2019届江苏专版高考生物一轮复习第三单元光合作用和细胞呼吸第10课时ATP讲义

江苏版生物第10课时ATP考纲内容要求命题特点备考指南ATP在能量代谢中的作用B 考查内容:ATP的结构和功能 考查形式:多以选择题的形式直接考查或结合光合

作用和细胞呼吸的过程考

查(1)结合ATP的分子结构简式,理解ATP的分子组成、结构特点和作为细胞中的能量“通货”的原因(2)列表比较ATP的合成与水解的区别和联系(3)结合光合作用和细胞呼吸的过程,理解ATP的产生和利用途径考纲导学

考点一ATP的分子结构和生理功能一、概念ATP的中文名称是①

,其中的A代表②

,T代表3,P代表磷酸基团,它是一种不稳定的高能化合物。二、生理功能ATP是生物体生命活动的③

物质。教材研读腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷)腺嘌呤核苷(腺苷)直接能源三、ATP的化学组成和分子结构考点二ATP和ADP的相互转化一、转化过程ATPADP+Pi+能量1.在有关酶的催化作用下,ATP分子中①

的那个高能磷酸

键很容易水解,于是,远离腺苷(A)的那个磷酸基团就脱离开来,形成②

,同时,释放出③

,ATP就转化成ADP。2.在有关酶的催化作用下,ADP可以接受④

,同时与一个⑤

结合,重新形成ATP。二、转化意义1.构成细胞内部稳定的⑥

。细胞中ATP和ADP的相互转化,既为生命活动⑦

提供了能量,又避免⑧

的能量白白流失掉。2.ATP在细胞内的含量虽然⑨

,但在细胞内的转化是⑩

的。远离腺苷(A)游离的Pi(磷酸)大量的能量能量游离的Pi(磷酸)供能环境及时一时用不尽很少很快三、合成ATP所需的能量来源对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,ADP转化成ATP时所需的能量,均来自细胞进行

时有机物分解所释放的能量;对于绿色植物来说,除了依赖

所释放的能量外,还可以来自叶绿体内进行

时利用的

能。考点三生物体内ATP的利用一、细胞内的化学反应有的是吸能反应,有的是放能反应。吸能反应一般与①

相联系,由②

提供能量;放能反应一般与③

相联系,释放的能量储存在④

中。即能量通过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⑤

。呼吸作用呼吸作用光合作用光ATP水解的反应ATP水解ATP的合成ATP能量“通货”二、几乎所有生物生命活动的直接能源物质是⑥

,而主要能源物质是⑦

,最终能量来源是⑧

。三、决定ATP可为生命活动直接提供能量的两个因素1.ATP在结构上的特点是在酶的作用下,远离⑨

的高能磷酸键水解放能。2.ATP在生物体内的含量和转化特点是⑩

。1.酒精发酵过程中有ATP生成。 ()2.ATP可为物质跨膜运输提供能量。 ()3.ATP中高能磷酸键水解可释放能量。 ()4.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成。 ()5.(2014江苏单科,2B)每个ADP分子中含有两个高能磷酸键。 ()ATP

糖类光能腺苷(A)ATP含量很少,但转化很快✕√√√✕6.(2014江苏单科,14C)淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖不需要ATP提供能

量。 ()7.线粒体合成的ATP,可在细胞核中发挥作用。 ()8.机体在运动时消耗ATP,睡眠时则不消耗ATP。 ()9.能够直接给细胞生命活动提供能量的是ATP。 ()10.在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中,不会发生ATP的合成与分解。

()11.物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP。 ()12.主动运输过程中需要载体蛋白协助和ATP提供能量。 ()13.叶绿体和线粒体都有ATP合成酶,都能发生氧化还原反应。 ()14.细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体。 ()15.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。 ()✕√√√✕✕√√✕✕突破一ATP的分子结构

1.ATP的结构简析(1)组成元素:C、H、O、N、P。考点突破(2)中文名称:腺嘌呤核苷三磷酸,简称三磷酸腺苷。(3)各字母代表的含义:A——腺嘌呤核苷(腺嘌呤+核糖);P——磷酸基团;~

——高能磷酸键。(4)结构简图(5)结构简式A-P~P~P,其中A代表腺嘌呤核苷(腺苷),由核糖和腺嘌呤结合而成;P代表磷

酸基团;“~”代表高能磷酸键;“-”代表普通磷酸键。(远离腺嘌呤核苷A的那个

高能磷酸键容易断裂,也容易形成)。

知能拓展

①ATP脱去一个磷酸基团形成二磷酸腺苷(ADP)。②ATP脱去两个磷酸基团形成一磷酸腺苷(AMP),AMP是组成RNA的基本

单位之一,也叫做腺嘌呤核糖核苷酸。2.细胞内产生与消耗ATP的生理过程转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质产生ATP:细胞呼吸第一阶段消耗ATP:一些需能反应叶绿体产生ATP:光反应消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录,蛋白质合成等线粒体产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP:自身DNA复制、转录,蛋白质合成等核糖体消耗ATP:蛋白质的合成细胞核消耗ATP:DNA复制、转录等3.ATP产生量与O2供给量之间的关系模型分析(1)生物细胞可通过无氧呼吸分解有机物,产生少量的ATP,因此在O2供给量为零的情况下,ATP产生量仍然有一定数值。(2)随O2供给量增多,有氧呼吸明显加强,ATP产生量随之增加;但当O2供给

