ATP和ADP的转化概念图补充完整。
1．ATP与ADP的相互转化
反应式 ATP ADP＋Pi＋能量 ADP＋Pi＋能量ATP
场所 生物体的需能部位 细胞质基质、线粒体、叶绿体
物质变化 水解反应 合成反应
能量变化 释放能量 吸收能量
能量来源 基团(—PO)转移 细胞呼吸、光合作用
特点 时刻不停地发生，并且处于动态平衡之中
总反应式：ATPADP＋Pi＋能量。
特别提醒　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，因此二者的转化不是可逆的，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”。
2．ATP的利用
(1)储存在ATP中的化学能可以转化为光能、电能、机械能等。
(2)常见的消耗ATP的生理过程：主动运输、蛋白质合成、胞吞、胞吐、细胞分裂等。
(3)常见的不消耗ATP的生理过程：简单扩散、协助扩散、气体交换、蒸腾作用等。
3．如图表示细胞中ATP与ADP相互转化示意图。下列相关叙述正确的是(　　)
A．过程①的能量来自磷酸
B．过程②发生化学键的断裂
C．过程①只能发生在线粒体中
D．过程②不能发生在叶绿体中
答案　B
4．(多选)(2023·江苏海安高一期末)下列有关人体细胞内ATP的叙述，正确的是(　　)
A．处在寒冷环境中时，细胞产生ATP的速率增大
B．运动时，细胞内产生ATP的速率远大于产生ADP的速率
C．剧烈运动时，肌肉细胞水解ATP的速率迅速增加
D．饥饿时，细胞内产生ADP的速率远大于产生ATP的速率
答案　AC
解析　在任何状态下，ATP与ADP的相互转化均处于动态平衡之中，即细胞产生ADP的速率基本等于产生ATP的速率，B、D错误；处在寒冷环境中时，人体细胞代谢增强以维持体温恒定，细胞产生 ATP的速率增大，A正确；剧烈运动时需要的能量增多，肌肉细胞水解 ATP的速率迅速增加，C正确。

展开更多......

收起↑