2022年高三生物二輪復(fù)習(xí) 新陳代謝與ATP2教案 人教版
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1、2022年高三生物二輪復(fù)習(xí) 新陳代謝與ATP2教案 人教版 【自學(xué)導(dǎo)引】 一、ATP的生理意義 ATP是新陳代謝所需能量的直接來(lái)源。 ?二、ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 ATP的結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)寫(xiě)成A—P~P~P,1 moL ATP水解時(shí)釋放的能量高達(dá)30.54 kJ。 ?三、ATP與AD.P的相互轉(zhuǎn)化 1.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式ATPADP+Pi+能量。 2.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的意義使細(xì)胞內(nèi)ATP的含量總是處于動(dòng)態(tài)平衡之中,進(jìn)而構(gòu)成生物體內(nèi)部穩(wěn)定的供能環(huán)境。 ?四、ATP的形成途徑 1.對(duì)動(dòng)物和人來(lái)說(shuō),ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需的能量來(lái)自呼吸作用。 2.對(duì)綠色植物來(lái)說(shuō),ADP轉(zhuǎn)
2、化成ATP時(shí)所需的能量來(lái)自呼吸作用和光合作用。 ?【思考導(dǎo)學(xué)】 1.糖類(lèi)是細(xì)胞的主要能源物質(zhì),生命活動(dòng)所需要的能量有70%是由其供給的,所以糖類(lèi)是生物體生命活動(dòng)的直接能源,這種說(shuō)法對(duì)嗎?為什么? 答案:不對(duì)。因ATP是生物體各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接來(lái)能源,葡萄糖氧化分解所釋放的能量不能直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng),必須轉(zhuǎn)移到ATP中才能被各項(xiàng)生命活動(dòng)利用。 2.綠色植物根毛細(xì)胞內(nèi)ATP的形成途徑是什么? 答案:呼吸作用。 ?【學(xué)法指導(dǎo)】 1.搞清生物體生命活動(dòng)與能源物質(zhì)、主要能源物質(zhì)、直接能源物質(zhì)和最終能源物質(zhì)的關(guān)系::糖類(lèi)、脂類(lèi)和蛋白質(zhì)等有機(jī)物中都含有大量的能量,都可作為能源物質(zhì)氧化分解釋放
3、能量,供生命活動(dòng)的需要。但糖類(lèi)是主要能源,正常情況下一般由糖類(lèi)氧化分解釋放能量,而糖類(lèi)等氧化分解所釋放的能量不能直接用于生命活動(dòng),其中一少部分能量用于合成直接能源ATP后才能被機(jī)體直接利用,大部分能量以熱能的形式散失掉了。糖類(lèi)等有機(jī)物中的能量幾乎全部來(lái)自太陽(yáng)能,所以太陽(yáng)能是生命活動(dòng)的最終能源。 2.如何理解ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化 ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化伴隨著能量的釋放和儲(chǔ)存,因此與生物體的新陳代謝密切有關(guān),可用下式表示二者的轉(zhuǎn)化過(guò)程 ATP+ADP+Pi(磷酸)+能量 (1)從反應(yīng)條件上看:ATP的分解是一種水解反應(yīng),催化該反應(yīng)的酶應(yīng)屬水解酶;而ATP的合成是一種合成反應(yīng),催化
