生物必修1《分子与细胞》第一节 ATP是细胞内的“能量通货”评课课件ppt

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自主预习一、ATP的结构
二、ATP和ADP的相互转化
三、ATP-ADP循环
ATP是细胞中普遍使用的能量 载体 ,在细胞内能量 转换　和利用中起着关键作用。ATP所含能量不多,便于流通使用,所以又有细胞中的“　能量通货　”之称。 
什么是吸能反应和放能反应?提示:需要吸收能量的反应过程,叫吸能反应。需要释放能量的反应过程,叫放能反应。
预习检测1.判断题。(1)ATP是吸能反应和放能反应的纽带。(　　)(2)萤火虫发光是一个由化学能转化为光能的过程。(　　)(3)ATP中的A代表腺嘌呤,T代表三个,~代表高能磷酸键,P代表磷酸基团。(　　)(4)ADP失去一个磷酸基团之后,可用于DNA的合成。(　　)(5)ATP中的高能磷酸键只存在于磷酸基团和磷酸基团之间。(　　)
(6)糖类是主要的能源物质,ATP是直接能源物质。(　　)(7)ATP水解所产生的能量用于放能反应。(　　)(8)ATP在细胞中含量较多,因此可以作为源源不断的能源。(　　)
2.(2022年浙江选考)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高能磷酸键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:腺苷三磷酸(ATP)由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成,A项错误。ATP分子的结构式可以简写成A—P~P~P,磷酸基团与磷酸基团相连接的化学键是高能磷酸键,而连接腺苷与磷酸基团的不是高能磷酸键,B项错误。ATP在水解酶的作用下水解,ADP和磷酸在合成酶的作用下吸收能量合成ATP,C项错误。吸能反应一般与ATP的水解相联系,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项正确。
一 ATP的结构与功能
重难归纳1.ATP的结构
(1)结构简式:A—P~P~P。
(2)字母含义:ATP是腺苷三磷酸的英文缩写,A表示腺苷,T表示3个,P表示磷酸基团,“~”表示高能磷酸键,“—”表示普通磷酸键。(3)结构特点:远离腺苷的高能磷酸键很容易水解和重新形成,ATP分子中大量的能量以高能磷酸键的形式储存起来。2.ATP的功能水解释放能量,为生命活动直接供能,是细胞内的直接能源物质。
ATP分子的构成可以有哪些描述方式?提示:①1个ATP分子由1个腺嘌呤、1个核糖和3个磷酸基团构成。②1个ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团构成。③1个ATP分子由1个AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)和2个磷酸基团结合形成(或描述为ATP脱去两个磷酸基团就成为RNA的基本组成单位之一)。④1个ATP分子由1个ADP(腺苷二磷酸)和1个磷酸基团结合形成。
典例剖析下图为ATP的结构示意图,下列有关叙述正确的是(　　)A.ATP的组成元素为C、H、O和PB.物质①是腺苷C.核糖体中含有物质②D.ADP中含有两个结构③答案:C
解析:ATP的组成元素为C、H、O、N、P,A项错误。腺嘌呤和核糖组成腺苷,图中①表示腺嘌呤,B项错误。核糖体的主要成分是RNA和蛋白质,RNA中含有②核糖,C项正确。ADP中含有1个③高能磷酸键,D项错误。
学以致用右图为ATP的分子结构图,A、B、C表示相应的结构,①②表示化学键。下列叙述正确的是(　　) A.A表示腺嘌呤,B表示腺苷B.化学键①与化学键②断开时所释放的能量不同C.化学键②的形成所需的能量都来自化学能D.化学键②中能量的释放往往与吸能反应相关联
解析:A表示腺苷,B表示腺嘌呤核糖核苷酸,A项错误。化学键①与化学键②均为高能磷酸键,断开时所释放的能量相同,B项错误。②的形成所需的能量可来自化学能,如细胞呼吸,也可来自光能,如光合作用,C项错误。化学键②中能量的释放通常与吸能反应相关联,D项正确。
