镇远中学2015-2016学年度高一生物导学案
第2节 细胞的能量通货——ATP
【学习目标】
1．说出ATP的化学组成和特点。
2．能正确写出ATP的分子简式，并能指出其中的符号代表的意义。 3．说明ATP在能量代谢中的作用。
【学习重难点】
1．ATP化学组成的特点及其在能量中的作用 2．ATP与ADP相互转化
【使用说明】
1．阅读要求，课前查阅教材和有关资料，完成自主学习内容，小组合作完成合作探究部分。规范书写
2．完成时间要求，下节课之前。
【自主学习】
是几乎所有生命系统中能量的最终源头，细胞的主要能源物质是 ，生物体内良好的储能物质是 。储存在这些物质中的稳定的化学能能直接被细胞利用吗？
①取数十只荧火虫的发光器干燥后将其研磨成粉末，取等量粉末分别加入两支试管甲和乙中，再各加入等量少许水混合，将两只试管置于暗处，均可见荧光出现。
②15分钟后，向甲试管中滴加2mL医用的葡萄糖溶液，向乙试管分别滴加2mLATP注射液，再将两只试管置于暗处观察。现象为甲试管不出现荧光，乙试管出现荧光。 （1）在滴加ATP之前，为什么将两只试管置于暗处15分钟？
（2）通过实验，可以得出结论：葡萄糖 （能不能）为生命活动直接提供能量， 是新陈代谢所需能量的直接来源。 一、ATP的结构
ATP是 的英文名称缩写。ATP分子的结构式可以简写成 ，A代表 ，T表示 P代表 ，“～”代表 。所以组成ATP的元素有
二、ATP和ADP可以相互转化
1、ATP化学性质 ，在酶的作用下，ATP分子中 容易断裂。于是远离A的那个P就脱离开来，,形成游离的 ，同时储存在这个高能磷酸键中的能量 出来，ATP就转化成 。
2、在有关酶的催化作用下，ADP可以 能量,同时与一个游离的 结合，重新形成ATP。 3、ATP与ADP相互转化是时刻不停地发生并且处于 之中，细胞内ATP和ADP相互【典例分析】 转化的能量供应机制，是生物界的 。 典例1.荧火虫发光所用的能量直接来自 A ．葡萄糖彻底分解 B ．氨基酸彻底分解 C ．丙酮酸彻底分解 D ．三磷酸腺苷的分解 答案：D 三．ATP的利用 典例2.30 个腺苷和 60 个磷酸基最多能组成 ATP （ ） 1．细胞内吸能反应一般与 的反应相联系，由 提供能量；放能反A ． 10 个 B ． 20 个 C ． 30 个 D ． 60 个 应一般与 的反应相联系，释放的能量储存在 中。 答案：B
2．举例说明有哪些生命活动需要利用ATP
【效果测评】
1 ．在水深 200m 的深海处，光线极少，能见度极低。有一种电鳗有特殊的适应性，能通过自身发
【合作探究】 出高达 5000V 的生物电，击昏敌人，获得食物，保护自己。电鳗生物电的直接来源是（ ）
1．1个ATP分子中含有多少个高能磷酸键？ATP的水解实质是什么？为什么称ATP是一种高能磷酸
化合物？
2、根据ATP的中文名称命名原则以及它的结构简式，推测1个ATP脱去1个磷酸基团可得到什么物质，它的结构简式如何？如果再继续脱去1个磷酸基团，你从中发现了什么？你可以得出什么结论？
3．写出ATP与ADP的相互转化的反应式。
4．在动、植物细胞内能使ADP转化为ATP的途径：
（1）对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，形成ATP所需的能量来自哪一项生命活动？
（2）对于植物来说，形成ATP所需的能量来自哪些生命活动？
（3）回忆细胞器，参与合成ATP的细胞器有哪些？
5.资料:氰化钾是一种毒药，它能阻止人体内新的ATP合成，人中毒后在3～6分钟内就会死亡。氰
化钾为什么顷刻使人毙命？说明了什么？
6．你如何理解“ATP是细胞的能量通货”这一说法？
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A ．葡萄糖彻底分解 B ．氨基酸彻底分解 C ．丙酮酸彻底分解 D ．三磷酸腺苷的分解 2 ． ATP 之所以作为能量的直接来源，是因为（ ） A ． ATP 在细胞内数量很多 B ． ATP 中的高能磷酸键很稳定
C ． ATP 中的高能磷酸键储存的能量多且很不稳定 D ． ATP 是生物体内唯一可以储存能量的化合物 3 ．ATP转化为 ADP 可表示如下：式中X代表
A、H2O B、[H] C、P D、Pi
4．三磷酸腺苷中任何高能磷酸键水解后均可放能 30.54kJ/mol ，那么， 1molATP 中所有磷酸键储存的化学能为（ ）
A ．34.54 kJ B ．61.08 kJ C ．91.6 kJ D ．介于 61.08 kJ 与 91.6 kJ 5 ．下列关于人体细胞的 ATP 的叙述中，正确的是（ ） A ． ATP 虽在人体细胞中普遍存在，但含量不多 B ． ATP 在人体细胞中普遍存在，含量很高 C ．它含有三个高能磷酸键
D ．当它过分减少时，可由 ADP 在不依赖其他物质的条件下直接形成 6．下列生理过程中不需要消耗 ATP 的是（ ）
A ．在核糖体上合成血红蛋白 B ．在肺泡表面进行气体交换 C ．小肠吸收氨基酸 D ．神经冲动的中枢传导 7． ATP 形成 ADP 时最先断裂的是
