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第四章光合作用和细胞呼吸第四章光合作用和细胞呼吸第一节第一节ATP和酶和酶第第1课时课时生命活动的能量生命活动的能量“通货通货”ATP第四章光合作用和细胞呼吸第四章光合作用和细胞呼吸学习导航学习导航1简述简述ATP的化学组成、特点及转化。的化学组成、特点及转化。重点重点2.解释解释ATP在在能量代谢中的作用。能量代谢中的作用。重难点重难点第四章光合作用和细胞呼吸第四章光合作用和细胞呼吸一、阅读教材一、阅读教材P63第一段分析第一段分析ATP的结构及功能的结构及功能1中文名称：中文名称：_。2结构简式：结构简式：APPP，其中，其中A代表代表_，P代表代表_，T代表代表3，代表，代表_。腺嘌呤核苷三磷酸腺嘌呤核苷三磷酸腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷磷酸基团磷酸基团高能磷酸键高能磷酸键3结构特点结构特点(1)ATP是细胞内的一种高能化合物，含有是细胞内的一种高能化合物，含有2个个_，其中储存大量能量。其中储存大量能量。(2)ATP的化学性质不稳定，末端的高能磷酸键易水解断裂，的化学性质不稳定，末端的高能磷酸键易水解断裂，释放出大量能量。释放出大量能量。4功能：功能：直接给细胞生命活动提供能量；在能量的转换中，直接给细胞生命活动提供能量；在能量的转换中，也起着关键作用。也起着关键作用。高能磷酸键高能磷酸键 巧记巧记 ATP的结构特点的结构特点“一、二、三一、二、三” 一个腺嘌呤核苷一个腺嘌呤核苷，二个高能磷酸键二个高能磷酸键，三个磷酸基团。三个磷酸基团。 ADPATP三、阅读三、阅读P64第一段和图第一段和图42分析分析ATP的利用的利用收缩收缩分裂和生长分裂和生长主动运输主动运输1判断下列各小题说法是否正确判断下列各小题说法是否正确(1)ATP是高能化合物，只含有是高能化合物，只含有3个高能磷酸键个高能磷酸键( )(2)细胞内储存有大量的细胞内储存有大量的ATP，为生命活动提供能量，为生命活动提供能量( )(3)细胞内细胞内ATP与与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共相互转化的能量供应机制是生物界的共性性( )(4)细胞中的生命活动所需要的能量都是由细胞中的生命活动所需要的能量都是由ATP直接提供的直接提供的( )2填图填图ADPATP下面是下面是ATP和和ADP的结构图，结合教材分析：的结构图，结合教材分析：主题一主题一ATP的结构的结构1由图由图1分析：分析：(1)ATP的元素组成：的元素组成：_。(2)ATP符号含义：符号含义：A代表腺嘌呤核苷，代表腺嘌呤核苷，T代表代表 3 ，表示含有，表示含有3个磷酸基团，个磷酸基团，P代表磷酸基团，代表磷酸基团，“”代表代表_，“”代表高能磷酸键。代表高能磷酸键。(3)结构特点结构特点高能量：高能量：ATP是一种是一种_化合物。化合物。不稳定：在有关酶的催化作用下，不稳定：在有关酶的催化作用下，ATP分子中分子中_的的那个高能磷酸键很容易水解，释放能量。那个高能磷酸键很容易水解，释放能量。C、H、O、N、P普通化学键普通化学键高能磷酸高能磷酸远离远离A2由图由图2分析：分析：ADP由由_分子腺嘌呤、分子腺嘌呤、_分分子核糖和子核糖和_分子磷酸构成。分子磷酸构成。112ATP的结构的结构小组讨论小组讨论对比图对比图1和图和图2推知推知ATP与与ADP之间的关系是怎样的？若之间的关系是怎样的？