人教版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP學(xué)案設(shè)計(jì)

這是一份人教版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP學(xué)案設(shè)計(jì)，共6頁(yè)。學(xué)案主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)重難點(diǎn)，預(yù)習(xí)新知，易錯(cuò)提示，鞏固訓(xùn)練等內(nèi)容，歡迎下載使用。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.結(jié)合ATP的結(jié)構(gòu)圖，分析其特點(diǎn)，認(rèn)同ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，形成結(jié)構(gòu)決定功能的生命觀念。
2.分析ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化過(guò)程，認(rèn)同ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化機(jī)制是生物界普遍存在的能量供應(yīng)機(jī)制，生物界具有統(tǒng)一性。
3.舉例說(shuō)明生物體各項(xiàng)生命活動(dòng)都需要消耗ATP,結(jié)合ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能示意圖，解釋ATP為生命活動(dòng)供能的機(jī)理，認(rèn)同ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化機(jī)制
ATP在細(xì)胞代謝中的作用
【預(yù)習(xí)新知】
ATP是一種高能磷酸化合物
請(qǐng)仔細(xì)閱讀教材第86頁(yè)，完成下面的問(wèn)題。
1．ATP的名稱與簡(jiǎn)式
(1)中文名稱：__________。
(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：__________。
2．功能
ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種________化合物，是細(xì)胞生命活動(dòng)的________物質(zhì)。
ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化
1．轉(zhuǎn)化過(guò)程
(1)ATP轉(zhuǎn)化為ADP
①ATP在酶的作用下水解時(shí)，脫離下來(lái)的 磷酸基團(tuán) 與其他分子結(jié)合，從而使后者發(fā)生變化，ATP水解后轉(zhuǎn)化為比ATP穩(wěn)定的化合物 (腺苷二磷酸)，脫離下來(lái)的磷酸基團(tuán)如果未移給其他分子，就可以成為游離的 (以Pi表示)。
②反應(yīng)式：ATPADP＋ ＋能量。
(2)ADP轉(zhuǎn)化為ATP過(guò)程
①在有關(guān)酶的催化作用下，ADP可以接受 ，同時(shí)與 結(jié)合，重新形成ATP。
②反應(yīng)式：ADP＋ ＋ ATP。
2．轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量來(lái)源和去向
(1)ADP合成ATP的能量來(lái)源
①綠色植物，既可來(lái)自 ，也可以來(lái)自 所釋放的能量。
②動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌，均來(lái)自細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用時(shí) 分解所釋放的能量。
(2)ATP水解成ADP釋放的能量去向： 。
3．相互轉(zhuǎn)化特點(diǎn)
(1)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化是時(shí)刻不停地發(fā)生且處于 之中的。
(2)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制體現(xiàn)了 。
ATP的利用
(1)利用ATP的實(shí)例
(2)ATP為主動(dòng)運(yùn)輸提供能量的過(guò)程
①參與Ca2＋主動(dòng)運(yùn)輸?shù)? 是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2＋與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí)，其 就被激活了。
②在 的作用下，ATP分子的 脫離下來(lái)與載體蛋白結(jié)合，這一過(guò)程伴隨著 ，這就是載體蛋白的 。
③載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其 發(fā)生變化，使Ca2＋的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向 ，將Ca2＋釋放到膜外。
(3)總結(jié)：ATP供能機(jī)制(課本P88正文最后一段)
ATP水解釋放的 使蛋白質(zhì)等分子 ，這些分子被磷酸化后， 發(fā)生變化， 也被改變，因而可以參與 。
(4)ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”
①細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)分為 和 。
