ATP(第五章第二节)导学案

第五章第2节细胞的能量“通货”—ATP

【学习目标】

1.知识目标

简述ATP的化学组成和特点

2.能力目标

（1）写出ATP分子的结构简式

（2）能分析ATP和ADP的相互转化的过程

（3）解释ATP在能量代谢中的作用

3.情感目标

完成“思考与讨论”，认同ATP是细胞的能量通货

【重点难点】

1.重点：

（1）简述ATP的化学组成和特点

（2）写出ATP分子的结构简式

（3）能分析ATP和ADP的相互转化的过程

2.难点：

（1）能分析ATP和ADP的相互转化的过程

（2）解释ATP在能量代谢中的作用

【自主预习】

一、ATP的结构和功能

１.结构：ATP是的英文名称的简称，其结构简式是，其中A 代表，有个，P代表，有个，～代表，有个，ATP分子中大量的化学能储存在中。

２.功能：ATP是细胞内一种化合物，为细胞生命活动提供能量。

二、ATP和ADP的相互转化

１.在有关酶的催化下，ATP分子中远离的高能磷酸键很容易水解，并释放能量。

２.在有关酶的催化下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的结合，重新形成ATP。

３.ATP和ADP的相互转化的能量供应机制，是生物界的，ADP转化为ATP时所需的能量，对于动物、人、真菌和大多数细菌来说来自于，对于绿色植物来说，还可以来自于。

三、ATP的利用

１.ATP可用于细胞的、各种反应，还可以用于生物发光、发电、肌肉收缩、神经冲动的传导等生命活动。

２.细胞内的吸能反应和放能反应分别与、相联系，也就是说，能量通过在吸能和放能之间流通。

【问题导学】

1.科学研究发现：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，肌肉很快就能发生明显的收缩。这说明了什么？

总结生命活动的各种能源物质：

___________是细胞的主要能源物质，_____________是细胞内良好的储能物质，__________是生命系统中能量的最终源头，_________是细胞生命活动的的直接能量来源

2. ATP的结构与功能

（1）写出ATP（三磷酸腺苷）的分子结构简式，然后填写下表。并思考其与RNA分子的关系。

全称 结构简式

符号含义

A 代表 ；由 和 组成 P 代表 ；～代表 。 T 代表 ； D 代表 ； 高能磷酸键数 个 个

（2）问题讨论：ATP 分子的结构怎样与其功能相适应？

资料：肌肉收缩的直接能源物质是ATP 。人体在安静状态时，肌肉内ATP 含量只能供肌肉收缩1～2s 所需的能量。 一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg 的ATP 分解释放能量，供运动所需。ATP 在细胞内形成后不到1分钟的时间就要发生转化，一个成年人在静止状态下，24小时内竟有40kg 的ATP 发生转化。 据资料可知生物体内细胞的ATP 含量很 ，但生物体对ATP 的需求量很 。生物体是如何解决这一矛盾的呢？ 。

（A TP 中__________________________（哪个）高能磷酸键，在一定条件下容易水解生成 和_________________，放出的能量，直接用于各项生命活动。ADP 可以迅速与磷酸结合，吸收能量形成高能磷酸键，使ADP 转变成A TP 。）

3.ATP 和ADP 的相互转化

（1）观察课本P89图5—6后分析回答：

ADP 转化成ATP 所需的能量从哪里来？写出ATP 形成过程的反应式。

（2）ATP 与ADP 的相互转化反应式：黑板展示：各个小组派代表展示ATP 与ADP 的相互转化反应式

ATP ＋ ＋ （注意条件）

（3）ATP 和ADP 的相互转化是可逆反应吗？为什么？

ATP 合成（反应式从右至左） ATP 分解（反应式从左至右）

场所 包括细胞内所有需要 进行生命

活动的结构，几乎在活细胞的各个角

落，都可以进行ATP 的水解供能，从

而为生命活动的正常进行提供保障。

条件

由 酶催化 由 酶催化 “能量” 合成ATP 的能量主要来自有机物分解 释放的 和光合作用中吸收的 。 ATP 水解释放的能量是储存在ATP 中的化学能

结论：ATP 与ADP 的相互转化________可逆，_______不可逆。

在化学性质上，ATP 比葡萄糖更适合直接供能。ATP 分子很不稳定，很容易水解也很容易合成，ATP 与ADP 的相互迅速转化，伴随着能量的迅速传递，可以及时地为生命活动供能。而葡萄糖等稳定的化合物的分解和形成都相对缓慢一些。

4.ATP 的利用

（1）讨论：结合课本P90图，讨论ATP 有哪些用途。

（2）ATP 水解时放出的能量可直接用于_________、_________和__________等生命活动。

（3）ATP 作为直接能源物质，水解后释放出的能量，可以转化成各种形式的能量，直接为各种生命活动提供动力，如转变为：________（用于合成代谢）、___________（用于肌肉收缩）、____________（用于物质的主动运输）、____________（生物电、生物发光）、____________（用于维持体温）等。

水解酶 合成酶

【典型例题】

例1. 一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（）。

A.1，2，2

B.1，2，1

C.1，3，2

D.2，3，1

答案：C

例2. 下列有关ATP的叙述中，不正确的是（）。

A．生物体内ATP与ADP之间相互转化所需要的酶不同

B．ATP中A代表的是腺嘌呤

C．在酶的催化作用下ATP中远离A的那个高能磷酸键很容易水解

D．ATP中含有的元素是C、H、O、N、P

答案选B。

【拓展训练】

1．ATP中大量的化学能储存在（）

A．腺苷内部 B．腺苷与磷酸基团之间

C．磷酸基团之间 D．磷酸基团内部

2．下列有关“①ATP→ADP＋Pi＋能量”、“②ADP＋Pi＋能量→ATP”的反应的叙述中，不正确的是（）。

A．①、②反应过程分别表示能量的释放利用和储存过程

B．所有生物体内的②过程所需要的能量都来自呼吸作用

C．①和②在活细胞中永无休止地循环进行保证了生命活动的顺利进行

D．①反应中的“能量”一般不能用于推动②反应的进行

【归纳小结】

请尝试以知识框架或概念图的方式概括本节主要内容。

【巩固练习】

A 级

1．下列化合物中，能作为细胞内能量“通货”的是（）

A.磷酸肌酸

B.ATP

C.ADP

D.葡萄糖

2．生物体的储能物质、主要能源物质、直接能源物质依次是（）

A.脂肪、糖类和ATP

B.脂肪、蛋白质和ATP

C.脂肪、糖类和ADP

D.糖类、脂肪和ATP

3．ATP的结构式可以简写为（）

A．A-P-P～P B．A-P～P～P

C．A～P～P-P D．A～P～P～P

4. ADP转化为ATP需要（）

A．pi、酶、腺苷和能量 B．Pi、能量

C．能量、腺苷和酶 D．Pi、能量和酶

B 级

5．在“ATP ADP＋Pi＋能量”的反应式中，下列说法正确的是（）

A.物质和能量都是不可逆的，酶相同

B.物质和能量都是不可逆的，酶不同

C.物质可逆，能量不可逆的，酶不同

D.能量是不可逆的，物质是不可逆的，没相同

6．高等植物体内产生ATP的生理过程有（）