1、1基础自主学习核心互动探究第第2节细胞的能量节细胞的能量“货币货币”ATP内容标准要求内容标准要求核心素养对接核心素养对接学业质量水平学业质量水平1.简述简述ATP的化学组成和特点。的化学组成和特点。2.简述简述ATP和和ADP的相互转化。的相互转化。3.解释解释ATP在能量代谢中的作在能量代谢中的作用。用。1.生命观念生命观念结构与功能观：认同结构与功能观：认同ATP的结构与功能相适应。的结构与功能相适应。水平一水平一2.科学思维科学思维分析与综合：分析与综合：ATP与与ADP之间的相互转化；理解之间的相互转化；理解ATP是是驱动细胞生命活动的直接能源物质。驱动细胞生命活动的直接能源物质。水
2、平二水平二2基础自主学习核心互动探究ATP分子的结构及特点分子的结构及特点研读教材研读教材梳理探究梳理探究知识梳理知识梳理1.ATP的分子结构的分子结构磷酸基团磷酸基团核糖核糖3基础自主学习核心互动探究2.ATP的名称与简式的名称与简式APPP结构组成：可以用结构组成：可以用“1 1、1 1、2 2、3”3”来总结，来总结，1 1个腺苷通过个腺苷通过1 1个普通个普通磷酸键和磷酸键和2 2个特殊的化学键与个特殊的化学键与3 3个个磷酸基团结合而成磷酸基团结合而成三磷酸腺苷三磷酸腺苷腺苷腺苷磷酸基团磷酸基团特殊的化学键特殊的化学键4基础自主学习核心互动探究典例典例1 下列关于下列关于ATP的叙述
3、中，错误的是的叙述中，错误的是()A.ATP分子中含有三个特殊化学键分子中含有三个特殊化学键B.正常细胞中正常细胞中ATP与与ADP的比值在一定范围内变化的比值在一定范围内变化C.ATP分子水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸分子水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸D.ATP中的中的“A”与构成与构成DNA、RNA中的碱基中的碱基“A”表示的不是同一种物质表示的不是同一种物质5基础自主学习核心互动探究解析解析ATP分子是由一个腺苷和三个磷酸基团构成的，它含有一个普通磷酸键和分子是由一个腺苷和三个磷酸基团构成的，它含有一个普通磷酸键和两个特殊化学键，水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷
4、酸，两个特殊化学键，水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸，A错误，错误，C正确正确；细胞中；细胞中ATP的含量不多，但能不断地合成和水解，从而保证细胞中稳定的供能的含量不多，但能不断地合成和水解，从而保证细胞中稳定的供能环境，环境，B正确；正确；ATP分子中的分子中的“A”代表腺苷，而代表腺苷，而DNA、RNA中的碱基中的碱基“A”表示腺嘌表示腺嘌呤，呤，D正确。正确。答案答案A6基础自主学习核心互动探究联想质疑联想质疑ATP的分子结构的分子结构7基础自主学习核心互动探究1.ATP中含有的能量是什么能？主要储存在哪些部位？中含有的能量是什么能？主要储存在哪些部位？提示：提示：化学能；特殊的
5、化学键。化学能；特殊的化学键。2.20个腺苷和个腺苷和60个磷酸最多可以组成多少个个磷酸最多可以组成多少个ATP？这些？这些ATP分子中所含的特殊的化分子中所含的特殊的化学键有多少个？学键有多少个？提示：提示：20；40。8基础自主学习核心互动探究ATP与与ADP的相互转化及利用的相互转化及利用知识梳理知识梳理一、一、ATP与与ADP的相互转化的相互转化1.ATP与与ADP转化的实质：转化的实质：ATP中能量的储存与释放主要通过末端磷酸基团的结中能量的储存与释放主要通过末端磷酸基团的结合和脱离来实现。合和脱离来实现。9基础自主学习核心互动探究2.转化的过程转化的过程10基础自主学习核心互动探究
6、(1)ATP水解产物：水解产物：_和无机磷酸和无机磷酸(Pi)，同时释放出，同时释放出_。二磷酸腺苷二磷酸腺苷(ADP)(2)转化的反应式：转化的反应式：_。(3)细胞内细胞内ATP含量与转化特点含量与转化特点含量含量_但转化迅速，细胞内但转化迅速，细胞内ATP含量总处于含量总处于_的状态，从而保证的状态，从而保证了能量的了能量的_。能量能量很少很少动态平衡动态平衡持续供应持续供应11基础自主学习核心互动探究(4)合成合成ATP所需所需 能量的来源能量的来源 ：所有活细胞均可通过细胞呼吸释放的能量合成所有活细胞均可通过细胞呼吸释放的能量合成ATP人、动物、真菌、大多数细菌：来自细胞进行人、动物
