第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP⋅-【一本】高中生物知识大盘点

第2节细胞的能量“货币”ATP6年4考 一易混易错 知识点1ATP的结构与功能◆ 重点 ATP中的“T”表示三； 修 脱氧核糖核苷酸中的 1.中文全称：腺苷三磷酸。 “T”表示胸腺嘧啶； 2.元素组成：C、H、O、N、P。 DNA分子中的“T”表 3.化学组成：一分子腺嘌呤、一分子核糖、三分子磷酸基团。 示胸腺嘧啶脱氧核糖 第5章 4.结构简式：A一PPP。 核苷酸。 ATP中，A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖构成；T代表三； P代表磷酸基团；“一”代表普通化学键，“~”代表一种特殊的 知识总结 细胞的能 化学键。 A 5.分子结构 此化学键不稳定 (A)P-P-P 腺苷 ATP ®®®A 供应和利用 A CGT 核糖腺嘌呤 腺嘌呤核糖核苷 酸—RNA的基 TGCA腺噪吟脱氧 腺苷(A)》 ”本组成单位之一 DNA 核糖核苷酸 腺苷一磷酸 腺苷二磷酸，一ADP 腺嘌呤核 RNA 腺苷三磷酸一ATP 糖核苷酸 6.ATP的特点 (1)ATP的化学性质不稳定，远离腺苷的特殊化学键容易水 0☆@ 腺噪呤 核苷酸 解，释放出大量能量。 不同物质结构中“A”的 (2)高能化合物：ATP是一种高能磷酸化合物，1 mol ATP水 含义不同。 解可释放30.54kJ的能量。 7.ATP的功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 一少易混易错 8.ATP的供能原理 ATP不是唯一的 两个相邻的 ATP中的特殊化学键不 当ATP在酶的作用下水 直接能源物质 磷酸基团都 稳定，未端磷酸基团有 解时，脱离下来的末端 ①细胞中生命活动所 带负电荷而 一种离开ATP而与其他 磷酸基团挟能量与其他 相互排斥等 分子结合的趋势，即具 分子结合，从而使后者 需的绝大多数能量都 有较高的转移势能 发生变化 是由ATP直接提供 9.高能磷酸化合物：指水解时释放的能量在20.92kJ/mol以上 的。但ATP并非细胞 新陈代谢唯一的直接 的磷酸化合物。在动物和人体细胞（尤其是肌细胞）内，除了 能源物质，除ATP以 ATP,高能磷酸化合物还有磷酸肌酸（用C~P表示）、NTP家 外，CTP、GTP等也可 族和dNTP家族。 以直接为生命活动 (1)磷酸肌酸：只是能量的一种储存形式，并不能直接为生命 供能。 活动提供能量，在能量的释放、转移和利用过程中起着缓冲的 ②ATP是提供能量的 作用，从而使细胞内ATP的含量保持相对稳定。其与ATP 物质，不是能量。 酶 转化的反应式可表示为ADP十磷酸肌酸(CP)ATP十 肌酸(C)。 。055· (2)NTP家族：将ATP中的碱基A替换成G、U、C就形成 一y知识拓展 GTP、UTP、CTP,它们与ATP共同构成了NTP家族。NTP 修 在DNA复制或转录过 去掉两个磷酸基团，就是4种核糖核苷酸，是组成RNA的基 程中，核苷酸不能直接 本单位。 参与核酸的合成，而是 (3)dNTP家族：若将ATP中的核糖替换为脱氧核糖则为 第5章 先形成相应的核苷三 dATP(脱氧腺苷三磷酸)，dATP与dGTP、dTTP、dCTP共同 磷酸(dNTP或NTP) 构成dNTP家族。dNTP去掉两个磷酸基团，就是4种脱氧 后，才能参与DNA或 魍 核糖核苷酸，是组成DNA的基本单位 RNA的合成，这样既 知识点32ATP与ADP可以相互转化 能提供能量又能提供 原料，一举两得。 1.ATP与ADP的相互转化 y图解助记 过程 ATP的合成 ATP的水解 和 反应式 ADP+Pi+能量 ATP ATP ATP- 合成酶 ATp ADP+P+能量 能量 ATP 能量 水解酶 Pi 合成 水解@ 光能（光合作用）、化学能（细 入D-® 能量来源 储存在ATP中的能量 胞呼吸) ADP 能量去路 储存在ATP中 用于各项生命活动 ATP与ADP相互 反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位 转化示意图 2.