2026届高三生物一轮复习课件5.2 细胞的能量“通货”—ATP

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞的能量‘货币’——ATP”及酶的影响因素等核心考点，依据高考评价体系梳理ATP结构、转化、利用及酶促反应规律，明确结构简式、功能、转化机制等高频考点权重，归纳曲线分析、实验设计、真题选择等常考题型，体现备考针对性。 课件以“知识梳理+拓展延伸+真题训练”为特色，如ATP驱动泵分类解析、2022湖南卷酶失活真题分析，培养科学思维与探究实践素养。通过曲线限制因素判断、实验变量控制等突破方法，助学生掌握答题技巧，教师可据此精准指导，提升复习效率。

第2节 细胞的能量“货币”——ATP 影响酶活性的因素： 温度、PH、激活剂、抑制剂等 影响酶促反应的因素： 酶活性、酶浓度、底物浓度 影响酶活性的因素 影响酶促反应的因素 一定 不一定 复习巩固 (1)酶浓度 酶促反应速率 酶浓度 A B O 底物浓度 AB段限制因素 。 OA段限制因素 。 酶浓度 ①底物浓度： ②温度： ③PH： ④时间： 1 2 3 自变量： 因变量： 无关变量： 酶浓度 反应速率 定量 最适 定时 最适 加倍？ 升高？ 降低？ 底物充足无关变量适宜： 反应速率与酶浓度成正比 改变无 关变量 ① ②③ 复习回顾---画出下列曲线 3 (2)底物浓度 酶促反应速率 底物浓度 A C O 酶浓度 BC段限制因素 。 OB段限制因素 。 底物浓度 ①酶浓度： ②温度： ③PH： ④时间： 1 2 3 自变量： 因变量： 无关变量： 底物浓度 反应速率 定量 最适 定时 最适 B点加倍？ A点升高？ C点降低？ B ① ② ③ 复习回顾---画出下列曲线 改变无 关变量 4 (3)酶活性 V 酶活性 O 无关变 量适宜 V V 变式 变 式 思考：自变量？温度和PH为多少速率最快？ 底 物 剩余 量 ①酶量：充足 ②温度：最适 ③PH： 最适 ④时间：定时 复习回顾 产 物 生 成 量 35 37 33 30 5 对点训练---黄皮P42 B 产物生成量 时间 A: pH=a时，酶的活性减弱,产物生成量不变，e点不变，d点右移，A正确; B：pH=c时,酶变性失活，H2O2在常温下也能缓慢分解，e点不为0,B错误; C：温度降低时，酶的活性下降,产物生成量不变，所以e点不变，d点右移，C正确; D：底物增加时，产物生成量变多，到达化学反应平衡点所需的时间延长，即e点上移，d点右移，D正确。 例.(2022·湖南卷·3)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活 B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的 C.添加酶稳定剂可提高碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果 D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染 B 题意可知正确 由图降温可恢复天然状态 有利于酶稳定 酶有高效性 对点训练---黄皮P40 第2节 细胞的能量“货币”——ATP 1. 生态系统的能量最终来源： 2. 流入生态系统的能量： 3. 细胞中的储能物质： 4. 细胞中的主要能源物质： 5. 直接能源物质： 能量 课前检测 太阳能 生产者固定的太阳能 脂肪、糖原、淀粉 糖类 ATP 3. 结构简式: 1. ATP的元素组成： 一、ATP的结构 A—P ～ P ～ P C H O N P 腺苷 3个磷酸基团 2. 化学组成： 4. ATP是高能磷酸化合物： 1分子腺苷和3分子磷酸基团 5. ATP的功能： (20.92kJ/mol) 直接能源物质 普通的化学键 2个特殊的化学键 （腺嘌呤和核糖） 腺苷(A) AMP(A) AMP(A) ATP( 知识梳理 思考探究 1. ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？ 2. ATP中的A与碱基A是同一种物质吗？ 3. 若ATP完全水解，会得到哪些成分？ 不同。腺苷、腺嘌呤 AMP 1分子腺嘌呤、1分子核糖、3分子磷酸 二、ATP与ADP的相互转化（动态平衡） 1. 化学性质： 2. 细胞含量: 3. 相互转化： 酶： 场所： 能量来源: 能量去路: 不是可逆反应 不稳定？ 少 ADP+ Pi+能量 酶 ATP 86页：两个相邻磷酸都带负电相互排斥等原因，使得特殊化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。 ATP水解酶 ATP合成酶 远离腺苷的～ 需能部位 细胞膜 细胞质 细胞核 用于各项生命活动 细胞质基质、 线粒体、叶绿体 光能（光合作用） 化学能（细胞呼吸） 储存远离腺苷的～ 叶绿体产生的ATP用于暗反应 知识梳理 O O2供给量 ATP产生量 A B C 甲 ATP产生量 O O2供给量 乙 4. ATP产生量与O2供给量的关系分析 无氧呼吸和有氧呼吸 无氧呼吸 ①A点表示： ② BC段的限制因素可能是： 酶、底物ADP、Pi等。 在无氧条件下，细胞无氧呼吸分解有机物， 产生少量ATP。 ③载体蛋白空间结构改变 知识梳理 ①激活酶活性 三、ATP的利用： 空间结构 光能、电能、化学能、热能、机械能、渗透能6种形式 例：Ca2+主动运输 钙泵 载体蛋白 ATP水解酶 Ca2+与载体蛋 白相应位点结合， 激活 。 在水解酶的作用下， ATP分子末端磷酸基 团与载体蛋白结合， 发生蛋白磷酸化。 此过程伴随着 。 ②载体蛋白磷酸化 能量的转移 载体蛋白磷酸化导 致其 改变， Ca2+实现逆浓度梯 度跨膜运输。 酶活性 四、吸能反应和放能反应 ATP水解相联系 ATP合成相联系 能量 合成 Pi 放能反应 能量 Pi 吸能反应 ATP是细胞内流通的能量“货币” 知识梳理 （比糖类等有机物氧化分解形成ATP的速度快） 拓展延伸1---三大供能系统 C～P + ADP ATP + C 快速为剧烈运动供能 磷酸激酶 100米运动 C + ATP 肌酸激酶 C～P + ADP 1. 磷酸肌酸( C～P）供能： （1）分布：肌肉或可兴奋组织储存，高能磷酸化合物 2. 无氧呼吸供能： 400米---800米短跑 C～P供能不够用，有氧呼吸未达到顶峰，主要无氧呼吸供能 3. 有氧呼吸供能： 马拉松长跑 强度不剧烈，主要有氧呼吸供能 （2）反应式： 能量充足时： 拓展延伸1---三大供能系统 拓展延伸2---ATP驱动泵 1. 概念：是一类依赖ATP水解供能，进行物质跨膜转运的蛋白质。 2. 类型： P型离子泵 V型质子泵 ‌F型质子泵 ‌ABC超家族‌ ‌ 会磷酸化 构象改变 不发生 磷酸化 氧化磷酸 化偶联型 构象变化 ATP酶 载体蛋白 结构差 异和能 量来源 拓展延伸2---ATP驱动泵 实例：钠钾泵（Na+/K+-ATP酶）‌几乎所有动物细胞膜 钙 泵（Ca²⁺-- ATP酶） 细胞膜、内质网膜、肌浆网膜 质子泵（H+/K+ - ATP酶） 胃黏膜细胞 分布： （1）P型离子泵 功能：钠钾泵水解1分子ATP泵出3个Na+，泵入2个K+，维持静息电位 钙泵将细胞内Ca²⁺泵到细胞外或细胞器（如内质网、肌浆网） 质子泵向胃腔泵出H+，同时泵入K+，分泌胃酸（维持胃内pH ） 磷酸化构象改变 拓展延伸2---ATP驱动泵 实例：质子泵（H+泵） （2）V型质子泵 ‌ ‌ 功能：将H⁺泵入细胞器内部，维持细胞器 的酸性环境（如溶酶体pH调节） 分布：溶酶体膜、植物液泡膜等分泌泡膜上 不发生磷酸化 旋转机制（转子-定子模型） 黄色部分：定子 绿色部分：转子 拓展延伸2---ATP驱动泵 （3） F型质子泵 实例：ATP合酶 分布：线粒体内膜、叶绿体类囊体膜、细菌细胞膜 功能：将H⁺流动的化学势能转化为ATP的化学能 旋转机制（转子-定子模型） 细胞质基质侧 拓展延伸2---ATP驱动泵 实例：CFTR蛋白（ 囊性纤维化跨膜蛋白）转运Cl⁻ 分布：广泛存在于细胞膜、细胞器膜（如内质网、线粒体膜） 功能：转运离子及多种小分子，还可转运脂质、药物、毒素等 （4） ‌ABC超家族‌ 含ATP结合域，通过ATP水 解驱动构象变化实现转运 （ 氨基酸、核苷酸、多糖、多肽等） 对点训练 运输物质结合位点 ATP结合位点 磷酸化 p 去磷酸化 ATP p ADP 说出下列细胞内外侧？