2026届高三生物一轮复习课件第9讲　细胞的能量“货币”ATP

第9讲　细胞的能量“货币”——ATP 【课标要求】　解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 细胞中的能源物质 能源物质 主要的能源物质 细胞生命活动所需的主要能源物质 细胞内良好的储能物质 动物细胞内的储能物质 植物细胞内的储能物质 最终能源来源 直接能源物质 ATP 葡萄糖 脂肪 糖原、脂肪 淀粉、脂肪 太阳能 糖类 判断：ATP是细胞可以直接利用的能量。（ ） 注意：ATP≠能量，ATP是直接能源物质！ × 1．ATP的结构和功能 (1)元素组成： 。ATP是 的英文名称缩写。 (2)化学组成：1分子 、1分子核糖、3分子 。 其结构简式为 。 （3）A、T、P、—、～的含义： A表示： T表示： P表示： — 表示： ～表示： C、H、O、N、P 腺嘌呤 磷酸基团 腺苷三磷酸 A—P～P～P 核糖 腺苷（A） 腺苷三磷酸（ATP） 腺嘌呤 腺苷（核糖+腺嘌呤） 磷酸基团 特殊的化学键 三 普通化学键 ATP是一种高能磷酸化合物 磷酸基团 下一页 上一页 高考总复习 生物学 (3)结构。 特殊的化学键 磷酸基团 腺苷 1分子腺嘌呤+1分子核糖+1分子磷酸基团 1分子腺嘌呤+1分子核糖+2分子磷酸基团 1分子腺嘌呤+1分子核糖+3分子磷酸基团 AMP是RNA的组成单位之一 下一页 上一页 高考总复习 生物学 (4)结构特点：ATP是一种 ，含有 个特殊的化学键；ATP的化学性质 ，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。 (5)含量特点：在细胞中含量 ，ATP与ADP之间的转化 。 (6)功能：驱动细胞生命活动的 。 (7)利用：物质合成、肌肉收缩、主动运输、电鳐发电、大脑思考等。 高能磷酸化合物 不稳定 直接能源物质 2 少 快 下一页 上一页 高考总复习 生物学 2．ATP和ADP的相互转化过程比较 细胞质基质、线粒体、叶绿体 细胞质基质、线粒体 光能 放能 暗反应 ATP和ADP相互转化不是可逆反应，酶不同、能量不同、场所不同。 放能反应提供 用于吸能反应 合成 水解 [易错提醒]　无论是饱食还是饥饿，只要机体处于存活状态，ATP与ADP含量都保持动态平衡。 合成ATP 水解ATP 下一页 上一页 高考总复习 生物学 3．ATP的利用 (1)ATP为主动运输供能。 酶活性 能量的转移 空间结构 末端磷酸基团 可逆 既有催化作用，又有运输作用 下一页 上一页 高考总复习 生物学 (2)ATP水解释放的 使蛋白质等分子磷酸化，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。 (3)ATP是细胞内流通的能量“货币”。 ①化学反应中的能量变化与ATP的关系。 a.吸能反应：一般与 相联系，由ATP水解提供能量； b.放能反应：一般与 相联系，释放的能量贮存在ATP中。 ②能量通过 在吸能反应和放能反应之间流通。 磷酸基团 空间结构 活性 ATP分子 ATP的水解（放能反应） ATP的合成（吸能反应） 放能反应提供 用于吸能反应 有氧呼吸和无氧呼吸 氨基酸合成蛋白质、葡萄糖合成多糖等 下一页 上一页 高考总复习 生物学 [教材命题点思考] 1．“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”诗中描述的萤火虫发光的原理是____________________________________________________。 萤火虫尾部的发光细胞中的荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素而发光 下一页 上一页 高考总复习 生物学 dNTP（脱氧核苷三磷酸）： dATP、dGTP、dCTP、dTTP NTP（核糖核苷三磷酸）： ATP、GTP、CTP、UTP 【归纳拓展】 α β γ 改变碱基 ① ② ③ α β γ 改变五碳糖 G……dGTP C……dCTP T……dTTP 改变碱基 ④ ⑤ ⑥ 细胞中绝大数需能的生命活动都是由ATP直接提供能量的 NTP和dNTP都含有两个特殊化学键，远离核苷的特殊化学键容易水解断裂，释放能量。ATP并不是细胞内唯一的高能磷酸化合物，dNTP和NTP及动物体内的磷酸肌酸都是高能磷酸化合物。dNTP和NTP既可为DNA和RNA复制提供原料，又可为其提供能量，所以PCR不需要加入ATP。 下一页 上一页 高考总复习 生物学 2．科学家发现，一种化学结构与ATP相似的物质GTP(鸟苷三磷酸)也能为细胞的生命活动提供能量。请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因：_______________________________________________________________________________。 3．