2019_2020學(xué)年高中生物5.2細(xì)胞的能量“通貨”——ATP學(xué)案（含解析）新人教版必修1.docx

第2節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”ATP學(xué)習(xí)目標(biāo)1.簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。2.寫(xiě)出ATP的分子簡(jiǎn)式。3.解釋ATP在能量代謝中的作用。學(xué)習(xí)過(guò)程導(dǎo)入新課根據(jù)古詩(shī)引導(dǎo)學(xué)生討論螢火蟲(chóng)的發(fā)光原理,分析螢火蟲(chóng)發(fā)光過(guò)程中能量的來(lái)源與變化。糖類(lèi)是生物體進(jìn)行生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì),脂肪是生物體內(nèi)貯存能量的物質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考:糖類(lèi)、脂肪等能源物質(zhì)中的能量能不能直接用于螢火蟲(chóng)發(fā)光呢?探究葡萄糖和ATP對(duì)螢火蟲(chóng)發(fā)光器發(fā)光的影響如下,用小刀將數(shù)十只熒火蟲(chóng)的發(fā)光器取下,干燥后研磨成粉末,取兩等份分別裝入兩支試管,各加入少量水使之混合,置于暗處,可見(jiàn)試管內(nèi)有淡黃色熒光出現(xiàn),約過(guò)15分鐘熒光消失,然后思考并回答以下問(wèn)題。(1)為什么實(shí)驗(yàn)中加的葡萄糖溶液和ATP注射液都是2 mL?(2)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是什么?該實(shí)驗(yàn)事實(shí)說(shuō)明了什么?探究新知探究一、ATP分子中具有高能磷酸鍵自主學(xué)習(xí)1閱讀教材P88文本,觀察ATP分子結(jié)構(gòu)圖,完成下列問(wèn)題。(1)ATP的中文名稱(chēng)是,其分子的結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)寫(xiě)成。(2)ATP中的A代表(由和結(jié)合而成),P代表。(3)ATP水解釋放大量的能量,該能量來(lái)自ATP分子中的,這樣的結(jié)構(gòu)在每分子ATP中有個(gè)。合作探究1(1)ATP與構(gòu)成DNA的腺嘌呤脫氧核苷酸相比,在結(jié)構(gòu)上有哪些區(qū)別?(2)ADP是由ATP中遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵水解并脫去一個(gè)磷酸基團(tuán)形成的,試寫(xiě)出ADP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。(3)從結(jié)構(gòu)來(lái)看,ATP作為能量“通貨”的原因是什么?探究二、ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化以及ATP的利用自主學(xué)習(xí)2閱讀下面的材料1、2,思考并回答問(wèn)題。材料1:一個(gè)成人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP約有48 kg。在緊張活動(dòng)的情況下,ATP的消耗可達(dá)0.5 kg/min,而人體中ATP的總量大約只有2 mg,劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)只能維持3 s。材料2:將32P標(biāo)記磷酸加入細(xì)胞培養(yǎng)液中,短時(shí)間內(nèi)快速分離出細(xì)胞中的ATP,發(fā)現(xiàn)ATP的總量變化不大,但是大部分ATP末端磷酸基團(tuán)卻已經(jīng)帶有放射性標(biāo)記。(1)ATP在生物體內(nèi)含量很少,但生物體對(duì)ATP的需求量很大。如何解決這一矛盾呢?(2)ATP如何完成轉(zhuǎn)化呢?合作探究2 (1)閱讀教材P8889文本,觀察“圖5-5 ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖”,完成以下填空。細(xì)胞中ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化如圖所示,圖中的數(shù)字含義分別是:2是,3是,4是。在ATP的合成過(guò)程中,圖示中的“1”來(lái)自。ATP水解所釋放出來(lái)的能量來(lái)自ATP中,這些能量用于,例如。寫(xiě)出ATP合成與水解的反應(yīng)式:。自主總結(jié)ATP合成與分解的比較反應(yīng)ATPADP+Pi+能量ADP+Pi+能量ATP反應(yīng)類(lèi)型酶的類(lèi)型場(chǎng)所動(dòng)物:植物:能量來(lái)源能量去向結(jié)論探究三、細(xì)胞中的能源物質(zhì)自主學(xué)習(xí)3(1)生物體內(nèi)主要的能源物質(zhì)是,其中最主要的是,主要的儲(chǔ)能物質(zhì)是,直接能源物質(zhì)是。