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学案16 第2节 细胞的能量通货——ATP
主备人： 使用人：高一生物组
【学习目标】1．ATP的化学组成和特点 2．ATP的分子简式
3．ATP在能量代谢中的作用
【学习重点】1．ATP化学组成的特点及其在能量中的作用 2．ATP与ADP相互转化
【课前自主预习】
＿＿＿＿＿＿是细胞的主要能源物质，＿＿＿＿＿＿＿是生物体内储存能量的物质，＿＿＿＿＿＿＿是新陈代谢所需能量的直接来源，＿＿＿＿＿＿＿是几乎所有生命系统中能量的最终源头。
一、ATP分子中具有高能磷酸键
ATP是＿＿＿＿＿＿＿的英文名称缩写。ATP分子的结构式可以简写成＿＿＿＿＿＿，A代表＿＿＿＿，P代表＿＿＿＿＿＿，～代表＿＿＿＿＿＿＿。
二、ATP和ADP可以相互转化
ATP与ADP的相互转换（反应式）：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
ATP与ADP之间的相互转化过程并不是可逆反应。反应的场所、条件、反应式中的“能量”均不同
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ATP合成 |
ATP分解 |
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反应式 |
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场所 |
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ |
包括细胞内所有需要＿＿＿＿＿的进行生命活动的结构 |
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条件 |
由＿＿＿＿＿＿＿＿酶催化 |
由＿＿＿＿＿＿＿＿酶催化 |
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能量 |
合成ATP的能量主要来自有机物分解释放的＿＿＿＿＿和光合作用中吸收的＿＿＿＿ 注意：ATP水解释放的能量不会再参与＿＿＿＿＿的合成 |
ATP水解释放的能量是储存在ATP＿＿＿＿＿＿＿＿中的化学能
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ATP的形成途径 ：生物体内的ATP含量很低，所以ATP与ADP总是不断地进行着相互转化。在动、植物细胞内能使ADP转化为ATP的途径有：
动物与人：＿＿＿＿＿＿＿绿色植物：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
三、ATP的利用
细胞内吸能反应一般与＿＿＿＿＿＿＿＿的反应相联系，由＿＿＿＿＿＿＿＿提供能量；放能反应一般与＿＿＿＿＿＿＿＿的反应相联系，释放的能量储存在＿＿＿＿＿中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流动。
ATP的利用举例：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【课前预习自测】
1．生物体的储能物质、主要能源物质、直接能源物质依次是（ ）
A、脂肪、糖类和ATP B、脂肪、蛋白质和ATP
C、脂肪、糖类和ADP D、糖类、脂肪和ATP
2、ATP的结构式可以简写为 （ ）
A、A-P-P～P B、A-P～P～P C、A～P～P-P D、A～P～P～P
3、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是 （ ）
A、1，2，2 B、1，2，1 C、1，3，2 D、2，3，1
4．下列生命现象中不伴有ATP消耗的是 （ ）
A．神经冲动的传导 B．含羞草受到刺激小叶合拢
C．葡萄糖在小肠中被吸收 D．根尖生长点细胞有丝分裂
5．ATP转化为 ADP 可表示如下：式中X代表 （ ）
A、H2O B、[H] C、P D、Pi
6．关于动物细胞中ATP的正确叙述 （ ）
A、ATP在动物体细胞中普遍存在，但含量不多
B、当它过分减少时，可由ADP在不依赖其他物质条件下直接形成
C、它含有三个高能磷酸键
D、ATP转变为ADP的反应是可逆的
【课堂合作探究】
1、①取数十只荧火虫的发光器干燥后将其研磨成粉末，取等量粉末分别加入两支试管甲和乙中，再各加入等量少许水混合，将两只试管置于暗处，均可见荧光出现。
②15分钟后，向甲试管中滴加2mL医用的葡萄糖溶液，向乙试管分别滴加2mLATP注射液，再将两只试管置于暗处观察。现象为甲试管不出现荧光，乙试管出现荧光。
（1）在滴加ATP之前，为什么将两只试管置于暗处15分钟？
（2）通过实验，你能得出什么结论？
迁移训练1．荧火虫发光所用的能量直接来自 （ ）
A、葡萄糖 B、磷酸肌酸 C、脂肪 D、ATP
2、1个ATP分子中含有多少个高能磷酸键？ATP的水解实质是什么？为什么称ATP是一种高能磷酸化合物？
迁移训练2.ATP 形成 ADP 时最先断裂的是 （ ）
A ．腺苷与磷酸的结合键 B ．两个高能磷酸键
C ．靠近腺苷的那个高能磷酸键 D ．远离腺苷的那个高能磷酸键
迁移训练3、“高能磷酸键”的“高能”是指该键（ ）
A.键能高 B.活化能高 C.水解释放出的自由能高 D.A 、 B 、 C 三者都是
3、根据ATP的中文名称命名原则以及它的结构简式，推测1个ATP脱去1个磷酸基团可得到什么物质，它的结构简式如何？如果再继续脱去1个磷酸基团，你从中发现了什么？你可以得出什么结论？
迁移训练4、如果一个ATP脱去两个磷酸，就是构成核酸的基本单位之一，称为（ ）
A、腺嘌呤核苷酸 B、鸟嘌呤核苷酸 C、胞嘧啶核苷酸 D、胸腺嘧啶核苷酸
4、回忆细胞器，参与合成ATP的细胞器有哪些？
5、在动、植物细胞内能使ADP转化为ATP的途径有：
⑴绿色植物：①转化方式： ②场所：
⑵动物、真菌、大多数细菌：①转化方式： ②场所：
