高中生物第5章第2节细胞的能量“货币”ATP新人教版必修1

- 1 - 第二节 细胞的能量“通货”——ATP

一、基础达标

知识点一 ATP的分子结构

1．一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键的数目依次是( )

A．1,2,2 B．1,2,1

C．1,3,2 D．2,3,1

【解析】选C。根据ATP的分子结构简式A－P～P～P可知，ATP中含有高能磷酸键2个，是第二和第三个磷酸键，含有的磷酸基团是3个，只有1个腺苷。

2．如果测得1个高能磷酸键的化学能是8P，那么ATP中的磷酸键的化学能应该是( )

A．8P B．8P～16P

C．16P～24P D．24P

【解析】选C。1个ATP中有2个高能磷酸键和1个普通磷酸键，所以其化学能应在16P与24P之间。

3．ATP中的大量化学能储存在( )

A．腺苷内

B．磷酸基团内

C．腺苷和磷酸基团连接键内

D．高能磷酸键内

【解析】选D。ATP是高能化合物，它的分子结构简式是：A—P～P～P，其中腺苷与磷酸之间的结合键(—)不是高能磷酸键；高能磷酸键内含有较高的能量，ATP分子中的大量化学能就储存在高能磷酸键内，并且远离腺苷的那个高能磷酸键更容易水解。

知识点二 ATP和ADP的相互转化及ATP的利用

4．下面有关ATP和ADP的叙述中，正确的是( )

A．ATP在酶的作用下，可以连续脱下3个Pi，释放大量能量

B．ATP在酶的作用下，可以加上一个Pi，储存能量 - 2 - C．ATP和ADP的相互转化都需要酶的参与

D．ATP转化为ADP不需要酶的参与

【解析】选C。ATP分子的结构简式为A—P～P～P，不可以再加一个Pi；在酶的作用下，ATP可以脱下一个磷酸基团变为ADP，断裂一个高能磷酸键，故A、B项错误；ATP与ADP的相互转化需要不同的酶催化，因此D项也不正确。

5．ATP在细胞中能够释放能量和储存能量，从其化学结构看，原因是( )

①腺苷很容易吸收能量和释放能量 ②第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合 ③第三个磷酸基团(远离腺苷的那个)很容易从ATP上脱离，使ATP转化为ADP，同时释放能量 ④ADP可以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键(远离腺苷的那个)，使ADP转变成ATP

5.2《细胞的能量“货币”ATP》教学设计

一、课标分析

《细胞的能量“货币”ATP》是新人教版高中生物学《《必修一•分子与细胞》第五章第二节的内容。《普通高中生物学课程标准《（2022年版）》中提出：大概念2：“细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖”。为了形成这一大概念，需要引导学生逐步构建三个重要概念作为支持，而本单元内容是学生建构：“细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域”这一重要概念的基础。因此本单元四节内容的逻辑关联如下：细胞的功能大多数基于化学反应，对于化学反应，我们需要从反应的条件、过程和场所这几个方面分析。细胞内的化学反应的条件需要酶和ATP，反应的过程以光合作用和细胞呼吸为例，反应的场所基于对细胞结构的学习，在这一重要概念的形成过程中逐步形成结构与功能观。进而本节内容需要落实的次位概念是：“解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”。教材内容主要分析了ATP分子的组成和结构特点、ATP与ADP相互转化的特性、ATP的来源和利用这三个方面。由“结构与功能观”逐步形成“物质与能量观”，可为后续“细胞呼吸”和“光合作用”的学习打下良好的基础。因此，本节内容对于整个知识之间内在联系的纽带作用非常明显。

二、教材分析

人教版教材《《分子与细胞》整个模块贯穿了系统的观点，帮助学生认识细胞是最基本的生命系统层次、细胞系统的物质基础、细胞系统的结构基础、细胞系统与环境的物质交换、细胞系统的能量变化、细胞系统的生命历程。

