第2单元 第10讲 细胞的能量“货币”——ATP -【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮课件PPT（多选）

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞的能量‘货币’——ATP”核心考点，依据高考评价体系梳理了ATP的结构与功能、转化及利用三大考查维度，明确结构简式、供能原理、能量来源与去向等高频考点权重，归纳选择、填空及探究题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题演练+素养提升”策略，如结合2023天津卷、2024全国甲卷真题，通过结构模型分析（如腺嘌呤核糖核苷酸与RNA关系）培养科学思维，依托易错提示（如ATP非唯一高能化合物）强化物质与能量观，助力学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，提升复习效率。

第10讲 细胞的能量“货币”——ATP 第二单元 细胞的能量供应和利用 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 构建体系 素养建模 研析考点 层级突破 01 02 课时作业 05 真题考法 素养演练 04 第一单元 走近细胞和组成细胞的分子 高考总复习 生物（新教材） 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 构建体系 素养建模 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 研析考点 层级突破 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 降低化学反应活化能的酶 高考总复习 生物学 下一页 上一页 返回导航 第二单元 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(1)ATP的中文名称： 腺苷三磷酸 ①ATP的元素组成：C、H、O、N、P。 ②ATP结构简式：A—P～P～P。其中“A”代表“腺苷”，“P”代表磷酸基团，“～”代表一种特殊的化学键(这种化学键不稳定。) (2)ATP和ADP结构特点 (3)ATP的供能原理 (4)ATP是一种高能磷酸化合物 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，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。 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，如存在于各种生物细胞内的UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸。因此，ATP并不是唯一的供应生命活动的直接供能物质。 2．ATP和ADP的相互转化 3．ATP的利用 (1)ATP为主动运输供能的过程(以Ca2＋释放为例) (2)ATP——细胞内流通的能量“货币” ①吸能反应：一般与ATP的 水解 反应相联系，由ATP水解提供能量。如蛋白质的合成。 ②放能反应：一般与ATP的 合成 相联系，释放的能量储存在ATP中。如细胞内有机物的氧化分解反应。 4．ATP产生量与O2供给量的关系分析 1．ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性。(2024·安徽卷，4C)(√) 2．Cl－、NOeq \o\al(－,3)通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能。(2024·浙江卷，15B)(×) 3．ATP必须在有氧条件下合成。(2021·北京卷，1B)(×) 1．(必修1 P89“文字信息”)在萤火虫发光的过程中发生了怎样的能量转换？ 答案：荧光素接受ATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。 2．(情景探究)据图分析ATP的结构和特点，思考相关问题。 (1)图示a处应为“—H”还是“—OH”？ 答案：图示a处应为“—OH”，因为该五碳糖为“核糖”。 (2)图示b、c、d所示化学键是否相同？其中最易断裂和重建的是哪一个？ 答案：图示b为普通磷酸键，c、d则为特殊化学键，其中d处的键最易断裂和重建。 (3)图示框e的名称是什么？它与DNA、RNA有何关系？ 答案：图示框e为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位之一，当发生逆转录时，它可与DNA链中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸配对。 [关键能力·提升] ◆[提升点1]　通过ATP的结构考查理解能力　 1．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2 min后迅速分离得到细胞内的ATP，结果发现ATP中末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP的总含量与注入前几乎一致。下列有关叙述正确的是(　　) A．许多放能反应与ATP的水解相联系 B．该实验中32P标记的ATP水解后产生的腺苷也有放射性 C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不相等 D．该实验表明细胞内全部ADP都转化成了ATP 解析：C　[许多放能反应与ATP的合成相联系，许多吸能反应与ATP的水解相联系，A错误；根据题意“结果发现ATP中末端磷酸基团被32P标记”，ATP水解时脱去末端带标记的磷酸基团，故产生的腺苷没有放射性，B错误；根据题意可知，放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，故32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不相等，C正确；该实验可说明细胞内的ADP转化成了ATP，但是无法说明细胞内全部ADP都转化成了ATP，D错误。] 2．鸟苷三磷酸(GTP)、尿苷三磷酸(UTP)和胞苷三磷酸(CTP)，它们与腺苷三磷酸(ATP)一起构成了NTP家族，它们的结构只是碱基不同。下列叙述错误的是(　　) A．ATP的水解常与细胞内的吸能反应相联系 B．GTP彻底水解可得到3种小分子有机物 C．CTP断裂两个特殊化学键后可作为转录的原料 D．UTP可为细胞中某些生命活动提供能量 解析：B　[ATP能为生命活动直接提供能量，因此ATP的水解常与细胞内的吸能反应相联系，A正确；GTP彻底水解可得到磷酸、核糖、鸟嘌呤，其中磷酸是无机物，因此只能得到2种小分子有机物，B错误；CTP断裂两个特殊化学键后为胞嘧啶核糖核苷酸，可作为转录的原料，C正确；UTP可为细胞中某些生命活动提供能量，D正确。] ◆[提升点2]　通过ATP的合成与利用考查获取信息和探究能力　 3．如图是生物体内ATP合成与分解示意图，下列叙述正确的是(　　) A．能量1可以来自蛋白质水解为氨基酸的过程 B．能量1可以来自丙酮酸的氧化分解 C．能量2可以用于叶绿体中H2O的光解 D．