高三生物一輪復習：第10講 ATP課件

高中生物學2025屆一輪復習課例第二單元

細胞的結(jié)構(gòu)、功能和物質(zhì)運輸

第09講ATP1.與能量有關(guān)的物質(zhì)細胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程（?？键c）能源物質(zhì)：主要能源物質(zhì)：儲能物質(zhì)：主要儲能物質(zhì)：直接能源物質(zhì)：最終（根本）能源物質(zhì)：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、ATP糖類脂肪、淀粉（植物細胞）、糖原（動物細胞）脂肪ATP（腺苷三磷酸）太陽能ATP的結(jié)構(gòu)考點一

考點一

ATP的結(jié)構(gòu)知識點一、ATP的結(jié)構(gòu)

O-COCCHHOHOHCCOPOPOPO-OO-OO-ONCNCCCNCNNHHHHHHHH腺嘌呤核糖三個磷酸基團腺苷(A)ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷一磷酸）1.ATP的中文名稱：腺苷三磷酸（ATP)2.ATP的組成元素：C、H、O、N、P3.ATP的結(jié)構(gòu)簡式：A-P～P～P4.A、T、P、～的含義：A表示：腺苷T表示：三P表示：磷酸基團～表示：特殊的化學鍵

考點一

ATP的結(jié)構(gòu)知識點一、ATP的結(jié)構(gòu)

O-COCCHHOHOHCCOPOPOPO-OO-OO-ONCNCCCNCNNHHHHHHHH腺嘌呤核糖腺苷(A)ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷一磷酸）特殊的化學鍵（不穩(wěn)定）5.ATP為什么不穩(wěn)定：～代表特殊的化學鍵，兩個相鄰磷酸都帶負電相互排斥等原因，使得這種化學鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團有一種離開ATP與其他分子結(jié)合的趨勢，具有較高的轉(zhuǎn)移勢能。當ATP在酶的作用下水解時，脫離下來的末端磷酸基團

挾能量與其他分子結(jié)合，從而使后者發(fā)生變化。2種：①挾能量與其他分子結(jié)合，使后者發(fā)生變化；②成為游離的磷酸基團（Pi），在適當情況下與ADP結(jié)合重新形成ATP。6.ATP水解脫離下來的磷酸基團有幾種去路？

考點一

ATP的結(jié)構(gòu)知識點一、ATP的結(jié)構(gòu)

O-COCCHHOHOHCCOPOPOPO-OO-OO-ONCNCCCNCNNHHHHHHHH腺嘌呤核糖腺苷(A)ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷一磷酸）特殊的化學鍵（不穩(wěn)定）ATP水解的過程就是釋放能量的過程。1molATP水解釋放的能量高達30.54kJ，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。7.為什么說ATP是一種高能磷酸化合物8.梳理ATP與DNA、RNA、核苷酸的聯(lián)系OOHOHCH2A核糖腺嘌呤腺苷AMP:腺嘌呤核糖核苷酸普通磷酸鍵RNA基本單位之一(腺嘌呤核糖核苷酸)

～ADP:二磷酸腺苷～ATP：三磷酸腺苷特殊化學鍵PαPγPβ分析:ATP分別去掉3、2、1個磷酸基團分別是什么物質(zhì)？【拓展延伸】NTP與dNTP注意：NTP與dNTP均是高能磷酸化合物，可用作RNA或DNA的合成原料，合成過程中會脫去兩個磷酸基團，并釋放出大量的能量。在PCR反應中既可以提供能量，又能為反應提供原料，所以PCR不需要加入ATP。知識點一、ATP的結(jié)構(gòu)

知識點一、ATP的結(jié)構(gòu)

腺苷腺苷腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤ATP與DNA、RNA、核苷酸的聯(lián)系：以下圈出來的部分表示什么？1.ATP是一種高能磷酸化合物，但ATP≠高能磷酸化合物。2.ATP并不是細胞內(nèi)唯一的高能化合物，高能化合物在生物體內(nèi)有很多種，如存在于各種生物體細胞內(nèi)的UTP、GTP、CTP及動物體內(nèi)的磷酸肌酸。(一P86)知識點一、ATP的結(jié)構(gòu)

