《細(xì)胞的能量“貨幣”ATP》細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用PPT
第一部分內(nèi)容：必備知識(shí)·素養(yǎng)奠基
一、ATP是一種高能磷酸化合物
1.名稱:___________。
2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:A-P～P～P。含義分別是:
3.ATP的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
(1)細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物:1 molATP水解時(shí)釋放的能量高達(dá)______ kJ,屬于高能磷酸化合物。
(2)化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定:末端磷酸基團(tuán)有一種離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢(shì),也就是具有較高的_________。
4.功能:驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。
二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化
1.相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式:______________________
2.相互轉(zhuǎn)化的特點(diǎn):
(1)ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化_________地發(fā)生,且處于__________之中。
(2)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制,體現(xiàn)了生物界的_______。
3.ATP合成的能量來源:
(1)動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌:呼吸作用中____________釋放的能量。
(2)綠色植物:呼吸作用釋放的能量和_____。
三、ATP的利用
1.ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”:
(1)吸能反應(yīng)一般與ATP_____的反應(yīng)相聯(lián)系。
(2)放能反應(yīng)一般與ATP的_____相聯(lián)系。
(3)能量通過____在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。
2.ATP的利用:
判斷下列說法的正誤:
(1)ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞吸收某些物質(zhì)。( )
(2)糖類和ATP均可以為生命活動(dòng)直接提供能量。( )
提示:糖類是主要的能源物質(zhì),但不能直接為生命活動(dòng)提供能量。
(3)在某些生物體內(nèi),ATP中活躍的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽芑螂娔堋? )
(4)消化道內(nèi)淀粉的水解需要消耗ATP。( )
提示:細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)需要ATP參與,消化道內(nèi)食物的消化不需要ATP參與。
【激疑】
螢火蟲發(fā)光過程中能量的形式是如何變化的?
提示:ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能。
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細(xì)胞的能量貨幣ATPPPT，第二部分內(nèi)容：關(guān)鍵能力·素養(yǎng)形成
知識(shí)點(diǎn)一 ATP的結(jié)構(gòu)和功能
1.ATP的結(jié)構(gòu):
2.ATP的利用:
3.生物體內(nèi)的能源物質(zhì):
(1)能源物質(zhì):糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、ATP。
(2)主要能源物質(zhì):糖類。
(3)儲(chǔ)能物質(zhì):脂肪、淀粉(植物細(xì)胞)、糖原(動(dòng)物細(xì)胞)。
(4)主要儲(chǔ)能物質(zhì):脂肪。
(5)直接能源物質(zhì):ATP。
(6)最終能量來源:太陽能。
【思考·討論】
細(xì)胞中的各種有機(jī)物都是由各種元素組成的。(生命觀念)
(1)根據(jù)ATP的結(jié)構(gòu),可推斷ATP的組成元素有哪些?
提示:C、H、O、N、P。
(2)和ATP的組成元素相同的物質(zhì)有哪些?(試舉2例)
提示:磷脂、核酸。
【素養(yǎng)案例】
如圖為ATP分子的結(jié)構(gòu)式,ATP分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以表示為A—P～P～P。下列說法不正確的是( )
A.生命活動(dòng)所需的能量通常來自化學(xué)鍵④
B.在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的A對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)式中的①和②,表示腺苷
C.斷裂化學(xué)鍵③形成的化合物之一是組成DNA的單體
D.ATP分子中含有的元素有C、H、O、N、P
【解題導(dǎo)引】(1)明確特殊化學(xué)鍵及其特點(diǎn):末端的特殊化學(xué)鍵容易斷裂與形成。
(2)區(qū)分兩種核酸和五碳糖的差別:核糖核苷酸含有核糖,脫氧核苷酸含有脫氧核糖。
【解析】選C。圖中③④都是一種特殊的化學(xué)鍵,但通常是末端的化學(xué)鍵斷裂釋放能量供生命活動(dòng)所需,A正確;A由腺嘌呤和核糖組成,表示腺苷,B正確;斷裂化學(xué)鍵③形成的化合物之一是組成RNA的單體,C錯(cuò)誤;ATP分子中含有C、H、O、N、P,D正確。
【素養(yǎng)·探究】——母題追問
(1)生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀
根據(jù)ATP的結(jié)構(gòu)分析,為什么末端的磷酸基團(tuán)容易脫離ATP?
提示:兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷而相互排斥。
(2)科學(xué)思維——分析與比較
根據(jù)ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式與腺嘌呤核糖核苷酸比較,有哪些不同?
提示:ATP比腺嘌呤核糖核苷酸多出2個(gè)特殊化學(xué)鍵和磷酸基團(tuán)。
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知識(shí)點(diǎn)二 ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
1.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化——圖解:
2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化——表解:
【思考·討論】
經(jīng)測(cè)定,ATP在人體內(nèi)的含量極少,但一個(gè)成年人在靜止的狀態(tài)下,24 h內(nèi)約需要40 kg的ATP提供能量,細(xì)胞是如何保持ATP含量相對(duì)穩(wěn)定的?(科學(xué)思維)
提示:依賴ATP與ADP之間的快速轉(zhuǎn)化,保持細(xì)胞內(nèi)ATP含量相對(duì)穩(wěn)定。
【素養(yǎng)案例】
細(xì)胞內(nèi)的能量供應(yīng)機(jī)制如圖所示,下列說法中錯(cuò)誤的是( )
A.圖中X代表的是ATP
B.ATP與ADP之間可以相互轉(zhuǎn)化
C.酶Ⅰ和酶Ⅱ是同一種酶
D.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的統(tǒng)一性
【解題導(dǎo)引】
(1)圖示中物質(zhì)及酶的名稱:X表示ATP,酶Ⅰ表示ATP合成酶,酶Ⅱ表示ATP水解酶。
(2)能量的來源與去路:ATP合成時(shí),能量可來自光合作用吸收的光能、呼吸作用釋放的化學(xué)能;ATP分解時(shí),釋放的能量可轉(zhuǎn)化為光能、化學(xué)能。
【解析】選C。由圖示箭頭方向可知,物質(zhì)X應(yīng)表示ATP,A正確;圖中體現(xiàn)了ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化,B正確;酶具有專一性,酶Ⅰ催化ATP的合成,酶Ⅱ催化ATP的分解,故二者為不同的酶,C錯(cuò)誤;ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的統(tǒng)一性,D正確。
【誤區(qū)警示】 ATP的合成與分解不是可逆反應(yīng)
(1)ATP的合成與分解所需要的酶不同,反應(yīng)場(chǎng)所不同。
(2)ATP水解釋放的能量和合成ATP的能量不同。
所以ATP的合成與分解在物質(zhì)上是可逆的,能量上是不可逆的。
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