2024届高三生物一轮复习课件3.2 细胞的能量“货币”ATP

第2讲 细胞的能量“货币”ATP 高中生物一轮复习 第三单元 01 ATP的结构 02 ATP与ADP可以相互转化 03 ATP的利用 01 ATP的结构 01 ATP的结构 细胞代谢:细胞中每时每刻都进行的许多化学反应。 复杂 高效 温和 有序 Gerhard Michal博士在1965年根据当时的生物和生化知识,首次绘制成了下图。这套图一共两张,包括“代谢途径简图”和“细胞和分子活动过程简图”。 01 ATP的结构 01 ATP的结构 步骤:研究人员将萤火虫的发光器割下,干燥后研磨成粉末,取四等份转入四支试管,加入少量水,置于暗处,可见试管内有淡黄色荧光出现,约15分钟后荧光消失,进一步实验如下: 加入2mL 葡萄糖溶液 加入2mL 脂肪溶液 加入2mL ATP溶液 加入2mL 蒸馏水 无荧光 有荧光 探究实验:探究萤火虫发光的直接供能物质 结论: 是驱动萤火虫发光的直接供能物质。 ATP 无荧光 无荧光 应用:科学家运用这一原理,将荧光素酶基因导入植 物后,再用荧光素溶液浇灌植物,使转基因植物在黑暗中 发光,从而培育出一种能发光的“荧光树”。白天,阳光 照射,公园与普通公园一模一样。晚上,这些树就自动发 光。公园里不需要路灯,一片通明。而且,光照非常柔和。 未来,夜间发光的树可能会成为街灯的天然替代品。 荧光树 01 ATP的结构 ATP荧光检测仪基于萤火虫发光原理(P89),利用“荧光素酶—荧光素体系”快速检测三磷酸腺苷(ATP)。由于所有生物活细胞中含有恒量的ATP,所以ATP含量可以清晰地表明样品中(食品、药品、水体等)微生物与其他生物残余的多少,用于判断卫生状况。 荧光素+O2+ATP 氧化荧光素(发出荧光) 荧光素酶 荧光强度越强 ATP含量越多 微生物数量越多 应用:ATP荧光检测仪 01 ATP的结构 腺苷(A) ATP (腺苷三磷酸) ADP(腺苷二磷酸) AMP(腺苷一磷酸) ~ ~ 特殊的化学键 两个带负电的磷酸基团之间相互排斥而具有较高的势能 (不稳定) C、H、O、N、P 1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基团 A-P~P~P 远离腺苷的特殊的化学键易水解,释放出能量,也可以接受能量而重新形成 在细胞中含量少,ATP与ADP的转化快 组成元素 化学组成 结构简式 结构特点 含量特点 01 ATP的结构 ATP中带负电的磷酸基团之间相互排斥而具有较高的势能 ADP中相互排斥的磷酸基团减少,势能降低 + HO- C-C- -O-C-C- 磷酸基团携带着转移的“势能”与其他分子结合 H ATP水解释放的能量高达30.54KJ/mol,因此ATP也被称为高能磷酸化合物 01 ATP的结构 教材隐性知识:源于必修1 P86“相关信息”: ATP与DNA、RNA、核苷酸的联系 腺苷 腺苷 腺嘌呤 脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 腺嘌呤 脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 01 ATP的结构 NTP与dNTP NTP与dNTP 均是高能磷酸化合物,可用作 RNA 或 DNA 的合成原料,合成过程中会脱去两个磷酸基团,并释放出大量的能量。 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 √ 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 √ (2016全国I卷29题)有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。用 、 和 表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A—P ~P ~P 或dA—P ~P ~P )。 (1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上,那么带有32P的磷酸基团应在ATP的 (填“ ”“ ”或“ ”)位上。 (2)若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的(填“ ”“ ”或“ ”) 位上。 (3)将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是 。 一