2027届高三生物人教版一轮复习课件 第9课时　细胞的能量“货币”ATP

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞的能量‘货币’ATP”专题，依据新课标“解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”要求，系统梳理ATP的结构与转化、利用两大核心考点。结合2023-2025年高考真题（如2025重庆T3、2024全国甲T2）分析考点权重，归纳结构简式辨析、转化模型分析等常考题型，对接高考评价体系，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题演练+核心素养培育”，如以2024全国甲卷改编题分析ATP结构与功能，渗透生命观念；通过2026模拟题中ATP与ADP转化模型训练科学思维。设置“易错点警示”（如AMP结构、ATP含量动态平衡）和“答题模板”，帮助学生掌握考点突破方法，教师可据此精准教学，助力学生高效冲刺高考。

第三单元　 细胞的能量供应和利用 第9课时　细胞的能量“货币”ATP 模块一 分子与细胞 2027高考生物一轮总复习 1 课程标准 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 考情分析 1.ATP的结构与转化 2025：重庆T3；2024：全国甲T2；2023：河北T19、重庆T10 2.ATP的利用 2025：河北T1；2024：全国甲T2、安徽T4、浙江6月选考T15；2023：河北T19、天津T1 1 目录 考点一　ATP的结构与转化 考点二　ATP的利用 课时作业9 真题演练 感悟高考 1 考点一　ATP的结构与转化 1 1．ATP是一种高能磷酸化合物 (1)ATP的组成与结构 腺苷三磷酸 腺嘌呤 磷酸基团 特殊的化学键 磷酸基团 腺苷 返回 必备知识　梳理 (2)ATP的结构特点与功能 离开ATP 30.54 直接能源 返回 必备知识　梳理 细胞内供能的高能磷酸化合物 ①碱基不同：ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，都能为细胞生命活动直接提供能量。脱去两个磷酸基团，可以作为RNA合成的原料。②五碳糖不同：dATP、dGTP、dCTP和dTTP也能为细胞生命活动直接提供能量。脱去两个磷酸基团，可以作为DNA复制的原料。 提醒 返回 必备知识　梳理 2.ATP和ADP的相互转化 (1)转化模型 返回 必备知识　梳理 (2)ATP的合成与水解 细胞质基质、线粒体、 叶绿体 光能 有机物中的化学能 返回 必备知识　梳理 无论是饱食还是饥饿，只要机体处于存活状态，ATP与ADP含量都保持动态平衡。 提醒 返回 必备知识　梳理 (1)核糖是ATP的组成成分，补充核糖有助于合成ATP。(2025·重庆卷)(　　) (2)光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化。(2022·江苏卷)(　　) (3)蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP。(2022·江苏卷)(　　) (4)核酸与ATP中所含元素的种类相同。(　　) (5)1分子AMP(腺苷一磷酸)中只有一个特殊的化学键。(　　) (6)1个ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成。(　　) (7)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。(　　) × 辨析与表达 √ × √ × × × 返回 必备知识　梳理 (8)(必修1 P87正文)据测算，一个人在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP，释放能量，供运动之需，但人体内ATP的含量很少且没有太大变化，原因是______________________________________________ ________________。 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 返回 必备知识　梳理 1．