细胞的能量“货币”ATP课件-高一上学期生物人教版必修1.pptx
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1、第第2节细胞的能量节细胞的能量“货币货币”ATP学有目学有目标标课标要求必明课标要求必明记在平时记在平时核心语句必背核心语句必背1.依据依据ATP的分子的分子简式式说出出ATP的化学的化学组成和特点成和特点2.根据根据ATP与与ADP的的相互相互转化解化解释ATP在在细胞生命活胞生命活动中中的作用的作用1.ATP的的结构构简式是式是APPP,其中,其中“A”表示腺苷,表示腺苷,“P”代表磷酸基代表磷酸基团,“”代表特殊的化学代表特殊的化学键2.ATP与与ADP相互相互转化的能量供化的能量供应机制在所有生物的机制在所有生物的细胞内都一胞内都一样3.动物、人、真菌和大多数物、人、真菌和大多数细菌等
2、合成菌等合成ATP的途径是通的途径是通过呼吸作用呼吸作用4.绿色植物合成色植物合成ATP的途径是光合作用和呼吸作用的途径是光合作用和呼吸作用5.许多吸能反多吸能反应与与ATP的水解相的水解相联系,系,许多放能反多放能反应与与ATP的合成相的合成相联系系【主干知识梳理】【主干知识梳理】一、一、ATP的结构与功能的结构与功能1ATP的结构的结构(1)中文名称:中文名称:_。(2)结构简式:结构简式:_。(3)符号含义:符号含义:A代表代表_,P代表代表_,“”代表代表_。腺苷三磷酸腺苷三磷酸APPP磷酸基团磷酸基团腺苷腺苷特殊的化学键特殊的化学键2ATP的特点的特点(1)不稳定不稳定:_有有一种离
3、开一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高有较高的的_。(2)高能量:高能量:ATP水解释放的能量高水解释放的能量高达达_kJ/mol,是细胞内的一,是细胞内的一种种_。3ATP的功能的功能ATP能够直接为生命活动提供能量,是驱动细胞生命活动能够直接为生命活动提供能量,是驱动细胞生命活动的的_。末端磷酸基团末端磷酸基团转移势能转移势能30.54高高能磷能磷酸化合物酸化合物直接能源物质直接能源物质二、二、ATP和和ADP之间的相互转之间的相互转化化1相互转化的反应式相互转化的反应式:_。2相互转化的特点相互转化的特点(1)ATP和和ADP相互转化时刻不
4、停地发生,且处相互转化时刻不停地发生,且处于于_之之中。中。(2)ATP和和ADP相相互互转转化化的的_机机制制,在在所所有有生生物物的的细细胞胞内内都都是是一一样样的的,体现了生物界体现了生物界的的_。3合成合成ATP的能量来源的能量来源(1)绿色植物绿色植物:_、_。(2)动物、人、真菌和大多数细菌等动物、人、真菌和大多数细菌等:_。动态平衡动态平衡能量供应能量供应统一性统一性呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用三、三、ATP的利用的利用1ATP利用的实利用的实例例2ATP功能的原理功能的原理ATP水水解解释释放放的的_使使蛋蛋白白质质等等分分子子磷磷酸酸化化,这这些些分分子子
5、被被磷磷酸酸化化后后,_发发生变化生变化,_也也被改变,因而可以参与各种化学反应。被改变,因而可以参与各种化学反应。磷酸基团磷酸基团空间结构空间结构活性活性三、三、ATP的利用的利用1ATP利用的实例利用的实例水解水解合成合成(2)能量通能量通过过在在吸能反应和放能反应之间流通。吸能反应和放能反应之间流通。ATP分子分子【教材微点发掘】【教材微点发掘】1ATP是是生生命命活活动动的的直直接接能能源源物物质质,结结合合教教材材第第86页页“相相关关信信息息”和和下下图图,回回答答下列问题:下列问题:(1)ATP是是_的的英英文文名名称称缩缩写写,其其结结构构简简式式是是_,其其中中A代代表表_,
