内容正文:
5.2 细胞的能源“货币”ATP
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深挖教材
(1)酶是活细胞产生的具有 作用的有机物,其中绝大多数酶是 ,酶通过降低 起作用(必修1 P78、P81)。
(2)与无机催化剂相比,酶具有 性;一种酶只能催化 ;酶的
作用条件较温和,在最适宜的 条件下有最高的活性(必修1 P81—P82、P84)(2
023广东,1,2分)(2022浙江6月选考,10,2分)(2022重庆,7,2分)。
(3)有些酶需要特殊物质作用才能具有活性,如耐高温的DNA聚合酶需要 存
在的情况下才能被激活(选择性必修3 P77),有的酶需要被ATP 后才能激活,激
活后,酶的 发生变化(必修1 P88)(2022全国乙,4,6分)。
催化
蛋白质
活化能
高效
一种或一类化学反应
温度和pH
Mg2+
磷酸化
空间结构
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本节∙要点
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一、ATP是一种高能磷酸化合物
腺苷A
腺苷一磷酸
腺苷二磷酸
腺苷三磷酸
腺嘌呤核糖核苷酸(RNA的组成单位)
AMP
ADP
ATP
1、元素:
C、H、O、N、P
2、ATP结构简式:
A 腺苷
T 三
P 磷酸基团
何如区分腺嘌呤和腺苷?
腺苷包括腺嘌呤和核糖。
3、根据ATP的结构,想一想ATP为什么能够作为直接的能源物质?
因为磷酸基团都带负电而相互排斥,使得这种特殊的化学键很不稳定,断裂后会释放大量的能量。
A-P~P~P
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二、ATP与ADP的相互转化
ATP的水解
吸能
暗反应
渗透能、机械能、电能、光能、化学能等
(一)ATP的水解:
ATP ADP + Pi + 能量
酶
储存在特殊化学键的化学能
伴随着
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二、ATP与ADP的相互转化
反应
伴随着
(二)ATP的合成:
细胞质基质
线粒体
叶绿体
细胞质基质
线粒体
光能
ATP的合成
放能
ADP + Pi + 能量 ATP
酶
中特殊的化学键
ATP与ADP相互转化过程中物质可逆,能量不可逆,催化的酶不相同,反应场所不同,因此,不是可逆反应。
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ATP(腺苷三磷酸)
ADP(腺苷二磷酸)
比ATP稳定
所有生物的细胞内都可发生,体现了生物界的统一性。
二、ATP与ADP的相互转化
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三、ATP的功能
是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
主要能源物质:
生物体内储能物质:
能量的根本来源:
太阳能
糖类
脂肪(植物:淀粉、动物:糖原)
生物体内的能源物质是:
糖类、脂肪、蛋白质
直接能源物质:
ATP
能量
物质
细胞生命活动所需能量
ATP
糖类等
有机物
太阳能
细胞呼吸
光合作用
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四、ATP的利用
空间
结构
磷酸化
酶活性
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五、ATP与O2的关系
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四、ATP的利用
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:
叶绿体 产生ATP:
消耗ATP:
线粒体 产生ATP:
消耗ATP:
核糖体 消耗ATP:
细胞核 消耗ATP:
主动运输、胞吞、胞吐
细胞呼吸第一阶段
光反应
暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等
有氧呼吸第二、三阶段。
自身DNA复制、转录、翻译等
蛋白质的合成
DNA复制、转录等
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练习∙反馈
“A”的比较(说出圆圈里所表示的含义)
腺嘌呤核糖
核苷酸
(一磷酸腺苷)
腺嘌呤
腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
腺嘌呤核糖
核苷酸
(一磷酸腺苷)
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课堂∙小结
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练习∙反馈
1、 (2024届山东省实验中学一诊,13)当细胞中有错误折叠蛋白在内质网聚集时,无活性
BiP-PERK复合物发生解离,形成游离的BiP蛋白与PERK蛋白。BiP可以识别错误折叠的蛋白质,促进它们重新正确折叠并运出。PERK解离后被磷酸化激酶催化发生磷酸化,一方面抑制多肽链进入内质网,另一方面促进BiP表达量增加。下列说法错误的是( )
A.当BiP-PERK复合物存在时,多肽链进入内质网折叠和加工
B.当PERK以游离状态存在时,内质网不能产生包裹蛋白质的囊泡
C.提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常
D.PERK磷酸化导致其空间结构发生变化,这一过程伴随着能量的转移
B
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练习∙反馈
2、物质甲、乙通过反应①②相互转化的过程
如图所示,α、β、γ所示位置的磷酸基团分别
记为Pα、Pβ、Pγ,下列说法正确的是( )
A.反应①常与放能反应相联系,反应②常与吸能反应相联系
B.反应②可以发生在线粒体内膜、叶绿体内膜上
C.通过PCR反应扩增DNA时,甲物质可为反应提供能量
D.用32P标记Pα的甲作为RNA合成的原料,可使RNA分子被标记
D
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练习∙反馈
3、(2022·威海高三期末)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,右图代表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
A
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练习∙反馈
4、如图是生物界中能量“货币”ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.图中的M指的是腺苷,N指的是核糖
B.暗反应中ATP用于固定CO2和还原C3
C.ATP的“充电”需要酶的催化,而“放能”不需要
D.食物为ATP“充电”指的是有机物经过氧化分解,释放能量并生成ATP
D
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练习∙反馈
5、根据所消耗能量的来源不同,主动运输分为三种类型,如图a、b、c所示,■、▲、○代表跨膜的离子或小分子。下列相关说法错误的是( )
A.图中属于膜外侧的是P侧
B.a类型主动运输可能不消耗能量
C.b类型所需ATP可以产生于细胞质基质、线粒体
D.蓝细菌有可能存在c类型的主动运输
B
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谢谢观看!
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