第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP （Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中生物必修第一册（人教版 单选）

第2节　细胞的能量“货币”ATP

一、ATP是一种高能磷酸化合物

1．ATP的结构

(1)中文名称：腺苷三磷酸。

(2)结构简式：A—P～P～P。

符号含义

2．ATP的特点

(1)高能量：ATP水解释放的能量高达30.54 kJ/mol，是细胞内的一种高能磷酸化合物。

(2)能量易释放

3．ATP的功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。

二、ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用

1．ATP与ADP之间的相互转化过程

(1)图中字母A、B代表的物质分别是磷酸、ADP。

(2)能量1的来源的生理过程

①绿色植物：光合作用和呼吸作用。

②动物、人、真菌和大多数细菌：呼吸作用。

(3)写出ATP合成的反应式：ADP＋Pi＋能量ATP。

(4)化学反应中的能量变化与ATP的关系

①放能反应：一般与ATP的合成相联系。

②吸能反应：一般与ATP的水解相联系。

③能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。

2．ATP与ADP转化的特点

(1)ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处在动态平衡之中的。

(2)ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。

3．ATP的利用

(1)ATP的利用

(2)实例——ATP为主动运输供能的机理

成人体内ATP的总量为2～10 mg，在安静的状态下一天需要消耗的ATP为40 kg，在活动的状态下ATP的消耗可达0.5 kg/min；在安静状态时，肌肉内ATP所释放能量只能维

持肌肉收缩1～2 s。结合所学知识判断：

(1)ATP消耗量高但含量很少，是因为葡萄糖等也可以直接为生命活动提供能量。(×)

(2)体内ATP总量少，但消耗的却很多，是因为ATP和ADP可以快速转化。(√)

探究点一　ATP及其与ADP的相互转化

1．如图为ATP的化学结构式，探究回答问题：

(1)ATP的元素组成是什么？图中①②③的结构分别是什么？

提示：ATP的组成元素为C、H、O、N、P，图中①②③分别是腺嘌呤、核糖、磷酸基团。

(2)腺苷是由图中哪些结构组成的？

提示：①②。

(3)ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？

提示：腺嘌呤核糖核苷酸。

(4)为什么ATP中远离A端的特殊化学键不稳定？ATP怎样实现能量的转移？

提示：由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，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。当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。

2．ATP为生命活动提供能量离不开与ADP的相互转化。下图表示ATP和ADP的相互转化过程，请结合该图分析：

(1)写出ATP与ADP相互转化的反应式。

提示：ATPADP＋Pi＋能量