内容正文:
第2课时
细胞的能量“货币”ATP
知识梳理
考点 由高考知核心知识点 预测
细胞的能量“货币”ATP
(2023·天津)ATP的功能 (2022浙江)ATP的结构(2022江苏)ATP的功能(2021海南)ATP的结构(2021天津)ATP的结构(2021北京)ATP的功能(2021湖南)ATP的功能 一般会结合光合作用和呼吸作用一起来考核。
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高考解读
1.萤火虫发光的生物学意义是什么?
2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗?
3.在萤火虫发光的过程中有能量转化吗?
主要是相互传递信号,以便繁衍后代。
萤火虫腹部后端细胞内的荧光素,是其特有的发光物质。
有,萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能,只有在转变成光能时,萤火虫才能发光。
思考与讨论
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ATP的分子结构
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ATP与ADP可以互相转化
ATP的功能
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ATP的分子结构
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
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ATP的分子结构
+
H2O
酶
H
+
OH
+
30.54 kJ/mol
ATP
水
ADP
磷酸
能量
高能磷酸化合物
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ATP的分子结构
小结:ATP分子结构
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
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ATP的分子结构
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
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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
分子势能
放能反应
主动运输
肌肉收缩
发光发电
吸能反应
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ATP与ADP可以互相转化
ATP
ADP
能量
能量
水解
合成
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。
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ATP的功能
实例:ATP水解产生的物质去向
以主动运输为例
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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为细胞提供能量的过程
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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
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ATP的功能
转化场所 常见的生理过程
细胞膜
细胞质基质
叶绿体
线粒体
核糖体
细胞核
细胞内产生与消耗ATP的常见生理过程
消耗 ATP:主动运输、胞吞、胞吐
产生 ATP:细胞呼吸第一阶段
产生 ATP:光反应
消耗 ATP:暗反应和自身 DNA 复制、转录、翻译等
产生 ATP:有氧呼吸第二、三阶段
消耗 ATP:自身 DNA 复制、转录、翻译等
消耗 ATP:蛋白质的合成
消耗 ATP:DNA 复制、转录等
ATP的名称:
ATP的结构:
(ADP:中文名称:腺苷二磷酸,英文简称:ADP)
结构简式:A-P~P~P
其中远离A的磷酸键容易水解断裂释放能量(转移势能);
ATP水解的过程就是释放能量的过程,ATP水解释放的能量高达30.54kJ/mo