资源简介

(共20张PPT)
第12讲　细胞的能量“货币”ATP
[课标要求]
解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
考点
ATP的结构和功能
1.ATP是一种高能磷酸化合物
(1)ATP分子的结构。
基础知识·整合
腺苷
特殊化学键
(2)ATP的供能原理。
负
电荷
特殊化
学键
末端磷酸基
团
(3)ATP是一种高能磷酸化合物。
ATP水解的过程就是释放能量的过程,1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ,所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
提醒　ATP并不是细胞内唯一的高能磷酸化合物,高能磷酸化合物在生物体内有很多种,如存在于各种生物体细胞内的UTP、GTP、CTP等。因此,ATP并不是唯一的生命活动的直接供能物质。
2.ATP和ADP的相互转化
细胞质基质、线粒体、
叶绿体
特殊化学键
光能
3.ATP的利用
(1)ATP利用的实例。
(2)ATP为主动运输供能的过程。
末端磷酸基团
空间结构
(3)分子的磷酸化及意义。
ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,这些分子被磷酸化后,
发生变化,活性也被改变,因而可以参与特定的化学反应。
(4)ATP是细胞内流通的能量“货币”。
①吸能反应:一般与ATP的 反应相联系,由ATP水解提供能量。
②放能反应:一般与ATP的 相联系,释放的能量储存在ATP中。
空间结构
水解
合成
深挖教材
1.判断正误
(1)(必修1 P86正文)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。(　　)
×
【提示】 ATP含有2个特殊的化学键,一般只有远离腺苷的特殊的化学键会发生断裂。
(2)(必修1 P86相关信息)ATP脱去两个磷酸基团后,可作为RNA分子的合成原料。(　　)
√
(3)(必修1 P87正文)人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。
(　　)
×
√
【提示】 人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量也能达到动态平衡。
(4)(必修1 P87正文)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP,而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。(　　)
2.规范表达
(1)(必修1 P87图5-4拓展)ATP与ADP的相互转化 (填“是”或“不是”)一个可逆反应,原因是
。
不是
虽然从物质方面来看是可逆的,但是从酶、进行的
场所、能量的来源等方面来看是不可逆的
(2)(必修1 P89楷体字拓展)萤火虫的发光机制是萤火虫尾部的发光细胞中的荧光素接受ATP提供的能量后被激活,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荧光素酰腺苷酸。若将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,在形成的发光物质荧光素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
能力1　结合ATP的结构与功能,考查理解能力
1.(2025·河北卷,1)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
D
关键能力·提升
【解析】 水的光解发生在光反应阶段,由光能驱动,不消耗ATP。
2.(2025·清远模拟)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~表示特殊的化学键,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的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β和γ位磷酸基团之间的特殊的化学键
C
【解析】 ATP为直接能源物质,γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量,可为离子主动运输提供能量;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;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的化学键能在细胞核中断裂;光合作用的光反应阶段ADP与Pi发生反应形成ATP,此时光能转化为活跃的化学能储存于ATP的特殊的化学键中,故光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的特殊的化学键。
能力2　结合ATP与ADP相互转化模型,考查模型构建与分析能力
3.如图是生物体内ATP合成与分解示意图,下列叙述正确的是(　　)
A.能量1可以来自蛋白质水解为氨基酸的过程
B.能量1可以来自丙酮酸的氧化分解
C.能量2可以用于叶绿体中H2O的光解
D.能量2可以用于光合作用中CO2的固定
B
【解析】 能量1为合成ATP的能量,来自呼吸作用或光合作用;丙酮酸氧化分解发生在有氧呼吸过程中,故能量1可以来自丙酮酸的氧化分解;H2O的光解所需能量来自光能;能量2可以用于各种需能的生命活动,但是光合作用中CO2的固定不需要消耗能量。
4.ATP水解释放的磷酸基团可以使蛋白质磷酸化,进而参与细胞内各种化学反应,机理如图。下列分析错误的是(　　)
A.酶1为蛋白质磷酸化过程提供化学反应的活化能
B.磷酸化的蛋白质会通过改变自身的空间构象做功
C.ATP的水解和磷酸化的蛋白质做功均为放能反应
D.主动运输过程中载体蛋白中的能量先增加后减少
A
【解析】 酶能降低化学反应的活化能,但不能提供活化能。

展开更多......

收起↑