2027届高三生物学一轮复习课件+第9课时+细胞的能量“货币”ATP

细胞的能量“货币”ATP第2课时第3单元

细胞的能量供应和利用>>>2027届高三生物学一轮复习必修12.(2022浙江1月,2分)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述,正确的是 (

)A.由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成B.分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键C.在水解酶的作用下不断地合成和水解D.是细胞中吸能反应和放能反应的纽带（2025河北，2分）ATP是一种能为生命活动供能的化合物,下列过程不消耗ATP的是()A.肌肉的收缩

B.光合作用的暗反应C.Ca2+载体蛋白的磷酸化

D.水的光解D

D

ATP的中文名称腺苷三磷酸腺苷三磷酸ATP的结构简式A-P~P~PtriphosphateATPATPadenosineAA表示：___________P表示：___________~表示：___________腺苷磷酸基团特殊化学键01ATP的结构腺嘌呤核糖αβγ特殊化学键特殊化学键磷酯键腺苷腺苷一磷酸(AMP)腺苷二磷酸(ADP)腺苷三磷酸(ATP)01ATP的结构H1`HOHHOHHCH25`OPOOHHOO腺嘌呤H1`HOHHOHHCH25`OPOOHOO腺嘌呤POHOOPOHHOO腺苷三磷酸(ATP)2PiPOHOHHOO腺嘌呤核糖核苷酸H1`HHHOHHCH25`OPOOHHOO腺嘌呤H1`HHHOHHCH25`OPOOHOO腺嘌呤POHOOPOHHOO脱氧腺苷三磷酸(dATP)2PiPOHOHHOO腺嘌呤脱氧核苷酸ATP是一种高能磷酸化合物两个相邻磷酸基团都带负电荷而相互排斥特殊化学键不稳定导致末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势导致具有较高的转移势能导致脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。1molATP水解释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。①________________________②______________③_______________④________________________⑤________________________⑥_______________________腺苷（腺嘌呤+核糖）腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸食物中的能量或太阳能用于细胞生活和化学合成的能量02ATP的功能1、ATP与ADP的相互转化细胞内存在类似的装置，在某种膜的两侧构建H+浓度梯度（电化学势能），利用H+浓度梯度的电化学势能推动膜上的ATP合酶构象发生改变，从而生成ATP。2、ATP的合成ATP合成酶氧化磷酸化合成ATP光合磷酸化合成ATP1.（2026·浙江·高考真题）细胞有氧呼吸第三阶段中，NADH中的H+和e-结合O2生成H2O并伴随ATP的合成，如图所示。当O2缺乏时，此过程中ATP的合成减少，其原因是（）A．合成ATP的酶催化能力降低B．膜两侧H+浓度梯度增大C．第三阶段中电子的传递受阻D．释放的能量更多以热能形式散失C02ATP的功能ATP合成酶由球形头部和基部组成包括：“转子”（rotor）：γ与ε亚基组成“定子”（stator）：a亚基、b亚基及F1的δ亚基共同组成主要存在于线粒体内膜、类囊体膜、细菌的质膜上2.(2025黑吉辽蒙,10,2分)黑暗条件下,叶绿体内膜的载体蛋白NTT顺浓度梯度运输ATP、ADP和Pi的过程示意图如图。其他条件均适宜,下列叙述正确的是()A.ATP、ADP和Pi通过NTT时,无需与NTT结合B.NTT转运ATP、ADP和Pi的方式为主动运输C.图中进入叶绿体基质的ATP均由线粒体产生D.光照充足,NTT运出ADP的数量会减少甚至停止02ATP的功能D

有氧呼吸第一、二阶段产生的少量ATP就是通过底物水平磷酸化实现的底物水平磷酸化合成ATP第一阶段第二阶段用于大脑思考（电能）用于肌肉收缩（机械能）用于细胞内各种吸能反应（化学能）用于生物放电（电能）用于生物发光（光能）用于主动运输（势能）ATP水解释放的能量用于：细胞的各项生命活动3、ATP的利用载体

