课件29张PPT。第2节 细胞的能量“通货”
——ATP 用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取两等份分别装入两支试管中,各加入少量水使之混合,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约过15分钟后荧光消失。AB这个实验能说明什么问题 ?生物的生命活动ATP能量储存 释放能量可以直接进行？能源物质≈储存有大量的
能量，但不能
被直接利用糖类、脂肪
等有机物储存的能量相
对来说少，但
能被直接利用ATP银烛秋光冷画屏
轻罗小扇扑流萤
天街夜色凉如水
卧看牵牛织女星
——杜牧《七夕》 1．简述ATP的化学组成和特点。
2．写出ATP的结构简式。
3．解释ATP在能量代谢中的作用。A—P～P～P一、ATP的结构“一二三”巧记ATP结构：1个腺苷，2个高能磷酸键，3个磷酸基团。A-P～P ～PATP ATP是高能磷酸化合物。高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54 kJ/mol。 ATP在生物体内的含量较低。对于人来说，体内的ATP只能满足人体进行3秒钟的运动。【点拨】
（1）不能认为ATP中的A表示腺嘌呤，A表示的是腺苷。
（2）不能认为腺苷是RNA的基本组成单位之一，由腺苷和一分子磷酸基团连接形成的腺嘌呤核糖核苷酸才是RNA的基本组成单位之一。【例1】下列关于ATP分子的叙述正确的是( )
A.A表示的是腺嘌呤
B.ATP分子中含有C、H、O、N、P 5种元素
C.T表示胸腺嘧啶，因而ATP的结构与核苷酸很相似
D.1 mol ATP水解，能释放出30.54 kJ的能量，这些能量贮存在2个高能磷酸键中B【解题关键】解答本题的关键是：①明确ATP分子结构简式中各字母的含义及ATP的元素组成；②明确高能磷酸键中所贮存的能量值为30.54 kJ/mol。【解析】根据ATP分子的结构简式可知，A表示的是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，故A项错误；ATP分子中含有C、H、O、N、P5种元素，故B项正确；T表示的不是胸腺嘧啶而是指三，故C项错误；ATP分子中有2个高能磷酸键，只有远离腺苷的那个易断裂、易形成，故ATP水解时释放出的能量应是贮存在1个高能磷酸键中的能量，D项错误。二、ATP和ADP可以相互转化ATPADP + Pi+能量1.转化过程2.ADP转化成ATP时所需能量的主要来源动物和人等绿色植物能量呼
吸
作
用呼
吸
作
用光
合
作
用ADP +Pi+ATP 酶动物、人等:通过呼吸作用分解有机物释放的能量绿色植物:呼吸作用和光合作用合作探究：ATP与ADP的相互转化可以看成是化学上的可逆反应吗？为什么？请试着从多个方面来说明。【例2】ATP是细胞中的能量通货，下列关于ATP的叙述中不正确的是( )
A.人在饥饿时，ATP可水解为1个腺苷和3个磷酸基团
B.ATP中的“A”与ATP彻底水解后生成的“A”表示不同物质
C.ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能
D.1个ATP分子脱去2个磷酸基团可用于形成RNA的原料A【解析】ATP只有2个高能磷酸键，一般可水解产生1个腺嘌呤核糖核苷酸和2个磷酸基团，不会产生3个磷酸基团；光合作用和细胞呼吸都产生ATP，ATP中的能量能转化为光能和化学能；1个ATP分子脱去2个磷酸基团后即腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料。【解题关键】本题主要考查ATP的结构组成及功能，解答本题从以下三个方面突破：①ATP的组成成分；
②ATP的结构简式及各字母代表的含义；
③ATP是吸能反应和放能反应的纽带。 三、ATP的利用ATPATP机械能（如肌细胞收缩）渗透能（如主动运输）电能（如电鳗放电）光能（如萤火虫发光）转
化
为葡萄糖+果糖→蔗糖酶化学能（如蛋白质合成）四、理解ATP是细胞的能量“通货”（直接能源）1.需(吸)能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量。
2.放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中。不要因为ATP是直接能源物质就认为细胞中的ATP含量很高。ATP全称：三磷酸腺苷结构简式： A-P～P～P形成途径：与ADP相互转化：利用：各种形式的能量光合作用呼吸作用ATP ADP+Pi+能量酶I酶II1.ATP中大量化学能储存在( )
