1、第16课时 生命活动的直接能源ATP,第5章 细胞的能量代谢,目标导读 1.结合图51，简述ATP的利用。 2.分析P79ATP的结构式，了解ATP的结构特点。 3.结合图53，阐明ATP和ADP的相互转化关系。 重难点击 ATP和ADP的相互转化及其意义。,一、ATP的生理功能,三、 ATP的储能和放能过程,二、 ATP的分子简式,内容索引,达标检测,一、ATP的生理功能,细胞内的新陈代谢包括物质代谢和能量代谢，能量代谢离不开ATP的生理作用。阅读教材P78内容，回答下列问题。 1.向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴加葡萄糖溶液，肌肉不收缩；向同一块肌肉上滴加三磷酸腺苷(ATP)溶液，肌肉很快
2、就能发生明显的收缩，这说明直接给生命活动提供能量的是 。,ATP,2.完成下图，理解ATP的生理功能,糖类,脂肪,热能,水解,合成,收缩,分泌,传导,3.为什么说ATP是细胞内流通的“能量货币”？,答案 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是ATP直接提供的。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的“能量货币”。,答案,有关细胞能源物质的归纳,1.科学家研究发现，向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液，肌肉不收缩；向同一条肌肉上滴ATP溶液，肌肉很快就发生明显的收缩现象。这种现象说明了 A.葡萄糖是生物体生命活动的能源物质 B.ATP是生
3、物体生命活动的能源物质 C.葡萄糖是生物体生命活动的直接能源物质 D.ATP是生物体生命活动的直接能源物质,解析 题干所述现象表明葡萄糖不能直接供给生命活动能量而ATP可以，说明ATP是生物体生命活动的直接能源物质。,答案,解析,二、ATP的分子简式,ATP是生命活动的直接能源物质，这与它独特的分子结构有着密切关系。结合教材P79图52分析下面问题： 1.ATP是 的英文缩写，结构简式： 。 2.A代表 (由 和 组成)，T代表“3”，P代表 ，“”代表普通化学键，“”代表 ，该键水解时释放的能量高达 kJ/mol。所以ATP是一种 化合物。,三磷酸腺苷,APPP,腺苷,腺嘌呤,核糖,磷酸基,
4、高能磷酸键,30.54,高能磷酸,3.结构特点 (1)高能量：水解释放能量在20.92 kJ/mol以上的化合物称为高能化合物，在ATP酶的作用下，ATP水解释放的能量大约为 kJ/mol，而且ATP中含有 ，因此ATP被称为 。 (2)不稳定：在ATP酶的作用下，ATP分子中 的那个高能磷酸键很容易断裂，释放能量。ATP的水解通常就是指 的断裂。,30.54,磷酸基,高能磷酸化合物,远离A,高能磷酸键,4.如果ATP彻底水解，会得到哪些成分？,答案 ATP彻底水解会得到腺嘌呤、核糖和磷酸。,答案,5.ATP和RNA在组成成分上有怎样的联系？,答案 ATP去掉两个磷酸基后形成的结构就是腺嘌呤核
5、糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一。,6.ATP中的“A”、“T”和组成DNA中的“A”、“T”含义相同吗？,答案 不同。ATP中的“A”代表腺苷，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。,ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基。,小贴士,2.下图表示ATP的结构，其中表示高能磷酸键的是,解析 高能磷酸键位于磷酸基团之间，图中位置表示高能磷酸键。,答案,解析,A. B. C. D.,三、ATP的储能和放能过程,ATP为生命活动提供能量，离不开与ADP的相互转化。如图表示ATP和ADP的相互转化过程，请
6、阅读教材P7980内容，并结合该图分析：,1.ATP和ADP的转化过程 (1)ATP的化学性质不稳定。在ATP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，反应式：ATP ADP 能量。 (2)在ATP合成酶的催化作用下，ADP可以接受 ，同时与一个游离的 结合，重新形成ATP，反应式：ADP ATP。,远离A,Pi,能量,Pi,能量,Pi,Pi,能量,2.对ATP和ADP相互转化过程的分析 (1)从反应条件上看：ATP的分解是一种 反应，催化该反应的ATP酶属于 酶；而
7、生成ATP是一种 反应，催化该反应的酶属于 酶。由酶的专一性可知，上述反应的酶是 (相同、不相同)的。 (2)从反应场所上看：ATP合成的场所有胞质溶胶、 和 ；而ATP分解的场所有 (供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 。,水解,水解,合成,合成,不相同,线粒体,叶绿体,细胞膜,细胞核,不完全相同,(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；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。,高能磷酸