若ATP去去掉两个磷酸基后形成的结构名称是什么？掉两个磷酸基后形成的结构名称是什么？提示：提示：ATP水解形成水解形成ADP和和Pi。腺嘌呤核糖核苷酸。腺嘌呤核糖核苷酸。1ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，下图是是腺嘌呤核苷的衍生物，下图是ATP的分子结构图，的分子结构图，下列有关叙述错误的是下列有关叙述错误的是 ()AATP分子的结构简式可表示为分子的结构简式可表示为APPPB组成组成ATP的化学元素是的化学元素是C、H、O、N、PC图中虚线部分的名称是腺嘌呤核苷图中虚线部分的名称是腺嘌呤核苷D图中图中处的化学键断裂，处的化学键断裂，ATP转化为转化为ADPD 解析：解析：ATP的结构简式表示为的结构简式表示为APPP，A项正确；由项正确；由图可知图可知, ,ATP分子中含有分子中含有C、H、O、N、P五种元素五种元素，B项正项正确确;腺嘌呤核苷是由腺嘌呤和核糖连接而成的腺嘌呤核苷是由腺嘌呤和核糖连接而成的，图中虚线部图中虚线部分为腺嘌呤核苷分为腺嘌呤核苷，C项正确；项正确；ATP水解时水解时，末端的高能磷末端的高能磷酸键易断裂酸键易断裂，即即处的化学键断裂处的化学键断裂，D项错误。项错误。2下图表示下图表示ATP的结构，其中表示高能磷酸键的是的结构，其中表示高能磷酸键的是()ABC D解析解析:高能磷酸键位于磷酸基团之间高能磷酸键位于磷酸基团之间, ,位于图中位于图中的位置。的位置。A 易错警示易错警示 ATP中的磷酸键中的磷酸键 (1)ATP中有中有3个磷酸键个磷酸键，但是只有两个是高能磷酸键但是只有两个是高能磷酸键，与与A相连的磷酸键是普通化学键。相连的磷酸键是普通化学键。 (2)水解自由能在水解自由能在20.92 kJ/mol以上的磷酸化合物称为高能以上的磷酸化合物称为高能磷酸化合物磷酸化合物，ATP中的每个高能磷酸键水解时释放的能量中的每个高能磷酸键水解时释放的能量高达高达30.54 kJ/mol，可见可见ATP是一种高能磷酸化合物。是一种高能磷酸化合物。主题二主题二ATP和和ADP的相互转化的相互转化ATP为生命活动提供能量离不开与为生命活动提供能量离不开与ADP的相互转化。下图表的相互转化。下图表示示ATP和和ADP的相互转化过程，请结合该图分析：的相互转化过程，请结合该图分析：1ATP和和ADP的转化过程：的转化过程：ATP的化学性质不稳定，在有关的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，酶的催化作用下，ATP分子中分子中_的那个的那个P就脱就脱离开来，形成游离的磷酸，同时，储存在这个高能磷酸键中离开来，形成游离的磷酸，同时，储存在这个高能磷酸键中的的_释放出来，释放出来，ATP就转化成就转化成ADP；在有关；在有关酶的催化作用下，酶的催化作用下，ADP可接受可接受_，同时与一，同时与一个游离的个游离的_结合，重新形成结合，重新形成ATP。2ADP合成合成ATP的能量来源的能量来源(1)动物、人、真菌和大多数细菌：动物、人、真菌和大多数细菌：_。(2)绿色植物：绿色植物：_和和_。末端末端能量能量能量能量Pi细胞呼吸细胞呼吸光合作用光合作用细胞呼吸细胞呼吸 小组讨论小组讨论 有人说有人说ATP和和ADP相互转化的过程是个可逆反应相互转化的过程是个可逆反应，这种说这种说法合适吗？法合适吗？ 提示：提示：不合适。不合适。(1)从反应条件来看：从反应条件来看：ATP的分解属水解反的分解属水解反应应, ,催化该反应的酶属水解酶。而催化该反应的酶属水解酶。