2027届高三生物一轮复习课件：第10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”核心考点，涵盖元素组成、结构简式、与ADP相互转化及功能等高考必备内容。依据高考评价体系，通过问题链梳理高频考点，如ATP结构符号含义、转化机制占比超60%，归纳判断正误、识图分析等常考题型，提升备考针对性。 课件亮点在于高考真题深度融入与科学思维培养，如结合2024全国甲卷“ATP供能”真题，用对比法解析ATP与葡萄糖能量差异，强化生命观念中的物质与能量观。通过32P标记实验分析ATP动态平衡，指导学生掌握实验设计与结果推断技巧，助力学生高效突破考点，为教师提供精准复习教学方案。

细胞的能量“货币”ATP 第10课时 问题１　写出ATP的元素组成与结构简式，说明各个字母符号代表的含义？ ATP的结构 ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写，其分子结构可以简写为A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团。 RNA 1.ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成_____的基本单位之一 2.ATP为什么可以提供能量？ 用同位素标记哪个磷酸？ 含有两个特殊的化学键。 远离腺苷的那个特殊的化学键容易水解断裂，释放能量 2 问题１　写出ATP的元素组成与结构简式，说明各个字母符号代表的含义？ 3.若将ATP中的腺嘌呤换成G、C、U后，变成什么？ 4.若将ATP中的核糖换成脱氧核糖？再将腺嘌呤换成G、C、T呢？ GTP、CTP、UTP 注意： （1）ATP不是唯一直接能源物质,如蛋白质合成中还可利用GTP。 （2）ATP不等同于能量,是一种有机物，是活细胞内一种特殊的能量载体。ATP能进行跨膜运输,ATP片剂可以口服,ATP注射液可以肌肉注射或静脉滴注。 3 腺苷 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 写出图中标出的“A”的含义： ① ；② ；③ ；④ 。 问题１　写出ATP的元素组成与结构简式，说明各个字母符号代表的含义？ 共同点是都含有_________ 腺嘌呤 磷酸基团带负电 Pi Pi (-) (-) 两个带负电的磷酸基团之间相互排斥而具有较高的转移势能 Pi Pi (-) (-) ATP水解时，脱离下来的磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化 问题２　ATP是如何驱动细胞生命活动的？ 高能磷酸化合物 5 问题３　用示意图表示ATP和ADP之间的相互转化？这样的转化有什么意义？ ATP与ADP的相互转化，时刻不停地发生并且处于动态平衡中 ATP水解 ATP合成 反应条件（酶） 反应场所 能量来源 能量去向 ATP水解酶 广泛存在于细胞的各个部位 远离腺苷的那个特殊化学键 用于各项生命活动 ATP合成酶 细胞质基质、线粒体、叶绿体 有机物中的化学能或光能 储存在ATP中 剧烈运动时，肌肉细胞中ATP与ADP的相互转化会发生什么变化？ 6 (1)ATP与ADP的相互转化不是一个可逆反应。分析原因：从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量的来源等方面来看是不可逆的。 (2)人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，人体内ATP的总含量并没有太大变化，原因是ATP与ADP时刻不停地发生相互转化，并且处于动态平衡之中。 (3)ATP产生量与O2供给量之间的关系模型分析 归纳总结 解读： 归纳总结 (1)ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量 (2024·全国甲，2A)(　　) (2)线粒体、叶绿体和高尔基体都是合成ATP的场所 (2019·全国Ⅲ，1C)(　　) √ × 判断正误 (3)唾液淀粉酶水解淀粉的过程需ATP水解提供能量 (2019·天津，2A)(　　) × 问题４　ATP水解一般与细胞中的什么反应相联系？ATP合成呢？试举例说明 许多吸能反应与ATP水解的反应相联系 许多放能反应与ATP合成的反应相联系 解释吸能反应和放能反应 吸能反应和放能反应举例 10 问题５　为什么说ATP是细胞的能量“货币”？ 能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通 思考：萤火虫发光的原理和意义是什么？ 11 补充：当动物和人体细胞由于能量大量消耗而使细胞内的ATP含量过分减少时，在有关酶的催化作用下，磷酸肌酸中的磷酸基团连同能量一起转移给ADP，从而生成ATP和肌酸（可用C代表）；当ATP含量比较多时，在有关酶的催化作用下，ATP可以将磷酸基团连同能量一起转移给肌酸，使肌酸转变成磷酸肌酸。 