特点 少易混易错 (1)ATP在生物体内的含量很少，但含量很稳定，主要原因是 ①ATP与ADP的相互 ATP和ADP之间时刻进行着相互转化，从而使细胞中的 转化是不可逆反应，因 ATP和ADP总是处于一种动态平衡之中。 为转化过程中所需的 2)ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物细胞 酶、能量的来源和去路 内都是一样的，这体现了生物界的统一性。 及反应场所等不完全 3.意义：确保生物体的生命活动能及时得到能量供应，保证细胞 相同。从两者相互转 代谢活动的顺利进行。 化的反应式来看，物质 是可逆的，但能量不 知识点3ATP的利用 可逆。 1.ATP的利用形式 ②合成ATP的过程中 光能（萤火虫发光） 机械能（肌肉收缩、染色体 运动)】 有水生成，水解ATP 化学能（物质合成） ATP的 的过程中消耗水。 利用形式 电能（大脑思考、电鳐发电） 热能（维持细胞或恒 y图解助记 温动物的体温) 渗透能（物质的主动运输） 2.ATP为主动运输供能的过程（以Ca+释放为例） 988 Ca2 萤火虫发光电鳗的放电 ATP ADP ADP 膜内侧Ca+激活 载体蛋白磷酸化 载体蛋白空间结构 ATP水解酶的 发生变化，将Ca 活性 释放到膜外 。056· 3.ATP是细胞内流通的能量“货币” (1)吸能反应：需要吸收能量的反应，与ATP的水解相联系， m 学以致用 如蛋白质的合成。 ①无论是饱食还是饥 修 (2)放能反应：释放能量的反应，与ATP的合成相联系，如葡 饿、运动还是安静状 萄糖的氧化分解。 态，细胞中ATP与 (3)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，因 ADP的含量都保持动 第5章 此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。正 态平衡。（√） ②代谢旺盛的细胞中， 是由于细胞内具有ATP这种能量“货币”，才能及时而持续地 ATP的含量明显增 细胞的能 满足细胞各项生命活动对能量的需求。 加。(×) 第3节 细胞呼吸的原理和应用5年8考 提示：代谢旺盛的细胞 中ATP与ADP之间的 供应和利用 知识点1细胞呼吸 转化速度明显加快，以 1.呼吸作用的实质：细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因 满足细胞对能量的 需求。 此也叫细胞呼吸。 2.意义：为生物体提供能量，是生物体代谢的枢纽 3.类型：有氧呼吸和无氧呼吸。 一知识拓展 知识点2探究酵母菌细胞呼吸的方式 重难点 酵母菌在有氧和无氧 条件下都能生存，属于 1.实验原理 兼性厌氧菌，常用来研 有氧产 HO 究细胞呼吸的不同 呼吸物 澄清石灰水：变浑浊 酵母菌 c02 检 方式。 细胞呼吸 型 CO. 测 无氧产 溴麝香草酚蓝溶液：蓝→绿→黄 呼吸物 酒精 检测橙色重铬酸钾溶液 (酸性条件下) →变成灰绿色 一特别提醒 2.实验装置及分析 ①进行实验前，需检验 装置的气密性，确保乙 接橡皮球 装置中的无氧条件，同 (或气泵 时防止产生的气体溢 出影响实验结果的 质量分数为10%酵母菌 澄清的 酵母菌 澄清的 检测。 的NaOH溶液培养液 石灰水 培养液 石灰水 甲 ②葡萄糖也能与酸性 (1)甲装置中NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2,以保证 重铬酸钾反应发生颜 色变化，因此，应将酵 检测出的CO2都是酵母菌有氧呼吸产生的。 母菌的培养时间适当 (2)乙装置中B瓶应封口放置一段时间，待消耗掉瓶内的氧气 延长，以耗尽溶液中的 后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，以保证检测出的C○2都 葡萄糖。 是酵母菌无氧呼吸产生的。 使用前需煮沸，目的是灭菌，以排 除其他微生物呼吸作用的干扰 。057·