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高中生物新陈代谢与ATP教案 旧人教 必修1VIP免费

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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...

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