二 ATP与ADP相互转化
重难归纳1.ATP-ADP循环图解
2.ATP与ADP之间转化的生理意义(1)ATP在细胞内的含量很少,但ATP-ADP循环速度很快,使得细胞内ATP的含量能够维持在相对稳定的水平,从而确保生物体的生命活动能及时得到能量的供应,保证新陈代谢的顺利进行。(2)ATP水解释放的能量是生物体维持生命活动所需能量的直接来源。如细胞分裂、根对矿质元素的吸收、细胞内物质的合成、肌肉收缩、腺体分泌、神经细胞活动和生物发电等生命活动所需能量都来自ATP的水解。
ATP与ADP的相互转化是可逆反应吗?提示:不是可逆反应。ATP与ADP相互转化的过程中,物质是可逆的,能量是不可逆的,或者说物质是可以循环利用的,能量是不能循环的。
典例剖析下图表示生物细胞内的重要反应,A、B代表化学结构或物质,Ⅰ、Ⅱ代表反应过程。下列叙述正确的是(　　)A.A表示腺苷三磷酸,含有三个高能磷酸键B.B表示腺苷,由腺嘌呤和脱氧核糖组成C.Ⅱ过程释放的能量用于一切生命活动D.Ⅰ和Ⅱ不是可逆反应,物质可逆,能量不可逆答案:D
解析:A表示腺苷三磷酸,含有两个高能磷酸键,A项错误。B表示腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,B项错误。Ⅱ过程释放的能量用于各种生命活动,并非是所有,少数生命活动所需能量由其他高能磷酸化合物提供,C项错误。Ⅰ和Ⅱ反应过程由于酶和能量来源不同,故不是可逆反应,物质可逆,能量不可逆,D项正确。
解析:反应式由左至右,酶为ATP水解酶,反应式由右至左,酶为ATP合成酶,两种酶的种类不同,A项正确。ATP合成所需能量来自放能反应,ATP水解所产生的能量用于吸能反应,B项正确。高能磷酸键形成和断裂的部位相同,均为远离腺苷的那个高能磷酸键,C项错误。ATP与ADP相互转化的生理意义不同,ATP水解释放的能量用于各种生命活动,D项正确。
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.脂肪C.葡萄糖　　D.ATP答案:D
2.下列叙述正确的是(　　)A.葡萄糖是细胞内最重要的能源物质B.纤维素是细胞内最重要的储能物质C.光合作用是植物细胞中最重要的放能反应D.糖的氧化是动物细胞中最重要的吸能反应答案:A解析:葡萄糖是细胞内最重要的能源物质,A项正确。细胞内最重要的储能物质一般是油脂,B项错误。光合作用是植物细胞中最重要的吸能反应,糖的氧化是动物细胞中最重要的放能反应,C、D两项错误。
3.下列关于图1和图2的说法,错误的是(　　)
A.图1方框中的结构称为腺苷B.图2反应向右进行时,图1中的c键水解并释放能量C.细胞中ATP-ADP循环速度很快D.ATP广泛分布在细胞核、线粒体、叶绿体等结构中,但含量很低答案:A
解析:腺嘌呤和核糖组成腺苷,方框中的结构称为腺嘌呤核糖核苷酸。
4.下图是ATP-ADP循环图解,其中①和②表示过程。下列叙述正确的是(　　)
A.植物细胞在光照条件下,过程①只发生在线粒体中B.人体细胞中,过程①所需的能量来自淀粉的氧化分解C.生物体内各种吸能反应所需的能量均来自过程②D.在睡眠或运动状态下,人体细胞中的过程①和②均能达到平衡答案:D
解析:题图为ATP-ADP的循环图解,其中①表示ATP的合成过程,该过程往往伴随着放能反应;②表示ATP的水解过程,该过程往往伴随着吸能反应。植物在光照条件下,其ATP的合成即过程①能发生在细胞溶胶、线粒体、叶绿体中,A项错误。人体细胞中合成ATP,过程①所需的能量主要来自葡萄糖的氧化分解,B项错误。生物体内有些吸能反应所需的能量来自光能或其他高能磷酸化合物,C项错误。在睡眠或运动状态下,人体细胞中的过程①和②均能达到平衡,D项正确。
5.ATP是腺嘌呤核苷的衍生物,下图是ATP的分子结构图,请据图回答下列问题。
(1)ATP分子中含有的五碳糖为　　　　　　,组成ATP的化学元素有　　　　　　　。 (2)图中虚线部分的名称是　　　　　　　　。 (3)图中①是指　　　　　　　　。远离A的①结构水解后,ATP就转化成　　　　　　　　　。 
答案:(1)核糖　C、H、O、N、P(2)腺苷(3)高能磷酸键　ADP和磷酸