资源简介

(共30张PPT)
第2课时
细胞的能量“货币”ATP
考点 由高考知核心知识点 预测
细胞的能量“货币”ATP （2023·天津）ATP的功能 （2022浙江）ATP的结构（2022江苏）ATP的功能（2021海南）ATP的结构（2021天津）ATP的结构（2021北京）ATP的功能（2021湖南）ATP的功能
一般会结合光合作用和呼吸作用一起来考核。
1．萤火虫发光的生物学意义是什么？
2．萤火虫体内有特殊的发光物质吗？
3．在萤火虫发光的过程中有能量转化吗？
主要是相互传递信号，以便繁衍后代。
萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。
有，萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。
1
2
ATP的分子结构
3
ATP与ADP可以互相转化
ATP的功能
1
ATP的分子结构
核糖
磷酸基团
腺嘌呤
腺苷（A）
ATP（腺苷三磷酸）
ADP（腺苷二磷酸）
AMP（腺苷一磷酸）
结构简式：
ATP的结构
腺苷
磷酸基团
特殊的化学键
普通的磷酸键
A—P～P～P
1
ATP的分子结构
＋
H2O
酶
H
＋
OH
＋
30.54 kJ/mol
ATP
水
ADP
磷酸
能量
高能磷酸化合物
1
ATP的分子结构
小结：ATP分子结构
元素组成：
C、H、O、N、P
化学组成：
1分子腺苷和3分子磷酸基团
结构简式：
A—P～P～P 　
结构示意图：
腺苷
RNA(AMP)
ADP
ATP
(一个_____、两个___________、三个__________)
腺苷 　
特殊化学键 　
磷酸基团 　
特殊化学键
1
ATP的分子结构
结构 “A”的名称 “A”的分子组成
①
②
③
④ —
比较以下四种结构中“A”的含义
①ATP
②DNA
③RNA
④核苷酸
腺苷
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
腺嘌呤和核糖
1分子腺嘌呤、1分子脱氧核糖和1分子磷酸
1分子腺嘌呤、1分子核糖和1分子磷酸
2
ATP与ADP可以互相转化
ATP
ADP
能量
能量
水解
合成
ATP与ADP互相转化示意图
光合作用
呼吸作用
分子势能
放能反应
主动运输
肌肉收缩
发光发电
吸能反应
2
ATP与ADP可以互相转化
ATP
ADP
能量
能量
水解
合成
ATP 与 ADP 的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
ATP 与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。
3
ATP的功能
实例：ATP水解产生的物质去向
以主动运输为例
3
ATP的功能
a.参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化_________________。当膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。
b.在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的____________脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着___________，这就是_________________。
c.载体蛋白磷酸化导致其_________发生变化，使Ca2＋的结合位点转向膜外侧，将Ca2＋释放到膜外。
ATP 水解的酶
末端磷酸基团
能量的转移
载体蛋白的磷酸化
空间结构
ATP为细胞提供能量的过程
3
ATP的功能
①机制：ATP 水解释放的__________使蛋白质等分子__________，这些分子被磷酸化后，__________发生变化，_________也被改变，因而可以参与各种化学反应。
磷酸基团
磷酸化
空间结构
活性
②ATP 是细胞内的一种________________，是细胞生命活动所需能量的________。
高能磷酸化合物
直接来源
③ATP 是细胞内流通的能量“货币”：吸能反应一般与 ATP_____的反应相联系，由 ATP 水解提供能量。放能反应一般与 ATP 的______相联系。
水解
合成
3
ATP的功能
转化场所 常见的生理过程
细胞膜
细胞质基质
叶绿体
线粒体
核糖体
细胞核
细胞内产生与消耗ATP的常见生理过程
消耗 ATP：主动运输、胞吞、胞吐
产生 ATP：细胞呼吸第一阶段
产生 ATP：光反应
消耗 ATP：暗反应和自身 DNA 复制、转录、翻译等
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
消耗 ATP：蛋白质的合成
消耗 ATP：DNA 复制、转录等
ATP的名称：
ATP的结构:
（ADP：中文名称：腺苷二磷酸，英文简称：ADP）
结构简式：A-P~P~P
其中远离A的磷酸键容易水解断裂释放能量（转移势能）；
ATP水解的过程就是释放能量的过程，ATP水解释放的能量高达30.54kJ/mol，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
ATP的功能：
细胞的直接能源物质
（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供能的原理：
ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应
中文名称：腺苷三磷酸，英文简称：ATP
ATP与ADP可以相互转化
ATP合成酶
ADP+Pi+能量
ATP
ATP
ADP+Pi+能量
ATP酶
①
水解释放的能量直接用于各种生命活动；
许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量
合成所需的能量来自于光能、呼吸作用释放的化学能；
许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能；
细胞内合成ATP的场所：细胞质基质、线粒体内膜和基质、叶绿体的类囊体薄膜。
这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
