高三一輪復(fù)習(xí)生物【高效備課精研+知識(shí)精講提升】 ATP和細(xì)胞呼吸（1）課件

第8講ATP和細(xì)胞呼吸（1）1．能夠說(shuō)出ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn)。2．能正確寫(xiě)出ATP的分子簡(jiǎn)式，并能指出其中的符號(hào)代表的意義。3．能夠說(shuō)明ATP在能量代謝中的作用。4.解釋ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)?？键c(diǎn)一ATP的結(jié)構(gòu)與功能考點(diǎn)二

ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化ATP的結(jié)構(gòu)與功能考點(diǎn)一1、ATP功能:是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)2、ATP是腺苷三磷酸的英文名稱(chēng)縮寫(xiě)，

是細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。(必修1P86)3、ATP的結(jié)構(gòu)(1)簡(jiǎn)式

：A—P～P～P

腺苷（核糖+腺嘌呤），3個(gè)磷酸基團(tuán)普通化學(xué)鍵2個(gè)特殊的化學(xué)鍵組成元素C、H、O、N、P化學(xué)組成1分子核糖+1分子腺嘌呤+3分子磷酸基團(tuán)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)遠(yuǎn)離腺苷的特殊的化學(xué)鍵易水解，釋放出能量，也可以接受能量而重新形成含量特點(diǎn)在細(xì)胞中含量少，ATP與ADP的轉(zhuǎn)化快核糖A腺嘌呤P腺嘌呤核糖核苷酸（RNA的基本單位之一）~P~P123腺苷（腺苷一磷酸，AMP）腺苷二磷酸，ADP腺苷三磷酸，ATP4.ATP、ADP與腺嘌呤核糖核苷酸的關(guān)系：A–P～P～PATGCTAGCUAGCAA腺苷腺嘌呤腺嘌呤腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸5.明辨不同化合物中“A”代表的含義6.ATP的功能和利用

：是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。(1)實(shí)驗(yàn)證據(jù)ATP的功能6.ATP的功能和利用

(2)細(xì)胞中ATP的含量很少，只是ATP與ADP的轉(zhuǎn)化非常迅速及時(shí)。無(wú)論是飽食還是饑餓，ATP與ADP相互轉(zhuǎn)換都處于動(dòng)態(tài)平衡之中。（教材P87）(3)植物細(xì)胞可以通過(guò)光合作用和細(xì)胞呼吸合成ATP，而動(dòng)物細(xì)胞只能通過(guò)細(xì)胞呼吸合成ATP。(1)細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由ATP直接提供能量的。ATP水解釋放的能量是如何用于上述各種生命活動(dòng)的呢？參與Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白，也是一種能催化ATP水解的酶。ATP水解釋放的磷酸基團(tuán)使蛋白質(zhì)等分子磷酸化。這些分子被磷酸化后，發(fā)生空間結(jié)構(gòu)變化，活性也被改變，因而可以參與各種化學(xué)反應(yīng)。參與Ca2+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2+與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí)，其酶活性就被激活了。ATP水解釋放的能量是如何用于上述各種生命活動(dòng)的呢？在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團(tuán)脫離下來(lái)與載體蛋白結(jié)合，這一過(guò)程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白的磷酸化。載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)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。(1)吸能反應(yīng)與ATP水解相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。（如蛋白質(zhì)的合成）(2)放能反應(yīng)與ATP合成相聯(lián)系，釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP中，為反應(yīng)直接供能。（如葡萄糖的氧化分解）。(3)能量通過(guò)ATP在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。7.細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)可分成吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)兩類(lèi)。吸能反應(yīng)放能反應(yīng)ATP水解ATP合成注意：ATP≠能量（ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不等同于能量。）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體葉綠體光能化學(xué)能特殊化學(xué)鍵ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化不可逆反應(yīng)

物質(zhì)是可逆的，酶不一樣，能量是不可逆的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體葉綠體光能化學(xué)能特殊化學(xué)鍵反應(yīng)式

