人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP学案设计

这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP学案设计，共6页。学案主要包含了学习目标，学习重难点，预习新知，易错提示，巩固训练等内容，欢迎下载使用。

【学习目标】
1.结合ATP的结构图，分析其特点，认同ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，形成结构决定功能的生命观念。
2.分析ATP和ADP相互转化过程，认同ATP和ADP相互转化机制是生物界普遍存在的能量供应机制，生物界具有统一性。
3.举例说明生物体各项生命活动都需要消耗ATP,结合ATP为主动运输供能示意图，解释ATP为生命活动供能的机理，认同ATP是细胞内流通的能量“货币”。
【学习重难点】
ATP与ADP之间的相互转化机制
ATP在细胞代谢中的作用
【预习新知】
ATP是一种高能磷酸化合物
请仔细阅读教材第86页，完成下面的问题。
1．ATP的名称与简式
(1)中文名称：__________。
(2)结构简式：__________。
2．功能
ATP是细胞内的一种________化合物，是细胞生命活动的________物质。
ATP与ADP可以相互转化
1．转化过程
(1)ATP转化为ADP
①ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的 磷酸基团 与其他分子结合，从而使后者发生变化，ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物 (腺苷二磷酸)，脱离下来的磷酸基团如果未移给其他分子，就可以成为游离的 (以Pi表示)。
②反应式：ATPADP＋ ＋能量。
(2)ADP转化为ATP过程
①在有关酶的催化作用下，ADP可以接受 ，同时与 结合，重新形成ATP。
②反应式：ADP＋ ＋ ATP。
2．转化过程中能量来源和去向
(1)ADP合成ATP的能量来源
①绿色植物，既可来自 ，也可以来自 所释放的能量。
②动物、人、真菌和大多数细菌，均来自细胞进行呼吸作用时 分解所释放的能量。
(2)ATP水解成ADP释放的能量去向： 。
3．相互转化特点
(1)ATP和ADP相互转化是时刻不停地发生且处于 之中的。
(2)ATP和ADP相互转化的能量供应机制体现了 。
ATP的利用
(1)利用ATP的实例
(2)ATP为主动运输提供能量的过程
①参与Ca2＋主动运输的 是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，其 就被激活了。
②在 的作用下，ATP分子的 脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着 ，这就是载体蛋白的 。
③载体蛋白磷酸化导致其 发生变化，使Ca2＋的结合位点转向 ，将Ca2＋释放到膜外。
(3)总结：ATP供能机制(课本P88正文最后一段)
ATP水解释放的 使蛋白质等分子 ，这些分子被磷酸化后， 发生变化， 也被改变，因而可以参与 。
(4)ATP是细胞内流通的能量“货币”
①细胞内的化学反应分为 和 。
②吸能反应是需要 的，如蛋白质合成等。许多吸能反应与 相联系，由ATP水解提供能量。
③放能反应是 的，如葡萄糖的氧化分解等。许多放能反应与 相联系，释放的能量储存在 中，用来为吸能反应直接供能。
④能量通过ATP分子在 流通。
【易错提示】
能源物质的种类及关系
(1)生物体主要能源物质——糖类。
(2)生物体主要储能物质——脂肪。
(3)生物体生命活动的直接能源物质——ATP。
(4)生物体生命活动的最终能量来源——太阳能。
(5)各种能源物质的关系：太阳能→糖类等能源物质→ATP中化学能→生命活动。
(6)ATP并不是细胞内唯一的高能磷酸化合物，高能磷酸化合物在生物体内有很多种，如存在于各种生物体细胞内的UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸。
【巩固训练】
1.ATP在细胞生命活动的能量供应中具有重要作用。下列生命活动消耗ATP的有( )
A.Na+通过Na+通道蛋白进入细胞B.萤火虫发光
C.核糖体上发生氨基酸的脱水缩合D.打球时投球进篮
2.ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，如图是ATP的分子结构图，下列有关叙述错误的是( )
A.ATP分子的结构式可简写为A-P～P～P
B.图中虚线部分的名称是腺苷
C.图中①处的化学键易断裂，断裂后ATP转化为ADP
D.组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P
3.下图表示ATP的结构模式图，下列叙述错误的是( )
A.①含有磷元素B.②代表一种特殊的化学键
C.③也存在于DNA中D.④也存在于RNA中
4.ATP在人体生命活动中有重要作用，且消耗量巨大，一个成年人静卧24h消耗约40kgATP，在剧烈运动时每分钟可消耗0.5kgATP。下列叙述错误的是( )
A.ATP是细胞生命活动的直接能源物质
B.ATP中的高能磷酸键稳定性较差
C.运动时ATP合成速率大于静卧时
D.ATP合成和水解过程都能为生命活动供能
5.下图①②③所示为三种物质结构示意图。下列叙述错误的是( )
A.三者都含有C、H、O元素B.三者都含有五碳糖
C.三者都含有磷酸基团D.三者都能在线粒体中找到
参考答案
1.答案：BCD
解析：A、Na+通过Na+通道蛋白进入细胞，属于协助扩散，不消耗ATP,A不符合题意;B、萤火虫发光需要消耗ATP，B符合题意;C、大分子物质的合成需要消耗ATP，C符合题意;D、打球时投球进篮需要消耗ATP，D符合题意。故选:BCD。
2.答案：C
解析：ATP的结构式可简写为A—P~P~P，A正确；图中虚线部分是腺嘌呤和核糖组成的腺苷，B正确；ATP中远离腺苷的磷酸键②易断裂，断裂后ATP可转化为ADP，C错误；组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P，D正确。
3.答案：C
解析：A、①是磷酸基团，含有磷元素，A正确;B、②是磷酸之间的特殊化学键，水解可释放能量，B正确;C、③是核糖，DNA中存在脱氧核糖，不存在核糖，C错误;D、④是碱基A(腺嘌呤)，DNA和RNA中都有碱基A，D正确。故选C.
4.答案：D
解析：ABC、ATP是细胞生命活动的直接能源物质，ATP中的高能磷酸键稳定性较差，特别是远离腺苷的高能磷酸键易形成也易断裂，运动时 ATP合成速率大于静卧时，ATP的消耗也大于静卧时，ABC正确;
D、ATP水解过程能为生命活动供能，但ATP合成过程需要消耗能量，D错误。
5.答案：B
解析：图①表示的是磷脂分子，图②表示的是腺苷三磷酸，图③表示的是核糖核苷酸，三者都包含了C、H、O元素，且都存在磷酸基团，磷脂是构成膜的成分，能在线粒体中找到，线粒体中能够生成ATP且能够进行转录，因此三者都能在线粒体中找到，但是磷脂没有五碳糖，ACD正确，B错误。