2019屆江蘇專版高考生物一輪復習第三單元光合作用和細胞呼吸第10課時ATP講義

江蘇版生物第10課時ATP考綱內容要求命題特點備考指南ATP在能量代謝中的作用B?考查內容:ATP的結構和功能?考查形式:多以選擇題的形式直接考查或結合光合

作用和細胞呼吸的過程考

查(1)結合ATP的分子結構簡式,理解ATP的分子組成、結構特點和作為細胞中的能量“通貨”的原因(2)列表比較ATP的合成與水解的區(qū)別和聯(lián)系(3)結合光合作用和細胞呼吸的過程,理解ATP的產生和利用途徑考綱導學

考點一ATP的分子結構和生理功能一、概念ATP的中文名稱是①

,其中的A代表②

,T代表3,P代表磷酸基團,它是一種不穩(wěn)定的高能化合物。二、生理功能ATP是生物體生命活動的③

物質。教材研讀腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷)腺嘌呤核苷(腺苷)直接能源三、ATP的化學組成和分子結構考點二ATP和ADP的相互轉化一、轉化過程ATPADP+Pi+能量1.在有關酶的催化作用下,ATP分子中①

的那個高能磷酸

鍵很容易水解,于是,遠離腺苷(A)的那個磷酸基團就脫離開來,形成②

,同時,釋放出③

,ATP就轉化成ADP。2.在有關酶的催化作用下,ADP可以接受④

,同時與一個⑤

結合,重新形成ATP。二、轉化意義1.構成細胞內部穩(wěn)定的⑥

。細胞中ATP和ADP的相互轉化,既為生命活動⑦

提供了能量,又避免⑧

的能量白白流失掉。2.ATP在細胞內的含量雖然⑨

,但在細胞內的轉化是⑩

的。遠離腺苷(A)游離的Pi(磷酸)大量的能量能量游離的Pi(磷酸)供能環(huán)境及時一時用不盡很少很快三、合成ATP所需的能量來源對于動物、人、真菌和大多數細菌來說,ADP轉化成ATP時所需的能量,均來自細胞進行

時有機物分解所釋放的能量;對于綠色植物來說,除了依賴

所釋放的能量外,還可以來自葉綠體內進行

時利用的

能?？键c三生物體內ATP的利用一、細胞內的化學反應有的是吸能反應,有的是放能反應。吸能反應一般與①

相聯(lián)系,由②

提供能量;放能反應一般與③

相聯(lián)系,釋放的能量儲存在④

中。即能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通。因此,可以形象地把ATP比喻成細胞內流通的⑤

。呼吸作用呼吸作用光合作用光ATP水解的反應ATP水解ATP的合成ATP能量“通貨”二、幾乎所有生物生命活動的直接能源物質是⑥

,而主要能源物質是⑦

,最終能量來源是⑧

。三、決定ATP可為生命活動直接提供能量的兩個因素1.ATP在結構上的特點是在酶的作用下,遠離⑨

的高能磷酸鍵水解放能。2.ATP在生物體內的含量和轉化特點是⑩

。1.酒精發(fā)酵過程中有ATP生成。?()2.ATP可為物質跨膜運輸提供能量。?()3.ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量。?()4.ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸組成。?()5.(2014江蘇單科,2B)每個ADP分子中含有兩個高能磷酸鍵。?()ATP

糖類光能腺苷(A)ATP含量很少,但轉化很快?√√√?6.(2014江蘇單科,14C)淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖不需要ATP提供能

量。?()7.線粒體合成的ATP,可在細胞核中發(fā)揮作用。?()8.機體在運動時消耗ATP,睡眠時則不消耗ATP。?()9.能夠直接給細胞生命活動提供能量的是ATP。?()10.在誘導離體菊花莖段形成幼苗的過程中,不會發(fā)生ATP的合成與分解。

()11.物質通過協(xié)助擴散進出細胞時需要消耗ATP。?()12.主動運輸過程中需要載體蛋白協(xié)助和ATP提供能量。?()13.葉綠體和線粒體都有ATP合成酶,都能發(fā)生氧化還原反應。?()14.細胞質中消耗的ATP均來源于線粒體和葉綠體。?()15.人在饑餓時,細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態(tài)平衡。?()?√√√??√√??突破一ATP的分子結構

1.ATP的結構簡析(1)組成元素:C、H、O、N、P?？键c突破(2)中文名稱:腺嘌呤核苷三磷酸,簡稱三磷酸腺苷。(3)各字母代表的含義:A——腺嘌呤核苷(腺嘌呤+核糖);P——磷酸基團;~

——高能磷酸鍵。(4)結構簡圖(5)結構簡式A-P~P~P,其中A代表腺嘌呤核苷(腺苷),由核糖和腺嘌呤結合而成;P代表磷

酸基團;“~”代表高能磷酸鍵;“-”代表普通磷酸鍵。(遠離腺嘌呤核苷A的那個

高能磷酸鍵容易斷裂,也容易形成)。

知能拓展

①ATP脫去一個磷酸基團形成二磷酸腺苷(ADP)。②ATP脫去兩個磷酸基團形成一磷酸腺苷(AMP),AMP是組成RNA的基本

單位之一,也叫做腺嘌呤核糖核苷酸。2.細胞內產生與消耗ATP的生理過程轉化場所常見的生理過程細胞膜消耗ATP:主動運輸、胞吞、胞吐細胞質基質產生ATP:細胞呼吸第一階段消耗ATP:一些需能反應葉綠體產生ATP:光反應消耗ATP:暗反應和自身DNA復制、轉錄,蛋白質合成等線粒體產生ATP:有氧呼吸第二、三階段消耗ATP:自身DNA復制、轉錄,蛋白質合成等核糖體消耗ATP:蛋白質的合成細胞核消耗ATP:DNA復制、轉錄等3.ATP產生量與O2供給量之間的關系模型分析(1)生物細胞可通過無氧呼吸分解有機物,產生少量的ATP,因此在O2供給量為零的情況下,ATP產生量仍然有一定數值。(2)隨O2供給量增多,有氧呼吸明顯加強,ATP產生量隨之增加;但當O2供給

