第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP-【高考领航】2023-2024学年高中生物必修1同步核心辅导与测评（人教版）

第2节　细胞的能量“货币”ATP 　1.说出ATP的结构。(生命观念) 2．阐述ATP与ADP之间的相互转化。(科学思维) 3．举例说明ATP在细胞代谢中的作用。(生命观念) 探究任务一　ATP是一种高能磷酸化合物 1．中文名称：腺苷三磷酸。 2．结构简式：A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。 3．特点 (1)ATP不稳定的原因：由于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。 (2)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。 【思维辨析】 (1)ATP含有3个磷酸基团、一个脱氧核糖、一个腺嘌呤。(×) (2)ATP脱掉两个磷酸基团后就是ADP。(×) (3)ATP是一种物质，不是能量，能量储存在ATP中。(√) (4)ATP水解的过程就是释放能量的过程。(√) (5)糖类、脂肪中储存的化学能，不能直接给细胞生命活动提供能量。(√) (阅读教材P86) 1．如图是ATP的结构式，图中α、β、γ分别表示ATP中的三个磷酸基团。 (1)据ATP的结构式分析，ATP的组成元素有哪些？含有几个磷酸基团？ 提示：ATP的组成元素为C、H、O、N、P；含有3个磷酸基团。 (2)ATP中的“A”与碱基中的“A”是同一种物质吗？ 提示： 不是。在ATP中，“A”代表腺苷(腺嘌呤＋核糖)；在碱基中，“A”代表腺嘌呤。 (3)如果β和γ位的磷酸基团都从ATP脱离，形成的物质名称是什么？它与核酸有何关系？ 提示： 如果β和γ位的磷酸基团都从ATP脱离，形成腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一。 (4)若ATP完全水解，会得到哪些成分？ 提示：腺嘌呤、核糖、磷酸。 2．为什么ATP中远离A端的特殊化学键不稳定？ATP怎样实现能量的转移？ 提示：由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时，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。 1．ATP的分子组成(如图) (1)元素组成：ATP是由C、H、O、N、P五种元素组成的，这与核酸的元素组成是相同的。 (2)AMP是RNA的基本组成单位之一。 (3)ATP的结构组成可以用“1、2、3”来总结，“1”表示1个腺苷，“2”表示两个特殊的化学键，“3”表示3个磷酸基团。 (4)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)，dATP(脱氧腺苷三磷酸) 脱掉两个磷酸基团后变为dAMP(腺嘌呤脱氧核苷酸)，dAMP(腺嘌呤脱氧核苷酸) 是DNA的基本组成单位之一。 2．生物体内的能源物质总结 (1)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP。 (2)主要能源物质：糖类。 (3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。 (4)主要储能物质：脂肪。 (5)直接能源物质：ATP。 (6)最终能量来源：太阳能。 [特别提醒] (1)书写ATP结构简式时避免两种错误。 错误1：A－P－P～P。 错误2：A～P～P～P。 (2)ATP≠能量。 ATP是直接能源物质，水解可释放能量，能量有多种存在形式，如机械能、化学能、电能、光能等。 1．ATP是一种高能磷酸化合物。下列关于ATP的叙述，正确的是(　　) A．ATP中的“A”表示腺嘌呤，“T”表示3，“P”表示磷酸基团 B．腺苷三磷酸的结构可简写为A～P—P C．元素组成与核苷酸相同 D．ATP和酶一样具有催化作用 解析：C　ATP中的“A”表示腺苷，“T”表示3，“P”表示磷酸基团，A错误；腺苷三磷酸的结构可简写为A—P～P～P，B错误；组成ATP与核苷酸的化学元素都有C、H、O、N、P，C正确；ATP不具有催化作用，D错误。 2．下列关于ATP的叙述，正确的是(　　) A．ATP与DNA、RNA中的五碳糖相同 B．ATP分子中，相邻的两个磷酸基团之间的化学键是一种特殊的化学键 C．ATP分子水解去掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤脱氧核苷酸 D．ATP分子由1分子腺嘌呤和3分子磷酸基团组成 解析：B　ATP与RNA中的五碳糖是核糖，而DNA中的五碳糖是脱氧核糖，A错误；ATP中共含有两个特殊化学键，位于磷酸基团之间，B正确；ATP分子水解除去两个磷酸基团之后的结构称为腺嘌呤核糖核苷酸，C错误；ATP分子是由1分子腺苷和3分子磷酸基团组成的，D错误。 探究任务