在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间后分离出细胞中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记。分析该现象得到的结论是 _______________________________________________________________________________。 含有两个特殊化学键，远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂，释放能量 ①ATP中远离A的磷酸基团容易脱离；②该过程中ATP既有合成又有水解；③部分32P标记的ATP是重新合成的 下一页 上一页 高考总复习 生物学 4.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。 γ α 下一页 上一页 高考总复习 生物学 1．不同化合物中“A”的辨析 ATP脱去两个磷酸基团后的产物为AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，为RNA的基本单位之一。 下一页 上一页 高考总复习 生物学 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 【归纳总结】辨析下列物质结构中“A”的含义 2．ATP与细胞的代谢 下一页 上一页 高考总复习 生物学 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 消耗 ATP： 产生 ATP： 线粒体 产生 ATP： 消耗 ATP： 核糖体 消耗 ATP： 细胞核 消耗 ATP： 细胞内产生与消耗ATP的生理过程（常考点） 主动运输、胞吞、胞吐 细胞呼吸第一阶段 光反应 暗反应、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 注意：不是所有的生理活动都要消耗ATP，高中阶段所学的知识中有三种生理活动不消耗ATP: 被动运输、暗反应中CO2固定、水解反应。 3．ATP产生量与O2供给量的关系分析 无氧呼吸 有氧呼吸 酶、ADP、磷酸 无氧呼吸 下一页 上一页 高考总复习 生物学 D 考向1　ATP的结构和功能 1．(2022·浙江1月选考)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述，正确的是(　　) A．由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 B．分子中与磷酸基团相连接的化学键为特殊的化学键 C．在水解酶的作用下不断地合成和水解 D．是细胞中吸能反应和放能反应的纽带 下一页 上一页 高考总复习 生物学 C 2．(2024·高考全国卷甲)ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如图所示，图中～表示特殊的化学键，下列叙述错误的是(　　) A．ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量 B．用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA C．β和γ位磷酸基团之间的特殊的化学键不能在细胞核中断裂 D．光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的特殊的化学键 下一页 上一页 高考总复习 生物学 D 考向2　ATP的转化和利用 3．下图展示了生物体内与ATP有关的部分反应，下列相关叙述错误的是(　　)   A．过程②⑥为ATP的水解，通常与吸能反应相联系 B．叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，植物体的干重不一定增加 C．过程③的产物为糖类，可在细胞内转化为氨基酸、脂肪等其他有机物 D．一片处于稳定状态的森林中，过程①同化的能量与过程⑥释放的能量基本相等 下一页 上一页 高考总复习 生物学 C 4．(2025·揭阳高三月考)磷酸肌酸是肌肉或其他兴奋性组织中的一种高能磷酸化合物。细胞在急需供能时，在酶的催化下，会发生如下图所示的反应，以维持细胞中ATP含量的相对稳定。下列叙述错误的是(　　)   A．磷酸肌酸为ATP的合成提供了能量 B．ATP和磷酸肌酸一样，也是一种高能磷酸化合物 C．磷酸肌酸和ATP都能直接给细胞生命活动提供能量 D．图中反应过程①和②所需酶的种类不相同 下一页 上一页 高考总复习 生物学 化合物 结构简式 “A”的含义 共同点 ATP 腺苷(由腺嘌呤和核糖组成) 所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤 DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸 RNA 腺嘌呤核糖核苷酸 核苷酸 腺嘌呤 $$