ATP导学案

第四章

光合作用和细胞呼吸

第一节 ATP和酶

[学习目标]

1、掌握ATP的结构简式

2、理解ATP与ADP的相互转化 3、理解ATP在能量代谢中的作用

1、 知识目标

（一）探究萤火虫发光的直接供能物质

相关资料 ：萤火虫的尾部有发光器，发光器的发光细胞中有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。

提出问题：萤火虫发光的直接供能物质是葡萄糖、脂肪还是其他物质？ 作出假设： 设计实验：

第一步：用小刀将数十只萤火虫的发光器割下，干燥后研成粉末状，取四等份分别装入4

只试管中，各加入少量的水，使之混合，可见到玻璃杯中有淡黄色荧光出现，经过15min 荧光消失。 第二步：这时， 向四只试管中分别加以等量的蒸馏水、葡萄糖溶液、脂肪溶液和ATP溶液，在非暗中观察有无荧光的出现。

第三步：观察现象发现只有加ATP的试管有荧光出现，其他试管均无荧光出现

得出结论：

（二）生命活动的能量“通货”——ATP 1、ATP结构特点

[引导自学] 自学P54～P55，完成以下教学目标：

（1）．ATP的全称： ，这种物质是一种 化合物，由 、 、 组成。（如图）

（2）、ATP的结构简式： ，

A代表： （由 和 结合而成） T代表： P代表：

—代表： ~代表：

思考：为什么说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物？ 迁移训练

1、一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次（ ）。 A、1，2，2 B、1，2，1 C、1，3，2 D、2，3，1 2、ATP中大量化学能储存在( )

A、腺苷内 B．磷酸基团内

C．腺苷与磷酸基团连接键内 D．高能磷酸键内 2、ATP与ADP的相互转化： 资料分析：一个成年人在安静状态下，24h内竟有40kg的ATP转化成ADP。在剧烈运动下，每分钟约0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。而细胞内ATP、ADP的总量仅有2-10mg。

从以上资料我们可以获得什么信息 1、ATP的水解

ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化下，ATP分子中远离腺苷的那个高能磷酸键容易断裂。ATP水解生成 ，同时释放出能量。 ATP水解实际上就是高能磷酸键的水解，ATP水解时释放的能量多达30．54kJ/mol （1）ATP的合成：对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，ADP转化成ATP所需要的能量均来自细胞进行 时有机物分解所释放的能量。

对于绿色植物来说，除了依赖 所释放的能量外，在叶绿体内进行光合作用时，也能生成ATP。

探究ATP与ADP的相互转化是否是可逆反应?为什么？ 反应类型 反应方程式 酶的类型 场 所 能量来源 能量去向 ATP的水解 ATP的合成 结论：ADP与ATP的相互转化过程中 是可逆， 不可逆

（2）ATP和ADP相互转化也用以下图示表示：

。 网] [总结]

生物体生命活动的

直接能源物质是 主要能源物质是 最终能量来源是

生物体生命活动的能源物质有 生物体的贮能物质主要是 动物细胞的贮能物质是

植物细胞的贮能物质是

例1、下列有关“①ATP→ADP＋Pi＋能量”、“②ADP＋Pi＋能量→ATP”的反应的叙述中，不正确的是（B ）。

A．①、②反应过程分别表示能量的释放利用和储存过程 B．所有生物体内的②过程所需要的能量都来自呼吸作用

C．①和②在活细胞中永无休止地循环进行保证了生命活动的顺利进行 D．①反应中的“能量”一般不能用于推动②反应的进行 例2、右图表示ATP水解产生ADP过程。请回答下面的问题： （1）图中A表示 ，P代表 ， 如果ATP脱去两个磷酸基后可作为 物质 基本结构单位中的一种；

（2）图中① ,其中蕴藏着 ； （3）图中②为 过程，其作用是 ； （4）图示过程中未标出的另一种反应物是 ，催化该过程的酶与催化ATP再生时的酶 同一

种酶，后者在高等植物细胞中主要分布在 。 [答案：（1）腺苷 磷酸基 RNA （2）高能磷酸键 大量的化学能 （3）高能磷酸键水解释放能量 为各项生命活动提供能量 （4）水 不是；叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质和线粒体]

