《細胞的能量“貨幣”ATP》細胞的能量供應和利用PPT
第一部分內容：必備知識·素養奠基
一、ATP是一種高能磷酸化合物
1.名稱:___________。
2.結構簡式:A-P～P～P。含義分別是:
3.ATP的結構特點:
(1)細胞內的一種高能磷酸化合物:1 molATP水解時釋放的能量高達______ kJ,屬于高能磷酸化合物。
(2)化學性質不穩定:末端磷酸基團有一種離開ATP而與其他分子結合的趨勢,也就是具有較高的_________。
4.功能:驅動細胞生命活動的直接能源物質。
二、ATP與ADP可以相互轉化
1.相互轉化的反應式:______________________
2.相互轉化的特點:
(1)ATP和ADP的相互轉化_________地發生,且處于__________之中。
(2)ATP和ADP相互轉化的能量供應機制,體現了生物界的_______。
3.ATP合成的能量來源:
(1)動物、人、真菌和大多數細菌:呼吸作用中____________釋放的能量。
(2)綠色植物:呼吸作用釋放的能量和_____。
三、ATP的利用
1.ATP是細胞內流通的能量“貨幣”:
(1)吸能反應一般與ATP_____的反應相聯系。
(2)放能反應一般與ATP的_____相聯系。
(3)能量通過____在吸能反應和放能反應之間流通。
2.ATP的利用:
判斷下列說法的正誤:
(1)ATP水解釋放的能量可用于細胞吸收某些物質。( )
(2)糖類和ATP均可以為生命活動直接提供能量。( )
提示:糖類是主要的能源物質,但不能直接為生命活動提供能量。
(3)在某些生物體內,ATP中活躍的化學能可以轉變為光能或電能。( )
(4)消化道內淀粉的水解需要消耗ATP。( )
提示:細胞內的生化反應需要ATP參與,消化道內食物的消化不需要ATP參與。
【激疑】
螢火蟲發光過程中能量的形式是如何變化的?
提示:ATP中活躍的化學能轉變成光能。
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細胞的能量貨幣ATPPPT，第二部分內容：關鍵能力·素養形成
知識點一 ATP的結構和功能
1.ATP的結構:
2.ATP的利用:
3.生物體內的能源物質:
(1)能源物質:糖類、脂肪、蛋白質、ATP。
(2)主要能源物質:糖類。
(3)儲能物質:脂肪、淀粉(植物細胞)、糖原(動物細胞)。
(4)主要儲能物質:脂肪。
(5)直接能源物質:ATP。
(6)最終能量來源:太陽能。
【思考·討論】
細胞中的各種有機物都是由各種元素組成的。(生命觀念)
(1)根據ATP的結構,可推斷ATP的組成元素有哪些?
提示:C、H、O、N、P。
(2)和ATP的組成元素相同的物質有哪些?(試舉2例)
提示:磷脂、核酸。
【素養案例】
如圖為ATP分子的結構式,ATP分子的結構簡式可以表示為A—P～P～P。下列說法不正確的是( )
A.生命活動所需的能量通常來自化學鍵④
B.在結構簡式中的A對應結構式中的①和②,表示腺苷
C.斷裂化學鍵③形成的化合物之一是組成DNA的單體
D.ATP分子中含有的元素有C、H、O、N、P
【解題導引】(1)明確特殊化學鍵及其特點:末端的特殊化學鍵容易斷裂與形成。
(2)區分兩種核酸和五碳糖的差別:核糖核苷酸含有核糖,脫氧核苷酸含有脫氧核糖。
【解析】選C。圖中③④都是一種特殊的化學鍵,但通常是末端的化學鍵斷裂釋放能量供生命活動所需,A正確;A由腺嘌呤和核糖組成,表示腺苷,B正確;斷裂化學鍵③形成的化合物之一是組成RNA的單體,C錯誤;ATP分子中含有C、H、O、N、P,D正確。
【素養·探究】——母題追問
(1)生命觀念——結構與功能觀
根據ATP的結構分析,為什么末端的磷酸基團容易脫離ATP?
提示:兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷而相互排斥。
(2)科學思維——分析與比較
根據ATP的結構簡式與腺嘌呤核糖核苷酸比較,有哪些不同?
提示:ATP比腺嘌呤核糖核苷酸多出2個特殊化學鍵和磷酸基團。
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知識點二 ATP與ADP的相互轉化
1.ATP與ADP的相互轉化——圖解:
2.ATP與ADP的相互轉化——表解:
【思考·討論】
經測定,ATP在人體內的含量極少,但一個成年人在靜止的狀態下,24 h內約需要40 kg的ATP提供能量,細胞是如何保持ATP含量相對穩定的?(科學思維)
提示:依賴ATP與ADP之間的快速轉化,保持細胞內ATP含量相對穩定。
【素養案例】
細胞內的能量供應機制如圖所示,下列說法中錯誤的是( )
A.圖中X代表的是ATP
B.ATP與ADP之間可以相互轉化
C.酶Ⅰ和酶Ⅱ是同一種酶
D.ATP與ADP相互轉化的能量供應機制是生物界的統一性
【解題導引】
(1)圖示中物質及酶的名稱:X表示ATP,酶Ⅰ表示ATP合成酶,酶Ⅱ表示ATP水解酶。
(2)能量的來源與去路:ATP合成時,能量可來自光合作用吸收的光能、呼吸作用釋放的化學能;ATP分解時,釋放的能量可轉化為光能、化學能。
【解析】選C。由圖示箭頭方向可知,物質X應表示ATP,A正確;圖中體現了ATP與ADP之間的相互轉化,B正確;酶具有專一性,酶Ⅰ催化ATP的合成,酶Ⅱ催化ATP的分解,故二者為不同的酶,C錯誤;ATP與ADP相互轉化的能量供應機制是生物界的統一性,D正確。
【誤區警示】 ATP的合成與分解不是可逆反應
(1)ATP的合成與分解所需要的酶不同,反應場所不同。
(2)ATP水解釋放的能量和合成ATP的能量不同。
所以ATP的合成與分解在物質上是可逆的,能量上是不可逆的。
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