(2024·全国甲卷改编)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ATP中 结合ATP的结构和特点考查生命观念 C 考向1 返回 核心素养　达成 解析：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量，可为离子的主动运输提供能量，A正确；ATP分子水解两个特殊化学键后，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位磷酸基团之间的特殊化学键能在细胞核中断裂，C错误；光合作用的光反应可将光能转化为活跃的化学能储存于ATP中，D正确。 返回 核心素养　达成 2．(2026·江苏泰州模拟)如图是ATP分子结构示意图，①③④表示组成ATP的物质或基团，②表示化学键。下列叙述正确的是(　　) A．①是腺苷，④是构成RNA的基本单位之一 B．两个相邻的③均带正电荷而相互排斥，导致②不稳定 C．ATP在细胞中通常含量极少，代谢旺盛时，含量明显增多 D．②断裂，③可与载体蛋白结合使载体蛋白磷酸化，导致其空间结构发生变化 D 返回 核心素养　达成 解析：①是腺嘌呤，④是腺苷，腺苷由腺嘌呤和核糖组成，而RNA的基本单位之一是腺嘌呤核糖核苷酸，A错误；③为磷酸基团，两个相邻的③均带负电荷而相互排斥，导致②特殊化学键不稳定，B错误；ATP在细胞中通常含量极少，代谢旺盛时，ATP与ADP的转化加快，但ATP的含量不会明显增多，C错误；②断裂，③末端磷酸基团可与载体蛋白结合使载体蛋白磷酸化，导致其空间结构发生变化，D正确。 返回 核心素养　达成 化合物中“A”的辨析 易错易混 返回 核心素养　达成 3．(2026·河南漯河模拟)下图是ATP与ADP相互转化示意图。下列相关叙述正确的是(　　) A．甲和乙不是同种物质 B．过程②一般与吸能反应相联系 C．M和N分别代表腺嘌呤和脱氧核糖 D．ATP末端磷酸基团有较高的转移势能 围绕ATP和ADP的转化考查科学思维 D 考向2 返回 核心素养　达成 解析：甲和乙是同种物质，都是Pi，A错误；过程②表示ATP的合成，一般与放能反应相联系，ATP水解一般与吸能反应相联系，B错误；ATP是由腺嘌呤、核糖和3分子磷酸基团组成的，因此M和N分别代表腺嘌呤和核糖，C错误；ATP末端的磷酸基团有较高的转移势能，脱离时挟能量可与其他分子结合，为生命活动提供能量，D正确。 返回 核心素养　达成 考点二　ATP的利用 1 1．ATP的利用举例 主动 合成 返回 必备知识　梳理 2．ATP为主动运输供能的过程(以Ca2＋释放为例) 磷酸化 空间结构 返回 必备知识　梳理 参与主动运输的载体蛋白的两个功能 ①催化功能：催化ATP水解，为主动运输提供能量。 ②运输功能：运输物质通过生物膜。 提醒 返回 必备知识　梳理 3．ATP是细胞内的能量“货币” 水解 合成 ATP分子 返回 必备知识　梳理 (1)ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其去磷酸化而有活性。(2024·安徽卷改编)(　　) (2)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。(　　) (3)ATP水解酶合成和发挥作用时都伴随ADP的生成。(　　) (4)细胞内的放能反应就是指ATP水解释放能量。(　　) × 辨析与表达 √ √ × 返回 必备知识　梳理 (5)(必修1 P89“楷体文字”)萤火虫发光需要ATP提供能量的原因是_________________________________________________________________________________________________________。 荧光素接受ATP提供的能量后才能被激活，荧光素与氧在荧光素酶的催化作用下反应形成发光物质——氧化荧光素 返回 必备知识　梳理 【情境应用】　为保证食品安全，执法人员会使用ATP荧光检测系统对餐饮行业中餐具等用品的微生物含量进行检测。其设计灵感来源于萤火虫尾部发光器发光的原理。 注　ATP可脱去一个PPi形成AMP，并释放能量。 返回 关键能力　提升 注　ATP荧光检测系统由ATP荧光检测仪和检测试剂组成。 