内容正文:
第三章 细胞的代谢
第一节
ATP是细胞内的“能量通货”
知识点一 ATP是细胞生命活动的直接能源
葡萄糖
ATP
腺苷三磷酸
核糖
腺嘌呤
磷酸基团
ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,其中A代表腺苷,T代表“三”,P代表磷酸基团。
高能磷酸键
磷酸基团
核糖
腺嘌呤
腺苷
2个
2个
差
分子结构特点
1.ATP和RNA在组成成分上有怎样的联系?
提示:ATP去掉两个磷酸基团后形成的结构就是腺嘌呤核糖核苷酸,是构成RNA的基本单位之一。
2.从ATP的分子结构推测ATP的元素组成?
提示:C、H、O、N、P。
提示
[例1] 下图为ATP的结构示意图,有关叙述正确的是( )
A.ATP的组成元素为C、H、O、P
B.物质①是腺苷
C.核糖体中含有②物质
D.ATP中含有三个结构③
答案
解题分析 图中①是腺嘌呤,②是核糖,③是高能磷酸键,①腺嘌呤和②核糖结合成的基团称腺苷。ATP的组成元素为C、H、O、N、P,A错误;核糖体由RNA和蛋白质组成,RNA中含有核糖,C正确;ATP中含有两个高能磷酸键,D错误。
解题分析
[例2] 下列关于ATP的叙述中,正确的是( )
A.腺苷三磷酸是生命活动的直接能源物质,其携带的是热能
B.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
C.ATP中的A是腺苷,由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成
D.ATP脱去2个磷酸基团后,剩余部分是RNA的组成单位之一
答案
解题分析 腺苷三磷酸(ATP)是生命活动的直接能源物质,其携带的是化学能,A错误;ATP分子中的2个高能磷酸键比较不稳定,容易断裂水解,其中远离A的那个高能磷酸键更容易断裂,B错误;ATP中的“A”是腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成,C错误;ATP水解失去2个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的组成单位之一,D正确。
解题分析
生物体内的能源物质总结
(1)能源物质:糖类、油脂、蛋白质、ATP。
(2)主要能源物质:糖类。
(3)储能物质:油脂、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。
(4)主要储能物质:油脂。
(5)直接能源物质:ATP。
(6)最终能量来源:太阳能。
知识点二 细胞内ATP与ADP保持动态平衡
细胞核、线粒体、叶绿体、细胞溶胶
低
远离腺苷的那个高能磷酸
腺苷二磷酸(ADP)
1个磷酸
ADP
1个磷酸
高能磷酸键
放能反应
吸能反应
很快
相对稳定
(1)细胞内的化学反应分为吸能反应和放能反应。
(2)吸能反应是需要吸收能量的,如蛋白质合成等。许多吸能反应与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量。
(3)放能反应是释放能量的,如葡萄糖的氧化分解等。许多放能反应与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能。
(4)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
能量载体
ATP、ADP之间的相互转化过程是可逆的吗?
提示:不是可逆的。ATP转化成ADP和ADP转化为ATP时所需要的酶是不同的,能量也不同。ATP发生水解时需要水解酶,释放能量,能量用于消耗能量的生命活动;合成ATP时需要合成酶,储存能量,能量来源于光能或呼吸作用所释放的能量。
提示
[例3] 如图表示ATP-ADP循环的示意图,
据此分析,下列说法不正确的是( )
A.图中的X表示ATP,Y表示ADP
B.两个过程所用的酶不同
C.剧烈运动时,细胞内反应②的速率明显快于反应①的
D.植物细胞中的E1可表示放能反应释放的能量
答案
解题分析 据图分析,图中的X表示ATP,Y表示ADP,A正确;两个过程属于不同的反应,所以所用的酶不同,B正确;剧烈运动时,消耗能量增多,ATP和ADP的转化加速,细胞内ATP与ADP的含量保持动态平衡,C错误;植物细胞中ATP合成需要能量E1,E1来自放能反应释放的能量,D正确。
解题分析
[例4] ATP是细胞中的“能量通货”,下列叙述正确的是( )
A.ADP转化为ATP过程中吸收的能量储存在核糖中
B.ATP-ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团
D.吸能反应所需要的能量直接用于放能反应
答案
解题分析 ADP和1个磷酸结合形成ATP,这个过程中吸收的能量以ATP中高能磷酸键的形式储存起来,A错误;ATP-ADP循环使得细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中,且ATP含量并不高,B错误;ATP水解,远离腺苷的高能磷酸键断裂,形成ADP和Pi,同时释放能量,C正确;通过ATP的合成与水解,使放能反应释放的能量用于吸能反应,D错误。
解题分析