5.2 细胞的能量“货币”ATP（原案版）.docx

第2节细胞的能量“货币”ATP学案

班级学号姓名

1.依据ATP的分子简式，说出ATP的化学组和特点。

2.依据ATP与ADP之间的相互转化，解释ATP在细胞生命活动中的作用

目标一、ATP是一种高能磷酸化合物

1.中文名称：①腺苷三磷酸。

2.结构简式：A—P～P～P，其中A代表②腺苷，P代表③磷酸基团，～代表④一种特殊的化学键。

3.结构特点

（1）不稳定：由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得特殊的化学键不稳定，ATP是一种不稳定的⑤高能磷酸化合物。

（2）高能量：在有关酶的催化作用下，ATP末端的特殊

4.生理功能：驱动细胞生命活动的直接能源物质。

5.判断下列相关表述的正误

(1)ATP是细胞内主要的能源物质(×)

(2)ATP由1个腺嘌呤和3个磷酸基团构成(×)

(3)ATP是高能磷酸化合物，含3个特殊化学键，其中末端的磷酸基团具有较高的转移势能(×)

任务一分析ATP的结构及特点

1．辨析ATP中的A代表腺嘌呤吗？

资料1如图为ATP结构式：

(1)图中①②③的结构分别代表什么？

提示①：腺嘌呤；②：核糖；③：磷酸基团。

(2)腺苷是由图中哪些结构组成的？

提示①②。

2．辨析ATP中的两个特殊化学键都断裂吗？

资料2α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ)，现有甲、乙两组ATP溶液，甲组用32P标记ATP的β位的磷酸基团，乙组用32P标记ATP的γ位的磷酸基团，然后分别加入等量的ATP水解酶，短时间后迅速分离溶液中游离的磷酸基团，结果发现只有乙组中游离的磷酸基团带有放射性。

(1)从实验结果可知ATP中哪一个化学键更容易断裂？为什么？

提示β位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂。因为ATP中两个相邻的磷酸基团带有负电荷而相互排斥，使得这种化学键不稳定，末端的磷酸基团具有较高的转移势能。

(2)写出ATP水解的反应式。

提示ATPeq\o(――→,\s\up7(酶))ADP＋Pi(磷酸)＋能量。

(3)为什么说ATP是一种高能磷酸化合物(一般将水解时释放20.92kJ/mol及以上能量的化合物叫作高能化合物)?

提示因为1molATP水解释放的能量高达30.54kJ。

(4)ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？

提示腺嘌呤核糖核苷酸。

1．ATP是细胞内重要的高能磷酸化合物，对生命活动正常进行具有非常重要的作用，其结构可用下图表示。下列相关叙述错误的是()

A．ATP与DNA的元素组成完全相同，但彻底水解后的产物有差别

B．图中③与④的相互转化与细胞内的吸能反应和放能反应相联系，保证了细胞内的能量供应

C．萤火虫发光所需的能量来源于图中“～”

D．在细胞的各个部位都同时进行着ATP的水解和合成

2.科学家发现，小鼠的抑郁行为与星形胶质细胞释放ATP的多少有关。下列有关ATP的叙述，正确的是()

A．图中的A代表腺苷，b、c为特殊的化学键

B．a是构成DNA的基本单位之一

C．ATP是生物体内的储能物质

D．ATP中的“A”与构成RNA中的“A”表示的不是同一种物质

目标二、ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用

（一）ATP与ADP之间的相互转化

1.转化过程:

(1)图中字母A、B代表的物质分别是磷酸、ADP。

(2)能量1的来源:

①绿色植物:光合作用和呼吸作用。

②动物、人、真菌和大多数细菌:呼吸作用。

(3)写出ATP合成的反应式:ADP+Pi+能量ATP。

2.转化特点:

(1)ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生,且处于动态平衡之中。

(2)ATP和ADP相互转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一样的,体现了生物界的统一性。

（二）ATP的利用

1.ATP的利用:细胞中绝大多数的生命活动都是由ATP直接提供能量的,如大脑思考、主动运输等。

2.ATP是细胞内流通的能量“货币”:

(1)化学反应中的能量变化与ATP的关系。

①放能反应:一般与ATP的合成相联系。

②吸能反应:一般与ATP的水解相联系。

(2)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。

3.判断下列相关表述的正误

(1)吸能反应伴随着ATP的合成，放能反应伴随着ATP的水解(×)

(2)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡(×)

(3)载体蛋白磷酸化不会使其空间结构发生变化(×)

任务二ATP与ADP之间的相互转化

1．研究显示，一个成年人一天在静止状态下所消耗的ATP约有40kg；在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5kg的ATP转化为ADP。成人体内ATP总量约2