A ．腺苷与磷酸的结合键 B ．两个高能磷酸键 C ．靠近腺苷的那个高能磷酸键 D ．远离腺苷的那个高
B能磷酸键
8.分析ATP与ADP相互转化的示意图，回答下列问题：
E1A2 A1 Pi（1）右图中Ｐi代表 ，则Ｂ为 ，Ｃ为 。
（2）E1和E2含义是否相同? 在人和动物体内，Ｅ1来
Pi自 ， CE2
在绿色植物体内则来自 和 。
（3）Ａ1、Ａ2具有 作用。根据你的分析，它们是否是同一种物质?为什么?
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第3节 ATP的主要来源──细胞呼吸
【学习目标】
1.说出线粒体的结构和功能。
2.说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
3.说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。 4.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。
【学习重点】
有氧呼吸的过程及原理。
【学习难点】
（1）细胞呼吸的原理和本质。 （2）探究酵母菌细胞的呼吸方式。
【使用说明】
9. 本学案在认真阅读教材P91-P95页后独立完成。
10. 自主学习部分20分钟，合作探究部分20分钟，并尝试做后面的习题。
项目 场所 反应物 生成物 释放能量（ATP） 阶段 第一阶段 第二阶段 第三阶段 4．有氧呼吸的总反应式： 总结：有氧呼吸的主要场所是 ，为什么？
1mol葡萄糖彻底氧化分解释放 KJ能量，其中有 KJ储存于ATP中，可生成 mol ATP。 三、无氧呼吸
1．概念：一般是指细胞在 条件下，通过 的催化作用，把 等有机物分解成为 ，同时释放出少量 的过程。 2．两种方式的比较: 举例 场所 反应物 生成物 释放能量（ATP） 乳酸 细胞呼吸：指 在细胞内经过一系列氧化分解，生成 或其他产物，释放 四、细胞呼吸的意义 并且生成 的过程。
1．为生物体的生命活动提供 。2．呼吸过程能为体内其他化合物的合成提供 。
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
五、细胞呼吸原理的应用
近年来生物高考有关实验的内容越来越多，考查的内容呈多样化，多数考生的答题和标准答案
1．发酵技术，2．农业生产，3．粮食储藏和果蔬保鲜
的要求还有相当的距离，特别表现在对实验基本操作的表述上。答题存在问题有:对照不明确、指
【合作探究】 代不明确、观察指标不明确、混淆实验结果和实验结论等，问题的关键是我们没有从整体上把握实
1、有氧呼吸与无氧呼吸的关系如下表 验设计的方法，我们可以分六步完成实验设计： 有氧呼吸 无氧呼吸 提出问题 探究酵母菌细胞呼吸的方式 反应条件 作出假设 不 呼吸场所 设计实验 原则 1 2 3 同 分解产物 进行实验 点 条件 澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾--浓硫酸溶液 释放能量 实验现象 有氧 相互联系 无氧 2、依据气体变化情况，判断呼吸方式： 结论 1．酵母菌是一种单细胞真菌,在有氧和无氧的条件下都可以生存,属于 。 2．CO2的检测方法 （1）CO2使澄清石灰水变浑浊
（2）CO2使 由 变 再变 。 3．酒精的检测
橙色的 溶液在 条件下与酒精发生反应，变成 。 二、有氧呼吸
1．概念：细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把 等有机物彻底氧化分解，产生出 和 ，释放出 ，生成许多 的过程。有氧呼吸是高等动物和植 着色液移动方向 呼吸方式 物细胞呼吸的主要形式。也是通常所指的呼吸形式。
装置1着色液 移，装置2着色液 移。 2．线粒体的结构特点：①双层膜结构，内有基质；②内膜向内折叠成 ，增大了内膜面积；
装置1着色液 移，装置2着色液 移。 ③内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的 。
装置1着色液 移，装置2着色液 移。 3．有氧呼吸的过程
【自主学习】
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7．取适量干重相等的4份种子进行不同处理：（甲）风干，（乙）消毒后浸水萌发，（丙）浸水后萌发，（丁）浸水萌发后煮熟冷却、消毒。然后分别放入4个保温瓶中。一段时间后，种子堆内温度例题：1．右图表示某植：物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变
最高是 （ ） 化。下列相关叙述正确的是( )。
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 A.氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官
二．非选择题 B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸
