2026届高三生物一轮复习课件 第9讲 细胞的能量货币ATP

2026 第9讲 细胞的能量货币ATP 必修一 第三单元 细胞的能量供应和利用 课标要求 概述ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 目录 PART 01 ATP的结构 PART 02 ATP与ADP的相互转化及ATP的利用 PART 03 真题精炼 ATP的结构 01 4 一、ATP的结构 1、元素组成 C、H、O、N、P 2、化学组成 3、结构简式 1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基团 A－P~P~P 腺嘌呤核糖核苷酸(AMP） 腺苷二磷酸 (ADP) 腺苷三磷酸 (ATP) 腺嘌呤 核糖 腺苷 磷酸基团 磷酸基团 磷酸基团 ATP的结构 考点一 一、ATP的结构 （1） ATP化学性质不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，即具有较高的转移势能。 4、结构特点 (2)ATP水解的过程就是释放能量的过程，1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ，所以ATP是一种高能磷酸化合物。 。 ATP的结构 考点一 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 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 真题精炼 写出图中标出的“A”的含义： ① ；② ；③ ；④ 。 腺苷 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 常考的教材中的“A” 拓展延伸 NTP(核苷三磷酸) dATP、dGTP、dCTP、dTTP共同构成dNTP(脱氧核苷三磷酸） 4.脲酶 ①相应物质合成的原材料 ②能量供应者 拓展延伸 9 02 ATP与ADP的相互转化 及ATP的利用 10 一、ATP与ADP的相互转化 细胞质基质、线粒体 叶绿体 光能 化学能 特殊化学键 考点二 ATP与ADP的相互转化及ATP的利用 一、ATP与ADP的相互转化 ADP比ATP的化学性质稳定, 脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子，就成为游离的磷酸（Pi）。在有关酶的作用下，ADP可以接受能量，同时与Pi结合，重新形成ATP。 1、转化的基础 注意：ATP和ADP相互转化的过程不是可逆的，从两者相互转化的反应式来看“物质是可逆的，能量是不可逆的”因为: 所需的酶种类不同；能量的来源和去向不同; 反应发生的场所不同。 2、转化的特点 （1）ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化、并且处于动态平衡之中。 （2）ATP与ADP的相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞中都一样，这体现了生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源。 考点二 ATP与ADP的相互转化及ATP的利用 二、ATP的功能 驱动细胞生命活动的直接能源物质 1、实验证据 考点二 ATP与ADP的相互转化及ATP的利用 ATP荧光检测仪基于萤火虫发光原理(P89)，利用“荧光素酶—荧光素体系”快速检测三磷酸腺苷（ATP）。由于所有生物活细胞中含有恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明样品中(食品、药品、水体等)微生物与其他生物残余的多少，用于判断卫生状况。 荧光素+O2+ATP 氧化荧光素(发出荧光) 荧光素酶 荧光强度越强 → ATP含量越多 → 微生物数量越多 2、应用：ATP荧光检测仪 考点二 ATP与ADP的相互转化及ATP的利用 三、ATP的利用 酶活性 吸能 磷酸化 空间结构 放能 考点二 ATP与ADP的相互转化及ATP的利用 转化场所 常见的生理过程 细胞膜 细胞质基质 叶绿体 线粒体 核糖体 细胞核 细胞内产生与消耗ATP的常见生理过程 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐 产生ATP：细胞呼吸第一阶段 消耗ATP：一些需能的代谢过程 产生ATP：光反应 消耗ATP：暗反应、自身DNA复制、转录、翻译等 生ATP：有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等 消耗ATP：蛋白质的合成 消耗ATP：DNA复制、转录等 拓展延伸 （2021.海南）研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1~2min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是（       ） A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATP B．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性 C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等 D．ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内 B 真题精炼 （2025.河北模拟）鸟苷三磷酸（GTP）的结构与 ATP 类似。当细胞内 Ca²⁺浓度升高时，Ca2+可与钙调蛋白CaM结合形成 Ca²⁺/CaM 复合物，进而激活鸟苷酸环化酶，催化GTP转变为环磷酸鸟苷（cGMP）。下列叙述正确的是（　　）A．微量元素 Ca对于维持生命活动的正常进行有重要意义 B．GTP 彻底水解后可得到鸟嘌呤、脱氧核糖和三分子磷酸 C．与Ca²⁺结合后，钙调蛋白CaM的空间结构可能发生改变 D．复合物能降低GTP 转变为 cGMP 所需的活化能 C ATP并不是细胞内唯一的高能化合物，高能化合物在生物体内有很多种，如存在于各种生物体细胞内的UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸。 真题精炼 (2025.武汉模拟）研究人员将ATP合酶和细菌视紫红质定向插入囊泡中，进行了以下三组实验，在黑暗或光照条件下检测有无H+跨膜运输和ATP产生。下列相关说法正确的是（　　） 组别 实验一 实验二 实验三 实验材料 囊泡+细菌视紫红质+ATP合酶 囊泡+细菌视紫红质+ATP合酶 囊泡+ATP合酶 实验条件 光照 黑暗 光照 实验结果 A．实验一和二对比，说明ATP合酶利用光能合成ATP B．实验一和三对比，说明细菌视紫红质利用光能合成ATP C．实验二和三对比，说明细菌视紫红质依赖光能进行H跨膜运输 D．实验过程中，需要向囊泡外部添加ADP和Pi D 真题精炼 $