返回 关键能力　提升 【问题探究】　 (1)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转化形式是________________。该检测过程中发挥催化作用的酶有_______________ _______。 (2)根据ATP含量估算细菌数量的依据是_____________________________ ______________。 (3)若测试餐具时显示ATP含量超过警戒值，为保证食品安全卫生，可要求商家________________等措施降低微生物含量。 化学能转化为光能 ATP水解酶和荧 光素酶 每个细菌细胞中ATP含量大致 相同且相对稳定 通过高温煮沸餐具 返回 关键能力　提升 知识总结 细胞内ATP产生与消耗的生理过程及场所 返回 关键能力　提升 返回 关键能力　提升 围绕ATP的利用考查科学思维 D 考向 1．(2025·河北卷)ATP是一种能为生命活动供能的化合物，下列过程不消耗ATP的是(　　) A．肌肉的收缩 B．光合作用的暗反应 C．Ca2＋载体蛋白的磷酸化 D．水的光解 返回 核心素养　达成 解析：肌肉收缩通过肌球蛋白与肌动蛋白相互作用，需要ATP水解供能，A不符合题意；光合作用暗反应中C3的还原需要消耗ATP(来自光反应产生的ATP)，B不符合题意；ATP为主动运输供能时载体蛋白空间结构发生变化，Ca2＋载体蛋白磷酸化需ATP水解提供磷酸基团和能量，C不符合题意；水的光解发生在光反应阶段，由光能驱动，不消耗ATP，反而生成ATP，D符合题意。 返回 核心素养　达成 2．(2026·黑龙江哈尔滨模拟)蛋白激酶是一类催化蛋白质磷酸化反应的酶，能使ATP上的磷酸基团转移并结合到蛋白质分子中某些特定的氨基酸上，从而改变蛋白质的活性。ADP—Glo是一种检测蛋白激酶活性的方法，其过程如图所示(图中的蛋白质 为其部分组成)。下列叙述错误的是 (　　) A．ATP分子中远离腺苷的磷酸基 团转移到蛋白质上 B．根据步骤2的检测结果，推测物质X是ATP合成酶 C．步骤2之前，需排除反应剩余的ATP对该实验的干扰 D．ATP可转化为光能，化学冷光强度与蛋白激酶活性成反比 D 返回 核心素养　达成 解析：ATP分子中远离腺苷的磷酸基团转移到蛋白质上，A正确；根据步骤2的检测结果，ADP与Pi在物质X的作用下形成了ATP，推测物质X是ATP合成酶，B正确；为了排除ATP对实验的干扰，应该先将实验材料中剩余的ATP消耗掉，C正确；化学冷光强度与蛋白激酶活性成正比，蛋白激酶活性越高，催化生成的ADP越多，能合成的ATP越多，化学冷光强度越强，D错误。 返回 核心素养　达成 真题演练 感悟高考 1 1．(2023·天津卷)衣原体是一类原核寄生生物，缺乏细胞呼吸相关的酶，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．脂肪 C．糖原 D．ATP 解析：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是驱动细胞生命活动的直接能源物质，因此衣原体需要从寄主吸收的物质是ATP，D正确。 D 返回 真题演练 感悟高考 2．(2022·浙江1月选考)→(必修1 P86“相关信息”)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述，正确的是(　　) A．由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 B．分子中与磷酸基团相连接的化学键称为特殊化学键 C．在水解酶的作用下不断地合成和水解 D．是细胞中吸能反应和放能反应的纽带 D 返回 真题演练 感悟高考 解析：1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成的，A错误；ATP分子的结构可以简写成A—P～P～P，其中腺苷和磷酸基团之间的化学键是普通的化学键，B错误；ATP在ATP水解酶的作用下水解，在ATP合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP，C错误；吸能反应一般与ATP的水解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，故ATP是吸能反应和放能反应之间的纽带，D正确。 