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1、2022年高考生物總復習 第8講 細胞的能量通貨—ATP學案 新人教版必修1
【預習目標】
1.識記ATP的化學組成、特點及分子簡式。
2.理解ATP的形成途徑。
【基礎知識回顧】
一、ATP的結構、功能及利用
1.結構:ATP的中文名稱是 ;結構簡式為 ;1個ATP分子中含1個 ,2個 ,3個磷酸基團。
2.功能:供給生命活動的 物質。
3.利用:參考教材P90圖5~7,掌握消耗ATP的生理過程:細胞的主動運輸、胞吞(吐)、生物
2、發(fā)電及神經傳導、發(fā)光、肌肉收縮及吸能反應。
二、ATP與ADP的相互轉化
1.ATP分子中 的那個高能磷酸鍵很容易水解,也易重新生成。
2.轉化的反應式:ADP+Pi+能量 ATP
3.ADP轉化為ATP所需能量來源
(1)動物、人、真菌、大多數(shù)細菌:來自細胞進行 時有機物分解所釋放能量。
(2)綠色植物:除依賴 所釋放能量外,在 內進行 時,ADP轉化為ATP還利用了 能。
4.真核細胞合成ATP的場所有
3、 。
思考:ATP是唯一的高能化合物嗎?
答案:不是。在肌肉或其他興奮性組織(如腦和神經)中還有一種高能磷酸化合物——磷酸肌酸,是高能磷酸基的暫時貯存形式。磷酸肌酸水解時,比ATP釋放的能量多些。
【自我檢測】
1、下列有關ATP的敘述,正確的是( )
A.線粒體是藍藻細胞產生ATP的主要場所
B.光合作用產物中的化學能全部來自ATP
C.ATP分子由1個腺嘌呤和3個磷酸基團組成
D.細胞連續(xù)分裂時,伴隨著ATP與ADP的相互轉化
2、ATP是細胞內直接的能源物質,可通過多種途徑產生,如圖所示。以下說法正確的是( )
A.a過程和b過程
4、都有[H]的生成
B.a過程和b過程都要在細胞器中進行
C.O2由紅細胞進入肝臟細胞的線粒體使肝臟細胞內的ADP含量迅速下降
D.①、②在物質和能量上都可成為互逆反應
3、下列有關ATP的敘述,正確的是( )
①人長時間劇烈運動時,骨骼肌細胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時相等
②若細胞內Na+濃度偏高,為維持Na+濃度的穩(wěn)定,細胞消耗ATP的量增加
③人在寒冷時,腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多,細胞產生ATP的量增加
④人在饑餓時,細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡
A ①② B ②③ C ③④ D ①④
4、下面關于ATP的敘述,錯誤的是(
5、 )
A 細胞質和細胞核中都有ATP的分布
B ATP合成所需的能量由磷酸提供
C ATP可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸
D 正常細胞中ATP與ADP的比值在一定范圍內變化
學案8 細胞的能量通貨——ATP
課內探究案
【學習目標】
掌握ATP的結構
掌握ATP在能量代謝中的作用
【課內探究,精講點撥】
【探究點一】三磷酸腺苷(ATP)的分子結構
【例1】下列關于ATP的敘述,錯誤的是( )
A.ATP中含有C、H、O、N、P元素
B.活細胞中ATP與ADP之間的相互轉化時刻發(fā)生
C.ATP含有一個在一定條件下很容易水解和重新生成的
6、化學鍵
D.動植物形成ATP的途徑分別是呼吸作用和光合作用
【歸納提升】
1、 ATP的結構簡式: 。其中A代表 ,T代表 ,P表示磷酸。所以稱之為 。
2、ATP的特點:(1)含有2種磷酸鍵,普通磷酸鍵( 個)、高能磷酸鍵( 個)
(2) 高能磷酸鍵易斷裂和重新生成。
7、
8、
9、 【評價練習】1、在下列四種化合物的化學組成中,與圓圈中“A”所對應的名稱相符合的是( )
