5-2 细胞的能量“通货”-ATP

第五章第2节细胞的能量“通货”—— ATP 一、教学目标：
1．简述ATP的化学组成和特点。

2．写出ATP的分子简式。

3．解释ATP在能量代谢中的作用。

二、教学重点：
ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。

三、教学难点：
ATP与ADP的相互转化。

四、知识导航：
（一）、知识结构：
ATP分子结构的特点——具有高能磷酸键
细胞的能量“通货”—ATP
ATP与ADP可以互相转化
ATP作为能量“通货”在细胞中的利用
（二）、本节聚焦：
1、为什么说ATP是细胞的能量“通货”？
2、ATP与ADP是怎样互相转化的？这有什么意义？
3、细胞中的哪些生命活动需要ATP提供能量？
(三)、知识导航：
联系生活
我们的日常生活每天都需要必要的开销，这些消费要通过我们手里的流通货币实现。

但是如果我们总是拿大额面值的钞票进行交易就会很麻烦，比如我们不必在买一根冰棒、一串糖葫芦或一管牙膏时拿出百元大钞，相反如果我们把百元大钞换成100张一元小票，进行交易就方便。

细胞利用能量也是如此，细胞中的“百元大钞”相当于储存能量的有机物大分子，ATP分子就是那个可以在细胞内流通的“小票”即能量的通货。

知识联系：
＿＿＿＿＿是细胞的主要能源物质，＿＿＿＿＿＿＿是生物体内储存能量的物质，
＿＿＿＿是新陈代谢所需能量的直接来源，＿＿＿＿＿是几乎所有生命系统中能量的最终源头。

阅读：课本P89ATP的利用，P90图5-7
记忆节节清：
ATP分子具有高能磷酸键：
1、三磷酸腺苷，简式：A—P～P～P (A表示腺苷，P表示磷酸基团，T表示3个，
～表示高能磷酸键)；
2、功能：远离腺苷的高能磷酸键极易水解和形成，同时伴随着能量的释放与储存，
为细胞的生命活动提供能量。

五、【自我检测】
●基础题
1、对人体细胞内关于ATP的描述，正确的是（）
A．ATP主要在线粒体生成 B.它含有三个高能磷酸键
C．是生物的主要能源物质 D.细胞内储有大量的ATP，以供生理活动需要2.下列说法不正确的是（）。

A．糖类中的纤维素一般不作为能源物质B、蛋白质储能少，所以不作为能源物质 C．脂质中的磷脂主要用于膜结构的组成D．糖原也是人体内的储备能源物质之一
3.下列物质水解后所释放出的能量可直接用于肌肉收缩的是（）。

A、肝糖元 B．肌糖元 C．葡萄糖 D．三磷酸腺苷
4．ATP之所以能作为能量的直接来源，是因为（）。

A．ATP在细胞内含量较多 B．ATP中高能磷酸键储存能量多且很不稳定
C．ATP中高能磷酸键很稳定 D．ATP是细胞内唯一的可以释放能量的化合物
5、在“ATP ADP＋Pi＋能量”的反应式中，下列说法正确的是（）
A、物质和能量都是部可逆的，酶相同
B、物质和能量都是不可逆的，酶不同
C、物质可逆，能量不可逆的，酶不同
D、能量是不可逆的，物质是不可逆的，没相同
6、高等植物体内产生ATP的生理过程有（）
A、光合作用，主动运输
B、细胞呼吸，蒸腾作用
C、细胞呼吸，渗透作用
D、光合作用、细胞呼吸
7．动物细胞体内ATP水解所释放的能量不可能用于（）。

A．物质的吸收 B．物质的合成 C．有机物的分解 D．肌肉收缩
8、荧火虫发光所用的能量直接来自（）
A、葡萄糖
B、磷酸肌酸
C、脂肪
D、ATP
9.下列有关能量的表述，正确的是（）。