而ATP的合成是一种合成反的合成是一种合成反应应，催化该反应的酶属合成酶。催化该反应的酶属合成酶。 (2)从反应场所上看：从反应场所上看：ATP合成的场所为细胞质基质、线粒合成的场所为细胞质基质、线粒体和叶绿体；而体和叶绿体；而ATP水解的场所较多。水解的场所较多。 (3)从能量来源上看：从能量来源上看：ATP水解释放的能量是储存在远离水解释放的能量是储存在远离A的高能磷酸键中的化学能；而合成的高能磷酸键中的化学能；而合成ATP的能量主要来自光的能量主要来自光合作用和细胞呼吸。合作用和细胞呼吸。C 解析：解析：ATP与与ADP相互转化的反应并不是可逆反应。但是相互转化的反应并不是可逆反应。但是我我 们不能单纯地利用化学上的观点来判断该反应是否可逆们不能单纯地利用化学上的观点来判断该反应是否可逆，因因 为为ATP与与ADP在活细胞中永无休止地循环进行在活细胞中永无休止地循环进行，该反应能该反应能够够 明确地表示二者在一定条件下的循环过程明确地表示二者在一定条件下的循环过程，所以该循环使所以该循环使 ATP不会因能量的不断消耗而用尽不会因能量的不断消耗而用尽，从而保证了生命活动从而保证了生命活动的的 顺利进行。顺利进行。2ATP是生命活动的直接能源物质，据图判断有关叙述错是生命活动的直接能源物质，据图判断有关叙述错误的是误的是()A黑藻细胞内甲黑藻细胞内甲ATP的过程不仅发生在细胞质基质中的过程不仅发生在细胞质基质中B乙中不含高能磷酸键，是乙中不含高能磷酸键，是RNA的基本组成单位之一的基本组成单位之一C丙中包括腺嘌呤和核糖，丁可用于某些脂质的合成丙中包括腺嘌呤和核糖，丁可用于某些脂质的合成DATP为生命活动提供能量需要经过图示的整个过程为生命活动提供能量需要经过图示的整个过程D 解析：黑藻细胞内由甲解析：黑藻细胞内由甲ATP的过程为的过程为ADP合成合成ATP的过程的过程 即即ATP的形成的形成，生物体合成生物体合成ATP的生理过程有光合作用和呼的生理过程有光合作用和呼 吸作用吸作用，光合作用的场所为叶绿体光合作用的场所为叶绿体，有氧呼吸的主要场所为有氧呼吸的主要场所为 线粒体；黑藻属于真核生物线粒体；黑藻属于真核生物，细胞中叶绿体和线粒体也可以细胞中叶绿体和线粒体也可以 合成合成ATP，故故A正确；乙物质为正确；乙物质为ATP断裂掉两个高能磷酸键之断裂掉两个高能磷酸键之 后形成的后形成的AMP即腺嘌呤核糖核苷酸即腺嘌呤核糖核苷酸，为为RNA的基本组成单的基本组成单位位 之一之一，故故B正确；丙为腺苷正确；丙为腺苷“A”，其组成包括腺嘌呤和核糖其组成包括腺嘌呤和核糖， 丁为磷酸是磷脂的组成成分之一丁为磷酸是磷脂的组成成分之一，故故C正确；正确；ATP转化为转化为 ADP时为生物体的各项生命活动提供能量时为生物体的各项生命活动提供能量，不须两个高能磷不须两个高能磷 酸键都断裂酸键都断裂，故故D错误。错误。核心知识小结核心知识小结网络构建网络构建关键语句关键语句1ATP的结构简式是的结构简式是APPP，其中，其中“A”表示腺嘌呤核表示腺嘌呤核苷，苷，“P”代表磷酸基团，代表磷酸基团，“”代表高能磷酸键。代表高能磷酸键。2一个一个ATP分子中有分子中有1个腺嘌呤核苷，个腺嘌呤核苷，2个高能磷酸键，个高能磷酸键，3个个磷酸基团。磷酸基团。4合成合成ATP所需的能量可来源于光合作用和细胞呼吸。所需的能量可来源于光合作用和细胞呼吸。5ATP是生命活动的直接能源物质。是生命活动的直接能源物质。
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