②
③ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。
ATP的结构与功能 练习答案 2023.9.8×××√××1-4AACB重温经典：1-6BCBDDB强化训练：7-9DAD10.(1)磷脂双分子层　线粒体内膜、类囊体薄膜　(2)协助扩散　顺浓度梯度，需载体蛋白协助且不消耗能量　(3)生命活动的直接能源物质　细胞膜　该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成，而好氧型细菌的膜结构只有细胞膜　(4)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
(1)ATP必须在有氧条件下合成。(2021·北京卷，1B)( )(2)线粒体、叶绿体和高尔基体都是合成ATP的场所。(2019·全国卷Ⅲ，1C)( )(3)唾液淀粉酶水解淀粉的过程需ATP水解提供能量。(2019·天津卷，2A)( )(4)叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶(2018·全国卷Ⅰ，1A)( )(5)水在叶绿体中分解产生氧气需要ATP提供能量。(2017·海南卷，10D)( )(6)ATP能在神经元线粒体的内膜上产生；神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP。(2016·全国卷Ⅰ，4A，D)( )
4.(2023·湘豫名校联考)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
【答案】B
（2021·北京卷）ATP是细胞的能量“通货”，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
2.(2022·广东卷，13)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是(　　)
组别 pH CaCl2 温度/℃ 降解率/%
① 9 ＋ 90 38
② 9 ＋ 70 88
③ 9 － 70 0
④ 7 ＋ 70 58
⑤ 5 ＋ 40 30
注：＋/－分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白。A.该酶的催化活性依赖于CaCl2 B.结合①②组的相关变量分析，自变量为温度C.该酶催化反应的最适温度为70 ℃，最适pH为9D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
（2021·湖南卷）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“通货”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
【答案】B
【答案】D
（2023·天津卷）衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，则其需要从宿主细胞体内摄取的物质是（ ）A．葡萄糖 B．糖原 C．淀粉 D．ATP
【答案】D
（2022·浙江卷）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高能磷酸键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
【答案】B
（2022·江苏卷）下列关于细胞代谢的叙述正确的是（ ）A．光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化B．供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇C．蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATPD．供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
7.(2023·重庆一中质检)ATP为Ca2＋跨膜运输供能的过程如图所示，下列相关叙述错误的是(　　)
A.图中物质A既具有物质运输功能，又具有催化功能B.载体蛋白磷酸化伴随着能量的转移，载体蛋白活性也被改变C.Ca2＋与物质A结合后，最终导致物质A的空间结构发生变化，使结合位点转向膜的另一侧D.加入蛋白质变性剂会提高Ca2＋的跨膜运输速率
8.(2023·安徽安庆一中调研)ATP是细胞的能量“货币”。下列有关叙述正确的是A.细胞中并不是需要能量的生命活动都由ATP直接提供能量B.ATP中特殊化学键全部水解后的产物能作为合成DNA分子的原料C.线粒体中O2和[H]结合直接产生水和ATPD.ATP的合成常伴随放能反应，吸能反应也一定伴随ATP的水解
9.(2023·北京西城区期末)细胞内的马达蛋白与囊泡结合，沿细胞骨架定向移动，其机理如图所示。以下叙述错误的是(　　)
A.马达蛋白和ATP相同的组成元素有C、H、O、NB.合成马达蛋白的场所是核糖体C.ATP水解可引起马达蛋白空间结构改变D.浆细胞中马达蛋白功能异常不影响抗体分泌
(1)生物膜结构的基本支架是_________________________________________，
在真核细胞中，ATP合酶主要分布于________________(填生物膜名称)。
(2)分析此图可知H＋跨越该膜的运输方式是________________，判断依据是______________
(3)ATP在细胞内的作用是______________________________________________；
推测好氧型细菌细胞的________上存在该酶，理由是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)科学家发现，一种化学结构与ATP相似的物质——GTP(鸟苷三磷酸)也能为细胞的生命活动提供能量，请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因：____________________________________________________________________

展开更多......

收起↑