细胞的能量细胞的能量“通货通货”ATPATP班级：高三（班级：高三（4）班）班执教：执教：林林 霞霞 欢迎各位老师莅临指教！欢迎各位老师莅临指教！知识网络细胞每时每刻都细胞每时每刻都进行着化学反应进行着化学反应细胞中的能源物质细胞中的能源物质直接能直接能源物质源物质间接能间接能源物质源物质ATP脂质脂质糖类糖类化学组成化学组成作用特点作用特点影响因素影响因素及其应用及其应用概概念念与与细细胞胞代代谢谢密密切切相相关关的的物物质质生生物物催催化化剂剂酶酶细细胞胞代代谢谢细细胞胞水水平平个个体体水水平平光光能能的的捕捕获获()光光合合作作用用ATP的的主主要要来来源源()细细胞胞呼呼吸吸场所：叶绿体场所：叶绿体过程：光反应、暗反应过程：光反应、暗反应影响因素及应用影响因素及应用场所：主要粒体场所：主要粒体过程：三个阶段过程：三个阶段影响因素及应用影响因素及应用学习目标学习目标1.1.识记识记ATPATP的化学组成和特点的化学组成和特点2.2.写出写出ATPATP的分子简式的分子简式3.3.理解理解ATPATP在能量代谢中的作用在能量代谢中的作用考点分析考点分析有关有关ATPATP的考查主要涉及的考查主要涉及ATPATP的的结构、功能及转化。
结构、功能及转化在生命系统中：在生命系统中：主要的能源物质：主要的能源物质：主要的贮能物质：主要的贮能物质：糖类糖类脂肪脂肪 淀粉淀粉 糖原糖原 细胞中的细胞中的糖类、脂肪和蛋白质糖类、脂肪和蛋白质等有机物等有机物都储存着大量稳定化学能，生物的生命活都储存着大量稳定化学能，生物的生命活动所需要能量能动所需要能量能直接利用直接利用它们吗？它们吗？细胞中的直接能源物质细胞中的直接能源物质APPP腺苷腺苷高能磷酸键高能磷酸键磷酸基团磷酸基团一、一、ATP的结构的结构 结构结构简式简式 ；化学组成：一个化学组成：一个ATP分子中含有一个分子中含有一个 ，两个，两个 ，三个，三个 中文名称中文名称：；三磷酸腺苷三磷酸腺苷 ATPATP的结构的结构A腺苷腺苷T三个三个（Tri）P磷酸基团磷酸基团 高能磷酸键高能磷酸键腺苷腺苷ATP:三磷酸腺苷三磷酸腺苷 APPPATPATP分子结构特点：分子结构特点：核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤PPP 具有高能磷酸键具有高能磷酸键 AP P P腺腺苷苷磷酸磷酸基团基团 高能高能磷酸键磷酸键lATPATP是活细胞内的一种是活细胞内的一种高能磷酸化合物高能磷酸化合物.30.54KJ/mol第二个高能磷酸键相当第二个高能磷酸键相当脆弱，水解时容易断裂，脆弱，水解时容易断裂，释放出大量的能量释放出大量的能量ATP的结构简式：的结构简式：ATP与与RNA的联系：的联系：A核糖核糖PC核糖核糖PU核糖核糖PPG核糖核糖腺嘌呤腺嘌呤核糖核糖PPPATP结构结构RNA链片段链片段（A-PPP）腺嘌呤（A-P）腺嘌呤（A-PP）腺嘌呤 ATP与与RNA的关系的关系ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是腺嘌呤核去掉两个磷酸基团后的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸，是组成糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一，如下图：的基本单位之一，如下图：“A”“A”代表的含义归纳代表的含义归纳A:腺苷腺苷A:腺嘌呤腺嘌呤A:腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸A:腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸1、ATP的结构式可以简写为（的结构式可以简写为（）A、A-P-PP B、A-PPP C、APP-P D、APPP2 2、生物体内进行生命活动的直接能源物质、生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是主要能源物质和最终能源依次是 （）A A、太阳能、太阳能 糖类糖类 ATP ATP B B、ATP ATP 糖类糖类 脂肪脂肪 C C、ATP ATP 脂肪脂肪 太阳能太阳能 D D、ATP ATP 葡萄糖葡萄糖 太阳能太阳能 3 3、一分子、一分子ATPATP中含有的腺苷、磷酸基团和高能中含有的腺苷、磷酸基团和高能磷酸键数目依次是（磷酸键数目依次是（）。