再识别此ATP驱动泵属于哪一种类型？并说明理由。 P型离子泵，是Na+/K+泵。因为自身发生了磷酸化和去磷酸化。 细胞内 细胞外 Na+ K+ 拓展延伸3---证明ATP是直接能源物质 实验题目: 验证ATP是直接能源物质 萤火虫发光器干燥后研成粉末、蒸馏水、葡萄糖、脂肪、ATP制剂等 1.实验材料： 荧光素+能量+O2 氧化荧光素 荧光素酶 （发出荧光） 2.实验原理： 自变量： 因变量： 无关变量： 添加的物质（葡萄糖/脂肪/ATP制剂） 3.实验变量： 是否发光 温度、PH等 荧光消失 A B C D 暗处 15min 有荧光 无荧光 无荧光 无荧光 2ml 蒸馏水 2ml 葡萄糖溶液 2ml 脂肪溶液 2ml ATP溶液 暗处 观察 4.实验过程： 5.实验结论： ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 萤火 虫发 光器 粉末 作业：册子与课程同步 2 PART 1.（2024·全国·高考）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 C 对点训练 A.核糖是ATP的组成成分，补充核糖有助于合成ATP B.推测表中的碳水化合物主要是淀粉 C.比赛过程中大量出汗，少量补充能量胶即可维持水盐平衡 D.能量胶不含脂肪和蛋白质是因为它们不能为机体提供能量 2.（2025·重庆·高考）能量胶是马拉松运动员常用的胶状补给品，可快速供能。下表是某能量胶的营养成分表。据表分析，下列叙述正确的是（    ） 项目 每100g 能量 850KJ 蛋白质 0g 脂肪 0g 碳水化合物 50g 核糖 450mg 钠钾氯等 235mg A 对点训练 3.(2021·湖南·高考)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 对点训练 对点训练 4.(2025·佛山15校联盟)Arf家族蛋白是分泌、内吞等过程的关键引发因子，Arf家族蛋白在与GDP结合的非活跃状态和与GTP结合的活跃状态之间循环(GTP和ATP的结构和性质相似，仅碱基A被G替代)。活性状态的Arf家族蛋白能募集胞质蛋白到特定的亚细胞位点。以下叙述正确的是(　　) A.GDP由鸟嘌呤、核糖和三个磷酸基团结合而成 B.Arf家族蛋白由非活跃状态转化为活跃状态，其空间结构不会发生改变 C.Arf家族蛋白由非活跃状态转化为活跃状态是一个吸能反应 D.运输货物蛋白的囊泡可能来自核糖体、内质网或高尔基体 C 对点训练 5.如图所示为ATP合成酶结构及其作用机制。H+沿着线粒体内膜上ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动ATP的合成。某些减肥药物能够增加线粒体内膜对H+的通透性，降低H+膜内外浓度差。下列正确的是(　　) A.ATP合成酶还存在于叶绿体内膜和叶绿体类囊体薄膜 B.图中合成ATP的能量来自H+浓度差产生的势能 C.图中产生的ATP可用于一切生命活动 D.减肥药物会加快ATP的产生，有利于健康 B 对点训练 6.动物体内部分酶的活性受磷酸化的影响，进而影响细胞代谢如图，相关叙述错误的是(　　) A.ATP水解释放的磷酸基团使酶1磷酸化 B.肝细胞和肌肉细胞中均有酶1、酶2、酶3分布 C.胰高血糖素作用于靶细胞，使磷酸化酶激酶的活性增强 D.磷酸化会改变酶的空间结构并改变其活性，利于细胞代谢 B $