4、該反應(yīng)的酶應(yīng)屬合成酶。酶具有專(zhuān)一性,因此反應(yīng)條件不同。 (2)從能量上看:ATP水解釋放的能量是儲(chǔ)存在高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能;而合成ATP的能量主要有化學(xué)能和太陽(yáng)能。因此能量的來(lái)源不同。 (3)從ATP合成與分解的場(chǎng)所上看:ATP合成的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體;而ATP水解的場(chǎng)所較多。因此其合成與分解的場(chǎng)所不盡相同。 3.ATP中能量的利用:在生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)化和傳遞中,ATP是一種關(guān)鍵的物質(zhì)。生物體的一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)ATP。ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)換成其他各種形式的能量,用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。這些能量形式主要有以下幾種。 (1)機(jī)械能。生物體內(nèi)的細(xì)胞以及細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)都在
5、做功,所消耗的就是ATP水解釋放出的能。例如,纖毛和鞭毛的擺動(dòng),肌細(xì)胞的收縮、細(xì)胞分裂期間染色體的運(yùn)動(dòng)等,都是由ATP提供能量來(lái)完成的。 (2)電能。生物體內(nèi)神經(jīng)系統(tǒng)傳導(dǎo)沖動(dòng)和某些生物能夠產(chǎn)生電流,所做的電功消耗的就是電能。電能也是由ATP所提供的能量轉(zhuǎn)換而成的。 (3)化學(xué)能。生物體內(nèi)物質(zhì)的合成需要化學(xué)能,小分子物質(zhì)合成大分子物質(zhì)時(shí),必須有直接或間接的能量供應(yīng)。另外,物質(zhì)在分解的開(kāi)始階段,也需要化學(xué)能來(lái)活化能量較高的物質(zhì)(如葡萄糖在分解前首先磷酸化)。在生物體的物質(zhì)代謝中,可以說(shuō)到處都需要由ATP轉(zhuǎn)換的化學(xué)能來(lái)做化學(xué)功。 (4)光能。目前關(guān)于生物發(fā)光的生理機(jī)制還沒(méi)有完全弄清楚,但是已經(jīng)
6、知道,用于發(fā)光的能量仍然直接來(lái)源于ATP。 ?【例題解析】 [例1]生物體內(nèi)由于有各種酶作為生物催化劑,同時(shí)又有細(xì)胞中生物膜系統(tǒng)的存在,因此,ATP中的能量可以 A.直接轉(zhuǎn)換成其他各種形式的能量 B.間接轉(zhuǎn)換成其他各種形式的能量 C.通過(guò)糖類(lèi)、脂肪轉(zhuǎn)換成其他各種形式的能量 D.通過(guò)糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換成其他各種形式的能量 解析:本題考查能量的轉(zhuǎn)換形式;關(guān)于能量的形式只能從一種能量形式轉(zhuǎn)變成另一種能量形式。答案:A 錯(cuò)因:供選答案B、C、D.共同的迷惑點(diǎn)在于ATP中的能量可間接轉(zhuǎn)換成其他各種形式的能量;從B到C到D又好像是從一般性的描述到具體物質(zhì)的轉(zhuǎn)換。其實(shí),C和D供選答案的物
7、質(zhì)轉(zhuǎn)變成能量是不可能的,區(qū)分A和B.供選答案的要領(lǐng)在于ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)換成其他各種形式的能量,如機(jī)械能、電能和滲透能等。 [例2]ATP是_____________的簡(jiǎn)稱(chēng),它普遍存在于_____________中。其分子簡(jiǎn)式可寫(xiě)成A—P~P~P,其中的A代表_____________,T代表_____________,P代表_____________,“~”代表_____________。ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式是_____________。 解析:只要涉及生命活動(dòng)(包括細(xì)胞的主動(dòng)吸收和分泌活動(dòng)以及人體大腦的思維活動(dòng)),無(wú)不涉及到ATP的供給與貯能問(wèn)題。因此,有關(guān)ATP的全
