2026届高三生物一轮复习课件第11讲 细胞的能量货币ATP

是根本能源， 主要的能源物质， 直接能源物质是 ， 植物的储能物质是 ， 动物的储能物质是 太阳能 糖类 ATP 脂肪、淀粉 脂肪、糖原 温故知新 第11讲： 细胞的能量“货币”ATP 课标深解读 1.知道ATP的结构，明确ATP与ADP的相互转化。 2.举例说明ATP在生命活动中的应用。 ATP的结构和功能 ATP ATP与ADP的相互转化 ATP的应用 ATP的产生量与O2的供给量关系 一、ATP的结构与功能 1、ATP全称： 三磷酸腺苷 2、ATP结构 3、ATP结构简式： A-P~P~P A:腺苷(腺嘌呤核苷) P:磷酸基团 ~:特殊化学键 T:三 (30.54KJ/mol) 4、ATP结构特点： 远离腺苷的特殊化学键易水解，释放出能量， 也可以接受能量而重新形成 -:普通磷酸键 细胞内的一种高能磷酸化合物，不可等同于能量 一、ATP的结构与功能 5.ATP的元素组成： C、H、O、N、P 7.ATP的供能原理 ATP中相邻的两个磷酸基团带负电荷而相互排斥 特殊化学键不稳定，末端磷酸基团具有较高的转移势能（趋势） 末端磷酸基团携带能量与其他分子结合 6.ATP的作用： 生命活动的直接能源物质 注意：ATP并非唯一的直接能源物质，还有其他 高能磷酸化合物 ATP GTP UTP CTP 主要用途 能量通货 蛋白质合成 糖原合成 脂肪和磷脂的合成 A 1．生物体内的高能磷酸化合物有多种，它们的结构和功能类似，但是具体用途有一定差异(如表)。下列相关推论最合理的是 (　 ) A．蛋白质的合成可由GTP或ATP直接供能 B．GTP分子中所有特殊化学键断裂后，可得到鸟苷 C．UTP分子水解掉1个磷酸基团后，可作为RNA的基本单位之一 D．CTP在有脂肪和磷脂合成的场所含量很高 请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因？ 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 题1.在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是 (　　) 一磷酸腺苷AMP 腺嘌呤核糖核苷酸 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核糖核苷 腺嘌呤核糖核苷酸 腺苷 腺苷 A．①和② B．①和③ C．③和④ D．⑤和⑥ 二.ATP和ADP可以相互转化 A-P~P~P (ATP) A-P~P (ADP) ATP的合成（储存能量） ATP的水解（释放能量） 反应式 所需的酶 反应场所 能量来源 能量去路 共性 ADP+Pi+能量 ATP 酶 ADP+Pi+能量 酶 ATP ATP合成酶 ATP水解酶 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体需能的各个部位 植物：呼吸作用（化学能）、光合作用（光能） 动物：呼吸作用 远离A的高能磷酸键 存储在ATP远离A的特殊化学键中 用于各项生命活动 ATP与ADP相互转化的能量供应机制，所有细胞都一样，体现统一性 ①细胞质基质有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸 ②线粒体有氧呼吸的第二、三阶段 ③叶绿体类囊体薄膜光合作用的光反应阶段 主动运输、肌肉收缩、肌肉收缩、大脑思考、发光发电 易混易错 (1)ATP与ADP相互转化不可逆：ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、场所、能量方面来看是不可逆的。 (2)细胞中ATP含量很少，ATP与ADP转化非常迅速及时。无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP含量都保持动态平衡。 (3)ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需ATP水解酶的催化，需要消耗水。 (4)吸能反应与ATP的水解相联系，放能反应与ATP的合成相联系 转化场所 常见的生理过程 细胞膜 消耗ATP：主动运输 、胞吞、胞吐 细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段、无氧呼吸的第一阶段 叶绿体 产生ATP：光反应（只用于暗反应） 消耗ATP：暗反应（来源于光反应） 自身DNA复制、转录、翻译等（来源于细胞呼吸） 线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等 核糖体 消耗ATP：多肽的合成 细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等 补充：细胞内产生和消耗ATP的生理过程： 思考：合成ATP的场所？ 4.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。