







高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP课前预习课件ppt
展开ATP是一种高能磷酸化合物
3.ATP的特点(1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物,含有2个_______________,储存大量能量。(2)ATP的化学性质不稳定,这是由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥,即末端磷酸基团具有较高的___________。末端磷酸基团易脱落,释放出大量________。4.ATP的功能ATP是生命活动的_______________,能够直接为生命活动提供能量。
关于ATP的化学组成的说法中,正确的是( )A.ATP的结构简式为A—P~P~PB.ATP中的A表示腺嘌呤C.ATP去掉两个磷酸基团后为DNA基本单位之一D.含有腺嘌呤和脱氧核糖【答案】A【解析】1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成ATP,A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,B、D错误;ATP去掉两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一,C错误。
1.转化过程(1)ATP转化为ADP:①ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的末端__________挟______与其他分子结合,从而使后者发生变化,ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物________(腺苷二磷酸),脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子,就成为游离的________(以Pi表示)。
ATP与ADP的相互转化及ATP的利用
2.转化过程中能量的来源和去向(1)ADP合成ATP的能量来源:①绿色植物,既可来自_____,也可以来自_________所释放的能量。②动物、人、真菌和大多数细菌,均来自细胞进行呼吸作用时分解________所释放的能量。(2)ATP水解成ADP释放的能量去向:____________________。
3.相互转化特点(1)ATP和ADP相互转化是时刻不停地发生且处于__________之中的。(2)ATP和ADP相互转化的能量供应机制体现了__________________。4.ATP的利用(1)ATP利用的实例:
(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:吸能反应:一般与______________相联系;放能反应:一般与______________相联系。②能量通过____________在吸能反应和放能反应之间流通。
ATP在细胞内的含量是很少的,如成年人细胞内ADP和ATP的总量仅为2~10 mg,而一个正常成年人在静止状态下24 h约有40 kg的ATP发生转化。为满足能量需要,分析生物体是如何解决这一矛盾的?_____________________________________________________。
提示:ATP与ADP在细胞内的相互转化是十分迅速的,且物质可以重复利用,因此,能满足生命活动对能量的需要
有人把ATP比作细胞的能量“货币”,说明ATP是细胞生命活动的( )A.直接能源 B.储备能源C.间接能源 D.主要能源【答案】A【解析】ATP是细胞生命活动的直接能源。
[知识归纳]1.ATP的分子组成(如图)
(1)元素组成:ATP是由C、H、O、N、P五种元素组成的,这与核酸的元素组成是相同的。(2)AMP是RNA的基本组成单位。(3)ATP的结构组成可以用“1、2、3”来总结,“1”表示1个腺苷,“2”表示两个特殊的化学键,“3”表示3个磷酸基团。
2.ATP的结构与功能的相互关系(1)ATP的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP中末端磷酸基团容易水解和形成,可保证ATP数量的相对稳定和能量的持续供应。(2)ATP在供能中处于核心地位,许多能源物质中的能量需转移到ATP中才能为生命活动供能。在生命活动中,ATP中的能量可转化为不同形式的能量。
1.ATP中含有的能量是什么能?主要储存在哪些部位?2.20个腺苷和60个磷酸最多可以组成多少个ATP?这些ATP分子中所含的特殊的化学键有多少个?1.提示:化学能;特殊的化学键。2.提示:20;40。
[对点精练]1.(2022·浙江学业水平考试)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述,正确的是( )A.由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成B.分子中与磷酸基团相连接的化学键称为特殊的化学键C.在水解酶的作用下不断地合成和水解D.是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
【答案】D【解析】一个ATP分子由一个腺苷(一个腺嘌呤和一个核糖)、3个磷酸基团、2个特殊的化学键组成,A错误。ATP分子中具有2个特殊的化学键,1个普通磷酸键,B错误。酶具有专一性,ATP与ADP循环转化所需酶的种类不相同。ATP水解酶催化ATP水解,ATP合成酶催化ATP的合成,C错误。吸能反应一般与ATP的分解相联系,放能反应一般与ATP的合成相联系,故吸能反应和放能反应之间的纽带就是ATP,D正确。