A、正常情况下，生物体的最终能量来源、主要能源物质、储备能源物质、直接
能源物质分别是光能、糖类、蛋白质、ATP
B、只有绿色植物可以利用光能；
C、动物和人体内，形成ATP的途径只有有氧呼吸
D、每克脂肪储能多于每克糖类的主要原因是脂肪分子中含C、H比例高10．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储存能量②第三个高能磷酸键很容易断裂和再形成③第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离（即第二个高能磷酸键断裂），使ATP转
变成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，使ADP转变成ATP
A.①③
B.②④
C.③④
D.①④
11、下列化合物中，能作为细胞内能量“通货”的是（）
A、磷酸肌酸
B、ATP
C、ADP
D、葡萄糖
12、1分子ATP 中含有的高能磷酸键和磷酸基团个数分别为（）
A、3和3
B、3和2
C、2和3
D、2和2
13、ATP 中大量的化学能储存在（）
A、磷酸基内；
B、腺苷内；
C、高能磷酸键内；
D、腺苷和磷酸基连接键内
14、ADP转化为ATP需要（）
A、Pi 、酶、腺苷、能量
B、Pi 、能量
C、酶、腺苷、能量
D、Pi 、酶、能量
15、活细胞不能利用哪些能源来维持它们的代谢
A、太阳光
B、热能
C、ATP
D、糖原
16、生命现象中不伴有ATP消耗的是（）
16、下列生 A、神经冲动的传导B、含羞草受到刺激小叶合拢
C、葡萄糖在小肠中被吸收
D、根尖生长点细胞有丝分裂
●拓展题
17、以下是对生物体ATP的有关叙述，其中正确的一项是
A、ATP与ADP的相互转化，在活细胞中其循环是永无休止的
B 、ATP 与ADP 是同一种物质的两种形态
C 、生物体内的ATP 含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应
D 、ATP 与ADP 的相互转化，使生物体内的各项化学反应能在常温常压下快速而又顺利地进行
18．下图是人和动物体内能量的释放、转移和利用的文字图解。

请据图分析回答：
（1）人和动物在新陈代谢方面不同于植物的一个显著特点是 。

（2）几种能源物质共同的化学元素有 。

（3）在自然界能直接利用无机物合成能源物质的生物，在生态系统中的成分 是 。

(4）进行过程①的实质是 ，进行的主要场所是 。

（5）以热能形式散失的能量，并不都是能量的浪费。

举一例说明人体以热能形式 散失的能量，对维持人体生理活动的重要作用。

例如 。

（6）进行过程④，为生命活动直接提供能量的反是 。

19．将萤火虫尾部的发光器割下，其中含有荧光素，取等量分别放入甲、乙两试管
中，加少量水混合，又看到淡黄色荧光，过一段时间后，荧光消失。

之后在甲 试管中放2ml 某溶液，乙试管中放入2ml 葡萄糖溶液，结果甲试管发光了。

请 问： （1）甲试管中放入的某溶液是 溶液，这说明荧光是 能 转化而成的。

（2）荧光素发光是由于某溶液中物质发生了 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 。

20、1997年诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗．博耶和英国的约翰．沃克，以
表彰他们在研究三磷酸腺苷如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。

“三 磷酸腺苷”简称“腺三磷”，又叫ATP ，是腺嘌呤的衍生物，含有三个相连的 磷酸基，末端两个磷酸键分解时伴随有较大内能量变化，是生物体内能量转化 的中心物质。

回答下列问题：
⑴ATP 的分子简式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，其中A 代表＿＿＿，T 代表＿＿＿， P 代表＿＿＿＿＿，＿＿＿＿代表高能磷酸键。

⑵写出ADP 和ATP 相互转变的反应式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑶在动物细胞中，ADP 转变成ATP 的能量主要来自＿＿＿＿作用，通常需要分解 ＿＿＿＿＿＿，消耗＿＿＿气；对于植物来说，ADP 转变成ATP 的能量还可来 自＿＿＿＿＿作用。

在生物体内，ATP 水解成ADP 时，释放的能量直接用于＿ ＿＿。

学习反思：
六、知识链接
生物体内的高能化合物除ATP 外，还有CP （磷酸肌酸）、CTP （三磷酸胞苷）、GTP （三磷酸鸟苷）、UTP （三磷酸尿苷）等，但大多数情况下，它们的能量不能直接用于生命活动，必须将能量转给ATP 。

但在某些情况下，GTP 也可直接供能，在蛋白质合成过程中，当肽链延长时，核糖体的移动也需GTP 供能。

因此，严格地说，ATP 并不是生命活动的唯一直接能源物质。

ABDBC DCDDC BCCDB B
18、答案：（1）人和动物必须直接或间接地以绿色植物为食。

（2）C 、H 、O （3）生产者。

（4）分解有机物，释放能量 线粒体。

（5）维持体温恒定。

19、答案：（1）ATP 化学 （2能量 （3）
对照 生命活动的直接能源
20、⑴分子简式：A —P~P~P 腺苷 三个 磷酸基 ~
⑵
⑶呼吸作用；葡萄糖；氧；光合作用；进行各项生命
含羞草受到刺激小叶合拢为什么不伴有A TP的消耗？
是由于细胞失水和吸水不同引起的小叶及叶柄下垂，而水分子通过
细胞膜的方式是自由扩散，也就是由于细胞内外水的含量多少引起的水的顺着浓度由高向低的运输，这种运输方式是由于水本身的势能引起的，不需要ATP供能。