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1、2022年高三生物 專題二 生命活動的能量通貨 ATP教案
一、教學(xué)內(nèi)容及考綱要求
1.ATP的生理功能和結(jié)構(gòu)簡式。(B)
2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化以及ATP的形成途徑。(B)
3.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中的能量來源和去路。(B)
二、重要的結(jié)論性語句:
ATP是新陳代謝所需能量的直接來源。ATP分子中含有兩個高能磷酸鍵,當(dāng)ATP分解時,遠(yuǎn)離A的那個高能磷酸鍵斷裂將能量釋放出來,其中含有大量的能量。ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量是很少的。ATP和ADP在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化是十分迅速的。
三、重、難點(diǎn)知識歸類、整理
1.ATP的結(jié)構(gòu)簡式: ,其中
2、A代表 ,它的全稱是 ;P代表 ;“—”代表 ;“~”代表 。: ATP是生命活動的 。
2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)換(反應(yīng)式): 。
3.ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化過程并不是可逆反應(yīng)。反應(yīng)的場所、條件、反應(yīng)式中的“能量”均不同
ATP合成(反應(yīng)式從右至左)
ATP分解(反應(yīng)式從左至右)
場所
包括細(xì)胞內(nèi)所有需要 的進(jìn)行生命活動
3、的結(jié)構(gòu)
條件
由 酶催化
由 酶催化
“能量”
合成ATP的能量主要來自
和
注意:ATP水解釋放的能量不會再參與 的合成
ATP水解釋放的能量是儲存在
化學(xué)能
4.理解新陳代謝與酶和ATP的關(guān)系
新陳代謝是細(xì)胞內(nèi)一系列有序的化學(xué)反應(yīng)的過程,是生物體自我更新的過程。酶和ATP是新陳代謝過程中必不可少的兩種物質(zhì)。新陳代謝的一系列化學(xué)反應(yīng)都是在酶的催化作用和ATP的供能條件下完成的。細(xì)胞是新陳代謝的場所
4、,所以大多數(shù)酶發(fā)揮作用的場所在細(xì)胞內(nèi),也有的酶在細(xì)胞外發(fā)揮作用,例如進(jìn)行細(xì)胞外消化的各種消化酶。近幾年的高考命題主要圍繞著酶的特性、影響酶的活性的條件展開命題,復(fù)習(xí)時應(yīng)注意這方面的問題。
5.生物體生命活動的直接能源、主要能源和最終能源
生物體生命活動的直接能源是ATP, ATP水解時釋放的能量直接用于各項(xiàng)生命活動,如肌肉收縮、腺體分泌、合成代謝、神經(jīng)傳導(dǎo)和生物電等。生物體內(nèi)的糖類、脂類和蛋白質(zhì)等有機(jī)物中都含有大量的能量,但生命活動的主要能源物質(zhì)是糖類,糖類在體內(nèi)氧化分解釋放的能量,一部分合成了ATP用于各項(xiàng)生命活動,另一部分以熱能的形式散失掉了。糖類等有機(jī)物中含有的能量最終來自綠色植物光
5、合作用所固定的太陽能,所以,生物體生命活動的最終能源是太陽光能。
四、例題解析:
例1、ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)變是真正意義上的可逆反應(yīng)嗎?
提示:(1)從反應(yīng)條件分析:ATP水解是一種水解反應(yīng),催化該反應(yīng)的酶是水解酶;ATP的合成是一種合成反應(yīng),催化該反應(yīng)的酶屬于合成酶。
(2)從能量分析來看:ATP水解所釋放的能量來自于高能磷酸鍵能,而合成ATP所需的能量來自光合作用吸收的光能和呼吸作用分解有機(jī)物釋放的化學(xué)能。
(3)從ATP的合成與分解場所分析:ATP合成的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體,而ATP的分解場所較多。
綜上,在生物體內(nèi)的反應(yīng)可概括為“物質(zhì)是可逆的,能量
6、是不可逆的”或解釋為“物質(zhì)是循環(huán)的,能量是不循環(huán)的”。
例2.(xx上海23)下列生命現(xiàn)象中不伴有ATP消耗的是( )
A.神經(jīng)沖動的傳導(dǎo) B.含羞草受到刺激小葉合攏
C.葡萄糖在小腸中被吸收 D.根尖生長點(diǎn)細(xì)胞有絲分裂
〔命題意圖〕 本題考查需要耗能的生理活動
〔答案〕 B
〔試題解析〕神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)、細(xì)胞有絲分裂需要消耗ATP,小腸通過主動運(yùn)輸吸收葡萄糖需要消耗ATP,含羞草受到刺激小葉合攏是由于葉枕中細(xì)胞緊張度的變化引起,不消耗ATP。
課堂練習(xí)
1. 糖類物質(zhì)和ATP分別是生命活動的(? )。
A.貯備能源、主要能源?