补：人和高等动物还可以来源于：磷酸肌酸的转移
【本节知识小结】
1．与能量有关的知识：（1）主要能源物质—糖类；（2）能源物质—糖类、脂肪、蛋白质；（3）主要储能物质—脂肪；（4）直接能源物质—ATP；（5）根本能源—光能。
2、直接能源物质—ATP
ATP是细胞内的一种 化合物。ATP的水解实际上就是分子中 的水解。ATP的化学性质 。ATP在细胞内的含量是 。ATP在细胞内的转化是 ATP与ADP的含量总是处在 ,这对于细胞内稳定的供能环境具有十分重要的意义。ATP的形成途径 。
3.ATP与ADP之间的相互转变：“物质是可逆的，能量是不可逆的”
（1）从反应条件分析：ATP水解是一种水解反应，催化该反应的酶是 ；ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于
（2）从能量分析来看：ATP水解所释放的能量来自于 ，而合成ATP所需的能量来自光合作用吸收的 和呼吸作用分解有机物释放的
（3）从场所分析：ATP合成的场所是 、 、 ，而ATP的分解场所较多。
绿色植物的 作用 人、动物的 作用
总结：
【课堂自我检测】
1、在剧烈运动时，人体骨骼肌所需要的能量直接来源于（ ）
A、肌糖原 B、葡萄糖 &nbs, p; C、ATP D、脂肪
2、在ATP中，大量的化学能储存在 （ ）
A、腺苷内部 B、腺苷与磷酸基之间 C、磷酸基之间 D、磷酸基内部
3、ATP 之所以作为能量的直接来源，是因为（ ）
A.ATP 在细胞内数量很多 B.ATP 中的高能磷酸键很稳定
C.ATP 中的高能磷酸键储存的能量多且很不稳定
D.ATP 是生物体内唯一可以储存能量的化合物
4、以下是对生物体ATP的有关叙述，其中正确的一项是（ ）
A、ATP与ADP的相互转化，在活细胞中其循环是永无休止的
B、ATP与ADP是同一种物质的两种形态
C、生物体内的ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应
D、ATP与ADP的相互转化，使生物体内的各项化学反应能在常温常压下快速而又顺利地进行
酶
5、精子在长途跋涉寻找卵细胞的过程中，与反应式ATP
ADP＋Pi＋能量有关的叙述中，错误的是（ ）
A、在整个过程中，反应式只向右进行不向左进行
B、在整个过程中，反应式既向右进行也向左进行
C、反应向左进行和向右进行时的酶不同
D、反应向左进行和向右进行的能量不同
6、分析ATP与ADP相互转化的示意图，回答下列问题：
（1）右图中Pi代表 ，则B为
，C为 。
（2）E不是物质，在人和动物体内，E来自 ，
在绿色植物体内则来自 和 。
（3）A1、A2具有 。根据你的分析，它们的作用分别
是促进催化 和催化 。
（4）在绿色植物体内，发生C→B的生理过程是在细胞内的 、
和 中进行的。
【课后延伸训练】
1、在水深200m的深海处，光线极少，能见度极低。有一种电鳗有特殊的适应性，能通过自身发出高达 5000V 的生物电，击昏敌人，获得食物，保护自己。电鳗生物电的直接来源是（ ）
A ．葡萄糖彻底分解 B ．氨基酸彻底分解
C ．丙酮酸彻底分解 D ．三磷酸腺苷的分解
2、ATP在细胞内的含量及其生成是 （ ）
A、很多，很快 B、很少，很慢 C、很多，很慢 D、很少，很快
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流动。
3、草履虫的纤毛运动和变形虫的变形运动都是由肌动蛋白利用 ATP 提供的能量完成的。此时能量转换成了（ ）
A ．机械能 B ．化学能 C ．渗透能 D ．电能
4、30个腺苷和 60个磷酸基最多能组成 ATP （ ）
A ． 10个 B ． 20个 C ． 30个 D ． 60个
5、三磷酸腺苷中任何高能磷酸键水解后均可放能 30.54kJ/mol ，那么， 1molATP 中所有磷酸键储存的化学能为（ ）
A ．34.54mol B ．61.08mol C ．91.6mol D ．介于 61.08mol 与 91.6mol
酶2酶1
6、下列关于“ATP
ADP＋Pi＋能量”的反应式的叙述中，正确的是（ ）
A ．反应式中物质可逆，能量不可逆 B ．反应式中能量可逆，物质不可逆
C ．反应式中的物质和能量均可逆
D ．生物体内 ADP 转变成 ATP 所需能量都来自呼吸作用
7、下列有关ATP的叙述中，不正确的是 （ ）
A、生物体内ATP与ADP之间时刻发生相互转化
B、骨骼肌剧烈运动时收缩所需要的能量直接来自ATP
C、动植物形成ATP的途径分别是细胞呼吸和光合作用
D、ATP中含有的元素是C、H、O、N、P
8、1997年诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗．博耶和英国的约翰．沃克，以表彰他们在研究三磷酸腺苷如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。“三磷酸腺苷”简称“腺三磷”，又叫ATP，是腺嘌呤的衍生物，含有三个相连的磷酸基，末端两个磷酸键分解时伴随有较大内能量变化，是生物体内能量转化的中心物质。回答下列问题：
⑴ATP的分子简式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，其中A代表＿＿＿，T代表＿＿＿，P代表＿＿＿＿＿，＿＿＿＿代表高能磷酸键。
⑵写出ADP和ATP相互转变的反应式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
⑶在动物细胞中，ADP转变成ATP的能量主要来自＿＿＿＿作用，通常需要分解＿＿＿＿＿＿＿，消耗＿＿＿＿气；对于植物来说，ADP转变成ATP的能量还可来自＿＿＿＿＿作用。在生物体内，ATP水解成ADP时，释放的能量直接用于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
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