能量2可以用于光合作用中CO2的固定 解析：B　[能量1为合成ATP的能量，来自呼吸作用或光合作用，A错误；能量1可以来自丙酮酸的氧化分解，B正确；H2O的光解所需能量来自光能，C错误；能量2可以用于各种需能的生命活动，但是光合作用中CO2的固定不需要消耗能量，D错误。] [真题研析]——浸润素养 [例]　(2023·天津高考)衣原体是一类原核寄生生物，缺乏细胞呼吸相关酶，不能产生自身生命活动所需能量，因此需从寄主吸收(　　) A．葡萄糖 　 B．糖原 　C．淀粉 D．ATP [关键信息点] ① 衣原体是原核寄生生物，营养物质都来自宿主细胞 ② 衣原体缺乏细胞呼吸相关酶，不能合成ATP 解析：D　[细胞生命活动所需的能量主要是由细胞呼吸提供的，衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，不能进行细胞呼吸，缺乏能量，ATP是直接的能源物质，因此衣原体需要从宿主细胞体内摄取的物质是ATP，D正确，ABC错误。] [真题品悟]——厚积素养 [考向1]　ATP的结构　 1．(2024·全国甲卷)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～表示高能磷酸键，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位磷酸基团之间的高能磷酸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位磷酸基团之间的高能磷酸键 解析：C　[ATP为直接能源物质，γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量，可为离子主动运输提供能量，A正确；ATP分子水解两个高能磷酸键后，得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA，B正确；ATP可在细胞核中发挥作用，如为rRNA合成提供能量，故β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键能在细胞核中断裂，C错误；光合作用光反应，可将光能转化活跃的化学能储存于ATP的高能磷酸键中，故光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键，D正确。] [考向2]　ATP的功能 2．(2024·安徽高考)在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是(　　) A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体 B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用 C．ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性 D．活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化 解析：D　[由题图可知，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞外侧的酶联受体，A错误；酶联受体位于质膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，但不具有运输作用，B错误；ATP水解产生ADP和磷酸基团，磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性，C错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，故信号分子调控相关蛋白质，活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化，D正确。] [考向3]　ATP和ADP的相互转化　 3．(2022·天津高考)利用蓝细菌将CO2转化为工业原料，有助于实现“双碳”目标。 (1)蓝细菌是原核生物，细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH(呼吸过程中产生的[H])和丙酮酸等中间代谢物。ATP来源于　__________　和　__________　等生理过程，为各项生命活动提供能量。 (2)蓝细菌可通过D—乳酸脱氢酶(Ldh)，利用NADH将丙酮酸还原为D—乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌，以期提高D—乳酸产量，但结果并不理想。分析发现，是由于细胞质中的NADH被大量用于　_______________　作用产生ATP，无法为Ldh提供充足的NADH。 (3)蓝细菌还存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K，以补充ATP产量，使更多NADH用于生成D—乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、NADH和NADPH含量，结果如下表。 注：数据单位为pmol∕OD730 菌株 ATP NADH NADPH 初始蓝细菌 626 32 49 工程菌K 829 62 49 由表可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K的ATP含量升高，且有氧呼吸第三阶段　__________　(被抑制∕被促进∕不受影响)，光反应中的水光解　__________　(被抑制∕被促进∕不受影响)。 (4)研究人员进一步把Ldh基因引入工程菌K中，构建工程菌L。与初始蓝细菌相比，工程菌L能积累更多D—乳酸，是因为其　__________　(双选)。 A．光合作用产生了更多ATP B．光合作用产生了更多NADPH C．有氧呼吸第三阶段产生了更多ATP D．有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH 解析：(1)蓝细菌是原核生物，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，能产生NADH(呼吸过程中产生的[H])和丙酮酸等中间代谢物，也能进行呼吸作用，因此蓝细菌内的ATP来源于光合作用和呼吸作用等生理过程，为各项生命活动提供能量。 (2)有氧呼吸第三阶段是前两个阶段产生的NADH(呼吸过程中产生的[H])与氧气结合形成水，同时释放大量能量，因此蓝细菌中细胞质中的NADH可被大量用于有氧呼吸第三阶段产生ATP，无法为Ldh提供充足的NADH。 (3)NADH是有氧呼吸过程中的代谢产物，在有氧呼吸第三阶段被利用，NADPH是光合作用过程中的代谢产物，是水光解的产物，据表格可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K的NADH较高，NADPH相同，说明有氧呼吸第三阶段被抑制，光反应中的水光解不受影响。 (4)工程菌K存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径，能使更多NADH用于生成D—乳酸，把Ldh基因引入工程菌K中，构建工程菌L，光合作用产生了更多ATP，为各项生命活动提供能量，这样有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH，这样工程菌L就能利用NADH将丙酮酸还原为D—乳酸，能积累更多D—乳酸，AD正确，BC错误。 答案：(1)光合作用　呼吸作用 (2)有氧呼吸第三阶段 (3)被抑制　不受影响 (4)AD $