8、名和簡(jiǎn)稱(chēng)、ATP的化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、A、T、P三個(gè)字母代表的意義、式中“~”的含義,以及動(dòng)植物細(xì)胞中ATP的生成、ATP中的能量又來(lái)自何物?ATP釋放能量以后生成何物?生命不息,生物體內(nèi)怎樣不斷地獲取能源……這些問(wèn)題都是學(xué)習(xí)和探討生命活動(dòng)奧秘的重要基礎(chǔ)知識(shí),也是教學(xué)大綱規(guī)定要求掌握的內(nèi)容。 答案:三磷酸腺苷 生物體細(xì)胞腺苷 三個(gè) 磷酸 高能磷酸鍵 ATPAD.P+Pi+能量 錯(cuò)因:多數(shù)錯(cuò)誤發(fā)生在:A.把“~”代表的高能磷酸鍵誤寫(xiě)為“磷酸鍵”;B..在ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)中,忘寫(xiě)了酶的催化作用。同時(shí),在解題時(shí)要清楚ATP是生物體進(jìn)行一切生命活動(dòng)的直接能源,是生物體細(xì)胞內(nèi)普遍存在
9、的一種含有高能量的有機(jī)化合物。 [例3]ATP分子在細(xì)胞內(nèi)能夠釋放與貯存能量,從結(jié)構(gòu)上看,其原因是 ①腺苷很容易吸收和釋放能量 ②第三個(gè)磷酸基很容易從ATP上脫離和結(jié)合 ③第三個(gè)磷酸基容易從ATP上脫離,第二個(gè)高能磷酸鍵斷裂,使ATP轉(zhuǎn)化為AD.P ④ADP可以迅速地與磷酸結(jié)合,吸收能量形成第二個(gè)高能磷酸鍵,使ADP轉(zhuǎn)變成ATP A.①③ B.②④ C.③④ D.①④ 解析:從ATP分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式A—P~P~P可知,分子中含有兩個(gè)高能磷酸鍵,當(dāng)在酶作用下水解時(shí),遠(yuǎn)離腺苷A的那個(gè)高能磷酸鍵斷裂,形成ADP和Pi(磷酸),并將其蘊(yùn)藏的能量釋放出來(lái)。該鍵在一定條件下很容易
10、斷裂或重新形成,從而保證了能量的釋放與貯存??拷麬的高能磷酸鍵不易斷裂和重新組合,不能參與能量代謝。故選C。 答案:C. 錯(cuò)因:搞不清“遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè)高能磷酸鍵,在酶的作用下既易水解斷裂,又易迅速重新形成”是答錯(cuò)此題的主要原因。 ?【基礎(chǔ)訓(xùn)練】 一、選擇題 1.在ATP中,水解后能釋放大量化學(xué)能的鍵位于 A.腺苷與磷酸基之間 B.磷酸基內(nèi)部 C.磷酸基之間 D.腺苷內(nèi)部 解析:從A—P~P~P可知,A與P之間以普通共價(jià)鍵(———)相連,含能量較少,而P與P之間以高能磷酸鍵(~)相連,“~”內(nèi)含有大量的化學(xué)能。答案:C. 2.下列關(guān)于人體細(xì)胞內(nèi)ATP的敘述,正
11、確的是 A.人體細(xì)胞內(nèi)貯有大量ATP,供生命活動(dòng)需要 B.ATP水解成ADP的反應(yīng)是不可逆的 C.ATP只能在線粒體中生成 D.ATP中含有一個(gè)在一定條件下容易水解和重新生成的化學(xué)鍵 解析:ATP雖是生物體各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能源,但其在細(xì)胞中的含量卻很少。當(dāng)由于生命活動(dòng)的需要使細(xì)胞中ATP減少時(shí),可由細(xì)胞內(nèi)的ADP和Pi接受能量而迅速形成,從而維持了細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定的供能環(huán)境。在人體內(nèi),ADP轉(zhuǎn)換成ATP時(shí)所需要的能量來(lái)自呼吸作用,而有呼吸的第一階段和無(wú)氧呼吸都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,也可產(chǎn)生少量ATP。在ATP分子結(jié)構(gòu)中,遠(yuǎn)離A的“~”在一定條件下既容易水解釋放能量,又容易重新形成儲(chǔ)存能量。