下列相关叙述正确的是(　　) 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 2．细胞内ATP与ADP的相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。 (1)植物、动物、细菌和真菌都以ATP作为能量“通货”，说明了生物界 的统一性。( ) (2)ATP是生命活动的直接能源物质，但它在细胞中的含量却很少， ATP与ADP在时刻不停地进行相互转化。( ) (3)线粒体内膜、内质网膜和叶绿体中进行光反应的膜结构中都能合 成ATP。( ) (4)细胞代谢过程中所需要的ATP是可以在细胞质基质中产生的。( ) (5)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成。( ) √ √ √ × × 三、ATP的应用 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，ATP水解释放的能量如何用于生命活动？ 三、ATP的应用 ATP为主动运输提供能量的过程（以Ca2+释放为例） A Ca2+与载体蛋白相应位点结合，酶活性被激活 A的作用： 作为载体，运输Ca2+,作为酶，催化ATP水解 载体蛋白的磷酸化ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，并伴随着能量的转移 载体蛋白的空间结构发生改变，Ca2+的结合位点转向膜外，将Ca2+释放到膜外 C、H、O、N、P 四、ATP的产生量与O2的供给量关系 题3：萤火虫的尾部有发光器，我们在夜间能够看到它的发光，萤火虫的发光是由其体内的ATP中的化学能转化的。请用萤火虫为实验材料，设计一个实验证明ATP是生命活动的直接能源物质。 器材试剂： 试管、活萤火虫数十只、小刀、研钵、ATP制剂、0.1%葡萄糖溶液、生理盐水、蒸馏水。 实验步骤： （1）用小刀将数十只萤火虫的发光器切下，放到研体中研磨备用； （2）取3支试管分别加入2ml的生理盐水，然后再加入等量的发光器研磨液； （3）等到发光物质的微光消失，再向1、2、3号试管中各加入等量的ATP制剂、0.1%葡萄糖溶液和蒸馏水，观察实验现象。 实验结果： 1号试管重新发出荧光（或微光），2、3号试管不发光。 实验结论： ATP是生命活动的直接能源物质。 29.(10分)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用a、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-Pa~Pβ~Pγ，或 dA-Pa~Pβ~Pγ)。回答下列问题: (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“a”“β”或“γ”)位上。 (2)若用带有32P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“a”“β”或“γ”)位上。 (3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体n个)并释放,则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n,原因是_ γ a 一个含有32标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到n个噬菌体中只有2个带有标记 1.唾液淀粉酶水解淀粉的过程需要ATP水解提供能量（ ） 2.运动会比赛时，运动员因为消耗过多的ATP而导致ADP大量积累（ ） 3.细胞癌变后ATP末端磷酸基团被取代的速率加快（ ） 4.蓝细菌细胞中ATP全部来自有氧呼吸（ ） 5.细胞中需要能量的生命活动都由ATP直接提供能量（ ） 6.线粒体中O2和[H]结合直接生成水和ATP( ) 7.ATP的合成常伴随吸能反应，放能反应也常伴随ATP的水解（ ） 8.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成。( ) 9．加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加（ ） 10．无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成（ ） × × √ × × × × × × × 5．(全国卷Ⅲ)参照表中内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。 反应部位 (1)______ 叶绿体的类囊体膜 线粒体 反应物 葡萄糖 / 丙酮酸等 反应名称 (2)______ 光合作用的光反应 有氧呼吸的部分过程 合成ATP的能量来源 化学能 (3)______ 化学能 终产物(除ATP外) 乙醇、CO2 (4)______ (5)_______ 细胞质基质 无氧呼吸 光能 O2、NADPH H2O、CO2 $