量达到一定值后,ATP产生量不再增加,此时的限制因素可能是酶、有机

物、ADP、磷酸等。(3)当横坐标表示细胞呼吸强度时,ATP产生量曲线应从原点开始。4.不同化合物中“A”的含义下列化合物的圆圈中所代表的含义:考向结合DNA、RNA、核苷酸等结构,考查ATP的组成与结构1.(2015江苏扬州中学高三质量检测,2,2分)下列关于人体细胞内ATP的叙

述,正确的是

(

)A.ATP中的“A”代表腺嘌呤B.一个ATP分子中含有三个高能磷酸键C.ATP在人体细胞中普遍存在,含量不多D.ATP可由ADP在不依赖其他物质的条件下直接形成

答案

CATP中的“A”代表腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,故A错误;一个ATP分子中含有两个高能磷酸键,故B错误;ATP是细胞生命活动的直接

能源物质,在人体细胞中普遍存在,但含量不多,故C正确;ATP的合成需要

ADP、Pi、能量和酶等条件,故D错误。2.在下列四种化合物的化学组成中,“○”中所对应的含义最接近的是

(

)

A.①和②B.①和④C.③和④D.②和③

答案

B

①是ATP,圆圈中是腺嘌呤核糖核苷酸(包括1分子腺嘌呤、1分子核糖和1分子磷酸基团);②是核糖核苷酸,所以圆圈中是腺嘌呤;③是一段DNA双链,所以圆圈中是腺嘌呤脱氧核

糖核苷酸;④是一段RNA单链,所以圆圈中是腺嘌呤核糖核苷酸,所以①和

④中圆圈内对应的含义最接近,B正确。突破二ATP和ADP的相互转化

1.ATP的形成途径2.ATP与ADP的相互转化3.ATP合成与ATP水解的比较由表可以看出,ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量来源、能

量去路和反应场所等方面不尽相同,因此ATP和ADP的相互转化并不是可

逆反应,但物质可重复利用。

ATP的合成ATP的水解反应式ADP+Pi+能量 ATPATP ADP+Pi+能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能(光合作用),化学能(细胞呼吸)储存在高能磷酸键中的能量能量去路储存于形成的高能磷酸键中用于各项生命活动反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位

知能拓展

(1)ATP是细胞内能量转换的“中转站”,ATP是细胞代谢所需能量的直接来源。(2)ATP在能源物质供能过程中处于核心地位,其他能源物质只有转化为

ATP才能为生命活动供能。在生命活动中,ATP中的能量可转化为不同形

式的能量,如光能、动能、电能等。(3)植物光反应产生的ATP全部用于暗反应,并将其内活跃的化学能转变为

稳定的化学能贮存在有机物中,而线粒体及细胞质基质形成的ATP都来自

于有机物的氧化分解,故自然界中叶绿体形成的ATP多于线粒体及细胞质

基质形成的ATP。(4)病毒等少数种类的生物不具有独立代谢能力,在其增殖过程中消耗的

ATP来自于宿主细胞。

易混辨析

(1)ATP转化为ADP也需要消耗水ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”,这一过程需酶的催化,同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。(2)ATP≠能量ATP是一种高能磷酸化合物,是与能量有关的一种物质,不能将两者等同起来。(3)误认为细胞中含有大量ATP生命活动需要消耗大量能量,但细胞中ATP含量很少,但转化十分迅速,从而使细胞中的ATP总是处于一种动态平衡。由于ADP、Pi等可重复利用,只要提供能量(光能或化学能),生物体就可不断合成ATP,满足生物体的需

要。考向结合细胞代谢,考查ATP与ADP的相互转化1.(2015江苏淮安第五次模拟,5,2分)下图是生物体内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可以用于葡萄糖的氧化分解

答案

B蛋白质水解为氨基酸的过程需消耗ATP,故A错误;合成ATP所需能量1可以来自光合作用和细胞呼吸释放的能量,包括丙酮酸的氧化

分解释放的能量,故B正确;能量2是ATP中高能磷酸键分解释放的能量,可

用于耗能的生命活动,叶绿体中H2O的光解能量来源于光能,故C错误;葡萄

糖的氧化分解产生ATP,故D错误。2.如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列有关说法不正

确的是

(

)A.图甲中的A代表腺苷,b、c为高能磷酸键B.图乙中进行①