(2)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)能夠儲(chǔ)能的糖類(lèi)是,植物細(xì)胞內(nèi)能夠儲(chǔ)能的糖類(lèi)物質(zhì)是。課時(shí)檢測(cè)1.一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基團(tuán)和高能磷酸鍵的數(shù)目依次是()A.1,2,2B.1,2,1C.1,3,2D.2,3,12.ATP中的A、T、P分別代表()A.胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸基團(tuán)B.腺嘌呤、胸腺嘧啶、磷酸基團(tuán)C.腺苷、三個(gè)、磷酸基團(tuán)D.腺嘌呤、三個(gè)、磷酸基團(tuán)3.ATP中的大量化學(xué)能儲(chǔ)存在()A.腺苷內(nèi)B.磷酸基團(tuán)內(nèi)C.腺苷和磷酸基團(tuán)連接鍵內(nèi)D.高能磷酸鍵內(nèi)4.下面有關(guān)ATP和ADP的描述,正確的是()A.ATP在酶的作用下,可以連續(xù)脫下3個(gè)Pi,釋放大量能量B.ATP在酶的作用下,可以加上一個(gè)Pi,儲(chǔ)存能量C.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化都需要酶的參與D.ATP轉(zhuǎn)化為ADP不需要酶參與5.在人體細(xì)胞內(nèi)同時(shí)存在兩個(gè)過(guò)程:ATPADP+Pi+能量,以下對(duì)過(guò)程和過(guò)程中能量的敘述正確的是()A.過(guò)程和過(guò)程中的能量均來(lái)自糖類(lèi)等有機(jī)物的氧化分解B.過(guò)程和過(guò)程中的能量均供人體各項(xiàng)生命活動(dòng)直接利用C.過(guò)程的能量供人體各項(xiàng)生命活動(dòng)利用,過(guò)程的能量來(lái)自糖類(lèi)等有機(jī)物的氧化分解D.過(guò)程的能量來(lái)自于糖類(lèi)等有機(jī)物氧化分解,過(guò)程的能量供人體各項(xiàng)生命活動(dòng)利用6.ATPADP+Pi+能量,此反應(yīng)中能量()A.可作為儲(chǔ)存能量B.可為生命活動(dòng)利用來(lái)做功C.是細(xì)胞呼吸中能量的釋放D.是細(xì)胞呼吸中能量的轉(zhuǎn)移7.細(xì)胞中合成ATP的途徑不包括()A.光合作用B.細(xì)胞呼吸C.蛋白質(zhì)的合成D.葡萄糖的氧化分解8.科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),向剛剛失去收縮功能的離體肌肉上滴葡萄糖溶液,肌肉不收縮;向同一條肌肉上滴ATP溶液,肌肉很快就發(fā)生明顯的收縮現(xiàn)象。這種現(xiàn)象說(shuō)明了()A.葡萄糖是生物體生命活動(dòng)的能源物質(zhì)B.ATP是生物體生命活動(dòng)的能源物質(zhì)C.葡萄糖是生物體生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)D.ATP是生物體生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)9.如圖表示ATP和ADP之間的轉(zhuǎn)化,可以確定()A.A為ADP,B為ATPB.能量1和能量2來(lái)源相同C.酶1和酶2是同一種酶D.X1和X2是同一種物質(zhì)10.螢火蟲(chóng)在夏夜發(fā)出綠色的光,其直接能量來(lái)源是()A.由葡萄糖轉(zhuǎn)變而來(lái)B.由其體內(nèi)的熒光素酶轉(zhuǎn)變而來(lái)C.由ATP水解而來(lái)D.由有機(jī)物進(jìn)行氧化分解釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)變而來(lái)11.下列有關(guān)ATP的敘述,正確的是()ATP是生物體內(nèi)儲(chǔ)存能量的主要物質(zhì)ATP的能量主要儲(chǔ)存在腺苷和磷酸基之間的化學(xué)鍵中ATP的水解實(shí)際上是指ATP分子中高能磷酸鍵的水解ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量很少,但轉(zhuǎn)化速率很快ATP只能在線粒體中生成ATP是可流通的能量“貨幣”A.B.C.D.12.以下是有關(guān)生物體內(nèi)ATP的敘述,其中正確的是()A.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化,在活細(xì)胞中其循環(huán)是永無(wú)休止的B.ATP與ADP是同一種物質(zhì)的兩種形態(tài)C.生物體內(nèi)的ATP含量很多,從而保證了生命活動(dòng)所需能量的持續(xù)供應(yīng)D.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,使生物體內(nèi)各項(xiàng)化學(xué)反應(yīng)能在常溫常壓下快速順利地進(jìn)行13.