ATP?ADP+Pi+能量

能量+Pi+ADP?ATP酶ATP水解酶ATP合成酶場(chǎng)所活細(xì)胞內(nèi)多種場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體能量來(lái)源高能磷酸鍵呼吸作用、光合作用能量去向用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于ATP中注意：吸能反應(yīng)：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應(yīng)，需要消耗能量，是吸能反應(yīng)。這一反應(yīng)所需要的能量是由ATP水解為ADP時(shí)釋放能量來(lái)提供的。放能反應(yīng)：如丙酮酸的氧化分解，能夠釋放能量，是放能反應(yīng)。這一反應(yīng)所釋放的能量除以熱能形式散失外，用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應(yīng)，儲(chǔ)存在ATP中。在儲(chǔ)存能量方面，ATP同葡萄糖相比具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：一是ATP分子中含有的化學(xué)能比較少，一分子ATP轉(zhuǎn)化為ADP時(shí)釋放的化學(xué)能大約只是一分子葡萄糖的1/94；二是ATP分子中所含的是活躍的化學(xué)能，而葡萄糖分子中所含的是穩(wěn)定的化學(xué)能。葡萄糖分子中穩(wěn)定的化學(xué)能只有轉(zhuǎn)化為ATP分子中活躍的化學(xué)能，才能被細(xì)胞利用。植物、動(dòng)物、細(xì)菌和真菌等生物的細(xì)胞內(nèi)都具有能量“通貨”──ATP，這可以從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明生物界具有統(tǒng)一性，也反映種類(lèi)繁多的生物有著共同的起源。

螢火蟲(chóng)尾部的發(fā)光細(xì)胞中含有熒光素和熒光素酶。熒光素接受ATP提供的能量后就被激活，在熒光素酶的催化作用下，熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化熒光素，并且發(fā)出熒光。熒光素能量激活的熒光素?zé)晒馑孛秆趸療晒馑責(zé)晒獍l(fā)出氧氣螢火蟲(chóng)發(fā)光的原理:太陽(yáng)能（最終的能量來(lái)源）多糖、脂肪等（貯備的能源物質(zhì)）葡萄糖（主要的能源物質(zhì)）

ATP（直接的能源物質(zhì)）磷酸肌酸（動(dòng)物輔助的能源物質(zhì)）肌糖原（肌肉中的能源物質(zhì)）轉(zhuǎn)化呼吸作用氧化分解光合作用光反應(yīng)ATP含量過(guò)高ATP含量過(guò)少各種能源物質(zhì)間的關(guān)系(科學(xué)思維)細(xì)胞內(nèi)常見(jiàn)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過(guò)程轉(zhuǎn)化場(chǎng)所常見(jiàn)的生理過(guò)程細(xì)胞膜消耗ATP：主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生ATP：細(xì)胞呼吸第一階段葉綠體產(chǎn)生ATP：光反應(yīng)消耗ATP：暗反應(yīng)和自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等線粒體產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段消耗ATP：自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等核糖體消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成細(xì)胞核消耗ATP：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等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(guò)程總是與放能反應(yīng)相關(guān)聯(lián)C.ATP中磷酸基團(tuán)⑤很快就會(huì)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)被取代的速率加快考向ATP的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)分析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(cè)定其放射性，右圖代表ATP的結(jié)構(gòu)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A考向ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化和ATP的利用2.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些蚜蟲(chóng)能合成類(lèi)胡蘿卜素，可以影響蚜蟲(chóng)體色。這些類(lèi)胡蘿卜素還能吸收光能，把它傳送給負(fù)責(zé)能量生產(chǎn)的組織細(xì)胞，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.蚜蟲(chóng)體內(nèi)細(xì)胞合成ATP時(shí)，需要的能量不只來(lái)自光能B.蚜蟲(chóng)體內(nèi)細(xì)胞合成ATP時(shí)，一定會(huì)伴隨著氧氣的消耗C.蚜蟲(chóng)體內(nèi)類(lèi)胡蘿卜素的含量會(huì)影響蚜蟲(chóng)個(gè)體的生存機(jī)會(huì)D.溫度、光照等環(huán)境因素會(huì)影響蚜蟲(chóng)體內(nèi)ATP的合成速率B課堂練習(xí)：一、易錯(cuò)辨析1.線粒體內(nèi)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和葉綠體中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)中都能合成ATP(

)2.無(wú)氧條件下，光合作用是葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的唯一來(lái)源(