7、? B.主要能源、直接能源
C.最終能源、直接能源?? D.直接能源、主要能源
2.ATP的組成是(? )。
A.一個腺苷,兩個磷酸基? ?B.兩個腺苷,兩個磷酸基
C.三個腺苷,一個磷酸基?? D.一個腺苷,三個磷酸基
3.三磷酸腺苷的分子簡式和18個三磷酸腺苷所含有的高能磷酸鍵的數(shù)目是(? )。
A.A-P—P和18個? ?B.A-P~P~P和18個
C.A—P—P和48個?? D.A-P~P~P和36個
4.在ATP中,大量的化學(xué)能儲存在(? )。
A.腺苷內(nèi)部?? B.腺苷與磷酸基之間?? C.磷酸基之間?? D.磷酸基內(nèi)部
5.一個ADP中,含有腺苷、磷酸基和高
8、能磷酸鍵的數(shù)目依次是(? )。
A.1,2,2?? B.1,2,1? ?C.2,1,2?? D.2,2,1
6.下列有關(guān)“①ATP→ADP+Pi+能量”、“②ADP+Pi+能量→ATP”的反應(yīng)的敘述中,不正確的是(? )。
A.①、②反應(yīng)過程分別表示能量的釋放利用和儲存過程
B.所有生物體內(nèi)的②過程所需要的能量都來自呼吸作用
C.①和②在活細(xì)胞中永無休止地循環(huán)進(jìn)行保證了生命活動的順利進(jìn)行
D.①反應(yīng)中的“能量”一般不能用于推動②反應(yīng)的進(jìn)行
7.ATP分子在細(xì)胞內(nèi)能夠釋放能量、儲存能量,從結(jié)構(gòu)上看,原因是(? )。
①腺苷很容易吸收能量和釋放能量 ②三個磷酸基很容易從ATP上脫離
9、和結(jié)合③遠(yuǎn)離腺苷A的磷酸基很容易從ATP上脫離,使ATP轉(zhuǎn)變成ADP ④ADP可以迅速與磷酸結(jié)合,吸收能量形成高能磷酸鍵,使ADP轉(zhuǎn)變成ATP
A.①③?? B.②④?? C.③④? ?D.①④
8.下列關(guān)于細(xì)胞內(nèi)合成 ATP 的敘述中,錯誤的是
A .在有氧與缺氧的條件下,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)都能形成 ATP
B .只要供給二氧化碳,葉綠體就能形成 ATP
C ,在葉綠體中形成 ATP 需要光能
D .在線粒體中形成 ATP 需要氧氣.
9.下列有關(guān)ATP的敘述,正確的是( ?。?
A.線粒體是藍(lán)藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場所
B.光合作用產(chǎn)物中的化學(xué)能
10、全部來自ATP
C.ATP分子由1個腺嘌呤和3個磷酸基團(tuán)組成
D.細(xì)胞連續(xù)分裂時,伴隨著ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化
課后練習(xí)
1.ATP是生物細(xì)胞內(nèi)生命活動的直接能源,真核細(xì)胞中有ATP的分解,但是不能合成ATP的部位是
A.線粒體 B.葉綠體基粒 C.葉綠體基質(zhì) D.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
2.ATP轉(zhuǎn)化為ADP時,釋放的能量可用于
A.礦質(zhì)元素離子的體內(nèi)運(yùn)輸 B.根對水分的滲透吸收
C.有絲分裂
11、間期染色體復(fù)制 D.O2進(jìn)入紅細(xì)胞
3.ATP中所貯存的能量和可以接收的能量分別是
A.化學(xué)能、只能是電能 B.電能、化學(xué)能
C.化學(xué)能、電能和化學(xué)能 D.化學(xué)能、只是化學(xué)能
4.ATP轉(zhuǎn)化為ADP可表示如下圖,式中X和Y分別代表( )。
A.H2O、[H]? B.Pi、H2O?? C.H2O、Pi?? D.能量、Pi
5.電鰻具有一對縱長的發(fā)電器,能發(fā)出很強(qiáng)的電流,電壓可達(dá)550~800 V。組成該發(fā)電器的細(xì)胞中應(yīng)含有較多的(? )。
A.核糖體?? B.線粒體?? C.陰陽離子?? D.內(nèi)
12、質(zhì)網(wǎng)
6.下列有關(guān)植物細(xì)胞中ATP的敘述中,正確的是(? )。
A.能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只是線粒體
B.ATP在細(xì)胞中含量很多才能滿足生命活動的順利進(jìn)行
C.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應(yīng)
D.遠(yuǎn)離腺苷A的高能磷酸鍵中的能量可以來自化學(xué)能或光能
7.下列過程中,能使細(xì)胞內(nèi)ADP的含量增加的是(? )。
A.水分子進(jìn)入根毛細(xì)胞???????????? ?B.肺泡中的氧氣進(jìn)入血液
C.腸道中甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞 ?D.胰腺細(xì)胞分泌胰島素
