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1、第2节 细胞的能量“通货”ATP,第5章 细胞的能量供应和利用,学习目标 1.说出ATP的结构。 2.阐述ATP与ADP之间的相互转化。 3.举例说明ATP在细胞代谢中的作用。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,一、ATP的结构与功能,1.ATP的名称与简式,三磷酸腺苷,APPP,高能磷酸键,腺苷,磷酸基团,2.特点 (1)高能量：ATP水解释放的能量多达 kJ/mol，是细胞内的一种_。 (2)不稳定：ATP分子中 的那个高能磷酸键很容易水解，释放能量。 (3)ATP在细胞内含量 ，但转化是十分迅速的。 3.ATP的功能 是细胞生命活动的 物质。,30.54,高能,磷酸化合物,远离A,
2、很少,直接能源,(1)ATP是一种物质，不是能量，能量储存在ATP中。 (2)ATP的结构特点可总结为“一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团”。(3)ATP脱去一个磷酸基团成为ADP，再脱去一个磷酸基团就成为RNA的基本单位之一腺嘌呤核糖核苷酸。,例1 (2017辽宁期末)下列有关ATP的叙述，错误的是 A.ATP的元素组成是C、H、O、N、P B.ATP断裂了所有高能磷酸键后可作为合成RNA的基本单位之一 C.ATP中的“A”是指腺嘌呤 D.ATP的高能磷酸键中储存着大量的能量,解析 ATP的中文名称是三磷酸腺苷，结构式可简写为APPP，A代表腺苷，代表高能磷酸键，高能磷酸键中储存着大量的
3、能量； ATP断裂了所有高能磷酸键后是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一。,答案,解析,例2 ATP分子在细胞内能释放能量、储存能量，从结构上看(以腺苷为基点)，其原因是 腺苷很容易吸收和释放能量 第三个高能磷酸键极容易断裂和形成 第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离，第二个高能磷酸键断裂，使ATP转化为ADP ADP可以迅速与磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使ADP转化为ATP A. B. C. D.,答案,解析,解析 从ATP的分子结构简式可知，ATP分子中含有2个高能磷酸键。 当在酶作用下水解时，远离腺苷A的那个高能磷酸键(第二个高能磷酸键)断裂，形成ADP和Pi(磷酸)
4、，并将储存的能量释放出来； 当细胞内ATP含量过少时，ADP在另一种酶的作用下，接受能量，与一个磷酸结合，从而转化成ATP，此时接受的那部分能量则储存在远离腺苷(A)的那个高能磷酸键中，该键在一定条件下很容易断裂或重新形成，从而保证了细胞能量的持续供应。,二、ATP和ADP的相互转化及ATP的利用,1.ATP与ADP的相互转化,水解,吸收,合成,释放,细胞呼吸,光合作用,动态平衡,ATP和ADP相互转化时，反应所需要的酶、能量的来源和去路、反应的场所不同，因此二者的转化不是可逆的，从两者相互转化的反应式来看，“物质是可逆的，但能量不可逆”。,2.ATP的利用 (1)利用ATP的实例,主动运输,
5、吸能,(2)ATP是细胞内流通的能量“通货” 化学反应中的能量变化与ATP的关系能量通过 在吸能反应和放能反应之间流通。,ATP分子,(1)ATP是生物体进行生命活动的直接能源物质，储存在ATP中的化学能可以转化为光能、电能、机械能、化学能等。 (2)常见的消耗能量的生理过程：主动运输、蛋白质合成、胞吞、胞吐、细胞分裂等。 (3)常见的不消耗能量的生理过程：自由扩散、协助扩散、气体交换、渗透作用、蒸腾作用等。,A.ATP与ADP是同一种物质的两种形态 B.过程和过程发生的场所是一样的 C.细胞内ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应 D.ADP、ATP的相互转化，使细胞内的ATP
6、含量处于动态平衡之中,解析 ATP、ADP是两种不同的物质；过程发生在细胞内需能部位，而过程发生在线粒体、叶绿体、细胞质基质等部位。 ATP含量很少但在细胞内转化迅速。,答案,解析,例4 ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是 A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用 B.物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP C.细胞中由氨基酸合成新的肽链需要ATP提供能量 D.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于细胞呼吸,答案,解析,解析 细胞核无法进行细胞呼吸，其需要的ATP主要由线粒体提供，A项正确； 协助扩散需要载体蛋白的参与，但不消耗能量，B项错误； 蛋白质