②吸能反應(yīng)是需要 的，如蛋白質(zhì)合成等。許多吸能反應(yīng)與 相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。
③放能反應(yīng)是 的，如葡萄糖的氧化分解等。許多放能反應(yīng)與 相聯(lián)系，釋放的能量?jī)?chǔ)存在 中，用來(lái)為吸能反應(yīng)直接供能。
④能量通過(guò)ATP分子在 流通。
【易錯(cuò)提示】
能源物質(zhì)的種類及關(guān)系
(1)生物體主要能源物質(zhì)——糖類。
(2)生物體主要儲(chǔ)能物質(zhì)——脂肪。
(3)生物體生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)——ATP。
(4)生物體生命活動(dòng)的最終能量來(lái)源——太陽(yáng)能。
(5)各種能源物質(zhì)的關(guān)系：太陽(yáng)能→糖類等能源物質(zhì)→ATP中化學(xué)能→生命活動(dòng)。
(6)ATP并不是細(xì)胞內(nèi)唯一的高能磷酸化合物，高能磷酸化合物在生物體內(nèi)有很多種，如存在于各種生物體細(xì)胞內(nèi)的UTP、GTP、CTP及動(dòng)物體內(nèi)的磷酸肌酸。
【鞏固訓(xùn)練】
1.ATP在細(xì)胞生命活動(dòng)的能量供應(yīng)中具有重要作用。下列生命活動(dòng)消耗ATP的有( )
A.Na+通過(guò)Na+通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞B.螢火蟲發(fā)光
C.核糖體上發(fā)生氨基酸的脫水縮合D.打球時(shí)投球進(jìn)籃
2.ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，如圖是ATP的分子結(jié)構(gòu)圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.ATP分子的結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)寫為A-P～P～P
B.圖中虛線部分的名稱是腺苷
C.圖中①處的化學(xué)鍵易斷裂，斷裂后ATP轉(zhuǎn)化為ADP
D.組成ATP的化學(xué)元素是C、H、O、N、P
3.下圖表示ATP的結(jié)構(gòu)模式圖，下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.①含有磷元素B.②代表一種特殊的化學(xué)鍵
C.③也存在于DNA中D.④也存在于RNA中
4.ATP在人體生命活動(dòng)中有重要作用，且消耗量巨大，一個(gè)成年人靜臥24h消耗約40kgATP，在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)每分鐘可消耗0.5kgATP。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)
B.ATP中的高能磷酸鍵穩(wěn)定性較差
C.運(yùn)動(dòng)時(shí)ATP合成速率大于靜臥時(shí)
D.ATP合成和水解過(guò)程都能為生命活動(dòng)供能
5.下圖①②③所示為三種物質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.三者都含有C、H、O元素B.三者都含有五碳糖
C.三者都含有磷酸基團(tuán)D.三者都能在線粒體中找到
參考答案
1.答案：BCD
解析：A、Na+通過(guò)Na+通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞，屬于協(xié)助擴(kuò)散，不消耗ATP,A不符合題意;B、螢火蟲發(fā)光需要消耗ATP，B符合題意;C、大分子物質(zhì)的合成需要消耗ATP，C符合題意;D、打球時(shí)投球進(jìn)籃需要消耗ATP，D符合題意。故選:BCD。
2.答案：C
解析：ATP的結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)寫為A—P~P~P，A正確；圖中虛線部分是腺嘌呤和核糖組成的腺苷，B正確；ATP中遠(yuǎn)離腺苷的磷酸鍵②易斷裂，斷裂后ATP可轉(zhuǎn)化為ADP，C錯(cuò)誤；組成ATP的化學(xué)元素是C、H、O、N、P，D正確。
3.答案：C
解析：A、①是磷酸基團(tuán)，含有磷元素，A正確;B、②是磷酸之間的特殊化學(xué)鍵，水解可釋放能量，B正確;C、③是核糖，DNA中存在脫氧核糖，不存在核糖，C錯(cuò)誤;D、④是堿基A(腺嘌呤)，DNA和RNA中都有堿基A，D正確。故選C.
4.答案：D
解析：ABC、ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，ATP中的高能磷酸鍵穩(wěn)定性較差，特別是遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵易形成也易斷裂，運(yùn)動(dòng)時(shí) ATP合成速率大于靜臥時(shí)，ATP的消耗也大于靜臥時(shí)，ABC正確;
D、ATP水解過(guò)程能為生命活動(dòng)供能，但ATP合成過(guò)程需要消耗能量，D錯(cuò)誤。
5.答案：B
解析：圖①表示的是磷脂分子，圖②表示的是腺苷三磷酸，圖③表示的是核糖核苷酸，三者都包含了C、H、O元素，且都存在磷酸基團(tuán)，磷脂是構(gòu)成膜的成分，能在線粒體中找到，線粒體中能夠生成ATP且能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，因此三者都能在線粒體中找到，但是磷脂沒(méi)有五碳糖，ACD正確，B錯(cuò)誤。