5.2 细胞的能量“通货”（课件+word）-【步步高】2019版学案导学与随堂笔记生物（人教版必修1）新课标

第2节　细胞的能量“通货”——ATP [学习目标]　1.说出ATP的结构。2.阐述ATP与ADP之间的相互转化。3.举例说明ATP在细胞代谢中的作用。 一、ATP的结构与功能 1．ATP的名称与简式 ATP 2．特点 (1)高能量：ATP水解释放的能量多达30.54kJ/mol，是细胞内的一种高能磷酸化合物。 (2)不稳定：ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解，释放能量。 (3)ATP在细胞内含量很少，但转化是十分迅速的。 3．ATP的功能 是细胞生命活动的直接能源物质。[来源:Z#xx#k.Com] 归纳总结　(1)ATP是一种物质，不是能量，能量储存在ATP中。 (2)ATP的结构特点可总结为“一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团”。 (3)ATP脱去一个磷酸基团成为ADP，再脱去一个磷酸基团就成为RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸。 例1　(2017·辽宁期末)下列有关ATP的叙述，错误的是(　　) A．ATP的元素组成是C、H、O、N、P B．ATP断裂了所有高能磷酸键后可作为合成RNA的基本单位之一 C．ATP中的“A”是指腺嘌呤 D．ATP的高能磷酸键中储存着大量的能量 答案　C 解析　ATP的中文名称是三磷酸腺苷，结构式可简写为A—P～P～P，A代表腺苷，～代表高能磷酸键，高能磷酸键中储存着大量的能量；ATP断裂了所有高能磷酸键后是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一。 例2　ATP分子在细胞内能释放能量、储存能量，从结构上看(以腺苷为基点)，其原因是(　　)[来源:学_科_网] ①腺苷很容易吸收和释放能量　②第三个高能磷酸键极容易断裂和形成　③第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离，第二个高能磷酸键断裂，使ATP转化为ADP　④ADP可以迅速与磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使ADP转化为ATP A．①③ B．②④ C．③④ D．①④ 答案　C 解析　从ATP的分子结构简式可知，ATP分子中含有2个高能磷酸键。当在酶作用下水解时，远离腺苷A的那个高能磷酸键(第二个高能磷酸键)断裂，形成ADP和Pi(磷酸)，并将储存的能量释放出来；当细胞内ATP含量过少时，ADP在另一种酶的作用下，接受能量，与一个磷酸结合，从而转化成ATP，此时接受的那部分能量则储存在远离腺苷(A)的那个高能磷酸键中，该键在一定条件下很容易断裂或重新形成，从而保证了细胞能量的持续供应。 二、ATP和ADP的相互转化及ATP的利用 1．ATP与ADP的相互转化 反应式 ATP酶ADP＋Pi＋能量 ADP＋Pi＋能量酶 ATP 场所 生物体的需能部位 细胞质基质、线粒体、叶绿体 物质变化 水解反应 合成反应 能量变化 释放能量 吸收能量 能量来源 高能磷酸键 细胞呼吸、光合作用 特点 时刻不停地发生，并且处于动态平衡之中 总反应式：ATPADP＋Pi＋能量 特别提醒　ATP和ADP相互转化时，反应所需要的酶、能量的来源和去路、反应的场所不同，因此二者的转化不是可逆的，从两者相互转化的反应式来看，“物质是可逆的，但能量不可逆”。 2．ATP的利用 (1)利用ATP的实例 (2)ATP是细胞内流通的能量“通货” ①化学反应中的能量变化与ATP的关系 ②能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。 特别提醒　(1)ATP是生物体进行生命活动的直接能源物质，储存在ATP中的化学能可以转化为光能、电能、机械能、化学能等。 (2)常见的消耗能量的生理过程：主动运输、蛋白质合成、胞吞、胞吐、细胞分裂等。 (3)常见的不消耗能量的生理过程：自由扩散、协助扩散、气体交换、渗透作用、蒸腾作用等。 例3　关于“ATPADP＋Pi＋能量”的叙述中，正确的是(　　) A．ATP与ADP是同一种物质的两种形态 B．①过程和②过程发生的场所是一样的 C．细胞内ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应 D．ADP、ATP的相互转化，使细胞内的ATP含量处于动态平衡之中 答案　D 解析　ATP、ADP是两种不同的物质；①过程发生在细胞内需能部位，而②过程发生在线粒体、叶绿体、细胞质基质等部位。ATP含量很少但在细胞内转化迅速。 例4　ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是(　　) A．线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用 B．物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP C．细胞中由氨基酸合成新的肽链需要ATP提供能量 D．植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于细胞呼吸 答案　B 解析　细胞核无法进行细胞呼吸，其需要的ATP主要由线粒体提供，A项正确；协助扩散需要载体蛋白的参与，但不消耗能量，B项错误；蛋白质的合成需要ATP提供能量，C项正确；植物根细胞吸收矿质