内容正文:
第2节
细胞的能量“通货”——ATP
一、ATP的化学组成和结构特点
1.ATP的组成与结构:
三磷酸腺苷
C、H、O、N、P
磷酸基团
A-P~P~P
腺苷
磷酸基团
高能磷酸键
2.ATP的结构特点:
(1)一个ATP中含有两个___________。
(2)化学性质不稳定,_________的高能磷酸键容易水解,
释放出大量能量,也容易重新形成,储存能量。
(3)高能磷酸键中含有大量能量,水解时可以释放
30.54kJ/mol的能量。
高能磷酸键
远离腺苷
二、ATP与ADP的相互转化及ATP的利用
1.ATP与ADP的相互转化:
(1)反应式。
ATP _______+能量
(2)转化特点。
①在细胞中时刻不停地转化并且处于_________之中。
②ATP与ADP_________的能量供应机制,是生物界的共性。
ADP+Pi
动态平衡
相互转化
(3)合成ATP的能量来源。
呼吸作用和光合作用
呼吸作用
生 物 能量的来源
绿色植物 ___________________
动物和人 _________
2.ATP的利用实例:
ATP可以直接为细胞的生命活动提供能量,请完成下图。
主动运输
收缩
思考
发光
【预习自测】
1.生物体内生命活动所需直接能源物质是 ( )
A.葡萄糖 B.糖原
C.ATP D.脂肪
【解析】选C。生物体内进行生命活动的直接能源物质是ATP。
2.ATP的结构式可以简写成 ( )
A.A—P~P~P B.A~P—P—P
C.A—P—P~P D.A~P~P~P
【解析】选A。A代表腺苷,P代表磷酸基团,—代表普通磷酸键,~代表高能磷酸键,ATP中有3个磷酸基团,2个高能磷酸键。
3.高等植物体内产生ATP的生理过程有 ( )
A.呼吸作用、自由扩散 B.呼吸作用、蒸腾作用
C.光合作用、主动运输 D.光合作用、呼吸作用
【解析】选D。高等植物能进行呼吸作用和光合作用,这两个过程都会产生ATP。
4.在ATP中,大量的化学能储存在 ( )
A.腺苷内部 B.腺苷与磷酸基之间
C.磷酸基之间 D.磷酸基内部
【解析】选C。在ATP中,大量的化学能储存在磷酸基之间的高能磷酸键中。
5.细胞内ATP与ADP相互转化的过程中 ( )
A.速率是稳定不变的 B.都有水产生
C.催化反应的酶不同 D.能量可循环利用
【解析】选C。细胞中ATP与ADP的相互转化在不同细胞中速率不同,A错误;转化过程中没有水的生成,B错误;催化二者转化反应的酶不同,C正确;ATP与ADP相互转化过程中能量的来源和去向是不同的,D错误。
主题1 ATP的化学组成和结构特点
【问题探究】
1.ATP的结构及特点:
(1)图中①②③④代表的物质:
①_________________;②_______;③____;④____。
(2)据图分析,若1分子ATP完全水解,可得到的物质是:
__________________________________。
腺嘌呤核糖核苷酸
腺苷(A)
ADP
ATP
1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸
(3)探讨ATP中的“A”“T”与组成DNA分子的“A”“T”的含义。
腺苷
3个
腺嘌呤
胸腺嘧啶
A T
ATP _____ ____
DNA _______ _________
2.ATP结构中的数量关系:
(1)每个ATP分子含有的磷酸键个数和种类分别是:
_________________________________。
(2)从数量上看,ATP分子中腺苷、磷酸基团的比例关系
是_____。
(3)30个腺苷和60个磷酸基团最多能组成ATP的个数是
___个。
3个;2个高能磷酸键和1个普通磷酸键
1∶3
20
【探究总结】 ATP的结构和数量关系
(1)ATP结构。
①1分子ATP由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团构成。
②ATP=腺苷+磷酸;腺苷=腺嘌呤+核糖。
(2)ATP结构中的数量关系。
1个ATP分子中含1个腺苷,2个高能磷酸键,3个磷酸基团。
【探究训练】
1.在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶,它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上,结果产生 ( )
A.一分子AMP和一分子ADP
B.两分子ADP
C.一分子ATP和一分子ADP
D.一分子ADP
【解析】选B。ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上,即ATP分子(含3个磷酸基团)转化为ADP(含2个磷酸基团),AMP(含1个磷酸基团)结合磷酸转化为ADP(含2个磷酸基团)。
2.下图表示与ATP相关的部分结构示意图,下列分析中正确的是 ( )
A.a表示ADP,与ATP相比