資源簡介

第2節　細胞的能量“貨幣”ATP
課標要求 核心素養
1.簡述ATP的化學組成和特點。 2.簡述ATP和ADP的相互轉化。 3.解釋ATP在能量代謝中的作用。 1.生命觀念——結構與功能觀：認同ATP的結構與功能相適應。 2.科學思維——分析與綜合：ATP與ADP之間的相互轉化；理解ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質。
知識導圖
自主預習
一、ATP是一種高能磷酸化合物
1．中文名稱： 。
2．結構簡式： 。
符號含義
功能：
ATP是細胞內的一種 化合物，是驅動細胞生命活動的_ 。
每個ATP分子中只含有2個特殊化學鍵(～)，其中只有遠離腺苷的特殊化學鍵易斷裂或合成。
3．ATP的組成
4．ATP與核苷酸的關系
組成ATP和核苷酸的元素是相同的，都是C、H、O、N、P。
典例1 (2020·山東省濰坊市高一)如圖為ATP分子結構式。下列相關敘述錯誤的是(　 　)
A．圖中五碳糖為核糖
B．圖中虛線框中的基團是腺苷
C．該分子中有2個特殊化學鍵
D．該分子水解掉兩個磷酸基團后為核糖核苷酸
二、ATP和ADP可以相互轉化
1．過程：
(1)釋放能量：ATP ＋Pi＋能量。
(2)儲存能量：ADP＋Pi＋能量 。
2．能量的來源及去路：
ATP與ADP的相互轉化
細胞內ATP與ADP的循環過程，并不表示化學上的可逆反應。
(1)從反應條件上看：由于酶具有專一性，因此，二者反應條件不同。
(2)從反應場所上看：ATP的合成場所與分解場所不完全相同。
(3)從能量來源上看：二者的能量來源不同。
綜上所述，ATP和ADP相互轉化的過程應判斷為“物質是可逆的，能量是不可逆的”或解釋為“物質是可以循環利用的，能量是不能循環的”
3．原因及特點：
(1)原因：ATP分子中 很容易水解。
(2)特點：時刻不停地發生并且處于 之中。
4．ATP轉化及利用圖示
能量轉化 生理過程
化學能→化學能 物質合成（蛋白質合成）
化學能→機械能 肌肉收縮
化學能→滲透能 主動運輸
化學能→光能 生物發光
例：ATP如何為主動運輸供能
5．解讀——ATP是能量的貨幣
(1)光合作用和呼吸作用等放能反應與ATP的合成相聯系。
(2)主動運輸等吸能反應與ATP的分解相聯系，所以ATP是直接供能物質。
典例2 以下為ATP和ADP相互轉化的示意圖，對這一過程的敘述不正確的是(　 　)
ATPADP＋Pi＋能量
A．存在著能量的釋放和儲存
B．保證了生命活動的順利進行
C．持續不斷地在生物活細胞中進行
D．此過程物質與能量變化都是可逆的
活學巧練__■
1．ATP可以水解為一個核苷酸和兩個磷酸。( )
2．人在饑餓時，細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態平衡。( )
3．ATP能夠及時轉化成ADP，這有效地保證了細胞內能量的供應。( )
4．ATP在細胞內含量并不高，活細胞都能產生ATP，也都會消耗ATP。( )
5．ATP含有3個特殊化學鍵，但是只有一個特殊化學鍵會發生斷裂。( )
6．ATP中的A不代表腺嘌呤，當脫去兩個磷酸后，形成的物質為RNA的基本單位之一。( )
7．酶的催化反應都需要消耗ATP。( )
8．ATP水解釋放的能量可用于細胞內的吸能反應。( )
9．活細胞內ATP與ADP的轉化只能單向進行。( )
典例3 (2019·河南省洛陽市高一) 在如圖所示的四種化合物的化學組成中，與圓圈中“A”所對應的名稱相符合的是(　 　)
A．①—腺嘌呤核糖核苷酸
B．②—腺苷
C．③—腺嘌呤脫氧核苷酸
D．④—腺嘌呤
訓練鞏固·課堂達標
1．ATP在細胞內的含量及其生成是(　 　)
A．很多，很快　　　　 B．很少，很慢
C．很多，很慢 D．很少，很快
2．下面有關ATP和ADP的描述中，正確的一項是(　 　)
A．ATP在酶的作用下，可以連續脫下3個Pi，釋放大量能量
B．ATP在酶的作用下，可以加上一個Pi，儲存能量
C．ATP和ADP的相互轉化都需要酶的參加
D．ATP轉化為ADP不需要酶參加
3．根據ATP與ADP相互轉變的反應條件、能量來源和反應場所的不同，回答下列問題。
(1)ADP轉變成ATP時，屬于合成反應，需要的酶屬于__ __酶，所需能量是__ __能或__ _能，其合成場所是__ __。
(2)ATP轉變成ADP時，屬于水解反應，需要的酶屬于_ __酶，所釋放的化學能來自__ _鍵，其水解場所是__ __。
(3)化學中可逆反應的特性是：可逆反應是在__ _條件下同時發生的。因此ATP與ADP可相互轉變，而能量則不可逆。

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