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5.2 细胞的能量“货币”ATP学案
【学习目标】
1.通过对ATP和ADP相互转化进行模型构建,能归纳、概述ATP形成所需能量的主要来源及意义。
2.通过对生活实例的讨论分析,能解释“ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”的原因。
【学习重难点】
教学重点1．ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
2．ATP与ADP的相互转化。
教学难点ATP与ADP相互转化
【预习新知】
ATP是一种高能磷酸化合物
1．功能：ATP是驱动细胞生命活动的 物质。
2.中文名称：
3．结构简式：A—P～P～P，其中A代表 ，P代表 ，～代表 。
4．特点
(1)ATP不稳定的原因：ATP中两个相邻的磷酸基团都 等原因，使得特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团有较高的 。
(2)ATP的水解过程就是 的过程，1molATP水解释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种 。
5．ATP的供能机理：ATP在 的作用下水解时，脱离下来的 挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。
思考：ATP脱去两分子的磷酸变成DNA的基本单位还是RNA的基本单位？
ATP与ADP可以相互转化
反应式
场所 生物体的需能部位
反应类型 水解反应 合成反应
能量变化 能量 能量
能量来源 分子末端的 脱离时释放的能量 呼吸作用所释放的能量、
特点 时刻不停地发生，并且处于 之中
ATP与ADP的转化关系式： 。
ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是 的，这体现了生物界的 性。
对于绿色植物来说，则合成ATP能量来自什么？对于人、动物、真菌和大多数细菌来说，合成ATP的能量来自什么？
ATP的利用
请仔细阅读教材第88～89页，完成下面的问题。
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________直接提供能量。
(2)实例：大脑思考、电鳐发电、__________________、________________、______________等。
2．ATP是细胞内流通的能量“货币”
(1)化学反应中的能量变化与ATP的关系
(2)能量通过________在吸能反应和放能反应之间流通。
【易错提示】
（1）ATP能够及时转化成ADP，这有效地保证了细胞内能量的供应（ ）
（2）ATP在细胞内含量并不高，活细胞都能产生ATP，也都会消耗ATP（ ）
（3）人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的相互转化难以达到动态平衡（ ）
【巩固训练】
1.下列关于酶和ATP相互关系的叙述，错误的是( )
A.酶需要ATP提供能量才能发挥作用
B.ATP的合成需要酶的催化
C.酶的合成伴随着ATP的水解
D.某些酶的元素组成与ATP相同
2.《晋书·车胤传》记载了东晋时期名臣车胤日夜苦读，将萤火虫聚集起来照明读书的
故事。萤火虫尾部可发光，为发光直接供能的物质是( )
A.淀粉 B.脂肪 C.ATP D.蛋白质
3.ATP分子的结构简式可表示为A-P～P～P，其中“A”表示( )
A.腺嘌呤 B.腺苷 C.磷酸 D.高能磷酸键
4.下列有关ATP的叙述，正确的是( )
A.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所
B.线粒体产生ATP的主要场所是线粒体的内膜
C.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
D.细胞连续分裂时，ADP的含量会逐渐升高
5.下图表示生命活动的直接能源物质ATP的结构式，其中能作为RNA的基本单位的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
6.下图是ATP和ADP相互转化的示意图，①②表示相关反应。有关叙述正确的是( )
A.ATP分子中的五碳糖是脱氧核糖 B.①和②需要的酶是同一种酶
C.①②过程在活细胞内时刻不停地发生 D.人体肌细胞中储存着大量的ATP
7.细胞中每时每刻进行的化学反应都离不开酶，下列有关酶的叙述，错误的是( )
A.0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定
