第四章光合作用和細胞呼吸第四章光合作用和細胞呼吸第一節(jié)第一節(jié)ATP和酶和酶第第1課時生命活動的能量課時生命活動的能量“通貨通貨”ATP第四章光合作用和細胞呼吸第四章光合作用和細胞呼吸學習導航學習導航1簡述簡述ATP的化學組成、特點及轉(zhuǎn)化。的化學組成、特點及轉(zhuǎn)化。重點重點2.解釋解釋ATP在能量代謝中的作用。在能量代謝中的作用。重難點重難點第四章光合作用和細胞呼吸第四章光合作用和細胞呼吸一、閱讀教材一、閱讀教材P63第一段分析第一段分析ATP的結(jié)構及功能的結(jié)構及功能1中文名稱：中文名稱：_。2結(jié)構簡式：結(jié)構簡式：APPP，其中，其中A代表代表_，P代表代表_，T代表代表3，代表，代表_。腺嘌呤核苷三磷酸腺嘌呤核苷三磷酸腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷磷酸基團磷酸基團高能磷酸鍵高能磷酸鍵3結(jié)構特點結(jié)構特點(1)ATP是細胞內(nèi)的一種高能化合物，含有是細胞內(nèi)的一種高能化合物，含有2個個_，其中儲存大量能量。其中儲存大量能量。(2)ATP的化學性質(zhì)不穩(wěn)定，末端的高能磷酸鍵易水解斷裂，的化學性質(zhì)不穩(wěn)定，末端的高能磷酸鍵易水解斷裂，釋放出大量能量。釋放出大量能量。4功能：功能：直接給細胞生命活動提供能量；在能量的轉(zhuǎn)換中，直接給細胞生命活動提供能量；在能量的轉(zhuǎn)換中，也起著關鍵作用。也起著關鍵作用。高能磷酸鍵高能磷酸鍵巧記巧記ATP的結(jié)構特點的結(jié)構特點“一、二、三一、二、三”一個腺嘌呤核苷一個腺嘌呤核苷，二個高能磷酸鍵二個高能磷酸鍵，三個磷酸基團。三個磷酸基團。 ADPATP三、閱讀三、閱讀P64第一段和圖第一段和圖42分析分析ATP的利用的利用收縮收縮分裂和生長分裂和生長主動運輸主動運輸1判斷下列各小題說法是否正確判斷下列各小題說法是否正確(1)ATP是高能化合物，只含有是高能化合物，只含有3個高能磷酸鍵個高能磷酸鍵( )(2)細胞內(nèi)儲存有大量的細胞內(nèi)儲存有大量的ATP，為生命活動提供能量，為生命活動提供能量( )(3)細胞內(nèi)細胞內(nèi)ATP與與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應機制是生物界的共相互轉(zhuǎn)化的能量供應機制是生物界的共性性( )(4)細胞中的生命活動所需要的能量都是由細胞中的生命活動所需要的能量都是由ATP直接提供的直接提供的( )2填圖填圖ADPATP下面是下面是ATP和和ADP的結(jié)構圖，結(jié)合教材分析：的結(jié)構圖，結(jié)合教材分析：主題一主題一ATP的結(jié)構的結(jié)構1由圖由圖1分析：分析：(1)ATP的元素組成：的元素組成：_。(2)ATP符號含義：符號含義：A代表腺嘌呤核苷，代表腺嘌呤核苷，T代表代表 3 ，表示含有，表示含有3個磷酸基團，個磷酸基團，P代表磷酸基團，代表磷酸基團，“”代表代表_，“”代表高能磷酸鍵。代表高能磷酸鍵。(3)結(jié)構特點結(jié)構特點高能量：高能量：ATP是一種是一種_化合物。化合物。不穩(wěn)定：在有關酶的催化作用下，不穩(wěn)定：在有關酶的催化作用下，ATP分子中分子中_的的那個高能磷酸鍵很容易水解，釋放能量。那個高能磷酸鍵很容易水解，釋放能量。C、H、O、N、P普通化學鍵普通化學鍵高能磷酸高能磷酸遠離遠離A2由圖由圖2分析：分析：ADP由由_分子腺嘌呤、分子腺嘌呤、_分分子核糖和子核糖和_分子磷酸構成。分子磷酸構成。112ATP的結(jié)構的結(jié)構小組討論小組討論對比圖對比圖1和圖和圖2推知推知ATP與與ADP之間的關系是怎樣的？若之間的關系是怎樣的？若ATP去掉兩個磷酸基后形成的結(jié)構名稱是什么？去掉兩個磷酸基后形成的結(jié)構名稱是什么？提示：提示：ATP水解形成水解形成ADP和和Pi。腺嘌呤核糖核苷酸。腺嘌呤核糖核苷酸。1ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，下圖是是腺嘌呤核苷的衍生物，下圖是ATP的分子結(jié)構圖，的分子結(jié)構圖，下列有關敘述錯誤的是下列有關敘述錯誤的是 ()AATP分子的結(jié)構簡式可表示為分子的結(jié)構簡式可表示為APPPB組成組成ATP的化學元素是的化學元素是C、H、O、N、PC圖中虛線部分的名稱是腺嘌呤核苷圖中虛線部分的名稱是腺嘌呤核苷D圖中圖中處的化學鍵斷裂，處的化學鍵斷裂，ATP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為ADPD解析：解析：ATP的結(jié)構簡式表示為的結(jié)構簡式表示為APPP，A項正確；由圖項正確；由圖可知可知, ,ATP分子中含有分子中含有C、H、O、N、P五種元素五種元素，B項正確項正確;腺嘌呤核苷是由腺嘌呤和核糖連接而成的腺嘌呤核苷是由腺嘌呤和核糖連接而成的，圖中虛線部分為圖中虛線部分為腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷，C項正確；項正確；ATP水解時水解時，末端的高能磷酸鍵易末端的高能磷酸鍵易斷裂斷裂，即即處的化學鍵斷裂處的化學鍵斷裂，D項錯誤。項錯誤。2下圖表示下圖表示ATP的結(jié)構，其中表示高能磷酸鍵的是的結(jié)構，其中表示高能磷酸鍵的是()ABC D解析解析:高能磷酸鍵位于磷酸基團之間高能磷酸鍵位于磷酸基團之間, ,位于圖中位于圖中的位置。的位置。A易錯警示易錯警示ATP中的磷酸鍵中的磷酸鍵(1)ATP中有中有3個磷酸鍵個磷酸鍵，但是只有兩個是高能磷酸鍵但是只有兩個是高能磷酸鍵，與與A相相連的磷酸鍵是普通化學鍵。連的磷酸鍵是普通化學鍵。(2)水解自由能在水解自由能在20.92 kJ/mol以上的磷酸化合物稱為高能磷酸以上的磷酸化合物稱為高能磷酸化合物化合物，ATP中的每個高能磷酸鍵水解時釋放的能量高達中的每個高能磷酸鍵水解時釋放的能量高達30.54 kJ/mol，可見可見ATP是一種高能磷酸化合物。是一種高能磷酸化合物。主題二主題二ATP和和ADP的相互轉(zhuǎn)化的相互轉(zhuǎn)化ATP為生命活動提供能量離不開與為生命活動提供能量離不開與ADP的相互轉(zhuǎn)化。下圖表的相互轉(zhuǎn)化。下圖表示示ATP和和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程，請結(jié)合該圖分析：的相互轉(zhuǎn)化過程，請結(jié)合該圖分析：1ATP和和ADP的轉(zhuǎn)化過程：的轉(zhuǎn)化過程：ATP的化學性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關的化學性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關酶的催化作用下，酶的催化作用下，ATP分子中分子中_的那個的那個P就脫就脫離開來，形成游離的磷酸，同時，儲存在這個高能磷酸鍵中離開來，形成游離的磷酸，同時，儲存在這個高能磷酸鍵中的的_釋放出來，釋放出來，ATP就轉(zhuǎn)化成就轉(zhuǎn)化成ADP；在有關；在有關酶的催化作用下，酶的催化作用下，ADP可接受可接受_，同時與一，同時與一個游離的個游離的_結(jié)合，重新形成結(jié)合，重新形成ATP。2ADP合成合成ATP的能量來源的能量來源(1)動物、人、真菌和大多數(shù)細菌：動物、人、真菌和大多數(shù)細菌：_。(2)綠色植物：綠色植物：_和和_。末端末端能量能量能量能量Pi細胞呼吸細胞呼吸光合作用光合作用細胞呼吸細胞呼吸小組討論小組討論有人說有人說ATP和和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程是個可逆反應相互轉(zhuǎn)化的過程是個可逆反應，這種說法這種說法合適嗎？合適嗎？提示：提示：不合適。不合適。(1)從反應條件來看：從反應條件來看：ATP的分解屬水解反應的分解屬水解反應, ,催化該反應的酶屬水解酶。而催化該反應的酶屬水解酶。而ATP的合成是一種合成反應的合成是一種合成反應，催化該反應的酶屬合成酶。催化該反應的酶屬合成酶。