2024届高三生物一轮复习课件细胞的能量“货币”ATP

2.3 基因工程的应用 第三单元 细胞的能量供应和利用 细胞的能量“货币”ATP 课标要求 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 ATP的结构 ATP的结构 核糖 磷酸基团 腺嘌呤 腺苷(A) ATP(腺苷三磷酸) ADP(腺苷二磷酸) AMP(腺苷一磷酸) 结构简式: ATP的结构 腺苷 磷酸基团 特殊的化学键 普通的磷酸键 A—P~P~P + H2O 酶 H + OH + 30.54 kJ/mol ATP 水 ADP 磷酸 能量 高能磷酸化合物 ATP的结构 小结:ATP结构 元素组成: C、H、O、N、P 化学组成: 1分子腺苷和3分子磷酸基团 结构简式: A—P~P~P 结构示意图: 腺苷 RNA(AMP) ADP ATP (一个_、两个_、三个_) 腺苷 特殊化学键 磷酸基团 特殊化学键 ATP的结构 结构 “A”的名称 “A”的分子组成 ① ② ③ ④ — 比较以下四种结构中“A”的含义 ①ATP ②DNA ③RNA ④核苷酸 腺苷 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 腺嘌呤和核糖 1分子腺嘌呤、1分子脱氧核糖和1分子磷酸 1分子腺嘌呤、1分子核糖和1分子磷酸 ATP的结构 1.写出图中标出的“A”的含义: ① ;② ;③ ;④ 。 拓展 提升科学思维 腺苷 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 2.向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,肌肉不收缩;向同一条肌肉上滴ATP溶液,肌肉很快就能发生收缩。请你解释这种现象的原因? 提示 生物体的能源物质有糖类、脂肪和蛋白质。糖类是主要的能源物质,然而各种能源物质释放的能量在用于生命活动之前都要转移到ATP中,由ATP直接供应生命活动的需要。由此说明葡萄糖虽然是能源物质,但是不能被肌肉直接利用。 拓展 提升科学思维 1.将标记的32P注入活细胞内,随后迅速分离细胞内的ATP,测定其放射性,下图代表ATP的结构。下列叙述错误的是 A.①代表ATP中的“A”,ATP脱去④⑤成为腺嘌呤核糖核苷酸 B.④和⑤之间化学键的形成过程总是与放能反应相关联 C.ATP中磷酸基团⑤很快就会被 32P标记,但是ATP的含量基本 不变 D.细胞癌变后ATP末端磷酸基团 被取代的速率加快 A 突破 强化关键能力 2.(2023·江苏高邮高三模拟)下列与ATP和酶有关的叙述,正确的是 A.酶与ATP的合成都需要模板 B.酶的合成不需要ATP提供能量 C.ATP与绝大多数酶的组成元素相同 D.能合成酶的细胞一定能产生ATP D ATP与ADP可以相互转化及ATP的利用 ATP与ADP可以互相转化 ATP ADP 能量 能量 水解 合成 ATP与ADP互相转化示意图 光合作用 呼吸作用 ATP与ADP可以互相转化 ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物——ADP(腺苷二磷酸的英文名称缩写),脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子,就成为游离的磷酸(以Pi表示)。 ATP ADP 能量 能量 水解 合成 在有关酶的作用下,ADP可以接受能量,同时与Pi结合,重新形成ATP。 ATP 与 ADP 的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。 ATP 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。 归纳 夯实必备知识 1.ATP与ADP可以相互转化 (1)ATP的水解:需要水解酶的参与。 (2)ATP的合成:需要ATP合成酶的参与。 细胞质基质、线粒体、叶绿体 细胞质基质、线粒体 有机物中的化学能 2.ATP的功能 哪些生命活动需要消耗ATP? 实例1:ATP水解释放能量的去向 以肌肉收缩为例 如大脑思考、电鳐发电和物质的主动运输都需要消耗 ATP。 化学能 机械能 实例2:ATP水解产生的物质去向 以主动运输为例 2.ATP的功能 a.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化_。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时,其酶活性就被激活了。 b.在载体蛋白这种酶的作用下,ATP分子的_脱离下来与载体蛋白结合,这一过程伴随着_,这就是_。 c.载体蛋白磷酸化导致其_发生变化,使Ca2+的结合位点转向膜外侧,将Ca2+释放到膜外。 ATP 水解的酶 末端磷酸基团 能量的转移 载体蛋白的磷酸化 空间结构 ATP为主动运输提供能量的过程 2.ATP的功能 ①机制:ATP 水解释放的_使蛋白质等分子_,这些分子被磷酸化后,_发生变化,_也被改变,因而可以参与各种化学反应。 磷酸基团 磷酸化 空间结构 活性 ②ATP 是细胞内的一种_,是细胞生命活动所需能量的_。 高能磷酸化合物 直接来源 ③ATP 是细胞内流通的能量“货币”:吸能反应一般与 ATP_的反应相联系,由 ATP 水解提供能量。放能反应一般与 ATP 的_相联系。 水解 合成