内容正文:
细胞的能量通货“ATP”
第8讲
SHENG WU XUE
目录
01 ATP的结构与功能
02 ATP和ADP的相互转化
03 ATP的利用
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考点一、ATP的结构和功能
基础·精细梳理
组成元素
C、H、O、N、P
化学组成
1分子腺嘌呤+ 1分子核糖+ 3分子磷酸基团
结构简式
A-P~P~P
结构特点
远离腺苷的特殊的化学键易水解,释放出能量,也可以接受能量而重新形成
中文名称
腺苷三磷酸
ATP (腺苷三磷酸)
ADP(腺苷二磷酸)
AMP(腺苷一磷酸)
腺苷(A)
目录
考点一 ATP的结构与功能
基础·精细梳理
1.ATP的供能原理
2.ATP是一种高能磷酸化合物
ATP水解的过程就是释放能量的过程,1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ,所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
A-P~P~P
目录
考点一 ATP的结构与功能
基础·精细梳理
3.ATP的功能:
是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
生物体内的能源物质总结:
(1)主要能源物质:糖类。
(2)储能物质:脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。
(3)主要储能物质:脂肪。
(4)直接能源物质:ATP。
(5)最终能量来源:太阳能。
目录
ATP不是唯一的直接能源物质,除ATP外,还有UTP、GTP和CTP。UTP是由一个尿嘧啶、一个核糖、三个磷酸连接而成的;GTP是由一个鸟嘌呤、一个核糖、三个磷酸连接而成的;CTP是由一个胞嘧啶、一个核糖、三个磷酸连接而成的。每个分子去掉两个磷酸基团后都是构成RNA的基本单位,它们的关系如下图所示:
这四种物质中,ATP是生物体的直接能源物质,当人体在运动、吸收氨基酸、葡萄糖等营养物质时都会消耗ATP,ATP是能量“货币”。GTP可用于合成蛋白质,CTP可用于合成脂质,UTP可用于合成多糖。另外,ATP中的核糖若改变为脱氧核糖,就转变为dATP(脱氧腺苷三磷酸)。
拓展
目录
1.不同化合物中“A”的辨析
考点一 ATP的结构与功能
重点难点·透析
化合物 结构简式 “A”的含义 共同点
ATP
DNA
RNA
核苷酸
名师解读
ATP脱去两个磷酸基团后的产物为AMP,即腺嘌呤核糖核苷酸,为RNA的基本单位之一。
腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
所有“A”的共同点
是都含有
腺嘌呤
目录
2.“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水,卧看牵牛织女星。”诗中描述的萤火虫发光的原理是__________________________________。
提示 萤火虫尾部的发光细胞中的荧光素接受ATP提供的能量后被激活,在荧光素酶的催化作用下,激活的荧光素与氧发生化学反应,形成氧化荧光素发光
3.科学家发现,一种化学结构与ATP相似的物质GTP(鸟苷三磷酸)也能为细胞的生命活动提供能量,请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因:____。
提示 含有两个特殊化学键,远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂,释放能量。
考点一 ATP的结构与功能
情境推理·探究
目录
4.在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子,短时间后分离出细胞中的ATP,发现其含量变化不大,但部分ATP的末端P已带上放射性标记,分析该现象得到的结论是:________________________________________________。
提示 ①ATP中远离A的磷酸基团容易脱离;
②该过程中ATP既有合成又有水解;
③部分32P标记的ATP是重新合成的
考点一 ATP的结构与功能
情境推理·探究
ATP的含量很少需要量却很多,生物体是如何解决这一矛盾?
ATP在细胞内的含量很少,但ATP与ADP转化速率很快,从而保证细胞内能量的供应。
目录
考点二 ATP和ADP的相互转化
基础·精细梳理
ADP
ATP
ATP
合成酶
水解酶
ADP +Pi
+能量
光合作用
呼吸作用
反应场所
用于各项生命活动,如主动运输、肌肉收缩、发光、发电、物质合成等
反应场所
生物体的需能部位
对细胞的正常生活来说,
ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并处于动态平衡之中。
目录
考点二 ATP和ADP的相互转化
基础·精细梳理
ATP水解 ATP合成
反应式 ATP→ADP+Pi+能量 能量+Pi+ADP→ATP
酶的类型
场所
能量来源
能量去向
酶
酶
ATP水解酶
ATP合成酶
生物体的需能部位
远离腺苷的特殊的化学键
用于各项生命活动
储存在ATP中
呼吸作用(化学能)或光合作用(光能
)
这不是可逆反应,而是一个循环式反应。
物质可循环,但能量不可循环。
所有细胞的能量供应机制,体