A A、1 1，2 2，2 B2 B、1 1，2 2，1 1 C C、1 1，3 3，2 D2 D、2 2，3 3，1 1 4 4、如果一个、如果一个ATPATP脱去两个磷酸，该物质就是构脱去两个磷酸，该物质就是构成核酸的基本单位之一，称为（成核酸的基本单位之一，称为（）A A、腺嘌呤核苷酸、腺嘌呤核苷酸 B B、鸟嘌呤核苷酸、鸟嘌呤核苷酸 C C、胞嘧啶核苷酸、胞嘧啶核苷酸 D D、鸟嘧啶核苷酸鸟嘧啶核苷酸 CA1相互转化的反应式：相互转化的反应式：2ATP形成的能量来源形成的能量来源(1)动物、人、真菌等来源于动物、人、真菌等来源于 释放的能量释放的能量2)绿色植物来源于绿色植物来源于 和和 细胞呼吸细胞呼吸光合作用光合作用细胞呼吸细胞呼吸 二、二、ATPATP与与ADPADP的相互转化的相互转化水解水解APPPPiAPP能量能量ATP ADP+Pi+能量能量ATP（水解）酶（水解）酶为生命活动提供能量为生命活动提供能量 为生命为生命活动提供能量活动提供能量ATP合成酶合成酶ADP+Pi ATP能量能量+ATP ADP+P i+能量能量ATP（水解）酶（水解）酶 各项需各项需能的生命活动能的生命活动？ATP在细胞内的在细胞内的含量很少含量很少，但为什么我们的各项，但为什么我们的各项活动能时刻顺利地进行呢？活动能时刻顺利地进行呢？合成合成ADPADP转化成转化成ATPATP时所需能量的主要来源时所需能量的主要来源动物、人、动物、人、真菌、多数细菌等真菌、多数细菌等绿色植物绿色植物能能 量量呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用光光合合作作用用ADP+Pi+ATP 酶酶糖类、脂肪等有糖类、脂肪等有机物氧化分解机物氧化分解ATP ADP+Pi+能量能量 酶酶2酶酶1此反应是可逆反应吗？此反应是可逆反应吗？不是，由于反应条件、反不是，由于反应条件、反应场所、能量等不同应场所、能量等不同 物质可逆，能量不可逆！物质可逆，能量不可逆！ATP的合成的合成ATP的水解的水解反应式反应式所需酶所需酶能量能量来源来源能量能量去路去路反应反应场所场所ADP+Pi+能量能量 ATP酶酶ATP ADP+Pi+能量能量酶酶ATP合成酶合成酶ATP水解酶水解酶光能（光合作用）光能（光合作用）化学能（细胞呼吸）化学能（细胞呼吸）储存在高能磷酸键中的储存在高能磷酸键中的能量能量储存于形成的高能磷酸储存于形成的高能磷酸键中键中用于各项生命活动用于各项生命活动细胞质基质、线粒体、细胞质基质、线粒体、叶绿体叶绿体生物体的需能部位生物体的需能部位5.人体细胞进行正常的生命活动，每天需要水解人体细胞进行正常的生命活动，每天需要水解200300摩尔摩尔ATP，但人体细胞中，但人体细胞中ATP的总的总量只有约量只有约0.1摩尔。
下列有关摩尔下列有关ATP的叙述错误的的叙述错误的是是()AATP和和ADP的相互转化保证了机体对能量的需的相互转化保证了机体对能量的需求求BATP由由3个磷酸基团和个磷酸基团和1个腺嘌呤构成个腺嘌呤构成C有氧呼吸的第三阶段为人体细胞活动提供的有氧呼吸的第三阶段为人体细胞活动提供的ATP最多最多D人体细胞内形成人体细胞内形成ATP的场所是细胞质基质和线的场所是细胞质基质和线粒体粒体注：三维设计课时跟踪检测注：三维设计课时跟踪检测T16ATP是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源物质，下图为物质，下图为ATP的结构和的结构和ATP与与ADP相互转化相互转化的关系式下列说法不正确的是的关系式下列说法不正确的是()A图图2中反应向右进行时，图中反应向右进行时，图1中的中的c键断裂并释放键断裂并释放能量能量BATP与与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效快速转化依赖于酶催化作用具有高效性性C酶酶1和酶和酶2催化作用的机理是降低反应的活化能催化作用的机理是降低反应的活化能D图图1中的中的A代表腺苷，代表腺苷，b、c为高能磷酸键为高能磷酸键注：三维设计课时跟踪检测注：三维设计课时跟踪检测T47.生物体内能量代谢中生物体内能量代谢中ATP的合成和利用过程如图的合成和利用过程如图所示。