(2)從反應場所上看：從反應場所上看：ATP合成的場所為細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體合成的場所為細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體；而和葉綠體；而ATP水解的場所較多。水解的場所較多。(3)從能量來源上看：從能量來源上看：ATP水解釋放的能量是儲存在遠離水解釋放的能量是儲存在遠離A的的高能磷酸鍵中的化學能；而合成高能磷酸鍵中的化學能；而合成ATP的能量主要來自光合作的能量主要來自光合作用和細胞呼吸。用和細胞呼吸。C解析：解析：ATP與與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應并不是可逆反應。但是我相互轉(zhuǎn)化的反應并不是可逆反應。但是我們不能單純地利用化學上的觀點來判斷該反應是否可逆?zhèn)儾荒軉渭兊乩没瘜W上的觀點來判斷該反應是否可逆，因因為為ATP與與ADP在活細胞中永無休止地循環(huán)進行在活細胞中永無休止地循環(huán)進行，該反應能夠該反應能夠明確地表示二者在一定條件下的循環(huán)過程明確地表示二者在一定條件下的循環(huán)過程，所以該循環(huán)使所以該循環(huán)使ATP不會因能量的不斷消耗而用盡不會因能量的不斷消耗而用盡，從而保證了生命活動的從而保證了生命活動的順利進行。順利進行。2ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)，據(jù)圖判斷有關敘述錯是生命活動的直接能源物質(zhì)，據(jù)圖判斷有關敘述錯誤的是誤的是()A黑藻細胞內(nèi)甲黑藻細胞內(nèi)甲ATP的過程不僅發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中的過程不僅發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中B乙中不含高能磷酸鍵，是乙中不含高能磷酸鍵，是RNA的基本組成單位之一的基本組成單位之一C丙中包括腺嘌呤和核糖，丁可用于某些脂質(zhì)的合成丙中包括腺嘌呤和核糖，丁可用于某些脂質(zhì)的合成DATP為生命活動提供能量需要經(jīng)過圖示的整個過程為生命活動提供能量需要經(jīng)過圖示的整個過程D解析：黑藻細胞內(nèi)由甲解析：黑藻細胞內(nèi)由甲ATP的過程為的過程為ADP合成合成ATP的過程的過程即即ATP的形成的形成，生物體合成生物體合成ATP的生理過程有光合作用和呼的生理過程有光合作用和呼吸作用吸作用，光合作用的場所為葉綠體光合作用的場所為葉綠體，有氧呼吸的主要場所為有氧呼吸的主要場所為線粒體；黑藻屬于真核生物線粒體；黑藻屬于真核生物，細胞中葉綠體和線粒體也可以細胞中葉綠體和線粒體也可以合成合成ATP，故故A正確；乙物質(zhì)為正確；乙物質(zhì)為ATP斷裂掉兩個高能磷酸鍵之斷裂掉兩個高能磷酸鍵之后形成的后形成的AMP即腺嘌呤核糖核苷酸即腺嘌呤核糖核苷酸，為為RNA的基本組成單位的基本組成單位之一之一，故故B正確；丙為腺苷正確；丙為腺苷“A”，其組成包括腺嘌呤和核糖其組成包括腺嘌呤和核糖，丁為磷酸是磷脂的組成成分之一丁為磷酸是磷脂的組成成分之一，故故C正確；正確；ATP轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為ADP時為生物體的各項生命活動提供能量時為生物體的各項生命活動提供能量，不須兩個高能磷不須兩個高能磷酸鍵都斷裂酸鍵都斷裂，故故D錯誤。錯誤。核心知識小結(jié)核心知識小結(jié)網(wǎng)絡構建網(wǎng)絡構建關鍵語句關鍵語句1ATP的結(jié)構簡式是的結(jié)構簡式是APPP，其中，其中“A”表示腺嘌呤核表示腺嘌呤核苷，苷，“P”代表磷酸基團，代表磷酸基團，“”代表高能磷酸鍵。代表高能磷酸鍵。2一個一個ATP分子中有分子中有1個腺嘌呤核苷，個腺嘌呤核苷，2個高能磷酸鍵，個高能磷酸鍵，3個個磷酸基團。磷酸基團。4合成合成ATP所需的能量可來源于光合作用和細胞呼吸。所需的能量可來源于光合作用和細胞呼吸。5ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)。是生命活動的直接能源物質(zhì)。