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第2节　细胞的能量“货币”ATP
课标要求 核心素养
1.简述ATP的化学组成和特点。 2.简述ATP和ADP的相互转化。 3.解释ATP在能量代谢中的作用。 1.生命观念——结构与功能观：认同ATP的结构与功能相适应。 2.科学思维——分析与综合：ATP与ADP之间的相互转化；理解ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
知识导图
自主预习
一、ATP是一种高能磷酸化合物
1．中文名称： 。
2．结构简式： 。
符号含义
功能：
ATP是细胞内的一种 化合物，是驱动细胞生命活动的_ 。
每个ATP分子中只含有2个特殊化学键(～)，其中只有远离腺苷的特殊化学键易断裂或合成。
3．ATP的组成
4．ATP与核苷酸的关系
组成ATP和核苷酸的元素是相同的，都是C、H、O、N、P。
典例1 (2020·山东省潍坊市高一)如图为ATP分子结构式。下列相关叙述错误的是(　 　)
A．图中五碳糖为核糖
B．图中虚线框中的基团是腺苷
C．该分子中有2个特殊化学键
D．该分子水解掉两个磷酸基团后为核糖核苷酸
二、ATP和ADP可以相互转化
1．过程：
(1)释放能量：ATP ＋Pi＋能量。
(2)储存能量：ADP＋Pi＋能量 。
2．能量的来源及去路：
ATP与ADP的相互转化
细胞内ATP与ADP的循环过程，并不表示化学上的可逆反应。
(1)从反应条件上看：由于酶具有专一性，因此，二者反应条件不同。
(2)从反应场所上看：ATP的合成场所与分解场所不完全相同。
(3)从能量来源上看：二者的能量来源不同。
综上所述，ATP和ADP相互转化的过程应判断为“物质是可逆的，能量是不可逆的”或解释为“物质是可以循环利用的，能量是不能循环的”
3．原因及特点：
(1)原因：ATP分子中 很容易水解。
(2)特点：时刻不停地发生并且处于 之中。
4．ATP转化及利用图示
能量转化 生理过程
化学能→化学能 物质合成（蛋白质合成）
化学能→机械能 肌肉收缩
化学能→渗透能 主动运输
化学能→光能 生物发光
例：ATP如何为主动运输供能
5．解读——ATP是能量的货币
(1)光合作用和呼吸作用等放能反应与ATP的合成相联系。
(2)主动运输等吸能反应与ATP的分解相联系，所以ATP是直接供能物质。
典例2 以下为ATP和ADP相互转化的示意图，对这一过程的叙述不正确的是(　 　)
ATPADP＋Pi＋能量
A．存在着能量的释放和储存
B．保证了生命活动的顺利进行
C．持续不断地在生物活细胞中进行
D．此过程物质与能量变化都是可逆的
活学巧练__■
1．ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸。( )
2．人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。( )
3．ATP能够及时转化成ADP，这有效地保证了细胞内能量的供应。( )
4．ATP在细胞内含量并不高，活细胞都能产生ATP，也都会消耗ATP。( )
5．ATP含有3个特殊化学键，但是只有一个特殊化学键会发生断裂。( )
6．ATP中的A不代表腺嘌呤，当脱去两个磷酸后，形成的物质为RNA的基本单位之一。( )
7．酶的催化反应都需要消耗ATP。( )
8．ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。( )
9．活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行。( )
典例3 (2019·河南省洛阳市高一) 在如图所示的四种化合物的化学组成中，与圆圈中“A”所对应的名称相符合的是(　 　)
A．①—腺嘌呤核糖核苷酸
B．②—腺苷
C．③—腺嘌呤脱氧核苷酸
D．④—腺嘌呤
训练巩固·课堂达标
1．ATP在细胞内的含量及其生成是(　 　)
A．很多，很快　　　　 B．很少，很慢
C．很多，很慢 D．很少，很快
2．下面有关ATP和ADP的描述中，正确的一项是(　 　)
A．ATP在酶的作用下，可以连续脱下3个Pi，释放大量能量
B．ATP在酶的作用下，可以加上一个Pi，储存能量
C．ATP和ADP的相互转化都需要酶的参加
D．ATP转化为ADP不需要酶参加
3．根据ATP与ADP相互转变的反应条件、能量来源和反应场所的不同，回答下列问题。
(1)ADP转变成ATP时，属于合成反应，需要的酶属于__ __酶，所需能量是__ __能或__ _能，其合成场所是__ __。
(2)ATP转变成ADP时，属于水解反应，需要的酶属于_ __酶，所释放的化学能来自__ _键，其水解场所是__ __。
(3)化学中可逆反应的特性是：可逆反应是在__ _条件下同时发生的。因此ATP与ADP可相互转变，而能量则不可逆。

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