7、的合成需要ATP提供能量，C项正确； 植物根细胞吸收矿质元素离子的方式是主动运输，其消耗的能量来自细胞呼吸产生的ATP，D项正确。,学习小结,APPP,达标检测,1.下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。 (1)ATP含有3个高能磷酸键，但是只有一个高能磷酸键会发生断裂( ) (2)ATP中的A不代表腺嘌呤，当再脱去两个磷酸基团后，形成的物质为RNA的基本单位之一( ) (3)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡( ) (4)ATP在细胞内含量并不高，活细胞都能产生ATP，也都会消耗ATP( ) (5)酶的合成需要ATP供能，此ATP来自于光合作用和细胞呼吸( ) (6)AT
8、P水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应( ),1,2,3,4,5,答案,2.下图表示与ATP相关的部分结构示意图，下列分析中正确的是,1,2,3,4,5,答案,解析,A.a表示ADP，与ATP相比少了一个磷酸基团 B.b表示腺嘌呤核苷，是ATP中“A”代表的含义 C.c表示腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位 D.d表示ATP，是生物体的直接供能物质,解析 a是由核糖和腺嘌呤组成的腺苷，要比ATP少了三个磷酸基团，A项错误； b表示的是RNA的基本单位之一腺嘌呤核糖核苷酸，而ATP中“A”的含义是腺苷，B项错误； c表示ATP失去一个磷酸基团的产物ADP，而非RNA的基本单位，C项错误；
9、 d表示ATP，是生物体的直接供能物质，D项正确。,1,2,3,4,5,3.在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端“P”已带上放射性标记，该现象不能说明 A.ATP中远离“A”的“P”容易脱离 B.部分32P标记的ATP是重新合成的 C.ATP是细胞内的直接能源物质 D.该过程中ATP既有合成又有水解,1,2,3,4,5,答案,解析,解析 短时间内ATP的末端“P”被标记，说明远离“A”的“P”容易脱离与重新合成； ATP含量变化不大，但有新的ATP生成，所以ATP既有水解也有合成； 题干中的实验未涉及ATP的利用，所以不能
10、说明ATP是直接能源物质。,4.动物体细胞内ATP水解所释放的能量不可能用于 A.物质的吸收 B.物质的合成 C.有机物的氧化分解 D.肌肉收缩,1,2,3,4,5,答案,解析,解析 有机物的氧化分解释放能量。,1,2,3,4,5,5.如图所示ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图，据图完成下列问题： (1)1分子ATP中含有_个高能磷酸键。,(2)图中的a、b分别代表_、_。,答案,2,解析,解析 ATP的结构简式为APPP，故1分子ATP中含有2个高能磷酸键。,细胞呼吸,光合作用,解析 合成ATP时，绿色植物需要的能量来自于光合作用和细胞呼吸，动物和人需要的能量则来自于进行细胞呼吸时
11、有机物的氧化分解。,1,2,3,4,5,(3)c指_。,(4)在动物肌细胞中，进行反应时，能量来自_。,答案,生命活动,解析,解析 ATP水解释放的能量用于细胞的各项生命活动。,储存在ATP中的高能磷酸键中的化学能,解析 反应为ATP的水解反应，释放的能 量来自于储存在ATP中的高能磷酸键中的化学能。,(5)反应进行时所需要的酶一样吗？为什么？_ _。,不一样，因为和是两个不同的反应，而酶具有专一性,解析 由于酶具有专一性，不同的反应，所需酶的种类也不同。,1,2,3,4,5,(6)进行反应时能量用于_，进行反应时能量用于_，由此可见能量是_，物质是_。,答案,解析,合成ATP,解析 反应为ATP的合成反应，其能量储存在ATP中。 反应为ATP的水解反应，释放的能量用于生物体的各项生命活动。 在ATP与ADP的相互转化中，物质是可逆的，但能量是不可逆的。,各项生命活动,不可逆的,可逆的,