12、答案:D. 3.ATP之所以能作為能量的直接來(lái)源,是因?yàn)? A.ATP在細(xì)胞內(nèi)數(shù)量較多B.ATP中高能磷酸鍵很穩(wěn)定 C.ATP中高能磷酸鍵儲(chǔ)存能量多且很不穩(wěn)定 D.ATP是生物體內(nèi)惟一的可以釋放能量的化合物 答案:C. 4.ATPADP+Pi+能量,此反應(yīng)中能量 A.可作為貯存能量 B.可為生命活動(dòng)利用來(lái)做功 C.是呼吸作用中能量的釋 D.是呼吸作用中能量的轉(zhuǎn)移 解析:ATP是生物體內(nèi)的直接能源,其水解所釋放的能量可直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng),并轉(zhuǎn)化為各種形式的能,如機(jī)械能、光能、滲透能等。ATP轉(zhuǎn)化為ADP時(shí)所釋放的能量是儲(chǔ)藏在遠(yuǎn)離A的那個(gè)“~”中的
13、能量。答案:B. 5.在ATPADP+Pi+能量的反應(yīng)式中,下列說(shuō)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.能量是不可逆的,物質(zhì)是不可逆的,酶相同 解析:當(dāng)反應(yīng)由左向右進(jìn)行,反應(yīng)式中的能量來(lái)自ATP的水解;當(dāng)反應(yīng)方向由右向左進(jìn)行時(shí),反應(yīng)中的能量來(lái)自光合作用和呼吸作用。由酶的專(zhuān)一性可知水解ATP的酶和合成ATP的酶是不同的。答案:C. 6.海洋中電鰻有放電現(xiàn)象,其電能是由 A.有機(jī)物進(jìn)行氧化分解釋放的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變而來(lái) B.由熱能轉(zhuǎn)變而來(lái) C.由光能轉(zhuǎn)變而來(lái) D.由ATP轉(zhuǎn)變成ADP時(shí)
14、釋放的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變而來(lái) 解析:電鰻放電是一種生命活動(dòng),其電能也是由生命活動(dòng)的直接能源ATP水解釋放的能量轉(zhuǎn)化而來(lái)。答案:D. 7.在綿羊的細(xì)胞中,當(dāng)ATP濃度過(guò)量時(shí),下列反應(yīng)進(jìn)行的方向是ATPADP+Pi+能量 A.由右向左 B.由左向右 C.不能發(fā)生反應(yīng) D.無(wú)法判斷 答案:B. 8.下圖哪個(gè)圖形表示一個(gè)100米跑后,細(xì)胞中ATP變化示意圖 解析:在100米跑步的過(guò)程中需要大量的ATP,呼吸作用加強(qiáng)以形成更多的ATP以滿(mǎn)足生命活動(dòng)的需要;100米跑后,身體需要的能量減少,呼吸作用逐漸減弱,形成的ATP也逐漸減少。答案:D. 9.在植物細(xì)胞里可以形
15、成ATP的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是 ①高爾基體 ②核糖體 ③線粒體 ④葉綠體 ⑤細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) A.①②③ B.②③ C.③④ D.③④⑤ 解析:對(duì)綠色植物來(lái)講,ADP轉(zhuǎn)化為ATP時(shí)所需要的能量除來(lái)自呼吸作用中分解有機(jī)物釋放出的能量外,還來(lái)自光合作用。 答案:D. 10.如果一個(gè)ATP脫去兩個(gè)磷酸基,該物質(zhì)就是構(gòu)成核酸的基本單位之一,稱(chēng)為 A.腺嘌呤核苷酸 B.鳥(niǎo)嘌呤核苷酸 C.胞嘧啶核苷酸 D.尿嘧啶核苷酸 解析:從ATP的分子結(jié)構(gòu)式可知,當(dāng)脫去兩個(gè)磷酸基后,剩下的部分是由一分子的腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸組成,稱(chēng)為腺嘌呤核苷酸,是組成核酸的基本單位之一。 答案
16、:A 11.某作家腦溢血后導(dǎo)致右側(cè)肢體偏癱,為盡快改善患者新陳代謝狀況,盡快恢復(fù)其右手書(shū)寫(xiě)能力,在治療時(shí)可用下列哪種方法輔助治療 A. 靜脈滴注葡萄糖溶液 B.口服含鈣片劑 C.服用多種維生素液 D.肌肉注射ATP制劑 解析:ATP有提供能量和改善患者新陳代謝狀況的作用,常用于輔助治療肌肉萎縮、腦溢血后遺癥、心肌炎等疾病。 答案:D. 12.如下圖所示,能表示動(dòng)物肌細(xì)胞內(nèi)ATP含量與氧供給之間關(guān)系的曲線是 A.a(chǎn) B.b C.c D.d 解析:分析各曲線,結(jié)合ATP來(lái)源和產(chǎn)生條件來(lái)確定正確答案。當(dāng)O2的供給量為零時(shí),肌肉細(xì)胞可
