高三生物一輪復(fù)習(xí)課件細(xì)胞的能量“貨幣”ATP

基因工程的應(yīng)用

第三單元

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

細(xì)胞的能量“貨幣”ATP課標(biāo)要求解釋ATP是驅(qū)動細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)。ATP的結(jié)構(gòu)ATP的結(jié)構(gòu)核糖磷酸基團(tuán)腺嘌呤腺苷（A）ATP（腺苷三磷酸）ADP（腺苷二磷酸）AMP（腺苷一磷酸）結(jié)構(gòu)簡式：ATP的結(jié)構(gòu)腺苷磷酸基團(tuán)特殊的化學(xué)鍵普通的磷酸鍵A—P～P～P＋H2O酶H＋OH＋30.54kJ/molATP水ADP磷酸能量高能磷酸化合物ATP的結(jié)構(gòu)小結(jié)：ATP結(jié)構(gòu)元素組成：C、H、O、N、P化學(xué)組成：1分子腺苷和3分子磷酸基團(tuán)結(jié)構(gòu)簡式：A—P～P～P

結(jié)構(gòu)示意圖：腺苷RNA(AMP)ADPATP(一個_____、兩個___________、三個__________)腺苷特殊化學(xué)鍵磷酸基團(tuán)特殊化學(xué)鍵ATP的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)“A”的名稱“A”的分子組成①②③④—比較以下四種結(jié)構(gòu)中“A”的含義①ATP②DNA③RNA④核苷酸腺苷腺嘌呤脫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分子脫氧核糖和1分子磷酸1分子腺嘌呤、1分子核糖和1分子磷酸ATP的結(jié)構(gòu)1.寫出圖中標(biāo)出的“A”的含義：①

；②

；③

；④

。拓展

提升科學(xué)思維腺苷腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸2.向剛剛失去收縮功能的離體肌肉上滴葡萄糖溶液，肌肉不收縮；向同一條肌肉上滴ATP溶液，肌肉很快就能發(fā)生收縮。請你解釋這種現(xiàn)象的原因？提示生物體的能源物質(zhì)有糖類、脂肪和蛋白質(zhì)。糖類是主要的能源物質(zhì)，然而各種能源物質(zhì)釋放的能量在用于生命活動之前都要轉(zhuǎn)移到ATP中，由ATP直接供應(yīng)生命活動的需要。由此說明葡萄糖雖然是能源物質(zhì)，但是不能被肌肉直接利用。拓展

提升科學(xué)思維1.將標(biāo)記的32P注入活細(xì)胞內(nèi)，隨后迅速分離細(xì)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(xué)鍵的形成過程總是與放能反應(yīng)相關(guān)聯(lián)中磷酸基團(tuán)⑤很快就會被

32P標(biāo)記，但是ATP的含量基本

不變D.細(xì)胞癌變后ATP末端磷酸基團(tuán)

被取代的速率加快A突破

強(qiáng)化關(guān)鍵能力2.(2023·江蘇高郵高三模擬)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提供能量與絕大多數(shù)酶的組成元素相同D.能合成酶的細(xì)胞一定能產(chǎn)生ATPDATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化ATPADP能量能量水解合成ATP與ADP互相轉(zhuǎn)化示意圖光合作用呼吸作用ATP與ADP可以互相轉(zhuǎn)化ATP水解后轉(zhuǎn)化為比ATP穩(wěn)定的化合物——ADP（腺苷二磷酸的英文名稱縮寫），脫離下來的磷酸基團(tuán)如果未轉(zhuǎn)移給其他分子，就成為游離的磷酸（以Pi表示）。ATPADP能量能量水解合成在有關(guān)酶的作用下，ADP可以接受能量，同時與Pi結(jié)合，重新形成ATP。ATP與ADP的這種相互轉(zhuǎn)化，是時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中的。ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，在所有生物的細(xì)胞內(nèi)都是一樣的，這體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。歸納

夯實(shí)必備知識1.ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化(1)ATP的水解：需要水解酶的參與。(2)ATP的合成：需要ATP合成酶的參與。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體有機(jī)物中的化學(xué)能的功能哪些生命活動需要消耗ATP？實(shí)例1：ATP水解釋放能量的去向以肌肉收縮為例如大腦思考、電鰩發(fā)電和物質(zhì)的主動運(yùn)輸都需要消耗ATP?；瘜W(xué)能機(jī)械能實(shí)例2：ATP水解產(chǎn)生的物質(zhì)去向以主動運(yùn)輸為例的功能a.參與Ca2＋主動運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化_________________。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2＋與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時，其酶活性就被激活了。b.在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的____________脫離下來與載體蛋白結(jié)合，這一過程伴隨著___________，這就是_________________。c.載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其_________發(fā)生變化，使Ca2＋的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2＋釋放到膜外。ATP水解的酶末端磷酸基團(tuán)能量的轉(zhuǎn)移載體蛋白的磷酸化空間結(jié)構(gòu)ATP為主動運(yùn)輸提供能量的過程的功能①機(jī)制：ATP水解釋放的__________使蛋白質(zhì)等分子__________，這些分子被磷酸化后，__________發(fā)生變化，_________也被改變，因而可以參與各種化學(xué)反應(yīng)。磷酸基團(tuán)磷酸化空間結(jié)構(gòu)活性②ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種________________，是細(xì)胞生命活動所需能量的________。高能磷酸化合物直接來源③ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”：吸能反應(yīng)一般與ATP_____的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。放能反應(yīng)一般與ATP的______相聯(lián)系。水解合成的功能轉(zhuǎn)化場所常見的生理過程細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)葉綠體線粒體核糖體細(xì)胞核細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的常見生理過程消耗ATP：主動運(yùn)輸、胞吞、胞吐產(chǎn)生ATP：細(xì)胞呼吸第一階段產(chǎn)生ATP：光反應(yīng)消耗ATP：暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)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(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成消耗ATP：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等的功能氰化鉀是阻止人體內(nèi)新的ATP合成的毒藥，人中毒后在3到6分鐘就會死亡。一個正常人體內(nèi)ATP和ADP總量很少，基本保持一定，約2～6mg，但一個成人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP為48kg。(1)以上資料說明了ATP有什么特點(diǎn)？拓展

提升科學(xué)思維ATP的特點(diǎn)是在生物體內(nèi)含量少，轉(zhuǎn)化快，且對體內(nèi)穩(wěn)定的供能有重要意義。(2)氰化鉀主要作用于什么細(xì)胞器？線粒體。(3)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是不是可逆反應(yīng)？請分析原因。不是。從物質(zhì)方面來看是可逆的，從酶、進(jìn)行的場所、能量的來源等方面來看是不可逆的。3.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(yīng)中ATP用于固定CO2和還原C3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(jī)物經(jīng)過氧化分解，釋放能量并生成ATPD突破

強(qiáng)化關(guān)鍵能力4.根據(jù)所消耗能量的來源不同，主動運(yùn)輸