例3、根据反应式ATPADP+Pi+能量，回答下列问题：

（1）ATP作为生物体生命活动的直接能源物质，其分子结构简式为 ，在ATP→ADP的过程中，由于 断裂而释放出大量的能量。

（2）在光合作用的光反应中反应方向向 ，能量来自 ；

（3）在绿色植物体内，发生ADP→ATP的生理过程是在细胞内的 、

和 中进行的。

（4）在呼吸作用中，反应方向向 ，能量来自 。 （5）根吸收无机盐离子的过程，反应方向向 ，能量用于 。

答案 （1）A—P～P～P 远离A的那个高能磷酸键 （2）左 阳光

（3）细胞质基质 线粒体 叶绿体

（4）左 葡萄糖等有机物 （5）右 主动运输

[校本作业]

1、三磷酸腺苷的分子简式和18个三磷酸腺苷所含有的高能磷酸键的数目是（ D ）。

A．A－P—P和18个 B．A－P～P～P和18个 C．A—P—P和48个 D．A－P～P～P和36个 2、下列有关ATP的叙述中，不正确的是（ C ）。

A．生物体内ATP与ADP之间时刻发生相互转化

B．骨骼肌剧烈运动时收缩所需要的能量直接来自ATP C．动植物形成ATP的途径分别是细胞呼吸和光合作用 D．ATP中含有的元素是C、H、O、N、P

3、一个ADP中，含有腺苷、磷酸基和高能磷酸键的数目依次是（ B ）。

A．1，2，2 B．1，2，1 C．2，1，2 D．2，2，1

4、ATP分子在细胞内能够释放能量、储存能量，从结构上看，原因是（ C ）。①腺苷很容易吸收能量和释放能量 ②三个磷酸基很容易从ATP上脱离和结合③远离腺苷A的磷酸基很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP ④ADP可以迅速与磷酸结合，吸收能量形成高能磷酸键，使ADP转变成ATP

A．①③ B．②④ C．③④ D．①④

5、.下面关于ATP的叙述中，正确的是 （ D ） A.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 B.ATP合成所需的能量由磷酸提供 C.ATP只能水解产生两个磷酸

D.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化 6、ATP转化为ADP可表示如下图，式中X和Y分别代表（ C）。

A．H2O、［H］ B. Pi、H2O C．H2O、Pi D． 能量、Pi

7、下列有关植物细胞中ATP的叙述中，正确的是（ D ）。

A．能产生ATP的细胞器只是线粒体

B．ATP在细胞中含量很多才能满足生命活动的顺利进行 C．ATP与ADP的相互转化是可逆反应

D．远离腺苷A的高能磷酸键中的能量可以来自化学能或光能 8、下列过程中，能使细胞内ADP的含量增加的是（D ）。

A．水分子进入根毛细胞 B．肺泡中的氧气进入血液[来源:学_科_网Z_X_X_K]

C．肠道中甘油进入小肠绒毛上皮细胞 D．胰腺细胞分泌胰岛素

9、将一些萤火虫尾部的发光器割下，其中含有荧光素和荧光素酶，将其等量放入甲、乙两试管中，加少量水混合，看到发出淡黄色荧光。过一段时间待荧光消失后，在甲试管放入2 mL某溶液，乙试管放入2 mL葡萄糖溶液，结果只有甲试管又发出荧光。请问： （1）甲试管放入的某溶液是 溶液；

（2）荧光素发光是由于某溶液中的物质发生了 反应，其表示式为 ；

（3）设定乙试管的目的是 ，由此证明某物质是 。 [答案（1）ATP （2）水解 ATP

ADP＋Pi＋能量 （3）作为对照 直接能源物质]

10、人的骨骼肌细胞中ATP的含量只能维持剧烈运动3 s以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中，肌肉细胞中ATP的相对含量随时间的变化如右图所示。请根据图回答下面的问题：[来源:Zxxk.Com] （1）a→b的变化过程，ATP被水解，释放的能量用于 。

（2）b→c过程中，ATP含量增加，说明 加强， 释放更多的能量，供ADP合成ATP，补充消耗的ATP。

（3）从整个曲线看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明 。 [答案（1）肌肉收缩等生命活动 （2）细胞呼吸 （3）ATP在细胞内含量虽少，但与ADP之间的相互转化却十分迅速，使细胞内的ATP的含量总是处于动态平衡之中，构成生物体内部的稳定供能环境]

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ml1x.html