2025届高三生物一轮复习课件第10讲 细胞的能量货币ATP

新人教版 必修一·分子与细胞 第五章 细胞的能量供应和利用 第二节 细胞的能量“货币”ATP 目录 01 ATP的结构和特点 03 ATP的应用 02 ATP和ADP的相互转化 ① 细胞生命活动的主要能源物质： 。 ② 生物体的主要能源物质： 。 ③ 生物体的储能物质： 。 ④ 生物体的主要储能物质： 。 ⑤ 生物体的能源物质： 。 ⑥ 生命活动的直接能源物质： 。 ⑦ 生物体能量的根本来源： 。 生物体中与能量有关的物质 葡萄糖 脂肪、淀粉（植物）、糖原（动物） 糖类 脂肪 糖类、脂肪、蛋白质 ATP 光能（太阳能） 00 复习引入 00 复习引入 ATP是细胞内生命活动的直接能源物质的实验证据 01 ATP的结构和特点 腺嘌呤 核糖 P P P 普通磷酸键 特殊磷酸键 腺苷，即ATP中的A 1、从ATP的结构分析其能够作为直接能源物质的原因 1）中文名称 2）结构简式 3）元素组成 4）化学组成 5）结构特点 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 01 ATP的结构和特点 拓展——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。 01 ATP的结构和特点 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 [例题] 下列几种化合物的化学组成中，“○”中所对应的成分表示什么？ 01 ATP的结构和特点 ATP的含量很少需要量却很多，生物体是如何解决这一矛盾？ ATP在细胞内的含量很少，但ATP与ADP转化速率很快，从而保证细胞内能量的供应。 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有很多种，如存在于各种生物体细胞内的UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸。因此，ATP并不是唯一的供应生命活动的直接供能物质。 02 ATP和ADP的相互转化 ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。请分析原因： ①酶不同： 酶1是ATP水解酶，酶2是ATP合成酶 ②能量来源不同： ATP合成：光合作用的光能、呼吸作用有机物中的化学能 ATP水解：特殊化学键中的化学能 ③能量去路不同： ATP合成：储存在特殊化学键中 ATP水解：用于各项生命活动 ④场所不同： ATP合成：主要是细胞质基质、线粒体、叶绿体 ATP水解：生物体内需能部位 酶2 酶1 02 ATP和ADP的相互转化 如：主动运输 蛋白质合成、胞吞胞吐、肌肉收缩、蛋白质磷酸化、大脑思考等各项耗能的生命活动 细胞中的吸能反应与ATP水解相联系 细胞中的放能反应与ATP合成相联系 吸能反应 光合作用的光能（绿色植物等） 呼吸作用有机物分解释放的能量 （一切生物） 放能反应 能量通过ATP分子在吸能反应放能反应之间流通 02 ATP和ADP的相互转化 教材隐性知识：源于必修1 P87“图5－4”：①ATP与ADP的相互转化 (填“是”或“不是”)一个可逆反应。分析原因：_________________________ ______________________________________________________。 ②人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP释放能量，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因：_________________________________________________。 源于必修1 P89“拓展应用”：在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为能量“货币”的，由此说明_________________________________________。 从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量的来源等方面来看是不可逆的 ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化 生物界具有统一性，也说明生物有着共同的起源 02 ATP和ADP的相互转化 生物具有共同起源的证据： ATP和ADP的相互转化的能量供应机制 元素化合物种类基本相似 细胞结构基本相似，细胞膜、核糖体 、DNA 密码子的通用性 胚胎学的证据 03 ATP的利用 (1）ATP的利用举例——主动运输 03 ATP的利用 (2）ATP的利用举例——萤火虫发光 萤火虫 荧光素+O2 氧化荧光素+H2O 荧光素酶 （发出荧光） 萤火虫发光的化学反应式为： 能量 ATP 03 ATP的利用 (2）ATP的其他作用 1.ATP水解掉两个磷酸基团后，形成AMP，作为合成RNA的原料。 2.作为细胞间传递信息的信号分子 ATP注射液是一种用于心功能不全、脑出血后遗症等疾病的辅助治疗药物，是作为细胞间传递信息的信号分子而起作用，并不是为细胞提供能量。 ATP产生速率与O2供给量之间的关系 概念图 例1.(2021·湖南，5)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是( ) A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了 　蛋白质结构与功能相适应的观点 B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失， 　不影响细胞信号传递 C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递 D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响 B 例2：（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α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ）。 （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“α”“β”或“γ”）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“α”“β”或“γ”） 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 。 γ α 一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子，因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记。 例3.（2021衡水月考2）研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示，请分析回答下列问题： (1)神经细胞中的ATP主要来自__________(生理过程)。研究发现，正常成年人安静状态下24h有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是___________________。 细胞呼吸 ATP与ADP相互迅速转化 （2)由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是______。 腺苷 (3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是：用化学物质阻断神经递质在神经细胞间的信息传递后，发现____________________________，寻找到靶细胞膜上有________________。 受体细胞仍能接受到部分神经信号 ATP的受体 $$