17、暫時(shí)進(jìn)行無(wú)氧呼吸,產(chǎn)生少量ATP,不應(yīng)是零,所以,D.曲線不合題意。隨著O2的供給量逐漸增多,有氧呼吸明顯增強(qiáng),ATP的產(chǎn)生量增高,但有氧呼吸要受到一些條件的制約,如酶的活性、有機(jī)物的量,ATP的生成也要受到ADP數(shù)量的限制,所以,ATP不能無(wú)限增多,也不會(huì)突然減少。一般保持相對(duì)穩(wěn)定。 答案:B. 13.兩分子ATP中含有的高能磷酸鍵和磷酸基數(shù)分別是 A.6和6 B.4和6 C.6和4 D.4和4 答案:B. 14.對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的ATP來(lái)源最準(zhǔn)確的說(shuō)法是 A.有氧呼吸 B.無(wú)氧呼吸 C.呼吸作用 D.糖類(lèi) 解析:動(dòng)物細(xì)胞中,ADP轉(zhuǎn)化成AT
18、P時(shí)所需要的能量來(lái)自呼吸作用中氧化分解有機(jī)物所釋放出來(lái)的能量,包括有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。 答案:C. 15.生物體的貯能物質(zhì)、主要能源物質(zhì)、直接能源物質(zhì)依次是 A.脂肪、糖類(lèi)和ATP B.脂類(lèi)、蛋白質(zhì)和ATP C.脂肪、糖類(lèi)和ADP D.糖類(lèi)、脂肪和ATP 答案:A 16.ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì),醫(yī)藥商店出售的ATP注射液可治心肌炎。若人體靜脈滴注這種藥物,ATP到達(dá)心肌細(xì)胞內(nèi)至少要通過(guò)的細(xì)胞膜有 A.1層 B.2層 C.3層 D.4層 解析:ATP隨血液被運(yùn)輸?shù)叫募〗M織后,首先穿過(guò)毛細(xì)血管壁進(jìn)入組織液,由于毛細(xì)血管壁只由一層上
19、皮細(xì)胞構(gòu)成,所以這要穿過(guò)兩層細(xì)胞膜;再由組織液進(jìn)入心肌細(xì)胞要穿過(guò)一層細(xì)胞膜。 答案:C. 17.在動(dòng)物體內(nèi)與能量的轉(zhuǎn)移、利用關(guān)系最密切的物質(zhì)是 A.葡萄糖 B.ATP C.磷酸肌酸 D.脂肪 答案:B. 18.能量的釋放和利用主要發(fā)生在 A.內(nèi)環(huán)境 B.消化道 C.血液內(nèi) D.細(xì)胞內(nèi) 解析:能量代謝是新陳代謝的一個(gè)方面,它是伴隨物質(zhì)代謝而進(jìn)行的,而新陳代謝是活細(xì)胞中全部有序化學(xué)變化的總稱(chēng),故能量代謝主要發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)。 答案:D. 19.人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌中ATP的含量?jī)H能維持3S的供能需要,3S以后肌肉消耗的能量來(lái)自于再生的ATP,
20、其再生過(guò)程中的能量來(lái)自 A.光合作用 B.有氧呼吸 C.無(wú)氧呼吸 D.以上B.和C. 解析:人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),ADP轉(zhuǎn)化為ATP可來(lái)自有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。答案:D. 20.下面有關(guān)ATP和ADP的描述中,哪一項(xiàng)是正確的 A.ATP在酶的作用下,可以連續(xù)脫下3個(gè)Pi,釋放大量能量 B.ATP在酶的作用下,可以加上一個(gè)Pi,儲(chǔ)存能量 C.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化都需要酶的參加 D.ATP轉(zhuǎn)化成ADP不需酶參加 答案:C. ?二、非選擇題 21.海洋里有一種軟體動(dòng)物槍烏賊,它有巨大的神經(jīng)細(xì)胞,這種神經(jīng)細(xì)胞能不斷吸進(jìn)K+,科學(xué)家做過(guò)實(shí)驗(yàn):用一種有毒物質(zhì)使神經(jīng)細(xì)胞中毒,泵
