第五章第2节 细胞的能量“通货”——ATP
课前预习学案
一、预习目标
预习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在生命系统中能量输入、储存和输出,以及细胞实现能量释放、转移和利用中的关键作用。
二、预习内容
1、写出ATP(三磷酸腺苷)的分子结构,并标出所有符号代表的意义。
2、ATP中的两个磷酸基团之间(P和P之间)用“~”表示的化学键是_________。其水解过程中,释放的能量是一般共价键的____倍以上(如ATP水解生成ADP和磷酸时,释放的能量多大30.54KJ/mol,而6---磷酸葡萄糖水解为葡萄糖和磷酸时,释放的能量只有13.8kJ/mol)。含有高能磷酸键的化合物统称为______________。
3、ATP中________________(哪个)高能磷酸键,在一定条件下容易水解生成____和__________放出能量,生成的两者________(容易/难以)再捕获能量重新生成ATP。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。
4、ATP与ADP的相互转化:
ATP ≒ ____________+_____________+____________(注意条件) 5、ATP水解时放出的能量可用于_________、_________和__________。
6、ATP在细胞内的含量是_________的,但ATP在细胞内的转化是_________的。
7、对人和动物来说,ADP转化成ATP所需能量,来自________作用,对绿色植物来说,
ADP转化成ATP所需能量,来自____________和_____________。
8、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:________(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。
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点 疑惑内容 课内探究学案
一、学习目标
1.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在生命系统中能量输入、储存和输出,以及细胞实现能量释放、转移和利用中的关键作用。
2.重点:进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设
置对照组和重复实验。
3.难点:在问题探讨、有关实验设计,资料分析等问题讨论中,培养运用语言表达的能
力以及查阅资料、共享信息的能力。
二、学习过程
探究1:ATP的功能
设计实验:用培养皿、试管、活萤火虫(摘下其尾部发光器备用)、ATP制剂、质
量浓度为1.2g/dL的葡萄糖溶液、生理盐水、蒸馏水以及必需的实验用具。
问题:1、你能否设计实验?
2、选择萤火虫的发光器为实验材料的优点。 3、将发光器捣碎的目的: 4、本实验的原理是: 探究2:ATP的结构
问题:1、写出ATP(三磷酸腺苷)的分子结构,并标出所有符号代表的意义。
2、ATP中的两个磷酸基团之间(P和P之间)用“~”表示的化学键是_________。其水解过程中,释放的能量是一般共价键的____倍以上(如ATP水解生成ADP和磷酸时,释放的能量多大30.54KJ/mol,而6---磷酸葡萄糖水解为葡萄糖和磷酸时,释放的能量只有13.8kJ/mol)。含有高能磷酸键的化合物统称为______________。
3、ATP中________________(哪个)高能磷酸键,在一定条件下容易水解生成____和__________放出能量,生成的两者________(容易/难以)再捕获能量重新生成ATP。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。
探究3:ATP与ADP的相互转化 问题 :
1、ATP与ADP的相互转化:
ATP ≒ ____________+_____________+____________(注意条件) 2、ATP水解时放出的能量可用于_________、_________和__________。
3、ATP在细胞内的含量是_________的,但ATP在细胞内的转化是_________的。
4、对人和动物来说,ADP转化成ATP所需能量,来自________作用,对绿色植物来说, 转化成ATP所需能量,来自____________和_____________。
5、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:________(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。 探究四:ATP的利用
结合课本图,讨论ATP还有哪些用途,从而对该图进行补充和完善。
三、反思总结
四、当堂检测
1.荧火虫尾巴会发光,这是因为其尾部细胞里含有荧光素等物质,这些物质能利用下列哪项而发光 ( )
A.光能 B.热能 C.有机物质 D.ATP 2.ATP分子中具有高能磷酸键,“高能磷酸键”中高能指的是 ( )
A.键能高 B.活化能高 C.水解时释放的自由能高 D.ABC全是
3.高等植物体内产生ATP分子的生理过程有 ( )
A.呼吸作用、渗透作用 B.呼吸作用、蒸腾作用 C.光合作用、主动运输 D.光合作用、呼吸作用
4.活细胞内进行生命活动所需要的能量直接来自 ( )
A.ATP的水解 B.葡萄糖的水解 C.淀粉的水解 D.脂肪的水解
课后练习与提高
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
8.图5-2ATP分子中,水解时释放能量最多的键是 ( )
A.A
B.B
C.C
D.D
预习答案
1. 结构简式:A—P~P~P,其中A表示腺苷,T表示其数量为三个,P表示磷酸基团,“—”