細(xì)胞的代謝1.舉例說出吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)。2.簡(jiǎn)述ATP的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。3.結(jié)合ATP—ADP循環(huán)示意圖，解釋ATP在能量代謝中的作用。目標(biāo)導(dǎo)讀ATP—ADP循環(huán)及其意義。重難點(diǎn)擊第11課時(shí)細(xì)胞與能量一能量的轉(zhuǎn)化、吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)二ATP是細(xì)胞中的能量通貨當(dāng)堂檢測(cè)一能量的轉(zhuǎn)化、吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)1.能量的轉(zhuǎn)化螢火蟲要從外界攝取食物，這些食物中的有機(jī)物進(jìn)入螢火蟲體內(nèi)后，在消耗氧氣的條件下，有機(jī)物中的化學(xué)能被釋放出來，產(chǎn)生熱和光，同時(shí)釋放CO2。據(jù)此說明：(1)能量不會(huì)被消滅，也不能被創(chuàng)造，只能從

轉(zhuǎn)變成

。一種形式另一種形式(2)所有生物都要不斷地與外界發(fā)生

的交換，生物體和細(xì)胞必須是

系統(tǒng)。2.吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)分析下面3個(gè)反應(yīng)然后歸納：反應(yīng)一氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過程中，氨基酸含有的總能量要小于蛋白質(zhì)含有的總能量。反應(yīng)二光合作用能將CO2和水合成糖，CO2和水含能很少，而糖含能較多。反應(yīng)三糖在細(xì)胞中逐步氧化，最終生成CO2和水。物質(zhì)和能量開放(1)反應(yīng)一和反應(yīng)二中，產(chǎn)物分子中的勢(shì)能比反應(yīng)物分子中的勢(shì)能高，這樣的反應(yīng)是

反應(yīng)。(2)反應(yīng)三過程稱為

，它是細(xì)胞中最重要的

反應(yīng)。(3)

反應(yīng)所需要的能量一般來自

反應(yīng)，聯(lián)系兩者之間的紐帶是

。吸能細(xì)胞呼吸放能放能吸能腺苷三磷酸(ATP)1.能量轉(zhuǎn)化的意義由于活細(xì)胞不斷地進(jìn)行新陳代謝，時(shí)刻發(fā)生著各種化學(xué)變化，不斷地合成新的物質(zhì)，又不斷地有物質(zhì)被分解，因而細(xì)胞內(nèi)不斷地發(fā)生著能量的轉(zhuǎn)化。歸納總結(jié)2.吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)1.細(xì)胞呼吸是放能反應(yīng)，光合作用是吸能反應(yīng)，下列敘述中錯(cuò)誤的是(

)A.光合作用的反應(yīng)物(二氧化碳和水)含能較少B.光合作用的產(chǎn)物(糖)含能較多C.細(xì)胞呼吸的反應(yīng)物(糖)含能較少D.細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物(二氧化碳和水)含能較少活學(xué)活用解析光合作用是吸能反應(yīng)，因此其產(chǎn)物(糖)含能較多，反應(yīng)物(二氧化碳和水)含能較少。細(xì)胞呼吸是放能反應(yīng)，因此其反應(yīng)物(糖)含能較多，產(chǎn)物(二氧化碳和水)含能較少。答案C二ATP是細(xì)胞中的能量通貨ATP不僅是細(xì)胞中放能反應(yīng)和吸能反應(yīng)的紐帶，更是細(xì)胞中的能量通貨，結(jié)合下面材料探究。1.ATP的結(jié)構(gòu)從圖中可思考：(1)ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為

，其中“A”代表的是

，包含圖中的[

]

和[

]

；“P”代表[

]

，有

個(gè)。(2)ATP中共含有

個(gè)磷酸鍵，其中

個(gè)比較不穩(wěn)定，水解時(shí)釋放的能量多，稱為

，如圖中的

。A－P～P～P腺苷①腺嘌呤②核糖③磷酸基團(tuán)332高能磷酸鍵B、C小貼士水解自由能在20.92kJ/mol以上的磷酸化合物稱為高能磷酸化合物，ATP中的高能磷酸鍵水解時(shí)釋放的能量高達(dá)30.54kJ/mol，是一種高能磷酸化合物。(3)如果ATP徹底水解會(huì)得到哪些成分？

答案

ATP徹底水解會(huì)得到腺嘌呤、核糖和磷酸。2.ATP－ADP循環(huán)(1)ATP和ADP的轉(zhuǎn)化過程：ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關(guān)酶的催化作用下ATP分子中

