2019屆江蘇專(zhuān)版高考生物一輪復(fù)習(xí)第三單元光合作用和細(xì)胞呼吸第10課時(shí)ATP講義

江蘇版生物第10課時(shí)ATP考綱內(nèi)容要求命題特點(diǎn)備考指南ATP在能量代謝中的作用B?考查內(nèi)容:ATP的結(jié)構(gòu)和功能?考查形式:多以選擇題的形式直接考查或結(jié)合光合

作用和細(xì)胞呼吸的過(guò)程考

查(1)結(jié)合ATP的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,理解ATP的分子組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和作為細(xì)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(jié)合光合作用和細(xì)胞呼吸的過(guò)程,理解ATP的產(chǎn)生和利用途徑考綱導(dǎo)學(xué)

考點(diǎn)一ATP的分子結(jié)構(gòu)和生理功能一、概念A(yù)TP的中文名稱(chēng)是①

,其中的A代表②

,T代表3,P代表磷酸基團(tuán),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(dòng)的③

物質(zhì)。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(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)考點(diǎn)二ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化一、轉(zhuǎn)化過(guò)程ATPADP+Pi+能量1.在有關(guān)酶的催化作用下,ATP分子中①

的那個(gè)高能磷酸

鍵很容易水解,于是,遠(yuǎn)離腺苷(A)的那個(gè)磷酸基團(tuán)就脫離開(kāi)來(lái),形成②

,同時(shí),釋放出③

,ATP就轉(zhuǎn)化成ADP。2.在有關(guān)酶的催化作用下,ADP可以接受④

,同時(shí)與一個(gè)⑤

結(jié)合,重新形成ATP。二、轉(zhuǎn)化意義1.構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)部穩(wěn)定的⑥

。細(xì)胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化,既為生命活動(dòng)⑦

提供了能量,又避免⑧

的能量白白流失掉。2.ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量雖然⑨

,但在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化是⑩

的。遠(yuǎn)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(shí)一時(shí)用不盡很少很快三、合成ATP所需的能量來(lái)源對(duì)于動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌來(lái)說(shuō),ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需的能量,均來(lái)自細(xì)胞進(jìn)行

時(shí)有機(jī)物分解所釋放的能量;對(duì)于綠色植物來(lái)說(shuō),除了依賴(lài)

所釋放的能量外,還可以來(lái)自葉綠體內(nèi)進(jìn)行

時(shí)利用的

能?？键c(diǎn)三生物體內(nèi)ATP的利用一、細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)有的是吸能反應(yīng),有的是放能反應(yīng)。吸能反應(yīng)一般與①

相聯(lián)系,由②

提供能量;放能反應(yīng)一般與③

相聯(lián)系,釋放的能量?jī)?chǔ)存在④

中。即能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。因此,可以形象地把ATP比喻成細(xì)胞內(nèi)流通的⑤

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

,而主要能源物質(zhì)是⑦

,最終能量來(lái)源是⑧

。三、決定ATP可為生命活動(dòng)直接提供能量的兩個(gè)因素1.ATP在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是在酶的作用下,遠(yuǎn)離⑨

的高能磷酸鍵水解放能。2.ATP在生物體內(nèi)的含量和轉(zhuǎn)化特點(diǎn)是⑩

。1.酒精發(fā)酵過(guò)程中有ATP生成。?()2.ATP可為物質(zhì)跨膜運(yùn)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(gè)ADP分子中含有兩個(gè)高能磷酸鍵。?()ATP

糖類(lèi)光能腺苷(A)ATP含量很少,但轉(zhuǎn)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(xì)胞核中發(fā)揮作用。?()8.機(jī)體在運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗ATP,睡眠時(shí)則不消耗ATP。?()9.能夠直接給細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量的是ATP。?()10.在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過(guò)程中,不會(huì)發(fā)生ATP的合成與分解。

()11.物質(zhì)通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞時(shí)需要消耗ATP。?()12.主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)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(yīng)。?()14.細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP均來(lái)源于線粒體和葉綠體。?()15.人在饑餓時(shí),細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。?()?√√√??√√??突破一ATP的分子結(jié)構(gòu)

1.ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)析(1)組成元素:C、H、O、N、P?？键c(diǎn)突破(2)中文名稱(chēng):腺嘌呤核苷三磷酸,簡(jiǎn)稱(chēng)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(tuán);~

——高能磷酸鍵。(4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖(5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jié)合而成;P代表磷

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

高能磷酸鍵容易斷裂,也容易形成)。

知能拓展

①ATP脫去一個(gè)磷酸基團(tuán)形成二磷酸腺苷(ADP)。②ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)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(xì)胞內(nèi)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)胞呼吸第一階段消耗ATP:一些需能反應(yīng)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,蛋白質(zhì)合成等線粒體產(chǎn)生ATP:有氧呼吸第二、三階段消耗ATP:自身DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄,蛋白質(zhì)合成等核糖體消耗ATP:蛋白質(zhì)的合成細(xì)胞核消耗ATP:DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等3.ATP產(chǎn)生量與O2供給量之間的關(guān)系模型分析(1)生物細(xì)胞可通過(guò)無(wú)氧呼吸分解有機(jī)物,產(chǎn)生少量的ATP,因此在O2供給量為零的情況下,ATP產(chǎn)生量仍然有一定數(shù)值。(2)隨O2供給量增多,有氧呼吸明顯加強(qiáng),ATP產(chǎn)生量隨之增加;但當(dāng)O2供給

