第2节 细胞的能量“通货”——ATP 学习目标 重点、难点 1.简述ATP的化学组成和特点。 2.写出ATP的分子简式。 2.ATP与ADP的相互转化。(重难点)
一、ATP的结构与特点 1.名称与简式
2.结构特点 (1)ATP是细胞内的一种 化合物,含有 个高能磷酸键。 (2)ATP化学性质不稳定:在有关酶的作用下,_____________________________易水解,释放出大量能量。 3.ATP的功能 直接给细胞的生命活动提供 。 高能磷酸 两 远离腺苷的高能磷酸键 能量
二、ATP和ADP的相互转化及应用 1.ATP和ADP可以相互转化 (1)相互转化的过程及能量来源
(2)转化的原因及特点 ①原因:ATP分子中 很容易水解。 ②特点:时刻不停地发生并且处于 之中。 2.ATP的利用 (1)列举利用ATP的实例 远离A的那个高能磷酸键 动态平衡
(2)ATP是细胞内流通的能量“通货” ①吸能反应一般与 的反应相联系,由ATP水解提供能量。 ②放能反应一般与 相联系,释放的能量储存在ATP中。 ③能量通过 在吸能反应和放能反应之间 。 ATP水解 ATP的合成 ATP分子 循环流通
一、ATP的组成 观察ATP的分子组成图示归纳:
1.元素组成:ATP是由 五种元素组成的,这与核酸的元素组成是相同的。 2.单位和化学键:结构组成可以用“1、2、3”来总结,1个腺苷通过2个 与3个 结合而成。 3.AMP是RNA的组成单位之一。 C、H、O、N、P 高能磷酸键 磷酸基团
应用训练 1.ATP在细胞中能够释放能量和储存能量,从其化学结构看,原因是( ) ①腺苷很容易吸收能量和释放能量 ②第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合 ③第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离(即第二个高能磷酸键断裂),使ATP转化成ADP,同时释放能量 ④ADP可以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合,吸收能量形成第二个高能磷酸键,使ADP转变成ATP A.①③ B.②④ C.③④ D.①④
解析:ATP含有三个磷酸基团,一个普通磷酸键、两个高能磷酸键。ATP水解时第二个高能磷酸键断裂,储存在高能磷酸键中的能量释放出来,ATP转化为ADP。在有关酶的催化下,ADP与Pi结合,吸收能量,又可形成第二个高能磷酸键,ADP又转化为ATP。 答案:C
二、ATP和ADP的相互转化 ATP与ADP的相互转化 归纳:ATP和ADP相互转化的过程应判断为“物质是可逆的,能量是不可逆的”。
A.ATP与ADP的相互转化是一种可逆反应 B.ATP与ADP是同一种物质的两种形态 C.生物体内的ATP含量很多,使生物体内的各项化学反应能在 常温常压下快速而又顺利地进行 D.ATP与ADP相互转化,从而保证了生命活动所需能量的持续 供应 解析:ATP与ADP之间的相互转化不是一种可逆反应。生物体内的ATP含量很少,但ATP与ADP的相互转化很快,因此可以保证生命活动所需能量的持续供应。ATP(三磷酸腺苷)和ADP(二磷酸腺苷)是两种不同的物质。 答案:D
[例1] 下列关于ATP的叙述,错误的是( ) A.ATP中含有C、H、O、N、P五种元素 B.动植物、细菌和真菌的细胞内都是以ATP作为能量“通货” 的,说明了生物界具有统一性 C.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 D.ATP是生命活动的直接能源物质 [解析] ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素,包含1个腺苷和3个磷酸基团组成,1 个腺苷由1个腺嘌呤和1个核糖分子构成。ATP是生命活动的直接能源物质,动植物、微生物的细胞内都以ATP作为能量“通货”,体现了生物界的统一性。 [答案] C
B.①过程的能量供各项生命活动利用,②过程的能量来自糖类 等有机物的氧化分解 ATP与ADP相互转化及利用 A.①过程和②过程所需的酶都是一样的 B.①过程的能量供各项生命活动利用,②过程的能量来自糖类 等有机物的氧化分解 C.①过程和②过程时刻发生,处于动态平衡中 D.ATP中的能量可来源于光能、热能,也可以转化为光能、热 能
[解析] ①过程为水解酶催化的水解反应,②过程为合成酶催化的合成反应;①过程释放的能量可供各项生命活动利用,②过程的能量来源于呼吸作用中糖类等有机物的氧化分解,在绿色植物中还可来源于光合作用吸收并转化的光能;生物体内ATP的水解与合成时刻发生着,处于动态平衡之中;ATP中的活跃化学能可来源于光能,但不能来源于热能;ATP中的活跃化学能可以转变为光能、热能、机械能、电能等多种形式的能。 [答案] C
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