2024届高三生物一轮复习课件细胞的能量“货币”ATP(共24张PPT)VIP

第第页2024届高三生物一轮复习课件细胞的能量“货币”ATP(共24张PPT)(共24张PPT)

2.3基因工程的应用

第三单元细胞的能量供应和利用

细胞的能量“货币”ATP

课标要求

解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。

ATP的结构

ATP的结构

核糖

磷酸基团

腺嘌呤

腺苷（A）

ATP（腺苷三磷酸）

ADP（腺苷二磷酸）

AMP（腺苷一磷酸）

结构简式：

ATP的结构

腺苷

磷酸基团

特殊的化学键

普通的磷酸键

A—P～P～P

＋

H2O

酶

H

＋

OH

＋

30.54kJ/mol

ATP

水

ADP

磷酸

能量

高能磷酸化合物

ATP的结构

小结：ATP结构

元素组成：

C、H、O、N、P

化学组成：

1分子腺苷和3分子磷酸基团

结构简式：

A—P～P～P

结构示意图：

腺苷

RNA(AMP)

ADP

ATP

(一个_____、两个___________、三个__________)

腺苷

特殊化学键

磷酸基团

特殊化学键

ATP的结构

结构“A”的名称“A”的分子组成

①

②

③

④—

比较以下四种结构中“A”的含义

①ATP

②DNA

③RNA

④核苷酸

腺苷

腺嘌呤脱氧核苷酸

腺嘌呤核糖核苷酸

腺嘌呤

腺嘌呤和核糖

1分子腺嘌呤、1分子脱氧核糖和1分子磷酸

1分子腺嘌呤、1分子核糖和1分子磷酸

ATP的结构

1.写出图中标出的“A”的含义：

①；②；③；④。

拓展提升科学思维

腺苷

腺嘌呤

腺嘌呤脱氧核苷酸

腺嘌呤核糖核苷酸

2.向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液，肌肉不收缩；向同一条肌肉上滴ATP溶液，肌肉很快就能发生收缩。请你解释这种现象的原因？

提示生物体的能源物质有糖类、脂肪和蛋白质。糖类是主要的能源物质，然而各种能源物质释放的能量在用于生命活动之前都要转移到ATP中，由ATP直接供应生命活动的需要。由此说明葡萄糖虽然是能源物质，但是不能被肌肉直接利用。

拓展提升科学思维

1.将标记的32P注入活细胞内，随后迅速分离细胞内的ATP，测定其放射性，下图代表ATP的结构。下列叙述错误的是

A.①代表ATP中的“A”，ATP脱去④⑤成为腺嘌呤核糖核苷酸

B.④和⑤之间化学键的形成过程总是与放能反应相关联

C.ATP中磷酸基团⑤很快就会被

32P标记，但是ATP的含量基本

不变

D.细胞癌变后ATP末端磷酸基团

被取代的速率加快

A

突破强化关键能力

2.(2023·江苏高邮高三模拟)下列与ATP和酶有关的叙述，正确的是

A.酶与ATP的合成都需要模板

B.酶的合成不需要ATP提供能量

C.ATP与绝大多数酶的组成元素相同

D.能合成酶的细胞一定能产生ATP

D

ATP与ADP可以相互转化及ATP的利用

ATP与ADP可以互相转化

ATP

ADP

能量

能量

水解

合成

ATP与ADP互相转化示意图

光合作用

呼吸作用

ATP与ADP可以互相转化

ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物——ADP（腺苷二磷酸的英文名称缩写），脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子，就成为游离的磷酸（以Pi表示）。

ATP

ADP

能量

能量

水解

合成

在有关酶的作用下，ADP可以接受能量，同时与Pi结合，重新形成ATP。

ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。

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，这体现了生物界的统一性。

归纳夯实必备知识

1.ATP与ADP可以相互转化

(1)ATP的水解：需要水解酶的参与。

(2)ATP的合成：需要ATP合成酶的参与。

细胞质基质、线粒体、叶绿体

细胞质基质、线粒体

有机物中的化学能

2.ATP的功能

哪些生命活动需要消耗ATP？

实例1：ATP水解释放能量的去向

以肌肉收缩为例

如大脑思考、电鳐发电和物质的主动运输都需要消耗ATP。

化学能

机械能

实例2：ATP水解产生的物质去向

以主动运输为例

2.ATP的功能

a.参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化_________________。当膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。

b.在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的____________脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着___________，这就是_________________。

c.载体蛋白磷酸化导致其_________发生变化，使Ca2＋的结合位点转向膜外侧，将Ca2＋释放到膜外。

ATP水解的酶

末端磷酸基团

能量的转移

载体蛋白的磷酸化

空间结构

ATP为主动运输提供能量的过程

2.ATP的功能

①机制：ATP水解释放的__________使蛋白质等分子__________，这些分子被磷酸化后，__________发生变化，_________也被改变，因而可以参与各种化学反应。

磷酸基团

磷酸化

空间结构

活性

②ATP是细胞内的一种________________，是细胞生命活动所需能量的________。

高能磷酸化合物

直接来源

③ATP是细胞内流通的能量“货币”：吸能反应一般与ATP_____的反应相联系，由ATP水解提供能量。放能反应一般与ATP的______相联系。

水解

合成

2.ATP的功能

转化场所常见的生理过程

细胞膜

细胞质基质

叶绿体

线粒体

核糖体

细胞核

细胞内产生与消耗ATP的常见生理过程

消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐

产生ATP：细胞呼吸第一阶段

产生ATP：光反应

消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等

产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段

消耗ATP：自身DNA复制、转录、翻译等

消耗ATP：蛋白质的合成

消耗ATP：DNA复制、转录等

2.ATP的功能

氰化钾是阻止人体内新的ATP合成的毒药，人中毒后在3到6分钟就会死亡。一个正常人体内ATP和ADP总量很少，基本保持一定，约2～6mg，但一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg。

(1)以上资料说明了ATP有什么特点？

拓展提升科学思维

ATP的特点是在生物体内含量少，转化快，且对体内稳定的供能有重要意义。

(2)氰化钾主要作用于什么细胞器？

线粒体。

(3)ATP与ADP的相互转化是不是可逆反应？请分析原因。

不是。从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量的来源等方面来看是不可逆的。

3.如图是生物界中能量“货币”

ATP的循环示意图。下列相关

叙述正确的是

A.图中的M指的是腺苷，N指

的是核糖

B.暗反应中ATP用于固定CO2和还原C3

C.ATP的“充电”需要酶的催化，而“放能”不需要

D.食物为ATP“充电”指的是有机物经过氧化分解，释放能量并生成ATP

D

突破