A．腺苷内 B．磷酸基团内
C．腺苷与磷酸基团连接键内 D．高能磷酸键内 D2.ATP 之所以作为能量的直接来源，是因为（ ）
A.ATP 在细胞内数量很多
B.ATP 中的高能磷酸键很稳定
C.ATP 中的高能磷酸键储存的能量多且很不稳定
D.ATP 是生物体内惟一可以储存能量的化合物 C3.高等植物体内产生ATP的生理过程有（????? ）
A.呼吸作用、渗透作用
B.呼吸作用、蒸腾作用
C.光合作用、呼吸作用
D.光合作用、主动运输C4.对于反应式：ATP ADP+Pi+能量，以下提法正确的是（ ）
A.物质是可逆的，能量是不可逆的
B.物质和能量都是可逆的
C.物质和能量都是不可逆的
D.物质是不可逆的，能量是可逆的酶酶A5.ATP和ADP的相互转化可表示为：
请结合所学知识，回答下列问题：
（1）ATP的中文名称是____，结构简式为___，简式中的A代表___，P代表_______，3个ATP含有_______个高能磷酸键。（2）上述反应中的酶Ⅰ和酶Ⅱ__（填“相同”“不同”）。
（3）在植物细胞内，形成ATP的生理过程有___作用和_____作用；在动物细胞内，形成ATP的生理过程为___作用。【解析】（1）ATP是三磷酸腺苷，结构简式为A—P～P～P，A代表腺苷，P代表磷酸基团，每个ATP中含有2个高能磷酸键，所以3个ATP中含有6个高能磷酸键。
（2）ATP与ADP可以相互转化，但不是可逆反应，因为两者中酶不同。
（3）植物中产生ATP的过程为光合作用和呼吸作用，动物中只有呼吸作用产生ATP。
答案:（1）三磷酸腺苷 A—P～P～P 腺苷 磷酸基团 6 （2）不同 （3）光合 呼吸 呼吸如果你希望成功，那么就要以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。第五章第二节 细胞内的能量“通货”—ATP
【大成目标】（目标解读及课堂组织2分钟）
1、通过阅读、资料分析、小组讨论等方式，说出ATP的结构及生理功能，解释ATP与ADP的相互转化以及ATP的形成途径，探讨ATP在能量代谢中的作用；（重、难点）
2、在资料分析、小组讨论中，培养语言表达能力以及查阅资料、共享信息的能力。
【使用说明】
1、精读课本第88-90页，用红笔做好疑难标记；
2、小组合作学习，按质按量完成导学案；
3、建议1课时。
1、ATP的全称： 三磷酸腺苷 。ATP结构简式：A—P～P～P ，其中，A代表 腺苷
（由腺嘌呤和 核糖 结合而成），P代表 磷酸基团 ，“～”代表 高能磷酸键 。
ATP是细胞内的一种 高能磷酸 化合物。
2、ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化下，ATP分子中远离A的那个高能磷酸键容易水解，于是远离A的那个P就脱离下来，形成游离的 Pi（磷酸） ，同时，储存在这个 高能磷酸键 中的能量释放出来，ATP就转化成 ADP（二磷酸腺苷 的英文名称缩写）在相关酶的催化下，ADP可以接受 能量 ，同时与一个 游离的Pi 结合，重新形成ATP。
3、ATP和ADP相互转化的反应式：ATPADP＋Pi＋能量。
对人和动物来说，ADP转化成ATP所需能量，来自 呼吸 作用，对绿色植物来说，ADP转化成ATP所需能量，来自 呼吸作用 和 光合作用 。
4、细胞中的吸能反应总是和 ATP水解 相联系；放能反应总是和 ATP的合成 相联系。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“通货”。
2、ATP和ADP的结构
项目
ATP
ADP
全称
三磷酸腺苷
二磷酸腺苷
结构简式
A—P~P~P
A—P~P
符号含义
A代表 腺苷 ；P代表 磷酸基团 ；
~代表 高能磷酸键 。
T代表 三 ；
D代表 二 ；
高能磷酸键数
2个
1个
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（ C ）。
A、1，2，2 B、1，2，1 C、1，3，2 D、2，3，1
例2．ATP中大量化学能储存在( D )
A、腺苷内 B．磷酸基团内 C．腺苷与磷酸基团连接键内 D．高能磷酸键内
3、ATP和ADP可以相互转化
思考：生物体内ATP的含量很少需要却很多，生物体是如何解决这一矛盾的呢？
结论：通过ATP和ADP的 相互转化 。
探究：ATP和ADP的相互转化是可逆反应吗？
(1)、ATP与ADP的相互转换（反应式）：ATPADP＋Pi＋能量。
(2)、ATP与ADP的相互转换的比较