返回 真题演练 感悟高考 教材情境再发掘 (1)若ATP分子用于合成RNA，则需要水解掉__个磷酸基团。 (2)若将ATP分子中的核糖替换为脱氧核糖，则可作为__________的原料。 两 DNA复制 返回 真题演练 感悟高考 3.(2021·北京卷)ATP是细胞的能量“货币”，关于ATP的叙述错误的是(　　) A．含有C、H、O、N、P B．必须在有氧条件下合成 C．胞内合成需要酶的催化 D．可直接为细胞提供能量 解析：ATP中含有腺嘌呤、核糖与磷酸基团，故元素组成为C、H、O、N、P，A正确；在无氧条件下，无氧呼吸过程中也能合成ATP，B错误；ATP合成过程中需要ATP合成酶的催化，C正确；ATP是生物体的直接能源物质，可直接为细胞提供能量，D正确。 B 返回 真题演练 感悟高考 课时作业9 1 (每小题5分，共40分) 1．(2025·江西赣州模拟)生物体内的各项生命活动都离不开能量的供应，ATP是细胞内的直接能源物质。下列有关ATP的叙述，正确的是(　　) A．ATP分子的结构简式可表示为A—T—P～P～P B．细胞内的吸能反应一般与ATP的合成相联系 C．ATP与ADP相互转化的供能机制体现了生物界的统一性 D．代谢旺盛的细胞中含大量ATP，且ATP与ADP转化迅速 C 返回 07 08 01 02 03 04 05 06 课时作业　9 解析：ATP的结构简式为A—P～P～P，A错误；吸能反应需要消耗能量，通常与ATP的水解相联系，B错误；ATP与ADP的快速转化在所有生物的细胞内都是一样的，体现了生物界的统一性，C正确；细胞中ATP含量极少，代谢旺盛的细胞通过加快ATP与ADP的转化速率来满足能量需求，D错误。 返回 07 08 01 02 03 04 05 06 课时作业　9 2．(2025·安徽六安模拟)如图是ATP的结构示意图，图中标号与名称对应正确的是(　　) A．①代表脱氧核糖 B．②代表特殊化学键 C．③代表腺苷 D．④代表DNA B 返回 07 08 01 02 03 04 05 06 课时作业　9 解析：构成ATP的五碳糖是核糖，故①是核糖，A错误；据图可知，②代表连接磷酸基团的特殊化学键，B正确；据图可知，③代表腺嘌呤，C错误；据图可知，④由一分子腺嘌呤、一分子核糖及一分子磷酸基团组成，代表腺嘌呤核糖核苷酸，D错误。 返回 07 08 01 02 03 04 05 06 课时作业　9 3．(2026·河北石家庄模拟)ATP是细胞的能量“货币”。ATP、ADP、AMP三者间可以发生转化，ATP是腺苷三磷酸，而dATP是脱氧腺苷三磷酸。下列叙述错误的是(　　) A．ATP在细胞中的含量很少，ATP与ADP时刻不停地进行相互转化 B．dATP水解产生的dAMP是构成RNA的基本单位之一 C．ATP中的能量可以来源于光能，也可以转化为光能 D．ATP转化为ADP与细胞中的某些吸能反应相联系 B 返回 07 08 01 02 03 04 05 06 课时作业　9 解析：ATP在细胞中含量很少，其作为细胞中的直接能源物质，通过ATP与ADP时刻不停地进行相互转化满足机体对能量的需求，A正确；dATP水解产生dAMP(脱氧腺苷一磷酸)，是DNA的基本单位之一，为腺嘌呤脱氧核苷酸，B错误；光反应过程中有ATP生成，此时ATP的能量来自光能，ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，其中的能量可转化为光能(如萤火虫发光)，C正确；ATP水解释放能量，一般与吸能反应(需消耗能量)相联系，ATP的合成一般与细胞中的放能反应相联系，D正确。 返回 07 08 01 02 03 04 05 06 课时作业　9 4．(2026·河北衡水模拟)钙泵是一种主要分布在细胞膜和内质网膜上的跨膜蛋白，其作用机制为结合Ca2＋→ATP水解→钙泵磷酸化→将Ca2＋运出细胞或运进内质网→钙泵去磷酸化。下列有关说法错误的是(　　) A．细胞质基质中的Ca2＋浓度低于细胞外，但高于内质网 B．钙泵既是运输Ca2＋的转运蛋白，也是一种ATP水解酶 C．钙泵运输Ca2＋时需与Ca2＋结合，且空间结构会发生改变 D．