高中生物新陈代谢与ATP教案 旧人教 必修1VIP免费

高中生物新陈代谢与ATP旧人教必修1目标指向1．理解ATP的生理功能和结构简式2．理解ATP与ADP的相互转化3．理解ATP的形成途径典例导法【例1】（2001年生海高考试题）细胞内要消耗ATP的生理过程有（）A．丙酮酸在线粒体内氧化分解B．蛋白质合成C．质壁分离及其复原D．动作电位恢复为静息电位【解析】此题属多选题。生物体内的绝大多数化学反应是需要消耗能量的，在题目给出的选项中，A选项产生能量；C选项属于植物细胞的渗透作用，不消耗能量；蛋白质合成和动作电位恢复为静息电位这两项都需要消耗能量。【答案】BD【例2】（1999年广东高考试题）高等植物体内产生ATP的生理过程有（）A．呼吸作用、渗透作用B．呼吸作用、蒸腾作用C．光合作用、主动运输D．光合作用、呼吸作用【解析】细胞中能产生ATP的场所：（1）叶绿体（光合作用），（2）线粒体（呼吸作用），（3）细胞质基质（有氧呼吸第一阶段、无氧呼吸）。【答案】D【例3】西藏高原地区空气中含氧量只有平原地区的40%～50%，长期生活在此地的人，体内获得ATP的生理过程主要是（）A．无氧呼吸B．有氧呼吸和无氧呼吸C．有氧呼吸D．磷酸肌酸中能量的转移【解析】生命活动的直接能源是ATP，在人和动物体内产生ATP的生理过程有三种：有氧呼吸、无氧呼吸和磷酸肌酸等其它高能磷酸化合物中能量的释放和转移，其中有氧呼吸产生的ATP最多。在动物体内，ATP的产生主要是通过有氧呼吸实现的，无氧呼吸只是在细胞处于相对缺氧状态下对有氧呼吸的一种补充，其产生的ATP也是非常有限的。所以，无论是平原地区，还是高原地区，人体内获得ATP的主要生理过程都是有氧呼吸。题干中含氧量较低是干扰项。【答案】C生活中的生物学知识一、有关ATP1997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，以表彰他们在研究腺苷三磷酸合成酶如何利用能量进行ATP再生方面所取得的成就。三磷酸腺苷（ATP）的分子结构很复杂，它的结构简式如下：ATP的分子为C10H16O13N5P3，分子量是507，ATP与ADP的转化式可表示为：ATPADP+Pi+能量。ADP再脱去一个磷酸根形成一磷酸腺苷（简称AMP），AMP是构成RNA的一种腺嘌呤核糖核苷酸。磷酸在ATP的功能中起着非常重要的作用。两个磷酸之间（也就是P与P之间）用“~”符号表示的化学键，是一种特殊的化学键。这种化学键断裂时，放出的能量是正常的化学键放出的能量的2倍以上（如每摩尔的高能磷酸键放出的能量约29.29~41.84千焦，而一般的P-—O键只放出能量8.37~20.92千焦.从低等的单细胞生物到高等的人类，能量的释放、贮存和利用，都是以ATP为中心的。生物体进行各项生理活动所需要的能量，大都直接地来自于ATP，有些则间接地来源于ATP。总之，它们都通过ATP来供应能量。生物体的各种组织细胞中，各含有一定数量的ATP。而当细胞中的ATP浓度过高是时，生物体可以将ATP的高能磷酸键中的能量转移给肌酸，以生成磷酸肌酸（CP）这种化合物。此反应可简写成：ATP+CADP+CP。磷酸肌酸可作为一种辅助能源在动物的肌肉中贮存。二、剧烈运动时的供能系统ATP在高等动物体的贮存量是有限的，在剧烈运动时只能维持3秒钟的消耗，但细胞中的ATP是用不完的，因为有一个ATP的再生系统。在刚开始剧烈运动时，由于有氧呼吸过程还未及时作出反应，ATP的大量消耗依赖于磷酸肌酸中高能磷酸键的迅速转移来维持ATP的供应，但磷酸肌酸也只能维持十几秒钟的时间，这是剧烈运动过程中第一阶段的供能系统，称为ATP—磷酸肌酸供能系统。如果运动继续下去，就要依靠无氧呼吸释放少量的能量来维持剧烈运动的需要，这是剧烈运动过程中的第二阶段供能系统，称为无氧呼吸供能系统。但无氧呼吸释放的能量很少，也不能长时间供能，无氧呼吸的产物乳酸在动物体内的积累会降低内环境的pH值，过多的乳酸积累会导致酸中毒。由于在第一阶段和第二阶段的运动过HCH2HHOHHOHOHNNNNOH|～O—P—O—‖ONH2OHOH||HO—P～O—P‖‖OO程中，积累了大量的ADP和NAD+两物质，这两物质对有氧呼吸过程有强烈的促进作用，这样经过将近1分钟时间的适应，有氧呼吸速度明显加快，如果剧烈运动持续进行下去，能量主要由有氧呼吸提供。在剧烈运动过程，由于高等动物个体的生理性...