量達(dá)到一定值后,ATP產(chǎn)生量不再增加,此時(shí)的限制因素可能是酶、有機(jī)

物、ADP、磷酸等。(3)當(dāng)橫坐標(biāo)表示細(xì)胞呼吸強(qiáng)度時(shí),ATP產(chǎn)生量曲線應(yīng)從原點(diǎn)開(kāi)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(jié)合DNA、RNA、核苷酸等結(jié)構(gòu),考查ATP的組成與結(jié)構(gòu)1.(2015江蘇揚(yáng)州中學(xué)高三質(zhì)量檢測(cè),2,2分)下列關(guān)于人體細(xì)胞內(nèi)ATP的敘

述,正確的是

(

)A.ATP中的“A”代表腺嘌呤B.一個(gè)ATP分子中含有三個(gè)高能磷酸鍵C.ATP在人體細(xì)胞中普遍存在,含量不多D.ATP可由ADP在不依賴(lài)其他物質(zhì)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(cuò)誤;一個(gè)ATP分子中含有兩個(gè)高能磷酸鍵,故B錯(cuò)誤;ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)的直接

能源物質(zhì),在人體細(xì)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(cuò)誤。2.在下列四種化合物的化學(xué)組成中,“○”中所對(duì)應(yīng)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(tuán));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(nèi)對(duì)應(yīng)的含義最接近,B正確。突破二ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化

1.ATP的形成途徑2.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)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(lái)源、能

量去路和反應(yīng)場(chǎng)所等方面不盡相同,因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化并不是可

逆反應(yīng),但物質(zhì)可重復(fù)利用。

ATP的合成ATP的水解反應(yīng)式ADP+Pi+能量?ATPATP?ADP+Pi+能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量來(lái)源光能(光合作用),化學(xué)能(細(xì)胞呼吸)儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的能量能量去路儲(chǔ)存于形成的高能磷酸鍵中用于各項(xiàng)生命活動(dòng)反應(yīng)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生物體的需能部位

知能拓展

(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)換的“中轉(zhuǎn)站”,ATP是細(xì)胞代謝所需能量的直接來(lái)源。(2)ATP在能源物質(zhì)供能過(guò)程中處于核心地位,其他能源物質(zhì)只有轉(zhuǎn)化為

ATP才能為生命活動(dòng)供能。在生命活動(dòng)中,ATP中的能量可轉(zhuǎn)化為不同形

式的能量,如光能、動(dòng)能、電能等。(3)植物光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP全部用于暗反應(yīng),并將其內(nèi)活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

穩(wěn)定的化學(xué)能貯存在有機(jī)物中,而線粒體及細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)形成的ATP都來(lái)自

于有機(jī)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(xì)胞質(zhì)

基質(zhì)形成的ATP。(4)病毒等少數(shù)種類(lèi)的生物不具有獨(dú)立代謝能力,在其增殖過(guò)程中消耗的

ATP來(lái)自于宿主細(xì)胞。

易混辨析

(1)ATP轉(zhuǎn)化為ADP也需要消耗水ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱(chēng)“ATP的水解反應(yīng)”,這一過(guò)程需酶的催化,同時(shí)也需要消耗水。凡是大分子有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、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(guān)的一種物質(zhì),不能將兩者等同起來(lái)。(3)誤認(rèn)為細(xì)胞中含有大量ATP生命活動(dòng)需要消耗大量能量,但細(xì)胞中ATP含量很少,但轉(zhuǎn)化十分迅速,從而使細(xì)胞中的ATP總是處于一種動(dòng)態(tài)平衡。由于ADP、Pi等可重復(fù)利用,只要提供能量(光能或化學(xué)能),生物體就可不斷合成ATP,滿足生物體的需

要?？枷蚪Y(jié)合細(xì)胞代謝,考查ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化1.(2015江蘇淮安第五次模擬,5,2分)下圖是生物體內(nèi)ATP合成與分解示意

圖,下列敘述正確的是

(

)

A.能量1可以來(lái)自蛋白質(zhì)水解為氨基酸的過(guò)程B.能量1可以來(lái)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(zhì)水解為氨基酸的過(guò)程需消耗ATP,故A錯(cuò)誤;合成ATP所需能量1可以來(lái)自光合作用和細(xì)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(dòng),葉綠體中H2O的光解能量來(lái)源于光能,故C錯(cuò)誤;葡萄

糖的氧化分解產(chǎn)生ATP,故D錯(cuò)誤。2.如圖為ATP的結(jié)構(gòu)和ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式。下列有關(guān)說(shuō)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(jìn)行①