钙泵可防止Ca2＋浓度过高而影响细胞质基质中酶的活性 A 返回 07 08 01 02 03 04 05 06 课时作业　9 解析：钙泵将Ca2＋运出细胞或运进内质网均为逆浓度梯度运输，因此细胞质基质中的Ca2＋浓度应低于细胞外，同时也低于内质网中的Ca2＋浓度，A错误；钙泵在运输Ca2＋时需水解ATP，说明其具有ATP水解酶的功能，同时作为转运蛋白运输Ca2＋，B正确；钙泵作为载体蛋白，需与Ca2＋结合并通过空间结构改变完成运输，C正确；钙泵通过主动运输维持细胞质基质中低Ca2＋浓度，避免因浓度过高而抑制细胞质基质中酶的活性，D正确。 返回 07 08 01 02 03 04 05 06 课时作业　9 5．(2025·辽宁沈阳模拟)底物水平去磷酸化是一种产生ATP的机制(如图)，其中磷酸基团被转移到ADP上形成ATP。下列叙述正确的是(　　) A．1个ATP分子中含有1分子核糖、1分子腺苷以及3分 子磷酸基团 B．图中酶为该反应提供化学能从而催化了ATP的合成 C．ATP能将磷酸基团转移给载体蛋白并为主动运输供 能 D．ADP去掉一个磷酸基团后的结构可直接参与DNA的合成 C 返回 07 08 01 02 03 04 05 06 课时作业　9 解析：1个ATP分子含1分子核糖、1分子腺嘌呤和3分子磷酸基团(腺苷由核糖和腺嘌呤组成)，A错误；酶降低反应活化能，不提供化学能，B错误；ATP水解时磷酸基团转移给载体蛋白(如钠—钾泵)，为主动运输供能，C正确；ADP去掉一个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸，参与RNA的合成，不是DNA，D错误。 返回 07 08 01 02 03 04 05 06 课时作业　9 6．(2025·广东汕头模拟)在细胞中，谷氨酸与NH3能在ATP的参与下发生如下图所示的反应，生成谷氨酰胺。下列说法错误的是(　　) A．ATP合成抑制剂会阻碍谷氨酰胺的合成 B．谷氨酰胺的合成过程是一个放能反应 C．ATP释放的磷酸基团会使谷氨酸磷酸化 D．ATP由1个腺苷和3个磷酸基团组成 解析：该反应消耗ATP，是吸能反应，B错误。 B 返回 07 08 01 02 03 04 05 06 课时作业　9 7．(2026·山西朔州模拟)ATP是细胞的能量“货币”，还可传导信号和作为神经递质发挥作用。ATP转运到细胞外的方式如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．H＋通过ATP酶进入囊泡时不需要消耗能量 B．ATP通过VNUT进入囊泡时可能需要与其 结合 C．图示转运ATP的方式不利于信号的快速传 导 D．ATP中能量通过断裂磷酸基团内部的化学 键为生命活动供能 B 返回 07 08 01 02 03 04 05 06 课时作业　9 解析：观察可知，H＋通过ATP酶进入囊泡需要ATP酶催化ATP水解提供能量，A错误；从图中看到ATP通过VNUT进入囊泡，VNUT可能是一种载体蛋白，载体蛋白运输物质时需要与被运输物质结合，所以ATP通过VNUT进入囊泡时可能需要与其结合，B正确；图示中ATP通过囊泡以胞吐的方式转运到细胞外，胞吐能够快速释放大量物质，有利于信号的快速传导，C错误；ATP是通过基因转移而不是简单的水解提供能量，且ATP水解时不涉及磷酸基团内部化学键的断裂，D错误。 返回 07 08 01 02 03 04 05 06 课时作业　9 8．(2025·安徽六安模拟)高强度的运动需先经腺苷三磷酸—磷酸肌酸系统供能，但该系统仅能持续供能约15 s。ATP和磷酸肌酸的能量转换关系如图。下列叙述正确的是(　　) A．运动员在400米短跑时消耗的能量主要来源于磷酸 肌酸和葡萄糖 B．磷酸肌酸和ATP都是细胞内的直接能源物质 C．腺苷三磷酸—磷酸肌酸系统供能需要氧气参与 D．剧烈运动时，细胞内ATP/ADP的值会明显下降 A 返回 07 08 01 02 03 04 05 06 课时作业　9 解析：结合题干“高强度的运动需先经腺苷三磷酸—磷酸肌酸系统供能，但该系统仅能持续供能约15 s”，可知运动员在400米短跑时消耗大量的ATP，这些ATP合成时所需的能量主要来源于磷酸肌酸的转移和葡萄糖的氧化分解，A正确；ATP是细胞内的直接能源物质，而磷酸肌酸不是，其中的能量要转移到ATP中才能被利用，B错误；腺苷三磷酸—磷酸肌酸系统通过去磷酸化和磷酸化进行能量转换来供能，不需要氧气的参与，C错误；剧烈运动时，ATP与ADP的转化加快，细胞内ATP/ADP的值不会明显下降，D错误。 返回 07 08 01 02 03 04 05 06 课时作业　9 本课结束 模块一 分子与细胞 1 $