的那個(gè)高能磷酸鍵容易水解，形成游離的Pi(磷酸)，同時(shí)，貯存在這個(gè)高能磷酸鍵中的

釋放出來，ATP就轉(zhuǎn)化成ADP；在有關(guān)酶的催化作用下，ADP可接受

，同時(shí)與一個(gè)游離的

結(jié)合，重新形成ATP。遠(yuǎn)離A能量能量Pi(2)有人說ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程是個(gè)可逆反應(yīng)，這種說法合適嗎？通過下面的分析來解答：①從反應(yīng)條件上看：ATP的分解是一種

反應(yīng)，而ATP的合成是一種

反應(yīng)，反應(yīng)不同，所用的酶不同。因此，上述反應(yīng)的條件是

(相同、不相同)的。水解脫水合成不相同②從能量上看：ATP水解的能量用于

反應(yīng)，不能再由Pi和ADP形成ATP而貯存；而合成ATP的能量來自

反應(yīng)。因此，反應(yīng)中的能量流向是

(可逆、不可逆)的。綜上所述，ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的過程

(是、不是)可逆反應(yīng)。吸能放能不可逆不是小貼士ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量很少，但ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化十分迅速，所以可以為生命活動(dòng)提供直接能源，也使細(xì)胞內(nèi)ATP的含量總處在動(dòng)態(tài)平衡之中。(3)為什么說ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的“能量通貨”？答案

細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由ATP直接提供的。能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間循環(huán)流通。因此，可以形象地把ATP比喻成細(xì)胞內(nèi)流通的“能量通貨”。歸納總結(jié)活學(xué)活用2.在“ATP

ADP＋Pi＋能量”的反應(yīng)式中，下列說法正確的是(

)A.物質(zhì)和能量都是可逆的，酶相同B.物質(zhì)和能量都是不可逆的，酶不相同C.物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的，酶不相同D.能量是可逆的，物質(zhì)是不可逆的，酶相同解析在ATP的合成與水解過程中，所需的酶是不同的，前者所需的酶是ATP合成酶，后者所需的酶是ATP水解酶。ATP和ADP、Pi這幾種物質(zhì)是可逆的，即可在細(xì)胞中反復(fù)利用，但能量是不可逆的，因?yàn)锳TP水解釋放的能量只能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，而合成ATP的能量主要來自于糖類等有機(jī)物的氧化分解，因而能量是不可逆的。答案C課堂小結(jié)A-P~P~P能量通貨1.當(dāng)品嘗各種美味佳肴時(shí)，你不得不感謝腺苷三磷酸(ATP)這種化學(xué)物質(zhì)。新的研究顯示，ATP這種傳統(tǒng)上與細(xì)胞能量供應(yīng)相關(guān)的物質(zhì)在把食物的味道信息傳遞給大腦的過程中起到了關(guān)鍵的作用。據(jù)以上信息我們不能推出的結(jié)論是(

)A.ATP與能量供應(yīng)有關(guān)B.作為信息分子的ATP不能提供能量C.ATP也可作為信息傳遞分子D.神經(jīng)細(xì)胞膜外表面可能有ATP的受體當(dāng)堂檢測(cè)12345解析ATP是直接供能物質(zhì)，而新的研究表明ATP在味道信息傳遞中起關(guān)鍵作用，說明ATP還可以作為信息傳遞分子。答案B123452.下面是ATP在酶的作用下水解后的產(chǎn)物及釋放能量，其中表述正確的是(

)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1234A53.ATP中的大量化學(xué)能貯存在(

)A.腺苷內(nèi)

B.磷酸基團(tuán)內(nèi)C.腺苷和磷酸基團(tuán)連接鍵內(nèi)

D.高能磷酸鍵內(nèi)解析ATP是高能化合物，它的分子簡(jiǎn)式是A—P～P～P，其中腺苷與磷酸之間的結(jié)合鍵(—)不是高能磷酸鍵，另有兩個(gè)高能磷酸鍵(～)；高能磷酸鍵內(nèi)含有較高的能量，ATP分子中的大量化學(xué)能就貯存在高能磷酸鍵內(nèi)。1234D54.ATP轉(zhuǎn)化為ADP可表示如下：式中X代表(

)A.H2O B.[H] C.P D.Pi1234解析本題考查了ADP和ATP的相互轉(zhuǎn)化過程中，物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的。D55.化學(xué)上把________能量的反應(yīng)叫做吸能反應(yīng)，把______________能量的反應(yīng)叫做放能反應(yīng)。如果反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，那么該反應(yīng)是________反應(yīng)；如果反應(yīng)