21、入K+的功能就消失。如果注入一種高能化合物,神經(jīng)細(xì)胞又能恢復(fù)不斷吸進(jìn)K+功能,一直到這種物質(zhì)消耗完。請(qǐng)分析科學(xué)家注入了什么物質(zhì)?_____________,理由是__________________________。 解析:ATP是一切生物體進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接能源,從實(shí)驗(yàn)中可以看出,中毒的槍烏賊的巨大神經(jīng)細(xì)胞的細(xì)胞膜逆濃度差排Na+吸K+,這一生理過(guò)程只有當(dāng)有能量時(shí)才能進(jìn)行,細(xì)胞內(nèi)的直接供能物質(zhì)為ATP。 答案:ATP 巨大神經(jīng)細(xì)胞排出Na+,吸收K+的過(guò)程需要消耗ATP,是主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程。 22.下面為綠色植物體內(nèi)ATP與ADP的互換式ATPADP+Pi+能量,請(qǐng)回答: (1)A代
22、表__________,P代表___________,~代表___________,Pi代表___________。 (2)當(dāng)反應(yīng)從左向右進(jìn)行時(shí),釋放的能量供給__________________________;當(dāng)反應(yīng)從右向左進(jìn)行時(shí),所需的能量來(lái)源于_____________和_____________。 答案:(1)腺苷 磷酸基團(tuán) 高能磷酸鍵 磷酸 (2)植物體各項(xiàng)生理活動(dòng) 光合作用 呼吸作用 ?【應(yīng)用創(chuàng)新】 1.ATP能夠使離體的剛剛喪失收縮功能的新鮮骨骼肌收縮,這說(shuō)明ATP是肌肉收縮所需能量的_____________。本實(shí)驗(yàn)的研究目的是研究外源ATP對(duì)離體肌肉的生理作用,因此
23、,必須待離體肌肉自身的_____________消耗之后,才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在程序上,必須先滴加_____________,觀察_____________與否以后,再滴加_____________,否則會(huì)造成_____________也能被肌肉直接利用的假象。 解析:關(guān)于ATP生理功能的選做實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)原理是:ATP能使離體的剛喪失收縮功能的骨骼肌收縮,說(shuō)明了ATP是肌肉收縮所需能量的直接來(lái)源。其實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯客庠碅TP對(duì)離體骨骼肌的生理作用,因此,需待肌肉自身的ATP耗盡之后(耗盡的標(biāo)志是肌肉失去收縮功能),才進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在程序上,須先滴加葡萄糖溶液,觀察到肌肉沒(méi)有收縮,再滴加ATP溶液。如顛倒
24、程序,則外源ATP可能尚未耗盡,就滴加葡萄糖溶液,而造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象。 答案:直接來(lái)源 ATP 葡萄糖溶液 肌肉收縮 ATP溶液 葡萄糖 2.把熒火蟲(chóng)的尾部組織取下,過(guò)一段時(shí)間熒光就消失了;如果滴一點(diǎn)ATP溶液,熒光將恢復(fù)。這說(shuō)明熒火蟲(chóng)的熒光是_____________轉(zhuǎn)化而成的。請(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)的反應(yīng)式:__________________________。 解析:熒火蟲(chóng)發(fā)光是它的一種生命活動(dòng),所需能量也是由ATP直接提供的,在此過(guò)程中ATP水解釋放出的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?。尾部組織離體后,當(dāng)細(xì)胞中儲(chǔ)存的ATP消耗盡后,熒光就會(huì)消失。答案:ATP水解釋放的能量 ATPADP+P