6、T代代表表_,表表示示含含有有3个个磷磷酸酸基基团团,P代代表表_,“”代代表表 普普 通通 化化 学学 键键,“”代代 表表 _。由由 此此 可可 见见 ATP主主 要要 通通 过过_储存能量。储存能量。答答案案:腺腺苷苷三三磷磷酸酸APPP腺腺苷苷三三磷磷酸酸基基团团特特殊殊的的化化学学键键两两个个特殊的化学键特殊的化学键(2)ATP的的组组成成元元素素有有_。若若ATP完完全全水水解解,会会得得到到_(填填成成分分)。答案:答案:C、H、O、N、P腺嘌呤、核糖和磷酸腺嘌呤、核糖和磷酸(3)ATP中的中的“A”与碱基中的与碱基中的“A”是同一种物质吗?是同一种物质吗?提提示示:不不是是。在
7、在ATP中中,“A”代代表表腺腺苷苷(腺腺嘌呤呤核核糖糖);在在碱碱基基中中,“A”代代表表腺腺嘌呤。呤。2下下图图(参参见教教材材第第88页图57)为为ATP为为主主动动运运输输供供能能示示意意图图,请请按按照照过过程程顺顺序序排列排列_。(用箭头和图号表示用箭头和图号表示)答答案:案:图图1图图3图图23把把ATP比比喻喻成成能能量量的的“货货币币”,此此处处的的“货货币币”的的含含义义有有哪哪些些?(参参见教教材材第第86页本本节聚焦聚焦)提提示示:(1)ATP和和ADP的的相相互互转化化,伴伴随随着着能能量量的的释放放和和储存存。此此外外,ATP和和ADP的数量的数量还处于于动态平衡之
8、中。平衡之中。(2)ATP广广泛泛存存在在生生物物的的各各种种细胞胞中中,各各类生生物物(植植物物、动物物、细菌菌和和真真菌菌等等)都都能能以以ATP作作为直直接接能能源源物物质,也也反反映映了了生生物物界界的的统一一性性,说明明了了多多种种多多样的生物都有共同的起源,就像的生物都有共同的起源,就像货币在某国家内可以流通一在某国家内可以流通一样。(3)教教材材在在阐述述将将ATP比比喻为能能量量“货币”的的原原因因时,是是从从ATP与与吸吸能能反反应和和放放能能反反应的的关关系系入入手手的的。放放能能反反应促促进ATP的的合合成成(ADP与与磷磷酸酸合合成成ATP,需需吸吸能能);吸能反吸能反
9、应伴随伴随ATP的水解的水解(ATP分解分解为ADP和磷酸,要放能和磷酸,要放能)。(4)ATP可以重复使用,就像可以重复使用,就像货币一一样。新知探究新知探究(一一)ATP分子的结构分子的结构【拓展【拓展深化】深化】1 1ATP的元素组成与结构的元素组成与结构2不同化合物中不同化合物中“A”的辨析的辨析化合物化合物结构简式结构简式“A”含义含义共同点共同点ATP腺苷腺苷(由腺由腺嘌呤和呤和核糖核糖组成成)所有所有“A”的共的共同点是都含有同点是都含有腺嘌呤腺嘌呤DNA腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸RNA腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸核苷酸核苷酸腺嘌呤腺嘌呤【典题【典题例析】例析】典典例例
10、1天天宫宫二二号号与与神神舟舟十十一一号号飞飞船船成成功功对对接接,宇宇航航员员在在轨轨完完成成“太太空空养养蚕蚕”,如如图图表表示示太太空空蚕蚕“秋秋丰丰白白玉玉”体体内内发发生生的的两两个个化化学学反反应应。下下列列相相关关说说法法正正确确的的是是()AATP分子中的分子中的A是由脱氧核糖和腺嘌呤组成的是由脱氧核糖和腺嘌呤组成的BATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能C细胞中的吸能反应一般与细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系的合成反应相联系D乳酸菌细胞中不会发生图中乳酸菌细胞中不会发生图中ATP与与A
