学 习 目 标 核 心 素 养 1.通过分析ATP的分子结构，认识ATP具有的与功能相解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 适应的特点。 2.结合示意图分析ATP与ADP相互转化的过程中物质和能量的对应关系。 高中生物第4章第1节第1课时生命活动的能量“通货”——ATP
教案苏教版必修1
一、ATP的分子结构及特点
1．全称：腺嘌呤核苷三磷酸。 1分子[b]核糖??
2．组成? 1分子[c]腺嘌呤
??3分子[a]磷酸3．结构简式：A—P～P～P
??4．符号含义?T：3
P：磷酸基团??～：高能磷酸键
??核糖A：腺嘌呤核苷?
?腺嘌呤?
5．特点：ATP末端的高能磷酸键相当脆弱，水解时容易断裂。 二、ATP和ADP的相互转化和利用
1．ATP水解的本质：ATP末端的高能磷酸键断裂。 2．相互转化示意图
3．相互转化的意义
既为生命活动及时提供能量，又避免一时用不尽的能量白白流失掉。 4．ATP的利用
在生物体内，ATP直接为生物体的各种需能反应提供能量；在能量的转换中，它也起着关键作用。
1．ATP在细胞内含量很少，但细胞内ATP和ADP之间的转化很迅速。( ) 2．ATP是生命活动的直接能源物质，其中两个高能磷酸键都易断裂、易形成。( ) 3．ATP中的“A”与碱基“A”是同一种物质。( )
4．ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，且是生物界的共性。( )
5．ATP可直接为生物体的各种需能反应提供能量。( ) [答案] 1.√
2．× 提示：ATP是生命活动的直接能源物质，ATP中有两个高能磷酸键，但只有远离A的那个高能磷酸键易断裂、易形成。
3．× 提示：ATP中的“A”为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，DNA和RNA中的碱基“A”是腺嘌呤。
4．√ 5.√
ATP的分子结构和特点
[问题探究]
某病人脑溢血后导致右侧肢体瘫痪，为了使患者尽快恢复其右肢的功能，除正常治疗外，医生还增加了ATP辅助治疗。ATP可以用于辅助治疗的原因是什么？正常生物体内是否含有ATP，如何发挥作用？
提示：(1)ATP能提供能量，能起到改善患者新陈代谢状况，辅助治疗疾病的作用。 (2)正常生物体内含有ATP，其水解时可将其中储存的能量释放出来，供各种生命活动所需。
[讲解归纳]
1．ATP的分子组成示意图
(1)元素组成：ATP是由C、H、O、N、P五种元素组成的，这与核酸的元素组成是相同的。 (2)结构组成：可以用“1、2、3”来总结，1个腺嘌呤核苷通过2个高能磷酸键与3个磷酸基团结合而成。
2．ATP结构与功能的关系
ATP(A—P～P～P)中含有两个高能磷酸键(～)，其中远离A的那个高能磷酸键容易水解而断裂，释放出大量能量。这些能量可被直接用于各项生命活动，即ATP是生命活动的直接能源物质。
特别提醒：ATP≠能量 ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。 【知识总结】 生物体中与能量有关的物质 (1)直接能源物质——ATP。 (2)主要的能源物质——糖类。 (3)主要的储能物质——脂肪。 (4)植物特有的储能物质——淀粉。 (5)动物特有的储能物质——糖原。 (6)最终能量来源——太阳能。
1．ATP分子在细胞内能够储存能量和释放能量，从结构上看，其原因是( ) ①腺嘌呤核苷很容易吸收和释放能量 ②第三个高能磷酸键很容易断裂与再结合
③第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离，第二个高能磷酸键断裂，使ATP转化形成ADP ④ADP可以迅速与磷酸基团结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使ADP转化形成ATP A．①③ C．③④
B．②④ D．①④
C [转化过程中，ATP分子的第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离或与ADP结合。] 2．在下列四种化合物的化学组成中，符号“○”内所对应的含义最接近的是( )
A．①和② C．③和④
B．②和③ D．①和④
D [本题综合考查高中生物课本中几种化合物的化学组成，①中“○”所对应的含义是腺嘌呤核糖核苷酸，②中“○”所对应的含义是腺嘌呤，③中“○”所对应的含义是腺嘌呤脱氧核苷酸，④中“○”所对应的含义是腺嘌呤核糖核苷酸。]
辨析比较：“A”的辨析 ATP中的“A”为腺嘌呤核苷，由腺嘌呤和核糖组成；DNA分子中的“A”为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成；RNA分子中的“A”为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成；核苷酸中的“A”为腺嘌呤。可见，它们的共同点是都含有腺嘌呤。 ATP和ADP的相互转化
[问题探究]
有人说，如果把糖类和脂肪比作大额支票，ATP则相当于现金。你认为这种比喻有道理吗？ 提示：有道理。糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定，不能被细胞直接利用，这些稳定的化学能只能转化成ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞直接利用。
[讲解归纳]
ATP与ADP相互转化的关系式及示意图(如下图)
(1)ATP与ADP相互转化的结构基础
科学研究表明，ATP分子中远离A的那个高能磷酸键，在一定的条件下容易水解，也很容易重新形成。水解时伴随有能量的释放，重新形成时伴随有能量的储存。在有关酶的催化作用下，ATP分子远离A的那个高能磷酸键水解，远离A的那个磷酸基团脱离开，形成磷酸(Pi)，同时，储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来，三磷酸腺苷就转化为二磷酸腺苷。在另一
种酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时可与一个磷酸结合，从而转化为ATP。
酶
ATP
另一种酶
(2)ATP与ADP相互转化的理解
①从反应条件上看：ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；而ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。由于酶具有专一性，因此，二者的反应条件不同。
②从反应场所上看：ATP合成的场所为细胞质基质、线粒体和叶绿体；而ATP分解的场所较多。因此，ATP的合成场所与分解场所不完全相同，即二者并非总是同时进行。
③从能量上看：ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键中的化学能；而合成ATP的能量主要有化学能和太阳能，即二者的能量来源不同。列表如下：
反应式 类型 条件 场所 能量转化 能量来源 能量去向 特别提醒：细胞中ATP的含量并不多 ATP是生命活动的直接能源物质，但它在细胞中的含量很少。ATP与ADP时刻不停地进行相互转化，这是细胞的能量供应机制。
酶酶
1．下列有关“①ATP――→ADP＋Pi＋能量”“②ADP＋Pi＋能量――→ATP”反应的叙述中，正确的是( )
A．①②在活细胞中永无休止地进行，保证了生命活动的顺利进行 B．所有生物体内的②过程所需要的能量都来自细胞呼吸 C．当细胞吸收K时，ATP的消耗量不变
D．ATP与ADP相互转化的过程中，物质和能量的变化都是可逆的
A [②过程所需能量还可来自光合作用；K的吸收为主动运输，消耗ATP；ATP与ADP的相互转化中，物质可逆，能量不可逆。]
＋
＋
ADP＋Pi＋能量
ATP→ADP＋Pi＋能量 水解反应 水解酶 活细胞内多种场所 放能 高能磷酸键 用于各项生命活动 能量＋Pi＋ADP→ATP 合成反应 合成酶 细胞质基质、线粒体、叶绿体 储能 呼吸作用、光合作用 储存于ATP中
高中生物第4章第1节第1课时生命活动的能量“通货”——ATP教案苏教版必修1