8．生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下： 的5倍
（1）反应①②③④中，可在人体细胞中进行的是＿＿＿C．氧浓度为c时，无氧呼吸最弱
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
（2）粮食贮藏过程中，有时会发生粮堆湿度增大现象，解析：以CO2 释放量相对值计算，a浓度：氧的吸
这是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 收为0，只有无氧呼吸；b浓度：有氧呼吸为3，无氧呼
（3）在反应①②③④中，必须在有氧条件下进行的是＿吸为(8—3)；c浓度：有氧呼吸为4，无氧呼吸为(6—4)；d浓度：有氧呼吸为7，无氧呼吸为0。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 由此判断：c浓度时，最适于贮藏该植物器官，b浓度：无氧呼吸消耗葡萄糖为2.5，为有氧呼吸
（4）蔬菜和水果长时间储藏、保鲜所需要的条件应为(0.5)的5倍;d点无氧呼吸最弱，为0。 答案：B
（ ） 2.在用酵母菌做家庭酿酒的过程中，从密闭的发酵罐中检测
A．低温、干燥、低氧 B．低温、湿度适中、低氧 到三种化学物质，其浓度变化如下图，图中P、Q、R三曲线依次
C．高温、干燥、高氧 D．高温．湿度适中、高氧 代表
9．右图表示大气中氧的浓度对植物组织内C02产生的影响，试据图回答： A.C2H5OH、CO2、O2 B.CO2、C2H5OH、O2
(1)A点表示植物组织释放的C02较多，这些C02 的产物。 C.CO2、O2、C2H5OH D.C2H5OH、O2、CO2
(2)由A到B，C02的释放量急剧减少，其原因解析：密闭发酵罐中随着酵母菌的一开始进行有氧呼吸，使
是 。 氧气消耗至尽。然后进行无氧呼吸，产生酒精、CO2。 答案：B
(3)由B到C，C02的释放量又不断增加，其主要原因是 【效果测评】
。 一．选择题
(4)为了有利于贮藏蔬菜或水果，贮藏室内的氧气应调节到图中1．右图是存放水果时，空气中的水果释放的CO2相对量（x）与氧气浓度（y）之
的哪一点所对应的浓度? 。采取这一措施的理由间的关系曲线，你认为贮存水果应选择的最佳氧气浓度是
是 。 （ ）A．A B．B C．C D．D
【典例分析】
2．下列各项应用中，主要是利用细胞呼吸作用原理的是（ ）
①手指受伤时，选择透气的消毒纱布包扎。②利用葡萄糖、粮食和酵母菌制酒。③稻田定期排水。④光下适当增加作物环境中二氧化碳的浓度。
A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．①③
3．葡萄糖在细胞质内分解至丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是 A．在线粒体中进行的无氧呼吸 B．需在有氧条件下进行 （ ） C．不产生CO2 D．反应速度不受温度影响 4．下列关于植物呼吸作用的叙述，正确的是 （ ） A．呼吸作用的中间产物丙酮酸可以通过线粒体双层膜 B．是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别 C．高等植物进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸 D．种子库中贮藏的风干种子不进行呼吸作用
1818
5．让实验动物猴吸入混有O2的空气，该猴体内最先出现O的化合物是（ ） A．CO2 B．H2O C．C2H5OH D．C3H6O3 6．在自然条件下，有关植物呼吸作用的叙述中，正确的是（ ） A．有氧呼吸过程中，中间产物丙酮酸必须进入线粒体 B．高等植物只能进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸 C．有氧呼吸产生二氧化碳，无氧呼吸不产生二氧化碳 D．有氧呼吸的强度晚上比白天强
10.在科学研究中常用呼吸商（RQ=释放的二氧化碳体积）表示
消耗的氧体积生
物用于有氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商的装置如下图。
关闭活塞，在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的着色液分别向左移动x和y（mm）。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答：
（1）装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是 。 （2）x代表 值，y代表 值。 （3）若测得x=200（mm），y=30（mm），则该发芽种子的呼吸商是 。
（4）为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入 。设对照的目的是 。
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