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学案设计

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP学案设计，共5页。学案主要包含了教学目标，ATP与ADP可以相互转化，ATP的利用等内容，欢迎下载使用。

学习目标：
1.简述ATP的化学组成和特点。
2.简述ATP和ADP的相互转化。
3.解释ATP在能量代谢中的作用。
核心素养：
1.生命观念：认同ATP的结构与功能相适应。
2.科学思维：ATP与ADP之间的相互转化；理解ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
【预习案】
任务一：ATP是一种高能磷酸化合物
1．ATP的结构
2．ATP的功能
ATP是生命活动的________________，能够直接为生命活动提供能量。
巧用数字记忆ATP的结构
【答案】
1．
2．直接能源物质
任务二、ATP与ADP可以相互转化
1．相互转化的过程及能量来源
2．转化的原因及特点
(1)原因：ATP分子中______________________很容易水解，也容易形成。
(2)特点：时刻不停地发生并且处于___________之中。
【答案】1．
2．(1) 远离A的那个高能磷酸键
(2)动态平衡
任务三、ATP的利用
1．ATP利用的实例
2．ATP是细胞内流通的能量“通货”
(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循环流通。
【答案】、1．

2．(1) ATP的水解 ATP的合成
(2)ATP分子
【探究案】
探究一：ATP是一种高能磷酸化合物
下图是ATP的组成，据图分析：
1．ATP的组成元素有哪些？含有几个磷酸基团？几个高能磷酸键？
2．ATP中的“A”、“T”和组成DNA中的 “A”、“T”含义相同吗？
3．ATP彻底水解会得到哪些成分？
4．ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？利用图示表示出其结构。
ATP和RNA在组成成分上有怎样的联系？

【答案】
1．提示 ATP的组成元素为C、H、O、N、P。含有3个磷酸基团。2个高能磷酸键。
2．提示 不同。ATP中的“A”指的是腺苷，包括腺嘌呤和核糖；“T”的含义是3。DNA中的“A”只是指腺嘌呤，“T”是指胸腺嘧啶。
3．提示 ATP彻底水解会得到腺嘌呤、核糖和磷酸。
4．提示 ATP去掉两个磷酸基团后形成的结构是腺嘌呤核糖核苷酸，图示如下：
是构成RNA的基本单位之一。
探究二：ATP和ADP的相互转化及ATP的利用
在活细胞中，右图中的循环过程永不停止地进行着。请运用所学知识，分析回答ATP和ADP循环中的有关问题：
1．ATP和ADP的相互转化过程：ATP的化学性质不稳定。在有关酶的催化作用下ATP分子中________的那个高能磷酸键容易断裂，于是远离A的那个P就脱离开来形成游离的_______ (磷酸)；同时，储存在这个高能磷酸键中的_______释放出来，ATP就转化成ADP。在有关酶的催化作用下，ADP可以接受_______，同时与一个游离的_______结合，重新形成ATP。
2．有人说ATP和ADP相互转化的过程是个可逆反应。这种说法合适吗？通过下面的分析来解答：
①从反应条件上看：ATP的分解是一种_______反应，催化该反应的酶A2属于_______酶；而ATP的合成是一种_______反应，催化该反应的酶A1属于_______酶。由酶的专一性可知，上述反应的条件是_______ (相同、不相同)的。
②从ATP合成与分解的场所上看：ATP合成的场所有细胞质基质、_______和_______；而ATP分解的场所有_______ (主动运输消耗的能量)、_______ (DNA复制和RNA合成所消耗的能量)等，因此，其合成与分解的场所_______。
③从能量上看：ATP水解的能量是储存在______________内的化学能，释放出来后供______________利用，不能再由Pi和ADP形成ATP而储存；而合成ATP的能量主要是_______中的化学能和_______，因此，反应中的能量流向是_______ (可逆、不可逆)的。
综上所述，ATP和ADP相互转化的过程_______ (是、不是)可逆反应。
3．在绿色植物的叶肉细胞内，与①相应的生理活动有哪些？
4．A1和A2分别起什么作用？二者相同吗？
【答案】
1．远离A Pi 能量 能量 Pi
2．① 水解 水解 合成 合成 不相同
② 线粒体 叶绿体 细胞膜 细胞核 不尽相同
③ 高能磷酸键 各项生命活动 有机物 太阳能 不可逆 不是
3．提示 光合作用和细胞呼吸。
4．提示 二者不相同。A1催化ATP的合成，是合成酶；A2催化ATP的水解，是水解酶。