内容正文:
[核心要点点拨]
1.能源物质
食物中的糖类、脂肪和蛋白质都富含能量。这些物质在细胞内氧化分解释放的能量中有一部分用于产生______。
2.ATP的名称和结构
ATP
(1)中文全称:____________。
(2)组成(如图):1分子[b]_____ 、1分子[c]______ 、3分子[a]________。
(3)结构简式:____________。
3.ATP的特点
(1)由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得磷酐键容易断裂。ATP分子_____的磷酐键断裂后,ATP转化为_____ (腺苷二磷酸)和游离的Pi(HPO)。
腺苷三磷酸
核糖
腺嘌呤
磷酸基团
A—P~P~P
末端
ADP
(2)ATP是通过_________而不是简单的水解提供能量的,ATP转移的基团是一个_______ (—PO),而不是磷酸基(—OPO)。
(3)ATP在细胞内含量_____,但转化十分迅速。
4.ATP和ADP的相互转化
基团转移
磷酰基
很低
ADP+Pi
ATP
光合作用、细胞呼吸
ATP
ADP+Pi
5.ATP的功能
(1)ATP是细胞内绝大多数生命活动能够_________的能源物质,可以直接为生物体的大多数_____反应提供能量,如生长、发育、运动、生殖等。
(2)ATP是驱动细胞中各种生命活动的通用_________。淀粉、糖原、脂肪和蛋白质等有机物氧化分解释放的能量不能直接用于生命活动,但可以用于_____转化为ATP的反应并储存在ATP中,再通过ATP转化为ADP的反应满足生物体生命活动对能量的需求。
直接利用
需能
能量货币
ADP
1.归纳概括ATP和ADP的相互转化
(1)过程
[核心要点点拨]
(2)比较
项目 ATP的合成 ATP的水解
反应式
所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶
能量变化 吸收能量 释放能量
能量来源 光合作用、细胞呼吸等生物化学反应中产生的能量 末端磷酐键断裂,通过基团(—PO)转移提供能量
项目 ATP的合成 ATP的水解
能量去路 形成末端的磷酐键 用于生长、发育、运动和生殖等许多生命活动
反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位
生理活动 主要是光合作用、细胞呼吸 肌肉收缩、细胞分裂、兴奋传导等
特点 含量少,但转化迅速。ATP与ADP相互转化时刻不停地发生,并且处于动态平衡中
2.概括ATP的结构与功能的相互关系
(1)ATP的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP中末端磷酐键易断裂和形成,可保证ATP数量的相对稳定和能量的持续供应。
(2)ATP在供能中处于核心地位,许多能源物质中的能量需转移到ATP中才能为生命活动供能。在生命活动中,ATP中的能量可转化为不同形式的能量。
[例1] 如图为ATP的结构式,回答下列问题:
[经典案例探究]
(1)ATP中“~”这个磷酐键不稳定的原因是____________________
______________________。
(2)若1分子ATP完全水解,可得到的成分是___________________
____________________。
两个相邻的磷酸基团都
带负电荷而相互排斥等
1分子腺嘌呤、1分子
核糖和3分子磷酸基团
[例2] 阅读下列材料,回答问题:
材料1 将用32P标记的磷酸加入细胞培养液,并在短时间内快速分离出细胞的ATP,结果ATP浓度变化不大,但部分ATP的末端磷酸基团已带有放射性标记。
材料2 经实验测定,一个成年人每天大约消耗45 kg ATP,但每一时刻储存在人体内的ATP、ADP的总含量不到1 g,即每个细胞每秒钟可形成1 000万个ATP且同时有等量的ATP被分解。
(1)材料1中,细胞内的ATP只有末端磷酸基团带有放射性标记,这说明______________________________________。
(2)材料2说明ATP和ADP之间的相互转化快速、时刻不停地进行,处于_________。
(3)ATP和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。该事实说明______________________________________。
ATP中末端磷酸基团容易水解和重新生成
动态平衡
生物界具有统一性,生物具有共同的起源
[易错警示] ATP与ADP的相互转化过程不可逆
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,因此两者的相互转化是不可逆的,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。
(一)澄清概念
1.判断下列叙述的正误
(1)ATP的分子结构可简写为A~P~P~P( )
(2)ATP含有3个磷酐键,但是只有一个磷酐键会发