《细胞的能量《“货币”ATP》一节选自人教版《（2019）必修1《《分子与细胞》第五章第二节，本节需要1个课时完成。本节是在学生掌握了细胞中的有机物—蛋白质、糖类、脂肪等在细胞中的作用等知识的基础上安排的教学内容，目的是让学生懂得，尽管糖类等有机物是能源物质，但并不能给生命活动直接提供能量，从而激发学生的探究欲望。细胞代谢能够进行既离不开酶的催化作用，又离不开能量的推动，ATP是生命活动的直接能源物质，在细胞代谢中具有重要作用，ATP的来源是细胞呼吸，有机物中的能量根本是来源于光合作用，因此，对ATP的学习，有助于从能量转化角度将呼吸作用和光合作用联系起来。本节知识是糖类、脂肪等能源物质学习的延续，既对之前需要消耗ATP供能的物质运输做了进一步解释，也为后续呼吸作用、光合作用的学习奠定基础。教学重点：ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。教学难点：通过ATP与ADP的相互转化的特点与细胞中吸《（放）能反应之间的关系，从而解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。在后续的教学过程中，进一步阐明本节课如何通过科学的学生活动安排，突出教学重点，突破教学难点。

第5章 细胞的能量供应和利用

第2节 细胞的能量“通货”——ATP

1．若ATP脱去了两个磷酸基团，该物质就是组成RNA的基本单位之一，其名称及所含的高能磷酸键数目为( )

A．腺嘌呤核糖核苷酸 0 B．鸟嘌呤核糖核苷酸 1

C．胞嘧啶核糖核苷酸 0 D．尿嘧啶核糖核苷酸 1

答案：A

2．下列哪种能源缺乏时，会立即影响细胞内的代谢活动( )

A．日光 B．ATP

C．葡萄糖 D．蛋白质

答案：B

3．下面是ATP在酶的作用下水解后的产物及释放能量，表述正确的是( )

A．A—P～P＋Pi＋能量 B．A—P—P＋Pi＋能量

C．A～P—P＋Pi＋能量 D．A～P～P＋Pi＋能量

答案：A

4．ATP在细胞内的含量及其生成速度分别为( )

A．很多、很快 B．很少、很慢

C．很多、很慢 D．很少、很快

答案：D

5．下图为某种化学反应，下列叙述不正确的是(

)

A．ADP被释放后，X还能结合ATP

B．X也可结合ADP和Pi合成ATP

C．图中的能量可用于细胞内需要能量的过程

D．能量来自ATP中远离腺苷的高能磷酸键的水解

答案：B

6．在活细胞中，下图中循环过程永不停止地进行着。请运用所学知识，分析回答ATP和ADP循环中的有关问题：

(1)ATP作为生物体生命活动的__________物质，其分子结构简式为__________，在②过程中，是由于__________键的断裂而释放出能量。

(2)在绿色植物细胞内，与①相应的生理活动主要是在细胞内的细胞质基质、__________、__________中进行。

(3)A1和A2分别起什么作用？二者相同吗？

_____________________________________________________。

(4)①中能量E1的来源有哪些？②中能量E2的去向有哪些？____

______________________________________________________。

第5章细胞的能量供应和利用

第2节细胞的能量通货——ATP

授课者：张赛蓝 时间：2012年12月6日 班级：东源中学2012届高一（14）班

【学习目标】

1.知识目标：

(1)简述ATP的化学组成和特点。

(2)写出ATP分子简式、ATP与ADP的相互转化式。

(3)解释ATP在能量代谢中的作用。

2.能力目标：

(1)通过对萤火虫发光问题的探究，初步培养学生的实验分析与设计能力；

(2)通过问题讨论共同绘出ATP与ADP相互转化示意图，理解ATP在细胞中作为能量通货的原因；

3.情感目标：

（1）激发学生的学习兴趣和渗透热爱自然和生命的情感教育。

（2）通过阅读与思考、讨论活动培养学生主动参与的学习态度，培养用准确的科学术语阐述观点和进行合作学习的态度。

（3）通过分析ATP、ADP的动态平衡，树立辩证唯物主义的自然观、生态观。

【学习重点和难点】

1、重点：ATP的化学组成和结构特点；ATP与ADP的相互转化

2、难点：ATP与ADP的相互转化；ATP在能量代谢中的作用

【探究学习】（预习案和探究案）

一、 ATP的结构与功能（课本88页及相关信息）

1、ATP结构：是 的英文名称的简称，其结构简式是 ，其中A代表 ，P代表 ，—代表 ，～代表 ，1个ATP中有 个A， 个P， 个～。ATP中大量的化学能就储存在 中(30.54KJ/mol)。

2、生命活动的 能源物质。

二、ATP与ADP的相互转化

1、画出ATP与ADP的相互转化示意图，写出ATP和ADP转化的方程式。

ATP ＋ ＋