)3.淀粉水解成葡萄糖時(shí)伴隨有ATP的生成(

)4.人成熟紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器，所以不能合成ATP(

)5.ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，但它在細(xì)胞中的含量很少(

)6.“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”(

)7.ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)(

)×××√××√課堂練習(xí)：二、填空默寫(xiě)2.(必修1P86)ATP是細(xì)胞內(nèi)的一種

化合物。3.(必修1P87)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是

并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中的。4.(必修1P89)許多吸能反應(yīng)與

的反應(yīng)相聯(lián)系；許多放能反應(yīng)與____________相聯(lián)系。高能磷酸時(shí)刻不停地發(fā)生ATP水解ATP的合成5.源于必修1P89“拓展應(yīng)用”：在植物、動(dòng)物、細(xì)菌和真菌的細(xì)胞內(nèi)，都是以ATP作為能量“貨幣”的，由此說(shuō)明：_______________________________________________________。生物界具有統(tǒng)一性，也說(shuō)明種類(lèi)繁多的生物有著共同的起源課堂練習(xí)：二、填空默寫(xiě)6.源于必修1P87“圖5－4”：①ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化

(填“是”或“不是”)一個(gè)可逆反應(yīng)。分析原因：___________________________________________________________________________。②人體內(nèi)ATP的含量很少，但在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，每分鐘約有0.5kg的ATP轉(zhuǎn)化為ADP釋放能量，以供運(yùn)動(dòng)之需，但人體內(nèi)ATP總含量并沒(méi)有太大變化，請(qǐng)分析原因：_______________________________________________________________。不是從物質(zhì)方面來(lái)看是可逆的，從酶、進(jìn)行的場(chǎng)所、能量的來(lái)源等方面來(lái)看是不可逆的ATP與ADP時(shí)刻不停地發(fā)生快速相互轉(zhuǎn)化，并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中考向一圍繞ATP的結(jié)構(gòu)與功能，考查生命觀念[典型例題1]

(2019·天津卷)

下列過(guò)程需ATP水解提供能量的是(

)A．唾液淀粉酶水解淀粉

B．生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸C．光反應(yīng)階段中水在光下分解

D．乳酸菌無(wú)氧呼吸的第二階段B1．(2021·江門(mén)一模)ATP是細(xì)胞的能量通貨。ATP可以在下列哪個(gè)生理過(guò)程中產(chǎn)生(

)A．[H]與氧氣結(jié)合生成水B．蛋白質(zhì)水解為氨基酸C．丙酮酸還原為乳酸 D．C3被還原為糖類(lèi)A（2022年1月·浙江·高考真題）下列關(guān)于腺苷三磷酸分子的敘述，正確的是（

）A．由1個(gè)脫氧核糖、1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成B．分子中與磷酸基團(tuán)相連接的化學(xué)鍵稱(chēng)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(xì)胞中吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的紐帶答案：D（2021年北京高考真題）ATP是細(xì)胞的能量“通貨”，關(guān)于ATP的敘述錯(cuò)誤的是（

）A．含有C、H、O、N、P B．必須在有氧條件下合成C．胞內(nèi)合成需要酶的催化 D．可直接為細(xì)胞提供能量答案：B考向二圍繞ATP的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，考查社會(huì)責(zé)任[典型例題2]

(2021·廣東一模)ATP發(fā)光法常用于檢測(cè)食品中的微生物數(shù)量，原理如下：提取食品樣品中微生物的ATP，加入熒光素——熒光素酶復(fù)合物；熒光素酶催化ATP水解釋放能量使熒光素發(fā)出熒光，通過(guò)測(cè)定樣品中的熒光強(qiáng)度推算出ATP濃度，進(jìn)而推算出活菌數(shù)。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．該反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能B．檢測(cè)時(shí)，需先將樣品中原有的ATP水解酶滅活C．熒光素酶催化ATP水解，唯一產(chǎn)物是ADPD．熒光強(qiáng)度越大，說(shuō)明樣品中的活菌數(shù)目越多答案：C2．(2021·揭陽(yáng)一模)存在于膜上的某種質(zhì)子泵，能催化ATP水解并將H＋泵至細(xì)胞外。下列分析錯(cuò)誤的是(

)A．該質(zhì)子泵具有水解酶的功能B．H＋跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞菂f(xié)助擴(kuò)散C．細(xì)胞內(nèi)氧氣濃度會(huì)影響泵出H＋的速率D．該質(zhì)子泵的作用是使細(xì)胞內(nèi)液的pH升高答案：B(課后P89)離子泵是一種具有催化ATP水解酶活性的載體蛋白，它再跨膜跑運(yùn)輸時(shí)離不開(kāi)ATP的水解，下列分析正確的是(

)A．離子通過(guò)離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散B．離子通過(guò)離子泵的跨膜運(yùn)輸是順濃度梯度進(jìn)行的C．動(dòng)物一氧化碳中毒會(huì)降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率D．加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)提高離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率