高考一轮复习课件 第9讲 细胞的能量“货币”-ATP

2025生物一轮复习第3单元

细胞的能量供应和应用第9讲

细胞的能量“货币”——ATP2025年高考一轮复习第9讲

细胞的能量“货币”——ATP1.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。课标要求：对标课本：必修1分子与细胞

第5章

细胞的能量供应和利用（第2节）PART01回归课本

强基固本●atp是一种高能磷酸化合物●ATP和ADP的相互转化●ATP的利用ATP是一种高能磷酸化合物一、ATP是一种高能磷酸化合物1.作用：ATP是驱动细胞生命活动的

。

2.名称和简写：ATP是

的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成

，其中A代表

，P代表

，~代表一种特殊的化学键。直接能源物质腺苷三磷酸A-P~P~P腺苷磷酸基团3.ATP的组成和结构：（1）组成元素：

；C、H、O、N、P（2）化学组成：1分子腺嘌呤，一分子核糖，3分子磷酸基团；（3）结构：A核糖PPP~~腺苷AMPADPATPAMP又可以称为腺嘌呤核糖核苷酸，是用于RNA合成的原料。ATP是一种高能磷酸化合物一、ATP是一种高能磷酸化合物3.ATP不稳定且放能的原理：由于两个相邻的磷酸基团都带有负电荷而

等原因，使得ATP中的特殊化学键不稳定，

基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就具有较高的

能。当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团

与其他分子结合，从而使后者发生变化。相互排斥末端磷酸转移势挟能量ATP水解脱离下来的磷酸基团有几种去路？2种：①挟能量与其他分子结合，使后者发生变化；②成为游离的磷酸基团（Pi），在适当情况下与ADP结合重新形成ATP。ATP水解的过程就是

的过程，1molATP水解释放的能量高达

kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。释放能量30.54ATP与ADP可以相互转化二、ATP与ADP可以相互转化PPPPPPiPi合成酶水解酶能量能量ATPADP+Pi+能量

水解酶ATPADP+Pi+能量

合成酶ATPADP+Pi+能量

合成酶水解酶1.转化示意图及反应式

ATP与ADP可以相互转化2．一个人在剧烈运动状态下，每分钟约有0.5kg的ATP分解释放能量，供运动所需。一个成年人在安静的状态下，24h内竟有40kg的ATP被水解。1．肌肉收缩的直接能源物质是ATP。在人体安静状态时，肌肉内ATP含量只能供肌肉收缩1～2s所需的能量。资料数据ATP在细胞中的含量

，不能长时间储存，但是和ADP之间的转化非常迅速，因此，在相互转化的过程中，机体仍能保持稳态。少2.ATP与ADP的转化特点对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的这种相互转化，是

地发生并且处于

之中的。时刻不停动态平衡ATP与ADP可以相互转化ATP水解ATP合成反应条件能量来源反应场所水解酶合成酶转移势能有机物中的化学能和光能广泛存在于细胞的各个部位叶绿体、线粒体和细胞质基质由以上表格可见，ATP的水解和合成反应物质是可逆的，能量来源、反应场所、酶是不同的，总体而言是不可逆的。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，体现了生物界的统一性。ATP与ADP相互转化过程是可逆反应吗？不是ATP与ADP可以相互转化ADP转化成ATP所需的能量从哪里来？思考在线粒体、细胞质基质等场所通过呼吸作用分解糖类等有机物，释放其中的能量，用于生成ATP。绿色植物还通过叶绿体进行光合作用，吸收光能用于合成ATP。动物、人、真菌、大多数细菌绿色植物、蓝细菌能量呼吸作用呼吸作用光合作用ADP

+Pi+ATP

合成酶有机物氧化分解光能ATP的利用ATP水解生成ADP释放的能量到哪里去？思考细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP直接提供能量的，如大脑思考、电鳐发电、肌肉收缩和物质的主动运输等。①参与运输Ca2+的载体蛋白是一种催化ATP水解的酶，当膜内Ca2+与其相应位点结合，其酶活性被激活；②酶的作用下，ATP末端的磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，载体蛋白磷酸化；③载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，伴随着能量的转移，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与化学反应。（1）ATP为主动运输提供能量ATP的利用（2）萤火虫的发光原理及应用原理：萤火虫的尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量后被激活。在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧气发生化学反应，形成氧化荧光素并发出荧光。应用：将荧光素酶基因导入植物后，用荧光素溶液浇灌植物，使转基因植物在黑暗中发出荧光。设计ATP荧光检测仪快速检测食品表面的微生物。无论是需氧型微生物还是厌氧型微生物均可产生ATP，就可以用荧光检测仪检测到。ATP的利用（3）吸能反应和放能反应吸能反应：需要吸收能量才能发生的反应；如蛋白质的合成。放能反应：发生反应伴随着能量的释放；如葡萄糖的氧化分解等。吸能反应总是与

相联系，由ATP水解提供能量；放能反应总是与

相联系，释放的能量贮存在ATP中。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。ATP的水解ATP的合成葡萄糖、脂肪等有机物储存着大量的能量，但是不能被直接利用释放储存ATP储存的能量相对较少，但能被直接利用PART02

知识拓展

难点透析ATP的几个易错点拓展ATP≠能量，ATP是一种可以储存能量的物质。DNA、RNA、ATP和核苷酸中的“A”的含义腺苷腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤PART03链接高考

真题演练

1.[2024·全国甲卷，2分]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~表示高能磷酸键，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标记的RNAC．β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸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位磷酸基团之间的高能磷酸键真题演练C【解析】ATP是生命活动的直接能源物质，可以为主动运输提供能量，A正确；ATP分子水解两个特殊化学键后，得到的