内容正文:
第十讲 细胞的能量“货币”ATP
第三单元 细胞的能量供应和利用
1
考点一、ATP的结构与功能
1、ATP的结构
核糖
腺嘌呤
腺苷(A)
腺苷三磷酸(ATP)
腺苷二磷酸(ADP)
腺苷一磷酸(AMP:RNA基本单位)
磷酸基团
(3)化学组成:
(2)元素组成:
(4)结构简式:
(1)中文名称:
腺苷
磷酸基团
普通的化学键
A—P~P~P
C、H、O、N、P
腺苷三磷酸
1分子腺苷和3分子磷酸基团
特殊的化学键
注意分子简式与结构式的区别
练习
下列图示分别表示四种化合物,其中“A”的含义分别是?
腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸
(6)ATP的供能原理
负
电荷
特殊化
学键
末端
磷酸基团
ATP水解的过程就是释放能量的过程,1molATP水解释放的能量高达____________ kJ,所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
30.54
考点一、ATP的结构与功能
延伸:细胞内供能的高能磷酸化合物
ATP并不是细胞内唯一的高能化合物,高能化合物在生物体内体细胞内有很多种。
1、ATP、UTP、GTP、CTP(NTP家族)
思考:请推测他们的分子结构
2、dATP、dGTP、dCTP和dUTP
思考:比较不同
(1)碱基不同
(2)五碳糖不同
(3)脱去两个磷酸基团,可以分别作为RNA合成的原料和DNA复制的原料。
H
考点二、ATP和ADP的相互转化
ATP
ADP
能量
水解
合成
能量
A-P~P ~P
ATP水解酶
能量
A-P~P + Pi +
ATP合成酶
ATP的合成 ATP的水解
反应式 ADP+Pi+能量 酶 ATP ATP 酶 ADP+Pi+能量
所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶
能量来源 光能(光合作用),化学能(细胞呼吸) 末端的特殊化学键中的能量
能量去路 储存于末端的特殊化学键中 用于各项生命活动
反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位
考点二、ATP和ADP的相互转化
考点二、ATP和ADP的相互转化
思考:
1、ATP合成与水解可否看成是可逆反应?
所需的酶、能量来源、能量去路和反应场所方面都不尽相同(物质可逆,能量不可逆)
2、ATP在细胞内的含量?需求量大不大?如何解决?
ATP与ADP的相互转化是时刻不停发生并且处于动态平衡
如何理解“ATP的水解属于放能反应,与吸能反应相联系”?
考点三、ATP的利用
ATP的利用
主动运输
ATP
大脑思考
葡萄糖+果糖 → 蔗糖
酶
用于细胞内物质合成
肌肉收缩
电鳐发电
生物发光
1、实例
酶活性
末端
磷酸基团
能量
转移
空间结构
Ca2+泵(载体蛋白)是一种ATP水解酶
2、以“Ca2+的主动运输”为例的供能机制
考点三、ATP的利用
归纳一:关于“能源物质”
主要能源物质:
储能物质:
良好的储能物质:
最终(根本)能源(物质):
直接能源物质:
糖类(葡萄糖)
脂肪(主要)、淀粉(植物)、糖原(动物)
脂肪
太阳能
ATP
归纳二:细胞内常见的产生与消耗ATP生理过程
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP:_____________________________
细胞质
基质 产生ATP:___________________________
消耗ATP:一些吸能反应
叶绿体 产生ATP:_________
消耗ATP:__________和自身DNA复制、转录,蛋白质合成等
线粒体 产生ATP:________________________
消耗ATP:自身DNA复制、转录,蛋白质合成等
核糖体 消耗ATP:_____________________
细胞核 消耗ATP:______________________等
主动运输、胞吞、胞吐
细胞呼吸第一阶段
光反应
暗反应
有氧呼吸第二、三阶段
蛋白质的合成
DNA复制、转录
练习
1. [2023·肇庆模拟]将标记的注入活细胞内,随后迅速分离细胞内的,测定其放射性,如图代表的结构。下列叙述错误的是( )
A. ①代表中的“A”,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. 中磷酸基团⑤很快就会被标记,但是的含量基本不变
D. 代谢旺盛的细胞(如癌细胞)中末端磷酸基团被取代的速率加快
练习
2. [2023·韶关模拟]存在于生物膜上的酶复合体,能将从膜的一侧运输到另一侧,并催化的形成(如图)。下列关于酶复合体的结构和功能的叙述错误的是( )
A. 酶复合体是一种参与协助扩散的转运蛋白
B. 酶复合体可以降低合成所需的活化能
C. 合成的能量来源于细胞中原有的水解
D. 线粒体内膜和类囊体薄膜上存在酶复合体
练习
3. [2023·浙江选择考]植物组织培养过程中,培养基中常添加蔗糖,植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。下列叙述正确的是( B )
A. 转运蔗糖时,共转运体的构型不发生变化
B. 使用合成抑制剂,会使蔗糖运输速率下降
C. 植物组培过程中蔗糖是植物细胞吸收的唯一碳源
D. 培养基的高于细胞内,有利于蔗糖的吸收
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