2.下图表示ATP的结构,下列相关说法正确的是( )A.b键断裂后形成ADP和PiB.图中的3表示ATP中的字母AC.由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位D.组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P
【答案】D【解析】a键断裂后形成ADP和Pi,A项错误;图中3表示腺嘌呤,2与3结合为腺苷,即ATP中的A,B项错误;1、2、3各一分子形成的物质是组成RNA的基本单位之一,C项错误;ATP的组成元素为C、H、O、N、P,D项正确。
[知识归纳]1.相互转化的过程(1)图示:
ATP与ADP的相互转化
(2)分析:①光合作用和呼吸作用等放能反应与ATP的合成相联系,呼吸作用中释放的能量一部分储存在ATP中,另一部分以热能的形式散失。②主动运输等吸能反应与ATP的水解相联系,所以ATP是直接能源物质。③ATP在生物体内含量很少,又不断通过各种生命活动大量消耗,但ATP在细胞内的转化十分迅速,从而使细胞中的ATP总是处于一种动态平衡之中。
2.ATP与ADP间的相互转化过程不可逆
综上所述,ATP和ADP相互转化的过程应理解为“物质是可逆的,能量是不可逆的”或解释为“物质是可以循环利用的,能量是不能循环利用的”。
[对点精练]1.(2023·四川内江开学考)下图从左到右表示ATP合成和分解的过程,下列叙述错误的是( ) A.图中的“A”代表腺苷,图中的“P”代表磷酸基团B.所有活细胞内都能发生ATP和ADP的相互转化C.一般情况下,放能反应与ATP的合成相联系D.ATP和ADP相互转化能使细胞中储存大量ATP
【答案】D【解析】ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,图中的“A”代表腺苷,“P”代表磷酸基团,A正确;活细胞中发生着各种化学反应,时刻不停地发生着ATP和ADP的相互转化,并且处于动态平衡中,B正确;许多吸能反应与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量,放能反应与ATP合成相联系,C正确;ATP和ADP可以相互转化,但细胞中储存的ATP较少,D错误。
2.如图是ATP与ADP之间的转化图,由此可确定( )A.A为ADP,B为ATPB.能量1和能量2来源相同C.酶1和酶2是同一种酶D.X1和X2是同一种物质
【答案】D【解析】由图中能量的方向可以看出,A为ATP,B为ADP;能量1来自ATP中远离A的特殊化学键的水解所释放的化学能,能量2在动物体内来自有机物氧化分解释放的化学能,在植物体内除来自有机物氧化分解释放的化学能外,还可来自光能;酶1和酶2是催化不同反应的不同的酶;X1和X2是同一种物质Pi。
ATP是细胞内的直接供能物质,但并非所有的生命活动所需的能量都是由ATP提供的,如植物对水分的吸收和运输,其动力来自叶片蒸腾作用产生的拉力。生物体中与能量有关的物质:(1)直接能源物质——ATP。(2)主要的能源物质——糖类。(3)主要的储能物质——脂肪。(4)植物特有的储能物质——淀粉。(5)动物特有的储能物质——糖原。(6)最终能量来源——太阳能。
易错易混:ATP与能量
例1 (2023·江苏苏州期末)ATP是细胞内的能量“货币”,如图为ATP分子的结构式图解,a、b、c表示相应的结构,①②表示化学键。GTP与ATP结构相似,下列叙述错误的是( )A.GTP含有的糖为核糖B.ATP并不是细胞中所有需要能量的生命活动的唯一直接供能物质C.化学键①和化学键②断开时所释放的能量不同D.a表示腺嘌呤,b表示腺苷
【答案】D【解析】GTP与ATP结构相似,ATP中含有的糖为核糖,所以GTP含有的糖也为核糖,A正确;ATP是细胞内绝大多数生命活动能够直接利用的能源物质,可以直接为生物体的大多数需能反应提供能量,B正确;化学键②是特殊的化学键,断开时所释放的能量比①多,C正确;a表示腺苷,b表示腺嘌呤核糖核苷酸,D错误。错因分析:一是对ATP的组成成分和结构掌握不到位;二是对ATP并不是唯一的供能物质理解不透彻。
例2 ATP是细胞直接的能源物质。dATP(d表示脱氧)是脱氧腺苷三磷酸的英文名称缩写,其结构式可简写成dA—P~P~P。下列有关分析错误的是( )A.一分子dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成B.细胞内生成dATP时有能量的储存,常与放能反应相联系C.在DNA合成过程中,dATP是构成DNA的基本单位之一D.dATP具有特殊的化学键,可能为细胞的某些反应提供能量
解题技巧:信息题的答题方法
【答案】C【解析】根据题意,dATP与ATP结构类似,从其结构简式可知,一分子dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成,A正确;细胞内生成dATP时要形成特殊的化学键,有能量的储存,常与放能反应相联系,B正确;DNA的基本组成单位是四种脱氧核苷酸,而dATP是脱氧腺苷三磷酸,在DNA合成过程中,dATP不是构成DNA的基本单位之一,C错误;dATP含有2个特殊的化学键,可能为细胞的某些反应提供能量,D正确。
审题流程:第一步 解读题干,提取信息。分析题干内容,概括信息主旨。由题干“dATP(d表示脱氧)是脱氧腺苷三磷酸的英文名称缩写,其结构式可简写成dA—P~P~P”可知,从ATP和dATP的中文名称、英文简称和结构简式进行对比,ATP与dATP就只有分子中五碳糖的种类不同,它们应该具有相似的结构、功能和化学性质。可以从ATP推测dATP。
