高中生物一輪復習：細胞的能量“貨幣”ATP

第2節(jié)細胞的能量“貨幣”ATP高中生物一輪復習：第5章細胞的能量供應(yīng)和利用內(nèi)容標準要求核心素養(yǎng)對接學業(yè)質(zhì)量水平1.簡述ATP的化學組成和特點。2.簡述ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化。3.解釋ATP在能量代謝中的作用。1.生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀：認同ATP的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。水平一2.科學思維——分析與綜合：ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化；理解ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。水平二ATP分子的結(jié)構(gòu)及特點研讀教材·梳理探究———————————————知識梳理———————————————1.ATP的分子結(jié)構(gòu)磷酸基團核糖2.ATP的名稱與簡式A—P~P~P結(jié)構(gòu)組成：可以用“1、1、2、3”來總結(jié)，1個腺苷通過1個普通磷酸鍵和2個特殊的化學鍵與3個磷酸基團結(jié)合而成三磷酸腺苷腺苷磷酸基團特殊的化學鍵[典例1]

下列關(guān)于ATP的敘述中，錯誤的是(

)A.ATP分子中含有三個特殊化學鍵B.正常細胞中ATP與ADP的比值在一定范圍內(nèi)變化C.ATP分子水解掉兩個磷酸基團后變成腺嘌呤核糖核苷酸D.ATP中的“A”與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A”表示的不是同一種物質(zhì)解析ATP分子是由一個腺苷和三個磷酸基團構(gòu)成的，它含有一個普通磷酸鍵和兩個特殊化學鍵，水解掉兩個磷酸基團后變成腺嘌呤核糖核苷酸，A錯誤，C正確；細胞中ATP的含量不多，但能不斷地合成和水解，從而保證細胞中穩(wěn)定的供能環(huán)境，B正確；ATP分子中的“A”代表腺苷，而DNA、RNA中的堿基“A”表示腺嘌呤，D正確。答案A聯(lián)想質(zhì)疑★ATP的分子結(jié)構(gòu)1.ATP中含有的能量是什么能？主要儲存在哪些部位？提示：化學能；特殊的化學鍵。2.20個腺苷和60個磷酸最多可以組成多少個ATP？這些ATP分子中所含的特殊的化學鍵有多少個？提示：20；40。ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化及利用———————————————知識梳理———————————————一、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化1.ATP與ADP轉(zhuǎn)化的實質(zhì)：ATP中能量的儲存與釋放主要通過末端磷酸基團的結(jié)合和脫離來實現(xiàn)。2.轉(zhuǎn)化的過程(1)ATP水解產(chǎn)物：__________________和無機磷酸(Pi)，同時釋放出________。二磷酸腺苷(ADP)(2)轉(zhuǎn)化的反應(yīng)式：_________________________。(3)細胞內(nèi)ATP含量與轉(zhuǎn)化特點含量________但轉(zhuǎn)化迅速，細胞內(nèi)ATP含量總處于___________的狀態(tài)，從而保證了能量的__________。能量很少動態(tài)平衡持續(xù)供應(yīng)(4)合成ATP所需能量的來源：所有活細胞均可通過細胞呼吸釋放的能量合成ATP①人、動物、真菌、大多數(shù)細菌：來自細胞進行__________時有機物分解所釋放的能量。②綠色植物：除來自__________所釋放的能量，還可以來自________。呼吸作用呼吸作用光能二、ATP的生理功能1.細胞中絕大多數(shù)消耗能量的生命活動是由_________直接供能。2.功能舉例ATP———————————————素養(yǎng)提升———————————————生命觀念——ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化與利用如圖為ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化示意圖，請回答下列問題：(1)圖中的酶1和酶2相同嗎？提示不相同。酶1催化ATP的合成，是一種合成反應(yīng)，屬于合成酶；酶2催化ATP的水解，是一種水解反應(yīng)，屬于水解酶。(2)ATP發(fā)生水解和合成反應(yīng)時能量的變化是否相同？

提示不相同。能量的變化是：ATP發(fā)生水解時釋放能量，合成ATP時儲存能量。(3)ATP是細胞的能量“通貨”，為什么還說細胞的主要能源物質(zhì)是糖類？它們有何內(nèi)在聯(lián)系？提示糖類是主要的能源物質(zhì)，但糖類氧化分解時所釋放的能量需轉(zhuǎn)移到ATP中，方可被用于各種耗能反應(yīng)，事實上，細胞中ATP形成時所需能量正是源于多種生化反應(yīng)所釋放的能量。(4)生物體的各種生命活動都需要能量，因此生物體內(nèi)儲存著很多的ATP，這種說法是否正確？為什么？

提示不正確。生物體活細胞中ATP和ADP在不停地相互轉(zhuǎn)化，這既可避免一時用不盡的能量白白流失掉，又保證了及時供應(yīng)生命活動所需的能量，因此生物體內(nèi)并沒有儲存較多的ATP。[典例2]

如圖表示ATP與ADP之間的轉(zhuǎn)化圖，下列分析錯誤的是(

)A.A為ATP，B為ADP

B.能量1和能量2來源不同C.酶1和酶2是同一種酶 D.C1和C2是同一種物質(zhì)解析在水解酶的作用下，ATP遠離腺苷A的那個磷酸基團脫離形成磷酸，同時儲存的能量釋放出來，ATP轉(zhuǎn)化成ADP;在另一種酶的催化作用下，ADP可以吸收能量，與磷酸結(jié)合形成ATP。分析圖示可知，A為ATP，B為ADP，C1、C2都為磷酸。答案

C【一題多變】(1)從兩個相鄰磷酸基團之間特殊化學鍵的穩(wěn)定性方面分析，為什么ATP與ADP間能迅速地相互轉(zhuǎn)化？提示因為末端磷酸基團穩(wěn)定性較低，當ATP在ATP酶的作用下水解時，脫離下來的磷酸基團使能量與其他分子結(jié)合，從而使之發(fā)生變化，容易合成也容易水解。(2)如果圖中的變化發(fā)生于人體的骨骼肌，能量2來自哪里？能量1又用于哪些過程？提示能量2來自呼吸作用，能量1用于骨骼肌的收縮及其他一些吸能反應(yīng)。聯(lián)想質(zhì)疑★在劇烈運動時，每小時約要消耗30kgATP，但ATP在細胞內(nèi)含量很少，轉(zhuǎn)化速度很快！