下列哪些生理活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)ADP的含量增加()小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收K+和Na+腎小管對(duì)葡萄糖的重吸收血液中的葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞A.B.C.D.14.如圖是三磷酸腺苷的分子結(jié)構(gòu),請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,圖中虛線部分的名稱(chēng)是。(2)一分子ATP是由個(gè)磷酸分子、個(gè)核糖分子和個(gè)腺嘌呤縮合而成的。(3)ATP水解為ADP是指ATP分子中遠(yuǎn)離A的水解,水解時(shí)釋放的能量是生物體進(jìn)行、和等生命活動(dòng)所需能量的直接來(lái)源。15.在活細(xì)胞中,下圖中循環(huán)過(guò)程永不停止地進(jìn)行著。請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí),分析回答ATP和ADP循環(huán)中的有關(guān)問(wèn)題。(1)ATP作為生物體生命活動(dòng)的物質(zhì),其分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,在過(guò)程中,是由于鍵的斷裂而釋放出能量。(2)在綠色植物細(xì)胞內(nèi),與相應(yīng)的生理活動(dòng)主要是在細(xì)胞內(nèi)的、中進(jìn)行。(3)A1和A2分別起什么作用?二者相同嗎?。(4)中能量E1的來(lái)源有哪些?中能量E2的去向有哪些?。參考答案學(xué)習(xí)過(guò)程導(dǎo)入新課(1)遵循對(duì)照實(shí)驗(yàn)等量的原則。(2)加入葡萄糖的試管未出現(xiàn)熒光,加入ATP的試管出現(xiàn)了熒光。糖類(lèi)等能源物質(zhì)中的能量不能直接用于生物體的生命活動(dòng),而ATP中的能量可直接用于生物體的生命活動(dòng)。通過(guò)研究人們發(fā)現(xiàn)糖類(lèi)等能源物質(zhì)中的能量先要轉(zhuǎn)移到ATP中,再由ATP供生命活動(dòng)利用。由此可見(jiàn),ATP在生物的生命活動(dòng)中扮演了重要的角色。探究新知自主學(xué)習(xí)1(1)三磷酸腺苷APPP(2)腺苷腺嘌呤核糖磷酸基團(tuán)(3)高能磷酸鍵2合作探究1(1)ATP分子中的五碳糖為核糖,比腺嘌呤脫氧核苷酸多兩個(gè)磷酸基團(tuán)。(2)APP(3)ATP不穩(wěn)定,遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵易水解斷裂,也容易重新形成。自主學(xué)習(xí)2(1)ATP在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化是十分迅速的,從而構(gòu)成穩(wěn)定的供能環(huán)境。(2)根據(jù)材料2可知,短時(shí)間內(nèi)ATP有分解也有合成,末端的高能磷酸鍵容易水解和重新形成,同時(shí)釋放和儲(chǔ)存大量的能量。由此得出結(jié)論:ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定的能量供應(yīng)。合作探究2(1)磷酸酶ADP細(xì)胞呼吸和光合作用遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵細(xì)胞各種需能的生命活動(dòng)主動(dòng)運(yùn)輸、生物發(fā)電、細(xì)胞分裂、物質(zhì)合成與分泌等ATPADP+Pi+能量;ADP+Pi+能量ATP自主總結(jié)反應(yīng)ATPADP+Pi+能量ADP+Pi+能量ATP反應(yīng)類(lèi)型水解反應(yīng)合成反應(yīng)酶的類(lèi)型水解酶合成酶場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)需要能量的地方動(dòng)物:細(xì)胞呼吸的場(chǎng)所植物:細(xì)胞呼吸和光合作用的場(chǎng)所能量來(lái)源細(xì)胞呼吸和光合作用能量去向用于細(xì)胞各種需能的生命活動(dòng)結(jié)論物質(zhì)是可遞的,能量是不可遞的自主學(xué)習(xí)3(1)糖類(lèi)葡萄糖脂肪ATP(2)糖原淀粉課時(shí)檢測(cè)1.C2.C3.D4.C5.C6.B7.C8.D9.D10.C11.B12.A13.B14.(1)A-PPP腺苷(2)311(3)高能磷酸鍵肌肉收縮大腦思考離子的主動(dòng)運(yùn)輸15.(1)直接能源APPP遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸(2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體葉綠體(3)A2起催化作