5.2细胞的能量“货币”ATP知识清单2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

5.2　细胞的能量“货币”ATP 1. ATP的中文名称：腺苷三磷酸。结构简式：A—P～P～P。其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。1个ATP分子中含有3个磷酸基团，2个特殊的化学键。ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸（腺苷一磷酸AMP），是RNA的基本组成单位之一。若ATP完全水解，会得到腺嘌呤、核糖、磷酸。 2. ATP是由C、H、O、N、P五种元素组成的，这与核酸、磷脂的元素组成是相同的。 3. ATP不稳定的原因：ATP中两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团有较高的转移势能。ATP的水解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。 4．功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 5．ATP的供能机理：ATP在（ATP水解）酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。ATP水解酶 6. 写出ATP与ADP之间的相互转化反应式： ATP ADP＋Pi＋能量 ATP合成酶 ①ADP转化成ATP的过程中所需的能量来源：绿色植物既可来自光能（光合作用），也可来自呼吸作用（所释放的能量）；动物、人、真菌和大多数细菌均来自呼吸作用。ATP转化成ADP释放的能量用于各项生命活动。真核生物中生成ATP的场所有：细胞质基质、线粒体、叶绿体。 ②ATP与ADP的转化过程物质是可逆的，能量是不可逆的，酶也不相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。 ③ATP与ADP的这种相互转化是时刻不停地发生并且处在动态平衡之中的。ATP在细胞内的含量很低，但ATP和ADP之间的相互转化十分迅速，使细胞内ATP含量保持相对稳定。 ④ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。 7. ATP为主动运输供能的机理：①参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。②在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。③载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2＋的结合位点转向膜外侧，将Ca2＋释放到膜外。 8.吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。由ATP供能的物质运输方式有：主动运输、胞吞、胞吐。 9．生物体内的能源物质有：糖类、脂肪、蛋白质。其中主要能源物质是：糖类。储能物质有：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)，其中动植物细胞中良好的储能物质是：脂肪。直接能源物质是：ATP。 10.A—P～P～P中A表示腺苷，核苷酸 中A 表示腺嘌呤，DNA 中A表示腺嘌呤脱氧核苷酸，RNA 中A表示腺嘌呤核糖核苷酸。 11.葡萄糖和果糖反应生成蔗糖属于吸能反应，丙酮酸氧化分解属于放能反应，大分子物质合成消耗能量，大分子物质水解不耗能（如蛋白质水解、DNA水解）。 12.在储存能量方面，ATP同葡萄糖相比具有两个特点，一是ATP分子中含有的化学能比较少，一分子ATP转化为ADP时释放的化学能大约只是一分子葡萄糖的1/94；二是ATP分子中所含有的是活跃的化学能，而葡萄糖分子中所含有的是稳定的化学能。葡萄糖中稳定的化学能只有转化为ATP中活跃的化学能才能被细胞利用。 13.萤火虫发光的原理： 学科网（北京）股份有限公司 $$