①表示腺苷 ②表示腺嘌呤核糖核苷酸 ③表示腺嘌呤脫氧核苷酸 ④表示腺嘌呤
A.①②
10、 B.②③ C.①④ D.③④
【探究點二】ATP與ADP的相互轉化
【例2】 下列關于人體細胞內ATP的敘述,正確的是( )
A.人體細胞內貯存大量的ATP,供生命活動需要
B.ATP與ADP的相互轉化中,物質可逆能量可逆
C.ATP只能在線粒體中生成
D.ATP中含有一個在一定條件下容易水解和重新生成的化學鍵
【歸納提升】(1)ATP與ADP的相互轉化圖解
(2)圖示信息:
①ATP的形成需滿足4個條件: 。
②酶1是合成酶,酶2是水解酶,不是同一種酶;能量1指光能或有機物
11、分解釋放的化學能,能量2是ATP中遠離腺苷的那個高能磷酸鍵水解釋放的化學能。
③ADP、Pi、ATP三種物質可反復循環(huán)利用,故上述轉化過程中物質是可逆的,能量不可逆,整個反應是不可逆的。
提醒:合成ATP的過程中有水生成。
(3)ATP在細胞內存在的特點
①量少;②普遍存在;③易再生,轉化迅速。
(4)ATP的形成途徑
總結:生物體內產生ATP的途徑有 ,場所有 ,但植物不見光部位如根部細胞和動物細胞一樣,途徑只有
12、 ,場所只有 。
【評價練習】2、關于葉肉細胞在光照條件下產生ATP的描述,正確的是( )
A.無氧條件下,光合作用是細胞內ATP的唯一來源
B.有氧條件下,線粒體、葉綠體和細胞質基質都能產生ATP
C.線粒體和葉綠體合成ATP都依賴氧
D.細胞質中消耗的ATP均來源于線粒體和葉綠體
【當堂檢測】
1、下列有關ATP結構與功能的敘述中,正確的是 ( )
A.ATP分子脫去了兩個磷酸基以后的剩余部分就成為DNA的基本組成單位中的一種
B.ATP與ADP的轉化過程是可逆反應
C.ATP稱為高
13、能化合物,是因為第三個磷酸基和第二個磷酸基很容易從ATP脫離釋放能量
D.催化ATP與ADP相互轉化的酶不同
2、反應式“ADP+Pi+能量 ATP”是在所有活細胞中均發(fā)生的反應,下列與反應式中“能量”相關的敘述正確的是( )
A.向右反應需要的能量可以來自細胞內蛋白質的合成過程所釋放的能量
B.向右反應需要的能量可以來自糖類等有機物的氧化分解
C.向左反應釋放的能量可以用于葉綠體中H2O的分解或CO2固定
D.向左反應釋放的能量可以用于人體對所有營養(yǎng)成分的吸收
3、下列生理過程中,不需要消耗ATP的是( )
A.核糖體上合成血紅蛋白 B
14、.在肺泡表面進行氣體交換
C.小腸吸收氨基酸 D.神經沖動在中樞傳導
4、下列對ATP的敘述中,錯誤的是 ( )
A.ATP可以水解為一個核苷酸分子和兩個磷酸分子
B.它的分子中含有兩個高能磷酸鍵
C.細胞質中有ATP的分布,細胞核中無ATP的分布
D.正常細胞中的ATP與ADP的比值在一定范圍內變化,并處于動態(tài)平衡之中
學案8 細胞的能量通貨——ATP
課后拓展案
1、下列對生物體內ATP的敘述中,錯誤的是( )
A.ATP中的能量可以來源于光能、化學能,也可以轉化為光能和化學能
B.人在饑餓時,細胞中ATP與ADP的含量難以
15、達到動態(tài)平衡
C.在有氧和無氧的條件下,細胞質基質都能形成ATP
D.細胞內各種形式的能量轉換都是以ATP為中心環(huán)節(jié)的
2、下列有關ATP的敘述不正確的是( )
A.人體內成熟的紅細胞中沒有線粒體,不能產生ATP
B.ATP中的能量可以來源于光能、化學能,也可以轉化為光能和化學能
C.在有氧與無氧的條件下,細胞質基質都能形成ATP
D.ATP中的“A”與構成DNA、RNA中的堿基“A”表示不同物質
3、關于植物細胞中ATP的敘述正確的是( )
A.ATP在植物細胞中普遍存在,但含量很少
B.當ATP減少時,可由ADP在不依賴其他物質的條件下直接形
16、成
C.ATP含有三個高能磷酸鍵
D.ATP轉變成ADP的過程是可逆的
4.生產者細胞中的葉綠體可產生ATP,同時生產者、消費者、分解者細胞中的線粒體及細胞質基質也能產生ATP。在一個處于生長期的森林生態(tài)系統(tǒng)中,下列判斷正確的是( )