量達到一定值后,ATP產生量不再增加,此時的限制因素可能是酶、有機

物、ADP、磷酸等。(3)當橫坐標表示細胞呼吸強度時,ATP產生量曲線應從原點開始。4.不同化合物中“A”的含義下列化合物的圓圈中所代表的含義:考向結合DNA、RNA、核苷酸等結構,考查ATP的組成與結構1.(2015江蘇揚州中學高三質量檢測,2,2分)下列關于人體細胞內ATP的敘

述,正確的是

(

)A.ATP中的“A”代表腺嘌呤B.一個ATP分子中含有三個高能磷酸鍵C.ATP在人體細胞中普遍存在,含量不多D.ATP可由ADP在不依賴其他物質的條件下直接形成

答案

CATP中的“A”代表腺苷,由腺嘌呤和核糖組成,故A錯誤;一個ATP分子中含有兩個高能磷酸鍵,故B錯誤;ATP是細胞生命活動的直接

能源物質,在人體細胞中普遍存在,但含量不多,故C正確;ATP的合成需要

ADP、Pi、能量和酶等條件,故D錯誤。2.在下列四種化合物的化學組成中,“○”中所對應的含義最接近的是

(

)

A.①和②B.①和④C.③和④D.②和③

答案

B

①是ATP,圓圈中是腺嘌呤核糖核苷酸(包括1分子腺嘌呤、1分子核糖和1分子磷酸基團);②是核糖核苷酸,所以圓圈中是腺嘌呤;③是一段DNA雙鏈,所以圓圈中是腺嘌呤脫氧核

糖核苷酸;④是一段RNA單鏈,所以圓圈中是腺嘌呤核糖核苷酸,所以①和

④中圓圈內對應的含義最接近,B正確。突破二ATP和ADP的相互轉化

1.ATP的形成途徑2.ATP與ADP的相互轉化3.ATP合成與ATP水解的比較由表可以看出,ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量來源、能

量去路和反應場所等方面不盡相同,因此ATP和ADP的相互轉化并不是可

逆反應,但物質可重復利用。

ATP的合成ATP的水解反應式ADP+Pi+能量?ATPATP?ADP+Pi+能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來源光能(光合作用),化學能(細胞呼吸)儲存在高能磷酸鍵中的能量能量去路儲存于形成的高能磷酸鍵中用于各項生命活動反應場所細胞質基質、線粒體、葉綠體生物體的需能部位

知能拓展

(1)ATP是細胞內能量轉換的“中轉站”,ATP是細胞代謝所需能量的直接來源。(2)ATP在能源物質供能過程中處于核心地位,其他能源物質只有轉化為

ATP才能為生命活動供能。在生命活動中,ATP中的能量可轉化為不同形

式的能量,如光能、動能、電能等。(3)植物光反應產生的ATP全部用于暗反應,并將其內活躍的化學能轉變?yōu)?/p>

穩(wěn)定的化學能貯存在有機物中,而線粒體及細胞質基質形成的ATP都來自

于有機物的氧化分解,故自然界中葉綠體形成的ATP多于線粒體及細胞質

基質形成的ATP。(4)病毒等少數種類的生物不具有獨立代謝能力,在其增殖過程中消耗的

ATP來自于宿主細胞。

易混辨析

(1)ATP轉化為ADP也需要消耗水ATP轉化為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。凡是大分子有機物(如蛋白質、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。(2)ATP≠能量ATP是一種高能磷酸化合物,是與能量有關的一種物質,不能將兩者等同起來。(3)誤認為細胞中含有大量ATP生命活動需要消耗大量能量,但細胞中ATP含量很少,但轉化十分迅速,從而使細胞中的ATP總是處于一種動態(tài)平衡。由于ADP、Pi等可重復利用,只要提供能量(光能或化學能),生物體就可不斷合成ATP,滿足生物體的需

要。考向結合細胞代謝,考查ATP與ADP的相互轉化1.(2015江蘇淮安第五次模擬,5,2分)下圖是生物體內ATP合成與分解示意

圖,下列敘述正確的是

(

)

A.能量1可以來自蛋白質水解為氨基酸的過程B.能量1可以來自丙酮酸的氧化分解C.能量2可以用于葉綠體中H2O的光解D.能量2可以用于葡萄糖的氧化分解

答案

B蛋白質水解為氨基酸的過程需消耗ATP,故A錯誤;合成ATP所需能量1可以來自光合作用和細胞呼吸釋放的能量,包括丙酮酸的氧化

分解釋放的能量,故B正確;能量2是ATP中高能磷酸鍵分解釋放的能量,可

用于耗能的生命活動,葉綠體中H2O的光解能量來源于光能,故C錯誤;葡萄

糖的氧化分解產生ATP,故D錯誤。2.如圖為ATP的結構和ATP與ADP相互轉化的關系式。下列有關說法不正

確的是

(

)A.圖甲中的A代表腺苷,b、c為高能磷酸鍵B.圖乙中進行①