第2讲细胞的能量“货币”ATP-高考生物大一轮复习精讲课件

第2节

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。卖菜买咖啡货币有机物中的化学能ATP中的化学能耗能的生命过程细胞中流通的能量“货币”12ATP的分子结构3ATP与ADP可以互相转化ATP的功能1ATP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～P1ATP的分子结构＋H2O酶H＋OH＋30.54kJ/molATP水ADP磷酸能量高能磷酸化合物1ATP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)ADPATP(一个_____、两个___________、三个__________)腺苷特殊化学键磷酸基团特殊化学键1ATP的分子结构结构“A”的名称“A”的分子组成①②③④—比较以下四种结构中“A”的含义①ATP②DNA③RNA④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2ATP与ADP可以互相转化ATPADP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2ATP与ADP可以互相转化ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物——ADP（腺苷二磷酸的英文名称缩写），脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子，就成为游离的磷酸（以Pi表示）。ATPADP能量能量水解合成在有关酶的作用下，ADP可以接受能量，同时与Pi结合，重新形成ATP。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。3ATP的功能哪些生命活动需要消耗ATP？实例1：ATP水解释放能量的去向以肌肉收缩为例如大脑思考、电鳐发电和物质的主动运输都需要消耗ATP。化学能机械能3ATP的功能实例2：ATP水解产生的物质去向以主动运输为例3ATP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3ATP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3ATP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3ATP的功能荧光素能量激活的荧光素荧光素酶+氧气氧化荧光素发出荧光如果将萤火虫发光基因转入道路两旁的树中，那么……萤火虫发光原理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，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：ATPATP与ADP可以相互转化ATP合成酶ADP+Pi+能量ATPATPADP+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。②③ATP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。【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【答案】B（2021·海南卷）研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1~2min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是（

）A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATPB．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等D．ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内【答案】B（2021·天津卷）富营养化水体中，藻类是吸收磷元素的主要生物，下列说法正确的是（

）A．磷是组成藻类细胞的微量元素B．磷是构成藻类生物膜的必要元素C．藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物D．生态系统的磷循环在水生生物群落内完成【答案】ABCD（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（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】A（2023·梅州一模）人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如下图所示，①-⑤表示相关过程。下列叙述错误的是（

）A．该细胞内的蛋白质在合成时都需要内质网和高尔基体参与B．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量D．成熟红细胞表面的糖蛋白在细胞间的信息交流中起重要作用【答案】B（2023·茂名一模）有氧呼吸氧化分解葡萄糖时，葡萄糖中的氢