1.ATP與RNA的關(guān)系？ATP是RNA的基本單位的衍生物，AMP＋2個磷酸基團1.下列與ATP和酶有關(guān)的敘述，正確的是（

）

A.酶與ATP的合成都需要模板B.酶的合成不需要ATP提供能量C.ATP與絕大多數(shù)酶的組成元素相同D.能合成酶的細胞一定能產(chǎn)生ATPATP的合成不需要模板ATP是直接能源物質(zhì)，用于各項生命活動，包括酶的合成ATP的元素組成是C、H、O、N、P，而絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，元素組成是C、H、O、N等能合成酶的細胞都能合成ATP，能合成ATP的細胞不一定能合成酶D1、一個人在劇烈運動狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP分解釋放能量，供運動所需。一個成年人在安靜的狀態(tài)下，24h內(nèi)竟有48kg的ATP被水解。資料：思考：ATP是怎樣來解決這一矛盾的？ATP在細胞內(nèi)是否大量存在？2、研究表明：人體中ATP和ADP的總量只有大約2~6mg，劇烈運動時只能維持3s。考點4ATP的結(jié)構(gòu)和功能ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用考點二A-P~P~P(ATP)A-P~P(ADP)能量2ATP

酶2

酶1PiADP+Pi+能量酶1酶2能量1PiATP水解酶ATP合成酶①酶1和酶2相同嗎？②能量1和能量2相同嗎？③ATP－ADP的相互轉(zhuǎn)化是可逆反應嗎？光合作用呼吸作用放能反應用于各項生命活動吸能反應考點4ATP的結(jié)構(gòu)和功能1.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化項目ATP的合成ATP的水解反應式ADP＋Pi＋能量ATP

所需酶反應場所生物體的需能部位能量來源

(光合作用)、

(細胞呼吸)儲存在

中的能量能量去路儲存于形成的

中用于各項生命活動聯(lián)系酶1酶2ATP合成酶ATP水解酶ATPADP＋Pi＋能量光能化學能特殊化學鍵特殊化學鍵不是可逆反應，物質(zhì)可逆，但所需的酶、場所、能量的來源是不同的細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體考點4ATP的結(jié)構(gòu)和功能1.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化1.對正常細胞來說，ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化,

。2.

細胞中ATP含量

，而生命活動卻不停的消耗ATP，使ATP迅速

。細胞中ATP的含量之所以保持相對穩(wěn)定，在于

。3.ATP與ADP的轉(zhuǎn)化機制，在所有細胞中都是一樣的，體現(xiàn)了

。時刻不停的發(fā)生并處于動態(tài)平衡ATP與ADP快速相互轉(zhuǎn)化很低減少生物界的統(tǒng)一性ATP合成酶水解酶ADP+Pi+能量考點4ATP的結(jié)構(gòu)和功能4.原核生物(藍藻、光合細菌)光合作用也可以合成ATP，細胞呼吸也能合成ATP。2.將標記的32P注入活細胞內(nèi)，隨后迅速分離細胞內(nèi)的ATP，測定其放射性，下圖代表ATP的結(jié)構(gòu)。下列敘述錯誤的是（

）A.①代表ATP中的“A”，ATP脫去④⑤成為腺嘌呤核糖核苷酸B.④和⑤之間化學鍵的形成過程總是與放能反應相關(guān)聯(lián)C.ATP中磷酸基團⑤很快就會被32P標記，但是ATP的含量基本不變D.細胞癌變后ATP末端磷酸基團被取代的速率加快①代表腺嘌呤，而ATP中的“A”代表腺苷，腺苷是由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成的ATP中遠離腺苷的化學鍵容易斷裂和生成，但是ATP的含量基本不變，故磷酸基團⑤很快就會被32P標記細胞癌變后細胞代謝增強，ATP和ADP的轉(zhuǎn)化加快A放能反應吸能反應葡萄糖等物質(zhì)的氧化分解主動運輸肌肉收縮大腦思考螢火蟲發(fā)光物質(zhì)合成細胞內(nèi)的化學反應3.細胞內(nèi)的吸能反應和放能反應：(1)吸能反應總是與____________相聯(lián)系，由ATP水解提供能量；放能反應總是與____________相聯(lián)系，釋放的能量貯存在ATP中。ATP的水解ATP的合成ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)關(guān)于ATP的易錯點ATP轉(zhuǎn)化為ADP也需要消耗水

ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應”，這一過程需酶的催化，同時也需要消耗水。蛋白質(zhì)、淀粉、糖原等的水解都需要消耗水。ATP≠能量

ATP是一種高能磷酸化合物，與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不能將兩者等同起來。誤認為細胞中含有大量ATP

ATP在細胞內(nèi)不能大量儲存，但是ATP與ADP的轉(zhuǎn)化速率很快，以滿足生命活動的需要。1.如圖是生物界中能量“貨幣”ATP的循環(huán)示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是()

A.圖中的M指的是腺苷，N指的是核糖B.暗反應中ATP用于固定CO2和還原C3C.ATP的“充電”需要酶的催化，而“放能”不需要D.食物為ATP“充電”指的是有機物經(jīng)過氧化分解，釋放能量并生成ATPM指的是腺嘌呤、N為核糖如果ATP來自光反應，則這部分ATP只能用于暗反應中還原C3，固定CO2不需要消耗能量ATP的合成和分解均需要酶的催化食物中穩(wěn)定的化學能轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學能，需通過呼吸作用來完成D2.如圖為細胞中ATP及其相關(guān)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化示意圖(M表示酶，Q表示能量，甲、乙表示化合物)，下列敘述正確的是()

A．吸能反應伴隨著甲的形成，能量由Q2提供

B．兩分子葡萄糖合成一分子麥芽糖的過程中，物質(zhì)甲的量減少

C．物質(zhì)乙由腺嘌呤和核糖組成，是構(gòu)成RNA的基本單位之一

D．Q1可以來源于光能，Q2不能轉(zhuǎn)化為光能，M1和M2不是同一種酶吸能反應伴隨著ATP的水解反應，即伴隨著甲的形成，能量由Q2提供兩分子葡萄糖合成一分子麥芽糖的過程需要消耗能量，因此物質(zhì)甲的量增多物質(zhì)乙由腺嘌呤、核糖和磷酸組成，是構(gòu)成RNA的基本單位之一Q1可以來源于光能，Q2能轉(zhuǎn)化為光能，M1和M2不是同一種酶A3．dATP是脫氧腺苷三磷酸的英文名稱縮寫，其結(jié)構(gòu)式可簡寫成dA—P～P～P(該結(jié)構(gòu)式中的dA表示脫氧腺苷)。下列分析正確的是(

)

A．與ATP相比，dATP分子結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是含氮堿基不同

B．在DNA復制過程中，dATP可直接參與DNA子鏈的合成C．若dATP中的特殊化學鍵水解，也可為某些吸能反應供能

D．細胞內(nèi)生成dATP時有能量的儲存，常與吸能反應相聯(lián)系與ATP相比，dATP分子結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別是所含的五碳糖種類不同，前者含的是核糖，后者含的是脫氧核糖dATP含有三個磷酸基團，不能直接作為合成DNA的原料，若dATP脫去兩分子磷酸，剩余部分就是腺嘌呤脫氧核苷酸，可以直接參與DNA的復制與合成ATP類似，細胞內(nèi)合成dATP時需要儲存能量，因此合成dATP的反應常與放能反應相聯(lián)系C知識點二、細胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程（?？键c）

3.轉(zhuǎn)化場所常見的生理過程細胞膜細胞質(zhì)基質(zhì)葉綠體線粒體核糖體細胞核消耗ATP：主動運輸、胞吞、胞吐產(chǎn)生ATP：細胞呼吸第一階段產(chǎn)生ATP：光反應消耗ATP：暗反應和自身DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段消耗ATP：自身DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成消耗ATP：DNA復制、轉(zhuǎn)錄等注意:不是所有的生理活動都要消耗ATP,高中階段所學的知識中有三種生理活動不消耗ATP:被動運輸、暗反應中CO2固定、水解反應。末端參與Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白是一種能_________

_________。當膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應位點結(jié)合時，其酶活性就被激活在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的______磷酸基團脫離下來與載體蛋白結(jié)合，這一過程伴隨著__________，這就是載體蛋白的________。載體蛋白磷酸化導致其

_________發(fā)生變化，使Ca2+的結(jié)合位點轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+釋放到膜外。催化ATP水解的酶末端能量的轉(zhuǎn)移磷酸化空間結(jié)構(gòu)載體蛋白載體蛋白載體蛋白知識點三、ATP的供能機制