7、、真菌、大多数细菌：来自细胞进行_时有机物分解所释时有机物分解所释放的能量。放的能量。绿色植物：除来自绿色植物：除来自_所释放的能量，还可以来自所释放的能量，还可以来自_。呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用光能光能12基础自主学习核心互动探究二、二、ATP的生理功能的生理功能1.细胞中绝大多数消耗能量的生命活动是由细胞中绝大多数消耗能量的生命活动是由_直接供能。直接供能。2.功能举例功能举例ATP13基础自主学习核心互动探究素养提升素养提升生命观念生命观念ATP与与ADP的相互转化与利用的相互转化与利用如图为如图为ATP与与ADP的相互转化示意图，请回答下列问题：的相互转化示意图，请回答下列问题
8、：14基础自主学习核心互动探究(1)图中的酶图中的酶1和酶和酶2相同吗？相同吗？提示提示不相同。酶不相同。酶1催化催化ATP的合成，是一种合成反应，属于合成酶；酶的合成，是一种合成反应，属于合成酶；酶2催催化化ATP的水解，是一种水解反应，属于水解酶。的水解，是一种水解反应，属于水解酶。(2)ATP发生水解和合成反应时能量的变化是否相同？发生水解和合成反应时能量的变化是否相同？ 提示提示不相同。能量的变化是：不相同。能量的变化是：ATP发生水解时释放能量，合成发生水解时释放能量，合成ATP时储存时储存能量。能量。15基础自主学习核心互动探究(3)ATP是细胞的能量是细胞的能量“通货通货”，为什
9、么还说细胞的主要能源物质是糖类？它们有，为什么还说细胞的主要能源物质是糖类？它们有何内在联系？何内在联系？提示提示糖类是主要的能源物质，但糖类氧化分解时所释放的能量需转移到糖类是主要的能源物质，但糖类氧化分解时所释放的能量需转移到ATP中中，方可被用于各种耗能反应，事实上，细胞中，方可被用于各种耗能反应，事实上，细胞中ATP形成时所需能量正是源于多种形成时所需能量正是源于多种生化反应所释放的能量。生化反应所释放的能量。16基础自主学习核心互动探究(4)生物体的各种生命活动都需要能量，因此生物体内储存着很多的生物体的各种生命活动都需要能量，因此生物体内储存着很多的ATP，这种说，这种说法是否正确
10、？为什么？法是否正确？为什么？ 提示提示不正确。生物体活细胞中不正确。生物体活细胞中ATP和和ADP在不停地相互转化，这既可避免一时在不停地相互转化，这既可避免一时用不尽的能量白白流失掉，又保证了及时供应生命活动所需的能量，因此生物体用不尽的能量白白流失掉，又保证了及时供应生命活动所需的能量，因此生物体内并没有储存较多的内并没有储存较多的ATP。17基础自主学习核心互动探究典例典例2 如图表示如图表示ATP与与ADP之间的转化图，下列分析错误的是之间的转化图，下列分析错误的是()A.A为为ATP，B为为ADPB.能量能量1和能量和能量2来源不同来源不同C.酶酶1和酶和酶2是同一种酶是同一种酶D
11、.C1和和C2是同一种物质是同一种物质18基础自主学习核心互动探究解析解析在水解酶的作用下，在水解酶的作用下，ATP远离腺苷远离腺苷A的那个磷酸基团脱离形成磷酸，同时的那个磷酸基团脱离形成磷酸，同时储存的能量释放出来，储存的能量释放出来，ATP转化成转化成ADP; 在另一种酶的催化作用下，在另一种酶的催化作用下，ADP可以吸收可以吸收能量，与磷酸结合形成能量，与磷酸结合形成ATP。分析图示可知，。分析图示可知，A为为ATP，B为为ADP，C1、C2都为磷都为磷酸。酸。答案答案C19基础自主学习核心互动探究【一题多变】【一题多变】(1)从两个相邻磷酸基团之间特殊化学键的稳定性方面分析，为什么从两
12、个相邻磷酸基团之间特殊化学键的稳定性方面分析，为什么ATP与与ADP间间能迅速地相互转化？能迅速地相互转化？提示提示因为末端磷酸基团稳定性较低，当因为末端磷酸基团稳定性较低，当ATP在在ATP酶的作用下水解时，脱离下酶的作用下水解时，脱离下来的磷酸基团使能量与其他分子结合，从而使之发生变化，容易合成也容易水解来的磷酸基团使能量与其他分子结合，从而使之发生变化，容易合成也容易水解。(2)如果图中的变化发生于人体的骨骼肌，能量如果图中的变化发生于人体的骨骼肌，能量2来自哪里？能量来自哪里？能量1又用于哪些过程又用于哪些过程？提示提示能量能量2来自呼吸作用，能量来自呼吸作用，能量1用于骨骼肌的收缩及
13、其他一些吸能反应。用于骨骼肌的收缩及其他一些吸能反应。20基础自主学习核心互动探究联想质疑联想质疑在剧烈运动时，每小时约要消耗在剧烈运动时，每小时约要消耗30 kg ATP，但，但ATP在细胞内含量很少，转化速在细胞内含量很少，转化速度很快！度很快！21基础自主学习核心互动探究萤火虫的发光，电鳗的放电都伴随着萤火虫的发光，电鳗的放电都伴随着ATP和和ADP的转化。的转化。22基础自主学习核心互动探究ATP与与ADP的相互转化。的相互转化。23基础自主学习核心互动探究ADP转化成转化成ATP时能量的主要来源时能量的主要来源24基础自主学习核心互动探究课堂小结课堂小结ADP光合光合25本节内容结束