A.生產者葉綠體產生的ATP多于生產者、消費者和分解者的線粒體、細胞質基質產生的ATP之和
B.消費者的各細胞中線粒體產生的ATP都多于細胞質基質產生的ATP
C.所有的分解者都可通過線粒體產生的ATP供能
D.生產者葉綠體產生的ATP與其線粒體和細胞質基質中產生的ATP之和相等
5.下列細胞器中,既合成ATP,又消耗ATP的是(
17、 )
A.高爾基體 B.核糖體 C.葉綠體 D.線粒體
答案8 細胞的能量通貨——ATP
課前探究案
【基礎知識回顧】
一、ATP的結構、功能及利用
1.三磷酸腺苷 A-P~P~P 普通磷酸鍵 高能磷酸鍵
2.直接能源
二、ATP與ADP的相互轉化
1.遠離腺苷 3. (1)呼吸作用 (2)呼吸作用 葉綠體 光合作用 光
4.細胞質基質、線粒體、葉綠體
【自我檢測】
1、D 解析:藍藻細胞沒有線粒體,產生ATP的場所在細胞質基質。
2、A 解析:在動物、綠色植物和人細
18、胞的呼吸過程中,都有[H]的生成;光合作用的光反應階段產生[H],A正確。動物、植物和人的無氧呼吸過程在細胞質基質中進行,B錯誤。細胞內ADP和ATP含量不多,它們之間相互轉化并保持動態(tài)平衡,C錯誤。ATP形成過程中的能量來自光合作用和呼吸作用,而ATP分解釋放的能量用于生物體的各項生命活動,故在能量上①、②之間不可逆,D錯誤。
3、B 解析:人在安靜時只進行有氧呼吸,在劇烈運動時骨骼肌細胞可進行無氧呼吸來獲得部分能量。要維持?濃度的穩(wěn)定,就得將多余的運輸出細胞,而的運輸是耗能的主動運輸過程。腎上腺素和甲狀腺激素都能促進物質的分解代謝,可釋放更多的熱量來維持寒冷時體溫的相對恒定,同時ATP的
19、產生量會增加。人不管在什么狀態(tài)下,細胞中的ATP和ADP含量總是要維持動態(tài)平衡狀態(tài)的,否則最終導致能量供應出現(xiàn)問題而影響正常生命活動的進行,在饑餓時可通過分解釋放體內糖類等有機物的能量來維持兩者的含量相對平衡。
4、 B
課內探究案
【探究點一】三磷酸腺苷(ATP)的分子結構
【例1】D.解析:ATP分子中含有C、H、O、N、P元素;ATP在細胞中的含量很低,但轉化速度很快。植物的葉肉細胞等形成ATP的途徑有呼吸作用和光合作用,而植物的非綠色部位如根形成ATP的途徑只有呼吸作用。動物形成ATP只有呼吸作用。
【歸納提升】
1、A-P~P~P 腺苷 3 三磷酸腺
20、苷
2、(1) 1 2 (2)遠離腺苷的那個
【評價練習】1 C
【探究點二】ATP與ADP的相互轉化
【例2】D.解析:ATP雖是生物體各項生命活動的直接能源,但其在細胞中的含量卻很少。當由于生命活動的需要使細胞中ATP減少時,可由細胞內的ADP和Pi接受能量而迅速形成,從而維持了細胞內穩(wěn)定的供能環(huán)境。在人體內,ADP轉換成ATP時所需要的能量來自呼吸作用,而有氧呼吸的第一階段和無氧呼吸都在細胞質基質中進行,也可產生少量ATP。在ATP分子結構中,遠離A的“~”在一定條件下既容易水解釋放能量,又容易重新形成儲存能量。
【歸納提升】
(2)①
21、能量、磷酸、ADP、酶
(4)呼吸作用和光合作用 細胞質基質、線粒體、葉綠體 呼吸作用 細胞質基質、線粒體
【評價練習】
2、B.
【當堂檢測】
1、D
2、B
3、B 解析:在肺泡表面進行氣體交換時,氣體進出細胞的方式是自由擴散,不需要消耗能量。
4、C
課后拓展案
1、B 解析:人在饑餓狀態(tài)下,細胞中ATP與ADP的含量仍處于動態(tài)平衡
2、A
3、A
4、A 解析:處于生長期的森林生態(tài)系統(tǒng),同化作用大于異化作用,光合作用積累的能量多于細胞呼吸散失的能量與流向消費者、分解者的能量之和,表現(xiàn)出生長現(xiàn)象。消費者有的細胞無線粒體,只進行無氧呼吸。分解者有真核生物,也有原核生物,原核生物無線粒體。
5、C