第二步 对接教材,迁移知识。弄清考查的知识点,对应教材中的相关章节。根据题干“ATP是细胞直接的能源物质”考查的知识点,与教材中第5章第2节“细胞的能量‘货币’ATP”密切相关:1.ATP的结构
(1)图中各部分名称:A腺嘌呤,①腺苷,②腺苷一磷酸,③ADP,④ATP,⑤普通化学键,⑥特殊的化学键。(2)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一。(3)结构特点:①ATP分子中远离A的那个特殊的化学键容易水解断裂,释放出能量,ATP就转化为ADP,ADP也可以接受能量而重新合成ATP。②特殊化学键水解时释放的能量多达30.54 kJ/ml,所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
2.ATP与ADP的相互转化
第三步 各项击破,正确作答。逐个选项分析,结合教材知识判断正误。
1.下列关于ATP的叙述正确的是( )A.每个ATP分子含有1个磷酸基团B.每个ATP分子含有3个特殊化学键C.ATP不能水解释放能量D.ATP是一种高能磷酸化合物【答案】D【解析】每个ATP分子含有3个磷酸基团,A错误;每个ATP分子含有2个特殊化学键,B错误;ATP能水解释放能量,C错误;ATP是一种高能磷酸化合物,D正确。
2.在ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”,下图圆圈中“A”依次表示的是( )A.腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤、腺苷B.腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤C.腺苷、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤D.腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤
【答案】C【解析】根据各图的表示可知:ATP中的A为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成;DNA分子中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成;RNA分子中的A为腺嘌呤核糖核苷酸,由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成;核苷酸中的A为腺嘌呤。
3.(2023·吉林长春期末)如图为植物细胞中ATP与ADP相互转化示意图,下列相关叙述正确的是( )A.过程①不需要酶的催化B.机体储存有大量ATP以维持机体能量需求C.过程①所需能量只能来自化学能D.过程②是在酶的催化下,远离腺苷的特殊化学键断裂,末端磷酸基团脱离【答案】D
【解析】ATP合成和分解的过程都需要酶的催化,A错误;机体内ATP的含量很少,但可以快速转化以维持机体能量的需求,B错误;过程①的能量可以来自于化学能,也可以来自于光能,如光反应过程,C错误;ATP水解的过程中,在ATP水解酶的催化作用下,远离腺苷的特殊化学键断裂,末端磷酸基团脱离,脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合,从而使后者发生变化,D正确。
4.科学家研究发现,向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,肌肉不收缩;向同一条肌肉上滴ATP溶液,肌肉很快就发生明显的收缩。这说明( )A.葡萄糖是能源物质B.ATP是储能物质C.葡萄糖是直接能源物质D.ATP是直接能源物质【答案】D【解析】题干“向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,肌肉不收缩”说明葡萄糖不能直接提供能量;“向同一条肌肉上滴ATP溶液,肌肉很快就发生明显的收缩”说明ATP是直接能源物质。
5.(2022·云南昆明期末)如图所示为ATP的结构及ATP与ADP之间的相互转化过程,下列说法正确的是( ) A.图甲中的A代表的是腺嘌呤,a代表腺嘌呤脱氧核苷酸B.放能反应与ATP的水解反应相联系,ATP水解时末端磷酸基团易脱离C.ATP与ADP相互转化过程中物质和能量是可循环利用的D.ATP的合成过程可发生在叶肉细胞的叶绿体、线粒体和细胞质基质中
人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP教案配套课件ppt: 这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP教案配套课件ppt,共32页。PPT课件主要包含了磷酸基团,HONP,A-P~P~P,腺嘌呤,高能磷酸化合物,直接能源,ATP,细胞呼吸,合成ATP,新知三ATP的利用等内容,欢迎下载使用。
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生物必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP教学课件ppt: 这是一份生物必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP教学课件ppt,共39页。PPT课件主要包含了旁栏边角想一想,结论语句辨一辨,情境探究,方法突破,视角应用,与ATP类似的物质,命题情境,高考例证,新题速递等内容,欢迎下载使用。