比较项目
ATP合成
ATP分解
酶
合成酶
水解酶
场所
细胞质基质、线粒体和叶绿体
细胞内所有需要能量的进行生命活动的结构
能量来源
化学能和太阳能
储存在高能磷酸键中的化学能
结论： ATP和ADP的相互转化在 物质 上可逆，在 能量 上不可逆。
例3．ATP转化为 ADP 可表示如下：式中X代表( D )
A、H2O B、[H] C、P D、Pi
例4．关于动物细胞中ATP的正确叙述（ A ）
A、ATP在动物体细胞中普遍存在，但含量不多
B、当它过分减少时，可由ADP在不依赖其他物质条件下直接形成
C、它含有三个高能磷酸键
D、ATP转变为ADP的反应是可逆的
4、ATP的利用
ATP作为直接能源物质，水解后可用于各种生命活动，如转变为：化学能 （用于合成代谢）、 机械能 （用于肌肉收缩）、 渗透能 （用于物质的主动运输）、电能（生物电、生物发光）、 热能 （用于维持体温）等。
【A级】
1．荧火虫发光所用的能量直接来自( D )
A、葡萄糖 B、磷酸肌酸 C、脂肪 D、ATP
【B级】
2．下列生命现象中不伴有ATP消耗的是( B )
A．神经冲动的传导 B．含羞草受到刺激小叶合拢
C．葡萄糖在小肠中被吸收 D．根尖生长点细胞有丝分裂
3．对“ATPADP＋Pi＋能量”的叙述中，正确的一项是( B )
A．反应向左进行和向右进行时所需的酶都是一样的
B．反应向右进行时释放能量，向左进行时储存能量
C．整个反应是一个动态平衡的过程
D．植物细胞和动物细胞发生这个反应的生理过程都一样
【C级】
4.三磷酸腺苷中任何高能磷酸键水解后均可放能 30.54kJ/mol ，那么， 1molATP 中所有磷酸键储存的化学能为（ D ）
A ． 34.54mol B ． 61.08mol C ． 91.6mol D ．介于 61.08mol 与 91.6mol
5．在活细胞中，右图中循环过程永不停止地进行着。请运用所学知识，分析回答ATP和ADP循环中的有关问题：
(1)ATP作为生物体生命活动的 直接能源 物质，其分子结构简式为 A—P～P～P ，在②过程中，是由于 远离腺苷的高能磷酸 键的断裂而释放出能量。
(2)在绿色植物细胞内，与①相应的生理活动主要是在细胞内的 细胞质基质 、 线粒体 、 叶绿体 中进行。
(3)A1和A2分别起什么作用？二者相同吗？
A1起催化作用，催化ATP的合成，是合成酶；
A2起催化作用，催化ATP的水解，是水解酶。二者不相同。
(4)①中能量El的来源有哪些？②中能量E2的去向有哪些？
①植物细胞中能量E1来自于光合作用过程中利用的光能和呼吸作用中糖类等有机物分解释放的能量，动物细胞中的能量E1来自于呼吸作用中糖类等有机物分解释放的能量以及其他一些高能磷酸化合物的分解。
②中能量E2的去向是转化为其他各种形式的能量，用于生物的各项生命活动，主要有化学能、机械能、电能、渗透能等。
课堂小结：
ATP具有高能磷酸键
ATP和ADP的相互转化 ATP ADP+Pi+能量
ATP的利用：用于各项生命活动
题目：第五章 细胞的能量供应和利用
第二节 细胞的能量“通货”-----ATP
［学习目标］1．ATP的化学组成和特点
2．ATP的分子简式
3．ATP在能量代谢中的作用
［学习重点］1．ATP化学组成的特点及其在能量中的作用
2．ATP与ADP相互转化
［学习难点］ATP与ADP相互转化、
［方法点拨］合作探究、自主归纳。
［知识链接］联系光合作用和呼吸作用以及相关细胞器
［自主探究］
知识点一：ATP分子中具有高能磷酸键
【阅读】教材P88完成课后练习1
【思考与交流】
1. ATP的化学组成和特点及ATP的分子简式
2、为什么说ATP是高能磷酸化合物
【我的疑问】
________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
【体验成功】
1．荧火虫发光所用的能量直接来自ATP
A、葡萄糖 B、磷酸肌酸 C、脂肪 D、ATP
2．下列生命现象中不伴有ATP消耗的是
A．神经冲动的传导 B．含羞草受到刺激小叶合拢
C．葡萄糖在小肠中被吸收 D．根尖生长点细胞有丝分裂
3．ATP转化为 ADP 可表示如下：式中X代表
A、H2O B、[H] C、P D、Pi
4．关于动物细胞中ATP的正确叙述
A、ATP在动物体细胞中普遍存在，但含量不多
B、当它过分减少时，可由ADP在不依赖其他物质条件下直接形成
C、它含有三个高能磷酸键
D、ATP转变为ADP的反应是可逆的
知识点二：ATP和ADP可以相互转化
【阅读】教材P88—P89的内容
【思考与交流】