8、键,各项生命活动,有机物,太阳能,不可逆,不是,3.ADP合成ATP时所需要的能量来源 (1)动物、人和大多数微生物：来自细胞 作用时 分解释放的能量。 (2)绿色植物：来自 作用和 作用。,呼吸,有机物,呼吸,光合,ATP和ADP的相互转化过程可以概括为“物质是可逆的，能量是不可逆的，酶是不相同的，场所是不完全相同的”。,小贴士,ATP和ADP的相互转化归纳,3.关于“ATP ADPPi能量”的叙述中，正确的是 A.物质和能量都是可逆的 B.物质和能量都是不可逆的 C.物质可逆，能量不可逆 D.物质不可逆，能量可逆,答案,解析,解析 ATP与ADP相互转化的反应并不是可逆反应。我们不能单纯地
9、利用化学上的观点来判断该反应是否是可逆的，因为ATP与ADP在活细胞中永无休止地进行循环，该反应能够明确地表示二者在一定条件下的循环过程，所以该循环使ATP不会因能量的不断消耗而用尽，从而保证了生命活动的顺利进行。,学习小结,APPP,放 能,ADP+Pi,光合作用,吸 能,主 动 运 输,肌 肉 收 缩,达标检测,1.下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。 (1)ATP含有3个高能磷酸键，但是只有一个高能磷酸键会发生断裂( ) (2)ATP中的A不代表腺嘌呤，当再脱去两个磷酸基团后，形成的物质为RNA的基本单位之一( ) (3)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡( ) (
10、4)ATP在细胞内含量并不高，活细胞都能产生ATP，也都会消耗ATP( ) (5)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应( ),2,3,4,1,答案,5,2,3,4,1,2.30个腺苷和60个磷酸基最多能组成多少个ATP A.10个 B.20个 C.30个 D.40个,答案,解析,解析 每个ATP分子中含有三个磷酸基，因此60个磷酸基最多能组成20个ATP。,5,3.动物体细胞内ATP水解所释放的能量不可能用于 A.物质的吸收 B.物质的合成 C.有机物的氧化分解 D.肌肉收缩,答案,解析,解析 有机物的氧化分解释放能量。,2,3,4,1,5,2,3,4,1,4.下列关于ATP的说法中，不
11、正确的是 A.参与ATP组成的化学元素包括C、H、O、N、P B.衣藻和黑藻细胞产生ATP的场所是胞质溶胶、线粒体和叶绿体 C.ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能 D.ATP在植物、动物和微生物体内的来源相同,答案,5,解析,2,3,4,1,5,解析 衣藻和黑藻细胞都属于真核细胞，且能够进行光合作用，产生ATP的场所有胞质溶胶、叶绿体和线粒体。光合作用生成的ATP，能量来源于光能，呼吸作用生成的ATP，能量来源于化学能，ATP作为生命活动的直接能源物质，可以转化成光能、电能、机械能和化学能等各种形式的能。ATP在植物、动物和微生物体内的来源不同，都有呼吸作用，但植物
12、细胞中还有光合作用。,5.下面是ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图，据图完成下列问题：,答案,解析,2,3,4,1,5,(1)1分子ATP中含有_个高能磷酸键。,解析 ATP的结构简式为APPP，故1分子ATP中含有2个高能磷酸键。,2,(2)图中的a、b分别代表_、_。,答案,2,3,4,1,5,呼吸作用,光合作用,解析,解析 合成ATP时的能量来源，绿色植物来自于光合作用和呼吸作用的生理过程，动物和人则来自于进行呼吸作用时有机物的氧化分解。,(3)c指_。,答案,2,3,4,1,5,细胞的各项生命活动,解析,解析 ATP水解释放的能量用于细胞的各项生命活动。,(4)在动物肌细胞中
13、，进行反应时，能量来自_ _。,答案,2,3,4,1,5,储存在ATP中的高能磷酸,键中的化学能,解析,解析 反应为ATP的水解反应，释放的能量来自于储存在ATP中的高能磷酸键中的化学能。,(5)反应进行时所需要的酶一样吗？为什么？ _。,答案,2,3,4,1,5,不一样。因为和是两个不同的反应，而酶具有专一性,解析,解析 由于酶具有专一性，对于不同的反应，所需酶的种类也不同。,(6)进行反应时能量用于_，进行反应时能量用于_ _，由此可见能量是_，物质是_。,答案,2,3,4,1,5,合成ATP,各项生命,活动,不可逆转的,可逆的,解析,解析 反应为ATP的合成反应，其能量储存在ATP中。反应为ATP的水解反应，释放的能量用于生物体的各项生命活动。在ATP与ADP的相互转化中，物质是可逆的，但能量是不可逆转的。,