25、i+能量 ?【備課資料】 1.生命活動(dòng)的能源及其相互關(guān)系:生物體的新陳代謝不但需要酶的催化,還需要能量的供給。ATP水解時(shí)釋放的化學(xué)能直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng),所以,ATP是生命活動(dòng)的直接能源。生物體內(nèi)的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)等有機(jī)物是能源物質(zhì),其中,生命活動(dòng)所需能量的70%左右是由糖類(lèi)提供的,糖類(lèi)是主要能源,脂肪是生物體內(nèi)的儲(chǔ)備能源。三大類(lèi)有機(jī)物中的能量不能直接被生命活動(dòng)利用,細(xì)胞中的這些有機(jī)物只有逐步氧化分解,釋放出能量,一部分以熱能形式散失,一部分以化學(xué)能形式轉(zhuǎn)移到ATP中才能被生物體利用。三大類(lèi)有機(jī)物中的能量最終來(lái)自綠色植物光合作用所固定的太陽(yáng)光能,所以,生命活動(dòng)的最終能源是太陽(yáng)光能。表解
26、如下: ?能源 最終能源 主要能源 儲(chǔ)備能源 直接能源 關(guān)系 太陽(yáng)光能→ 糖類(lèi) 脂肪→ ATP ? 利用 最終利用 間接利用 直接利用 ?2.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化和能量的來(lái)源與去路:ATP分子的重要特性是遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵極不穩(wěn)定。在有關(guān)酶的催化作用下,ATP分子中遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵水解,磷酸基團(tuán)脫離開(kāi),形成磷酸(Pi),同時(shí),儲(chǔ)存在這個(gè)高能磷酸鍵中的能量釋放出來(lái),用于肌肉收縮、神經(jīng)傳導(dǎo)和生物電、合成代謝、吸收和分泌以及細(xì)胞分裂等生命活動(dòng),這時(shí),ATP轉(zhuǎn)變成ADP。在另一種酶的催化作用下,ADP可以接受有機(jī)物氧化釋放出來(lái)的化學(xué)能或太陽(yáng)光能,同時(shí)與另一個(gè)
27、磷酸結(jié)合,從而轉(zhuǎn)變成ATP。 ATP在細(xì)胞中含量很少,但是,ATP在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化卻十分迅速。這樣,細(xì)胞內(nèi)ATP的含量總是處在動(dòng)態(tài)平衡中,這對(duì)于構(gòu)成生物體內(nèi)部穩(wěn)定的供能環(huán)境,具有重要的意義。下圖: 3.ATP和ADP的循環(huán)反應(yīng)與可逆反應(yīng) 化學(xué)中的可逆反應(yīng)的特點(diǎn)是:正逆反應(yīng)都是在同一種條件下同時(shí)進(jìn)行的。ATP與ADP可循環(huán)反應(yīng)并不能可逆反應(yīng),理由如下: (1)從反應(yīng)條件上看:ATP的分解是一種水解反應(yīng),催化該反應(yīng)的酶屬于水解酶;而ATP的合成是一種合成反應(yīng),催化該反應(yīng)的酶屬于合成酶。酶的作用具專(zhuān)一性,因此,反應(yīng)條件不同。 (2)從能量上看:ATP水解釋放的能量是儲(chǔ)存在高能磷酸鍵內(nèi)的化學(xué)能;而合成ATP的能量主要有化學(xué)能和太陽(yáng)光能,因此能量的來(lái)源不同。 (3)從ATP合成與分解的場(chǎng)所上看:ATP合成的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體;而ATP分解的場(chǎng)所是每個(gè)活細(xì)胞,因此,ATP合成與分解的場(chǎng)所不同。表解如下: ? ?
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