1. ATP与ADP是如何转化的？转化能量的来源？
【我的疑问】
________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
【体验成功】
5．以下是对生物体ATP的有关叙述，其中正确的一项是
A、ATP与ADP的相互转化，在活细胞中其循环是永无休止的
B、ATP与ADP是同一种物质的两种形态
C、生物体内的ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应
D、ATP与ADP的相互转化，使生物体内的各项化学反应能在常温常压下快速而又顺利地进行
6． 精子在长途跋涉寻找卵细胞的过程中，与反应式ATPADP＋Pi＋能量有关的叙述中，错误的是
Ａ、在整个过程中，反应式只向右进行不向左进行
Ｂ、在整个过程中，反应式既向右进行也向左进行
Ｃ、反应向左进行和向右进行时的酶不同
Ｄ、反应向左进行和向右进行的能量不同
知识点三：ATP的利用
【阅读】教材P89—P90的内容
【思考与交流】
1.细胞中的那些生命活动需要ATP提供能量
【我的疑问】
________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
【体验成功】
7．1997年诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗．博耶和英国的约翰．沃克，以表彰他们在研究三磷酸腺苷如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。“三磷酸腺苷”简称“腺三磷”，又叫ATP，是腺嘌呤的衍生物，含有三个相连的磷酸基，末端两个磷酸键分解时伴随有较大内能量变化，是生物体内能量转化的中心物质。回答下列问题：
⑴ATP的分子简式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，其中A代表＿＿＿，T代表＿＿＿，P代表＿＿＿＿＿，＿＿＿＿代表高能磷酸键。
⑵写出ADP和ATP相互转变的反应式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
⑶在动物细胞中，ADP转变成ATP的能量主要来自＿＿＿＿作用，通常需要分解＿＿＿＿＿＿＿，消耗＿＿＿＿气；对于植物来说，ADP转变成ATP的能量还可来自＿＿＿＿＿作用。在生物体内，ATP水解成ADP时，释放的能量直接用于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
高中生物 第五章 第2节 细胞的能量课后作业 新人教版必修1
A级：
1．两分子ATP中，含有的高能磷酸键数和磷酸基数分别是 （ ）
A．6和6 B．4和6 C．6和4 D．4和4
2．关于ATP ADP+Pi+能量的反应式叙述中，不正确的是 （ ）
A．上述过程存在能量的释放和贮存
B．生物体内ADP转变成ATP所需的能量均来自呼吸作用
C．这一反应无休止地在活细胞中进行
D．这一过程保证了生命活动的顺利进行
3．ATP分子在细胞内能够释放能量和贮存能量，从结构上看，其原因是 （ ）
A．腺苷很容易吸收能量和释放能量
B．第二个磷酸根很容易从ATP上脱离和结合
C．第三个磷酸根很容易从ATP上脱离，使ATP转变为ADP
D．ADP可以迅速与磷酸根结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使ADP转变成ATP
4．合成ATP需要的条件是 （ ）
A．ADP和能量 B．酶和能量 C．Pi、酶和能量 D．ADP、Pi、酶和能量
5．1分子葡萄糖所含能量是1分子ATP水解成ADP所释放能量的大约 （ ）
A．19倍 B．40倍 C．94倍 D．40%
6．下列能使ADP含量增加的是 （ ）
A．萎蔫的菜叶放在清水中 B．葡萄糖+果糖 蔗糖
C．水分从叶片气孔中散发 D．甘油吸收进入小肠绒毛内毛细淋巴管中
7．ATP与葡萄糖相比有明显不同的特点是 （ ）
①储存化学能多②储存化学能少③稳定的化学能④活跃的化学能
A．①③ B．②③ C．②④ D．①④
B级：
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。这说明( )
A.葡萄糖是能源物质 B.ATP是能源物质
C.葡萄糖是直接能源物质 D.ATP是直接能源物质
2.下列关于ATP的说法中，正确的是( )
A.ATP在植物体内与动物体内的形成途径相同
B.ATP不能储存能量，只能作为生命活动的直接能源物质