ATP為主動運輸供能示意圖下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.圖中載體蛋白既具有物質(zhì)運輸功能，又具有催化功能B.載體蛋白磷酸化過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移和活性改變C.Ca2＋與載體蛋白結(jié)合后，最終導致載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化D.加入ATP合成抑制劑會提高Ca2＋跨膜運輸?shù)乃俾瘦d體蛋白載體蛋白載體蛋白D知識點三、ATP的供能機制

知識點四、構(gòu)建ATP產(chǎn)生量與O2供給量曲線模型

無氧呼吸有氧呼吸酶ATP、磷酸無氧呼吸OO2供給量ATP產(chǎn)生量ABC甲ATP產(chǎn)生量OO2供給量乙1.（2022·浙江卷）下列關(guān)于腺苷三磷酸分子的敘述，正確的是（

）

A．由1個脫氧核糖、1個腺嘌呤和3個磷酸基團組成B．分子中與磷酸基團相連接的化學鍵稱為高能磷酸鍵C．在水解酶的作用下不斷地合成和水解D．是細胞中吸能反應和放能反應的紐帶核糖ATP分子的結(jié)構(gòu)式可以簡寫成A-P~P~P，磷酸基團與磷酸基團相連接的化學鍵是一種特殊的化學鍵ATP在水解酶的作用下水解，在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP吸能反應一般與ATP的分解相聯(lián)系，放能反應一般與ATP的合成相聯(lián)系，故吸能反應和放能反應之間的紐帶就是ATPD2.ATP在生物體的生命活動中發(fā)揮著重要作用，下列有關(guān)ATP的敘述不正確的有幾項(

)①人體成熟的紅細胞、蛙的紅細胞、雞的紅細胞中均能合成ATP

②若細胞內(nèi)Na＋濃度偏高，為維持Na＋濃度的穩(wěn)定，細胞消耗ATP的量增加③ATP中的“A”與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A”不是同一物質(zhì)④ATP是細胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動的直接供能物質(zhì)⑤質(zhì)壁分離和復原實驗過程中不消耗ATP⑥ATP中的能量可以來源于光能、化學能，也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學能⑦原核細胞合成ATP時能量只能來自細胞呼吸釋放的化學能

A.0項

B.1項

C.2項

D.3項原核細胞合成ATP時能量可來自細胞呼吸釋放的化學能，也可來自光合作用，例如藍藻，⑦錯誤。B1.（2024·全國·高考真題）ATP可為代謝提供能量，也參與RNA的合成，ATP結(jié)構(gòu)如圖所示，圖中～表示高能磷酸鍵，下列敘述錯誤的是（

）A．ATP轉(zhuǎn)化為ADP可為離子的主動運輸提供能量

B．用α位32P標記的ATP可以合成帶有32P的RNAC．β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵不能在細胞核中斷裂

D．光合作用可將光能轉(zhuǎn)化為化學能儲存于β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵ATP為直接能源物質(zhì)，γ位磷酸基團脫離ATP形成ADP的過程釋放能量，可為離子主動運輸提供能量ATP分子水解兩個高能磷酸鍵后，得到RNA的基本單位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，故用α位32P標記的ATP可以合成帶有32P的RNAATP可在細胞核中發(fā)揮作用，如為rRNA合成提供能量，故β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵能在細胞核中斷裂光合作用光反應，可將光能轉(zhuǎn)化活躍的化學能儲存于ATP的高能磷酸鍵中，故光合作用可將光能轉(zhuǎn)化為化學能儲存于β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵

高考真題演練2.（2023·天津卷）衣原體缺乏細胞呼吸所需的酶，則其需要從宿主細胞體內(nèi)攝取的物質(zhì)是（

）A．葡萄糖 B．糖原 C．淀粉 D．ATP細胞生命活動所需的能量主要是由細胞呼吸提供的，衣原體缺乏細胞呼吸所需的酶，不能進行細胞呼吸，缺乏能量，ATP是直接的能源物質(zhì)，因此衣原體需要從宿主細胞體內(nèi)攝取的物質(zhì)是ATP熒光樹課本P89熒光素+能量+O2

氧化熒光素熒光素酶（發(fā)出熒光）ATP功能結(jié)構(gòu)與