+ATP载体-P+ADP由于载体被磷酸化，空间结构改变，实现物质的逆浓度转运。载体-P载体+Pi由于载体去磷酸化，空间结构恢复。H2OATP使载体蛋白磷酸化参与主动运输3、ATP的利用ATP参与肌肉收缩3、ATP的利用ATP用于细胞内的吸能反应（化学能）葡萄糖+果糖

蔗糖ATPADP+Pi

酶

合成生物大分子3、ATP的利用ATP用于细胞内物质运输（动能）3、ATP的利用1.（2024·广西·高考真题）科研工作者以烟草悬浮细胞为材料，研究不同质量浓度的聚乙二醇（PEG）对细胞膜通透性的影响，结果如图所示。下列说法错误的是（）A．高浓度PEG使细胞活力显著下降B．随着PEG浓度增加，eATP和iATP总量持续增加C．iATP相对水平越高，说明细胞膜的通透性越小D．在PEG胁迫下，eATP相对水平与iATP相对水平呈负相关02ATP的功能B类囊体薄膜细胞中需能的部位生物膜上细胞呼吸光合作用暗反应、DNA复制、基因表达等DNA复制、基因表达等某些物质合成、蛋白质降解等DNA复制、转录等主动运输、膜泡形成等ATP合成的场所ATP消耗的场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜叶绿体基质线粒体基质细胞质基质细胞核中底物水平磷酸化底物水平磷酸化氧化磷酸化光合磷酸化教材梳理—ATP的合成、消耗场所Pi能量Pi能量水解合成放能反应吸能反应许多放能反应和ATP的合成相联系许多吸能反应和ATP的水解相联系细胞呼吸（葡萄糖氧化分解）生物大分子的合成ATP和ADP相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。ATP和ADP相互转化的能量供应机制普遍存在，体现了生物界的统一性。20世纪50年代，研究者发现ATP在神经系统的信息传递中可以作为一种兴奋性的神经递质发挥作用，并且在内脏、中枢及外周神经系统等多个部位的细胞质膜上发现了ATP受体，可见ATP还是一种能在细胞间传递信息的信号分子。ATP还是信号分子目前，ATP作为药物，主要利用的是其信号分子的作用。ATP注射液是一种用于心功能不全、脑出血后遗症等疾病的辅助治疗药物萤火虫发光的研究历程切取萤火虫的尾部尾部提取液发出短暂荧光恢复发光现象添加新的煮沸过的萤火虫尾部提取物充分研磨萤火虫发光是一种萤光物质在某种酶催化下的氧化过程。将这种萤光物质和酶分别命名为萤光素和萤光素酶。推断：荧光素O2氧化荧光素(发光)+萤光素酶提取液中的荧光素耗尽，添加新的提取物中含有荧光素，可使提取液重新发光。煮沸使蛋白质变性失活，能够排除蛋白质的干扰，证明荧光素的化学本质不是蛋白质。提取出含有萤光素的粗提物提取出含有萤光素酶的粗提物混合没有萤光产生加入少量ATP立即产生了明亮的萤光加入等量葡糖糖仍然没有萤光产生推断ATP是萤火虫发光的直接能源物质。荧光素O2氧化荧光素(发光)+萤光素酶ATP萤火虫发光的研究历程含有萤光素和萤光素酶的5mL总反应体系中（pH为8.0），分别加入0.06μmol/L和0.1μmol/L的ATP，并连续记录不同发光时间萤光总量，实验结果如下图所示。02550751001251501020加入ATP的量/μg荧光持续时间(min)051015202510203040506070发光时间/min荧光总量相对值加0.1μmol/L的ATP加0.06μmol/L的ATP萤火虫发光的研究历程1.（2024·天津·高考真题）蓝细菌所处水生环境随时会发生光线强弱变化。蓝细菌通过调控图1中关键酶XPK的活性以适应这种变化。(1)图1所示循环过程为蓝细菌光合作用的暗反应，反应场所为______。(2)光暗循环条件下，将蓝细菌的野生型和xpk基因敲除株（Δxpk）分别用含NaH14CO3的培养基培养，测定其碳固定率和胞内ATP浓度，结果如图2。在第10-11分钟，野生型菌XPK被激活，将暗反应的中间产物6-磷酸果糖等转化为其它物质，导致暗反应快速终止。推测ATP是XPK的______（激活剂/抑制剂）。在同一时期，Δxpk