C.ATP与ADP的相互转化过程时刻发生，处于动态平衡之中
D.ATP中的能量可来源于光能、热能，也可以转化为光能、热能
3.人的骨骼肌细胞中ATP的含量只能维持剧烈运动3 s以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中，肌细胞中ATP的相对含量随时间变化如图所示。据图回答下列问题：
(1)a→b的变化过程，ATP被水解，释放的能量用于________________。
(2)b→c过程中，ATP含量增加，说明________________________________加强，释放更多的能量，供ADP合成ATP，补充消耗的ATP。
(3)从整个曲线看，肌细胞中ATP的含量不会下降为零，说明________________
________________________________。
高中生物 第五章 第二节 细胞的能量“通货”—ATP导学案 新人教版必修1
【使用说明】
1.依据学习目标，认真研读教材P88-90，结合导学案中的问题提示，进行预习。
2.将预习时有疑问的或不能解决的用红笔标记，在课堂上认真学习，课后及时纠错反思。
【学习目标】
1．简述ATP的化学组成和特点。
2．写出ATP的分子简式。
3．解释ATP在能量代谢中的作用。
【重点和难点】
1. ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
2. ATP与ADP的相互转化。
【自主学习】
一、ATP的结构及特点
1．中文名称：__________。
2．结构简式：__________，其中A代表__________，P代表__________，～代表__________。
3．特点
(1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有2个__________，__________储存大量能量。
(2)ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，__________的高能磷酸键易水解，释放出大量能量。
二、ATP和ADP可以相互转化
1．相互转化过程
(1)释放能量：ATP__________＋Pi＋能量。
(2)储存能量：ADP＋Pi＋能量__________。
(3)相互转化特点：时刻不停地发生，并且处于__________之中。
2. 形成ATP的能量来源
(1)动物、人、真菌和大多数细菌：__________。
(2)绿色植物：__________和__________。
三、ATP的利用
1．ATP是生命活动的直接能源物质
(1)原因：细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由__________。
(2)实例：用于主动运输、__________收缩、细胞内__________反应和大脑思考等生命活动。
2．ATP是细胞内流通的能量“通货”
(1)吸能反应一般与__________的反应相联系，由ATP水解提供能量，如蛋白质的合成。
(2)放能反应一般与__________相联系，释放的能量储存在ATP中，如葡萄糖的氧化分解。
(3)细胞中各种形式的能量转换都以__________为中心环节。
【合作探究】
探究一：在生物体内，有哪些物质是能源物质？他们能够直接供能吗？如何验证？
探究二：ATP、ADP在结构上与RNA有相似性吗？
用表示腺嘌呤，用表示核糖，用表示磷酸，分别画出ATP、ADP及腺嘌呤核糖核苷酸的结构简图，比较它们的相似性。
探究三：在动物、人、真菌和大多数细菌细胞和植物细胞中，ＡＴＰ合成的能量来源有什么不同？
结论：
探究五：ＡＴＰ提供的能量都用在哪些生命活动中了，请举例说明。
【当堂检测】
1．ATP的组成是（? ）
A．一个腺苷，两个磷酸基团? ?B．两个腺苷，两个磷酸基团
C．三个腺苷，一个磷酸基团?? D．一个腺苷，三个磷酸基团
2.在ＡＴＰ中，大量的化学能贮存在( )
Ａ．腺苷与磷酸之间 Ｂ．磷酸基内部 Ｃ．腺苷内部 Ｄ．磷酸基之间
3.下列哪些过程会使细胞中ADP的含量增加的是：( )
①原尿中的葡萄糖进入血液的肾小管上皮细胞 ②血红蛋白变为氧合血红蛋白
③甘油进入红细胞 ④K+、Na+进入小肠绒毛上皮细胞
A． ①④ B．②④ C．②③ D．①③
4．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
【课后拓展】
查阅资料：在动物和人体细胞内，除了ATP外，还有其他的高能磷酸化合物吗？如果有它们有何作用？