ADP+磷酸肌酸 （C ~P） ATP+肌酸（C） 对于动物和人体细胞来说，磷酸肌酸只是能量的一种储存形式，而不能直接被利用。由此可见，对于动物和人体细胞来说，磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起着缓冲的作用，从而使细胞内ATP的含量能够保持相对的稳定，ATP系统的动态平衡得以维持。 问题6　同样是储存能量的分子，ATP与葡萄糖具有哪些不同点？P89 ATP分子中含有的化学能比较少 一分子ATP转化为ADP时释放的化学能大约只是一分子葡萄糖的1/94 ATP分子中所含的是活跃的化学能，而葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能 葡萄糖分子中稳定的化学能只有转化为ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞利用 13 ATP的合成和利用 1.萤火虫发光需要ATP提供能量，其发光机制是尾部发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，生成的荧光素化腺苷酸(腺嘌呤核糖核苷酸简称腺苷酸)与氧气在荧光素酶的催化下反应形成发光物质虫荧光酰腺苷酸。 (1)将32P标记的磷酸注入活细胞内，随后迅速分离细胞内的ATP，发现细胞内的ATP含量不变，但ATP中末端磷酸基团已被32P所标记。该实验的结论为 。 ATP和ADP在细胞内快速相互转化，细胞内ATP维持动态平衡 课堂练习 (2)将α、β、γ位置分别被32P标记的ATP(A－Pα～Pβ～Pγ)注入不同的发光细胞内，只有注入α位置被标记的ATP的细胞，在形成的发光物质虫荧光酰腺苷酸中检测到放射性。由此推测发光细胞以这种方式利用ATP的生物学意义是_____________________________________________________ ____________。 ATP水解成腺苷酸，不仅为发光物质的合成提供能量，同时 也提供原料 2.研究者发现ATP在神经系统的信息传递中可以作为一种兴奋性的神经递质发挥作用，并且在内脏、中枢及外周神经系统等多个部位的细胞膜上发现了ATP受体，可见ATP还是一种能在细胞间传递信息的 。 信号分子 考向一　ATP的结构及其特点 1.(2025·银川检测)如图所示为ATP的结构及ATP与ADP之间的相互转化过程，下列说法正确的是 A.图1中的a代表腺苷，A代表的是腺嘌呤 B.某些载体蛋白可催化ATP水解 C.ATP与ADP相互转化过程，虽不是可逆 的，但物质和能量是可循环利用的 D.酶1和酶2调节作用的机理是降低反应的活化能 迁移应用 评价 √ 2.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，如图代表ATP的结构。下列叙述不正确的是 A.④和⑤之间化学键的形成过程总是与放能 反应相关联 B.①代表ATP中的“A”，ATP脱去④⑤成为 腺嘌呤核糖核苷酸 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 √ 考向二　ATP 的合成和利用 3.(2025·遵义联考)ATP可作为一种药物用于辅助治疗肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌炎等疾病。下列说法正确的是 A.ATP是生物体内所有耗能生命活动的直接能量来源 B.ATP合成所需的能量来自光能或化学能 C.ATP的水解过程往往伴随着蛋白质分子的去磷酸化 D.ATP的水解产物可以作为合成DNA的原料 √ 4.肌细胞质基质中Ca2＋浓度升高将引起肌收缩，静息状态下，肌细胞质基质Ca2＋浓度极低，此时胞内Ca2＋主要存储于肌质网中(一种特殊的内质网)。肌质网膜上存在一种Ca2＋载体，能催化水解ATP实现Ca2＋逆浓度跨膜运输，该载体转运过程中的两个状态(E1和E2)如图所示。下列相关叙述错误的是 A.该载体对Ca2＋的转运过程利用了 ATP水解所释放的能量 B.E2中该载体通过构象变化向细胞质基质运输Ca2＋导致肌收缩 C.若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常 D.随着待转运Ca2＋浓度的增加，该载体的运输速率先增大后稳定 √ 5.某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是 A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋 白质结构与功能相适应的观点 B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失， 不影响细胞信号传递 C.作为能量“货币”的ATP能参与细胞信号传递 D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响 √ $