11、DP间相互转化的能量供应机制间相互转化的能量供应机制解解析析ATP分分子子中中的的A是是由由核核糖糖和和腺腺嘌呤呤组成成的的,A错误;光光合合作作用用过程程中中合合成成ATP的的能能量量来来源源于于光光能能,呼呼吸吸作作用用过程程中中合合成成ATP能能量量来来源源于于化化学学能能,ATP水水解解释放放的的能能量量也也可可以以转化化成成光光能能(如如萤火火虫虫发光光)和和化化学学能能(如如合合成成蛋蛋白白质),B正正确确;细胞胞中中的的吸吸能能反反应一一般般与与ATP的的水水解解反反应相相联系系,C错误;乳乳酸酸菌菌细胞中会胞中会发生生图中中ATP与与ADP间相互相互转化的能量供化的能量供应机制
12、,机制,D错误。答案答案B典典例例2在在下下列列四四种种化化合合物物的的化化学学组组成成中中,大大圆圆圈圈中中所所对对应应的的含含义义最最接接近近的的是是()A和和B和和C和和D和和解解析析中中大大圆圈圈都都表表示示腺腺嘌呤呤核核糖糖核核苷苷酸酸,中中A表表示示腺腺嘌呤呤,中中A表示腺表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。故呤脱氧核糖核苷酸。故选B。答案答案B归纳拓展归纳拓展ATP与核糖核苷酸的关系与核糖核苷酸的关系组成成ATP和和核核苷苷酸酸的的元元素素是是相相同同的的,都都是是C、H、O、N、P。ATP中中存存在在一一个个普普通通磷磷酸酸键和和两两个个特特殊殊的的化化学学键。破破坏坏了了两两个个特特殊
13、殊的的化化学学键,剩剩余余的的部部分分就就是是一分子的腺一分子的腺嘌呤核糖核苷酸。呤核糖核苷酸。【应用【应用体验】体验】1(2021聊城高一月考聊城高一月考)下列关于细胞的能量下列关于细胞的能量“货币货币”ATP的叙述,正确的是的叙述,正确的是()AATP中的中的“T”代表胸腺嘧啶核苷酸代表胸腺嘧啶核苷酸BATP中远离中远离“A”的特殊的化学键易水解的特殊的化学键易水解CATP的结构简式可表示为的结构简式可表示为APPPD细胞中细胞中ATP的含量少,化学性质十分稳定的含量少,化学性质十分稳定解解析析:ATP中中的的“T”代代表表三三个个(磷磷酸酸基基团),A错误;ATP中中远离离“A”的的特特
14、殊殊的的化化学学键易易水水解解,B正正确确;ATP的的结构构简式式可可表表示示为APPP,C错误;细胞胞中中ATP的的含含量少,但其化学性量少,但其化学性质活活跃,D错误。答案:答案:B2如图表示如图表示ATP的结构,下列相关说法正确的是的结构,下列相关说法正确的是()Ab键断裂后形成键断裂后形成ADP和和PiB图中的图中的3表示表示ATP中的字母中的字母AC由由1、2、3各一分子形成的物质是组成各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位的基本单位D组成组成ATP的化学元素是的化学元素是C、H、O、N、P解析解析:a键断裂后形成断裂后形成ADP和和Pi,A错误;图中中3表示腺表示腺嘌呤,呤,2与
15、与3结合合为腺苷,腺苷,即即ATP中的中的A,B错误;由;由1、2、3各一分子形成的物各一分子形成的物质是是组成成RNA的基本的基本单位位之一,之一,C错误;ATP的的组成元素成元素为C、H、O、N、P,D正正确确答案:答案:D新知探究新知探究(二二)ATP和和ADP的相互转化及的相互转化及ATP的利用的利用【探究【探究深化】深化】问题驱动问题驱动ATP为为生生命命活活动动提提供供能能量量离离不不开开与与ADP的的相相互互转转化化。下下图图表表示示ATP和和ADP的的相互转化过程,请结合该图分析:相互转化过程,请结合该图分析:1写出写出ATP与与ADP相互转化的反应式:相互转化的反应式:_。2
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