8.下列有關(guān)ATP的敘述中,不正確的是(? )。
A.生物體內(nèi)ATP與ADP之間時刻發(fā)生相互轉(zhuǎn)化
B.骨骼肌劇烈運(yùn)動時收縮所需要
13、的能量直接來自ATP
C.動植物形成ATP的途徑分別是細(xì)胞呼吸和光合作用
D.ATP中含有的元素是C、H、O、N、P
9.在人的思維活動中,神經(jīng)元細(xì)胞體中ATP水解釋放的能量轉(zhuǎn)變成為(? )。
A.機(jī)械能? ?B.滲透能??? C.電能??? D.化學(xué)能
10.下列有關(guān)人體中能源物質(zhì)的說法中,不正確的是(? )。
A.糖類中的纖維素不能作為人體的供能物質(zhì)
B.蛋白質(zhì)中貯存能量少,只能作為結(jié)構(gòu)物質(zhì)
C.脂質(zhì)中的類脂主要用于膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)建
D.糖元也是人體經(jīng)常被“動員”起來的儲能物質(zhì)
二、非選擇題
11.根據(jù)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化中的反應(yīng)條件、能量來源和反應(yīng)場所的不同,回答下面
14、的問題:
(1)ADP轉(zhuǎn)變成ATP時,屬于合成反應(yīng),需要的酶屬于???????? 酶,所需要的能量是???????? 能或???????? 能;合成ATP的生理過程是????????????????? ;
(2)ATP轉(zhuǎn)變成ADP時,屬于分解反應(yīng),需要的酶屬于???????? 酶,所釋放的化學(xué)能來自???????? 。
12.將一些螢火蟲尾部的發(fā)光器割下,其中含有熒光素和熒光素酶,將其等量放入甲、乙兩試管中,加少量水混合,看到發(fā)出淡黃色熒光。過一段時間待熒光消失后,在甲試管放入2 mL某溶液,乙試管放入2 mL葡萄糖溶液,結(jié)果只有甲試管又發(fā)出熒光。請問:
(1)甲試管放入的某溶液是??
15、?????? 溶液;
(2)熒光素發(fā)光是由于某溶液中的物質(zhì)發(fā)生了???????? 反應(yīng),其表示式為????????????????? ;
(3)設(shè)定乙試管的目的是???????? ,由此證明某物質(zhì)是????????????????? 。
13.人的骨骼肌細(xì)胞中ATP的含量只能維持劇烈運(yùn)動3 s以內(nèi)的能量供應(yīng)。某運(yùn)動員參加短跑比賽過程中,肌肉細(xì)胞中ATP的相對含量隨時間的變化如右圖所示。請根據(jù)圖回答下面的問題:
(1)a→b的變化過程,ATP被水解,釋放的能量用于???????? 。
(2)b→c過程中,ATP含量增加,說明???????? 加強(qiáng),釋放更多的能量,供ADP合成ATP,補(bǔ)
16、充消耗的ATP。
(3)從整個曲線看,肌細(xì)胞中ATP的含量不會降為零,說明????????????????? 。
14.右圖表示ATP水解產(chǎn)生ADP過程。請回答下面的問題:
(1)圖中A表示???????? ,P代表???????? ,如果ATP脫去兩個磷酸基后可作為???????? 物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)單位中的一種;
(2)圖中①???????? ,其中蘊(yùn)藏著???????? ;
(3)圖中②為???????? 過程,其作用是???????? ;
(4)圖示過程中未標(biāo)出的另一種反應(yīng)物是???????? ,催化該過程的酶與催化ATP再生時的酶???????? 同一種酶,后者在高等植物細(xì)胞中
17、主要分布在???????? 。
答案
課堂練習(xí)1.B? 2.D? 3.D? 4.C? 5.B? 6.B? 7.C ?8. B
課后練習(xí)
1.B 2.A 3.C 4.C? 5.B? 6.D? 7.D? 8.C? 9.C? 10.B
11.(1)合成? 光? 化學(xué)? 光合作用(光反應(yīng))和呼吸作用(細(xì)胞呼吸)
(2)水解? 高能磷酸鍵的斷裂
12.(1)ATP (2)水解? ATPADP+Pi+能量? (3)作為對照? 直接能源物質(zhì)
13.(1)肌肉收縮等生命活動? (2)細(xì)胞呼吸? (3)ATP在細(xì)胞內(nèi)含量雖少,但與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化卻十分迅速,使細(xì)胞內(nèi)的ATP的含量總是處于動態(tài)平衡之中,構(gòu)成生物體內(nèi)部的穩(wěn)定供能環(huán)境
14.(1)腺苷? 磷酸基? RNA? (2)高能磷酸鍵? 大量的化學(xué)能? (3)高能磷酸鍵水解釋放能量? 為各項(xiàng)生命活動提供能量? (4)水? 不是;葉綠體類囊體薄膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體