第1部分第5章第2节细胞的能量“通货”-ATP

第5章第2节理解教材新知把握热点考向应用创新演练考向一考向二知识点一知识点二随堂基础巩固课时跟踪训练4．细胞内ATP与ADP的相互转化是生物界的共性。5．动物、人、真菌等合成ATP的途径是呼吸作用。6．绿色植物合成ATP的途径是光合作用和呼吸作用。7．ATP是生命活动的直接能源物质。[自读教材·夯基础]三磷酸腺苷腺苷磷酸基团高能磷酸键

2．结构特点[判断正误]

(1)ATP是高能磷酸化合物，只含有一个高能磷酸键。 (×)

(2)ATP的结构是不稳定的，在有关酶作用下，远离A的高能磷酸键容易水解，释放出大量能量。(√)3．功能直接给细胞的生命活动

。提供能量1．结合ATP的结构简式，分析30个腺苷和60个磷酸最多能组成多少个ATP?提示：20个。

2．一分子ATP彻底水解后会得到一分子腺嘌呤、一分子核糖和3分子磷酸。据此分析ATP与腺嘌呤核糖核苷酸有何关系？提示：ATP去掉2个磷酸基团后的剩余部分即为腺嘌呤核糖核苷酸。[跟随名师·解疑难]1．ATP的元素组成与结构2．ATP与核苷酸的关系

3．ATP的结构与功能的相互关系

(1)ATP的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP中远离腺苷的高能磷酸键容易水解和形成，可保证ATP数量的相对稳定和能量的持续供应。

(2)ATP在供能中处于核心地位，许多能源物质中的能量需转移到ATP中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。

[特别提醒]

①DNA和RNA的组成中的A表示腺嘌呤这种碱基，而在ATP中A代表的是腺苷，即核糖与腺嘌呤的组合体。

②ATP结构简式中的“－”是普通的化学键，所含能量较少，“～”表示的是高能磷酸键，水解时释放的能量较多。[自读教材·夯基础]光合作用呼吸作用呼吸作用3．ATP的利用[填空]①细胞的

；②生物发电、发光；③肌肉收缩；④大脑思考；⑤细胞内的各种

。主动运输吸能反应1．ATP在细胞内的含量是很少的，如成年人细胞内ADP和ATP的总量仅为2～10mg，而一个正常成年人在静止状态下24h将有40kg的ATP发生转化。为满足能量需要，分析生物体是如何解决这一矛盾的？提示：ATP与ADP在细胞内的相互转化是十分迅速的，且物质可以重复利用，因此，能满足生命活动对能量的需要。2．ATP与ADP相互转化的过程是否是可逆反应？(从反应条件、能量来源和去向、反应进行的场所分析)提示：不是。ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体及叶绿体，能量来源是化学能或光能；ATP水解的场所是各种需能部位，能量来源于高能磷酸键。[跟随名师·解疑难](2)图示2：(3)ATP在生物体内含量很低，但是ATP与ADP在细胞内的转化十分迅速，从而使细胞内ATP的含量总是处于动态平衡中。2．ATP与ADP的相互转化分析反应式ATP→ADP＋Pi＋能量能量＋Pi＋ADP→ATP类型水解反应合成反应条件水解酶合成酶场所活细胞内多种场所细胞质基质、线粒体、叶绿体能量转化放能吸能能量来源高能磷酸键呼吸作用、光合作用能量去向用于各项生命活动储存于ATP中据此可知：ATP与ADP之间的转化并不是简单的可逆反应。[特别提醒]生物体内ATP“取之不尽，用之不竭”的原因在于ATP与ADP的迅速转化，且在转化过程中，物质是重复利用的，而不是生物体内ATP含量很高。[例1]

ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，下图是ATP的分子结构图，下列有关叙述错误的是(

)A．ATP分子的结构简式可表示为A－P～P～PB．组成ATP的化学元素是C、H、O、N、PC．图中虚线部分的名称是腺苷D．图中①处的化学键断裂，ATP转化为ADP[思路点拨][精讲精析]选项分析A项正确ATP的结构简式表示为A－P～P～PB项正确由图可知，ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素C项正确腺苷是由腺嘌呤和核糖连接而成的，图中虚线部分为腺苷D项错误ATP水解时，远离A的高能磷酸键易断裂，即②处的化学键断裂[答案]

D

A．①过程和②过程所需的酶都是一样的

B．①过程的能量供各项生命活动利用，②过程的能量来自糖类等有机物的氧化分解

C．①过程和②过程时刻发生，处于动态平衡之中

D．ATP中的能量可来源于光能、热能，也可以转化为光能、热能[思路点拨]

[精讲精析]

①过程为水解酶催化的水解反应，②过程为合成酶催化的合成反应；①过程释放的能量可供各项生命活动利用，②过程的能量来源于呼吸作用中糖类等有机物的氧化分解，在绿色植物中还可来源于光合作用吸收并转化的光能；生物体内ATP的水解与合成时刻发生，处于动态平衡之中；ATP中的活跃化学能可来源于光能，但不能来源于热能；ATP中的活跃化学能可以转变为光能、热能、机械能、电能等多种形式的能。

[答案]

C下列过程中能使细胞内ADP的含量增加的是(

)A．H2O进入根毛细胞B．肺泡中的O2进入血液C．肠道中甘油进入小肠绒毛上皮细胞D．胰岛细胞分泌胰岛素解析：ATP水解供能，会使ADP含量增加，选项A、B、C都不消耗ATP。胰岛细胞分泌胰岛素消耗能量。答案：D1．验证ATP是生命活动的直接能源物质。2．探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。

典例剖析在自然界中生物的发光现象普遍存在，请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。实验材料：萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干及实验所需其他材料。

(1)实验步骤：

①配制不同浓度的ATP溶液，置于小烧杯中，贴上标签；

②将__________________________分成若干等份，分别放入试管中，贴上标签；

③在每支试管中加入_____________________；

④观察发光现象并记录。(2)实验现象预测及结论：现象预测结论①发光现象随ATP浓度升高而增强①荧光强度与ATP浓度____________②发光现象随ATP浓度升高而__________②荧光强度与ATP浓度____________③__________________③荧光强度与ATP浓度无关

[解析]

为了探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系，首先应配制一系列不同浓度的ATP溶液，随后将等量的荧光器晒干后研制的粉末放入上述溶液中，观察不同浓度ATP溶液中粉末的发光情况。实验现象有3种可能：①随ATP浓度增大，发光现象增强，可说明荧光强度与ATP浓度成正比。

(3)实验讨论：

①最可能的实验结果是哪一个？____________。

②萤火虫发光是____________________能转变成____________________________________能的过程。

②随ATP浓度增大，发光现象减弱，可说明荧光强度与ATP浓度成反比。

③随ATP浓度增大，发光现象无变化，可说明荧光强度与ATP的浓度无关。实验最可能