高三生物一轮复习课件细胞的能量“货币”ATP

基因工程的应用

第三单元

细胞的能量供应和利用

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。ATP的结构ATP的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＋H2O酶H＋OH＋30.54kJ/molATP水ADP磷酸能量高能磷酸化合物ATP的结构小结：ATP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ATP的结构结构“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ATP的结构1.写出图中标出的“A”的含义：①

；②

；③

；④

。拓展

提升科学思维腺苷腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸2.向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液，肌肉不收缩；向同一条肌肉上滴ATP溶液，肌肉很快就能发生收缩。请你解释这种现象的原因？提示生物体的能源物质有糖类、脂肪和蛋白质。糖类是主要的能源物质，然而各种能源物质释放的能量在用于生命活动之前都要转移到ATP中，由ATP直接供应生命活动的需要。由此说明葡萄糖虽然是能源物质，但是不能被肌肉直接利用。拓展

提升科学思维1.将标记的32P注入活细胞内，随后迅速分离细胞内的ATP，测定其放射性，下图代表ATP的结构。下列叙述错误的是A.①代表ATP中的“A”，ATP脱去④⑤成为腺嘌呤核糖核苷酸B.④和⑤之间化学键的形成过程总是与放能反应相关联中磷酸基团⑤很快就会被

32P标记，但是ATP的含量基本

不变D.细胞癌变后ATP末端磷酸基团

被取代的速率加快A突破

强化关键能力2.(2023·江苏高邮高三模拟)下列与ATP和酶有关的叙述，正确的是A.酶与ATP的合成都需要模板B.酶的合成不需要ATP提供能量与绝大多数酶的组成元素相同D.能合成酶的细胞一定能产生ATPDATP与ADP可以相互转化及ATP的利用ATP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ATP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。归纳

夯实必备知识1.ATP与ADP可以相互转化(1)ATP的水解：需要水解酶的参与。(2)ATP的合成：需要ATP合成酶的参与。细胞质基质、线粒体、叶绿体细胞质基质、线粒体有机物中的化学能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。化学能机械能实例2：ATP水解产生的物质去向以主动运输为例的功能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为主动运输提供能量的过程的功能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、转录等的功能氰化钾是阻止人体内新的ATP合成的毒药，人中毒后在3到6分钟就会死亡。一个正常人体内ATP和ADP总量很少，基本保持一定，约2～6mg，但一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg。(1)以上资料说明了ATP有什么特点？拓展

提升科学思维ATP的特点是在生物体内含量少，转化快，且对体内稳定的供能有重要意义。(2)氰化钾主要作用于什么细胞器？线粒体。(3)ATP与ADP的相互转化是不是可逆反应？请分析原因。不是。从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量的来源等方面来看是不可逆的。3.如图是生物界中能量“货币”ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是A.图中的M指的是腺苷，N指

的是核糖B.暗反应中ATP用于固定CO2和还原C3的“充电”需要酶的催化，而“放能”不需要D.食物为ATP“充电”指的是有机物经过氧化分解，释放能量并生成ATPD突破

强化关键能力4.根据所消耗能量的来源不同，主动运输