B.每一种酶只能催化一种或一类化学反应
C.过氧化氢酶能够供给过氧化氢能量，从而降低过氧化氢分解反应的活化能
D.在叶绿体和线粒体中，催化ATP合成的酶是相同的
8.下列关于细胞内ATP的叙述，正确的是( )
A.细胞中的ATP均来自细胞呼吸
B.人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量不能达到动态平衡
C.线粒体内膜上和叶绿体基质中都能合成ATP
D.细胞中ATP/ADP的比值下降可促进细胞呼吸
9.ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是( )
A. ATP在细胞中含量很少，但和ADP之间相互转化很快
B. 细胞呼吸产生的ATP可用于光合作用暗反应
C. ATP和RNA、DNA都含有五碳糖、碱基和磷酸基团
D. 真核细胞中产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体和叶绿体
10.下列关于ATP的叙述，错误的是( )
A.蓝细菌通过有氧呼吸产生ATP的部位主要是线粒体
B.1个ATP分子含有3个磷酸基团和2个特殊化学键
C.叶肉细胞产生ATP所需的能量来自光能和化学能
D.ATP在细胞中含量很低，ATP与ADP可以迅速转化
参考答案
1.答案：A
解析：酶不一定需要ATP提供能量才能发挥作用，如唾液淀粉酶等发挥作用就不需要ATP供能；酶的合成需要能量；ATP的合成需要酶的催化；RNA酶的元素组成与ATP相同。
2.答案：C
解析：ATP是生命活动的直接能源物质，萤火虫尾部细胞中的荧光素接受ATP提供的能量发出荧光。
3.答案：B
解析：ATP的结构简式是A-P~P~P，其中A代表腺苷。
故选：B。
4.答案：B
解析：蓝藻是原核生物没有线粒体，故A错误。线粒体产生ATP主要是有氧呼吸第三阶段，是在线粒体内膜，故B正确。ATP是由腺苷和3个磷酸基团组成的，故C错误。细胞连续分裂时，虽然需要ATP较多，但因为ATP和ADP能快速转化，所以ADP含量不会逐渐升高，故D错误。
5.答案：B
解析：图中①②③④分别表示腺苷、AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)、ADP和ATP，其中②(腺嘌呤核糖核苷酸)是组成RNA的基本单位之一。
6.答案：C
解析：A、ATP分子中的五碳糖是核糖，A错误； B、①需要的酶是ATP的水解酶，②需要的酶是ATP的合成酶，B错误； C、ATP和ADP时刻不停发生相互转化，从而保证细胞对ATP的大量需求，C正确； D、人体肌细胞中储存着少量的ATP,D错误。故选C。
7.答案：C
解析：0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，A正确；每一种酶只能催化一种或一类化学反应体现了酶的专一性，B正确；过氧化氢酶能降低化学反应的活化能，但不能供给过氧化氢能量，C错误；由于酶具有专一性，因此，在叶绿体和线粒体中，催化ATP合成的酶是相同的，D正确；因此，本题答案选C。
8.答案：D
解析：A、植物细胞中ATP的来源除了呼吸作用，还可以来自光合作用，A错误；B、细胞供能依赖于ATP合成与水解的快速转化，人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量依然能达到动态平衡，B错误；C、线粒体内膜是有氧呼吸的第三阶段，能合成ATP；叶绿体基质是光合作用暗反应的场所，消耗ATP，C错误；D、细胞中ATP的合成与分解保持动态平衡，ATP与ADP的比值下降可促进细胞呼吸，D正确。故选：D。
9.答案：B
解析：A.ATP在细胞中含量很少，但和ADP之间相互转化很快，A正确；
B.光合作用暗反应需要的ATP由光反应提供，B错误；
C.ATP和RNA、DNA都含有五碳糖、碱基和磷酸基团，C正确；
D.真核细胞中产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体和叶绿体，D正确。
10.答案：A
解析：A、蓝细菌是原核细胞，无核膜为界限的细胞核，细胞中只含有核糖体一种细胞器，没有线粒体，A错误； B、ATP的结构简式是A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键，B正确； C、叶肉细胞合成ATP的能量来自呼吸作用中的化学能或光合作用中的光能，C正确； D、ATP在细胞中含量很低，ATP与ADP的转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡中的，D正确故选：A。

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