以下说法不正确的是所示以下说法不正确的是()Aa过程和过程和b过程都有过程都有H生成和消耗生成和消耗B过程和过程和过程的酶和场所不相同过程的酶和场所不相同Cc表示吸收的能量，表示吸收的能量，d表示释放的能量，两者数表示释放的能量，两者数值相等、形式相同值相等、形式相同DATP在活细胞中的含量很少，但转化速度很快在活细胞中的含量很少，但转化速度很快注：三维设计课时跟踪检测注：三维设计课时跟踪检测T6用于大脑思考用于大脑思考用于生物发电发光用于生物发电发光用于主动运输用于主动运输 ，细胞的，细胞的生长分裂等生长分裂等ATP用于恒定体温用于恒定体温 三、三、ATPATP的利用的利用（ATPATP的生理功能）的生理功能）用于各种运动，如用于各种运动，如肌细胞收缩肌细胞收缩ATPATP是细胞内流通的能量是细胞内流通的能量“通货通货”ATP ADP+Pi+能量能量ATP水解酶水解酶ATP合成酶合成酶 *需需(吸吸)能反应能反应总是与总是与ATPATP水解水解反应相联系反应相联系,由由ATPATP水解提供能量水解提供能量.*放能反应放能反应总是与总是与ATPATP合成合成反应相联系反应相联系,释放释放的能量贮存在的能量贮存在ATPATP中中.ATPATP的生理功能：的生理功能：生物体各项生命活动的生物体各项生命活动的直接能源直接能源物质物质ATPATP相当于细胞内流通的相当于细胞内流通的“小额钞票小额钞票”日常生活日常生活的零用钱，糖类、脂肪等相当于细胞内的的零用钱，糖类、脂肪等相当于细胞内的“大大钞钞”。
8.(双选双选)细胞中的需能反应与细胞中的需能反应与ATP的水解相的水解相联系，由联系，由ATP水解提供能量下列生理过水解提供能量下列生理过程属于需能反应的是程属于需能反应的是()A肌肉收缩肌肉收缩 B光反应光反应C暗反应暗反应 D丙酮酸氧化分解丙酮酸氧化分解注：三维设计课时跟踪检测注：三维设计课时跟踪检测T109 9、在剧烈运动时，人体骨骼肌所需要的能量、在剧烈运动时，人体骨骼肌所需要的能量直接来源于（直接来源于（）A.肌糖原肌糖原 B.葡萄糖葡萄糖 C.ATP D、脂肪、脂肪1010、ATPATP在细胞内的含量及其生成是（在细胞内的含量及其生成是（）A.很多，很快很多，很快 B.很少，很慢很少，很慢 C.很多，很慢很多，很慢 D.很少，很快很少，很快 ATP的结构简式的结构简式 AP P PATP和和ADP相互转换相互转换ATP ADP+Pi+能量能量 ATP合成酶合成酶ATP水解酶水解酶ATP的利用的利用 细胞的能量细胞的能量“通货通货”细胞的主要能源物质细胞的主要能源物质_;主要的贮能物质主要的贮能物质_糖类糖类脂肪脂肪直接能源物质直接能源物质_;最终能源物质最终能源物质_ATP太阳能太阳能1ATP与光合作用及细胞呼吸的关系与光合作用及细胞呼吸的关系(1)与光合作用的关系与光合作用的关系(2)与细胞呼吸的关系与细胞呼吸的关系 特别提醒特别提醒 ATPATP是生物界共用的主要直接能源物质，但不是生物界共用的主要直接能源物质，但不是惟一直接能源物质，如蛋白质合成中还可利用是惟一直接能源物质，如蛋白质合成中还可利用UTPUTP。
A细胞耗能时总是与细胞耗能时总是与ATP水解的反应相联系，细胞释放能量水解的反应相联系，细胞释放能量时反应总是伴随时反应总是伴随ATP的合成的合成BATP的的A代表腺嘌呤，代表腺嘌呤，T代表三个，代表高能磷酸键，代表三个，代表高能磷酸键，P代表磷酸基团代表磷酸基团C光反应过程中，叶绿体中光反应过程中，叶绿体中ADP由叶绿体基质向类囊体膜由叶绿体基质向类囊体膜运动，运动，ATP则向相反方向运动则向相反方向运动D动物细胞有氧呼吸过程中，产生大量动物细胞有氧呼吸过程中，产生大量ATP的阶段需要氧的阶段需要氧 气参与气参与3(2011襄阳模拟襄阳模拟)下列关于细胞生命活动过程中下列关于细胞生命活动过程中ATP、ADP的说法中，不正确的是的说法中，不正确的是 ()解析：解析：细胞内的反应分为耗能反应细胞内的反应分为耗能反应(吸能反应吸能反应)和产能反应和产能反应(放能反应放能反应)，耗能反应总是与，耗能反应总是与ATP水解的反应相联系，产能水解的反应相联系，产能反应总是伴随反应总是伴随ATP的合成ATP的的A代表腺苷不是腺嘌呤代表腺苷不是腺嘌呤光反应过程中，叶绿体中光反应过程中，叶绿体中ATP由类囊体膜向叶绿体基质运由类囊体膜向叶绿体基质运动，供给暗反应的需要；暗反应产生的动，供给暗反应的需要；暗反应产生的ADP则由叶绿体基则由叶绿体基质向类囊体膜运动供给光反应产生质向类囊体膜运动供给光反应产生ATP。
细胞呼吸作用产细胞呼吸作用产生大量能量的是有氧呼吸，有氧呼吸过程前两阶段产生的生大量能量的是有氧呼吸，有氧呼吸过程前两阶段产生的H和氧气结合生成水，同时释放大量的能量和氧气结合生成水，同时释放大量的能量答案：答案：B4下列结构在光下不能产生下列结构在光下不能产生ATP的是的是()A细胞质基质细胞质基质B叶绿体内膜叶绿体内膜C叶绿体的类囊体叶绿体的类囊体 D线粒体的内膜线粒体的内膜解析：解析：在细胞质的基质中进行有氧呼吸的第一阶段和无氧在细胞质的基质中进行有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸阶段，都可以产生呼吸阶段，都可以产生ATP粒体的内膜上进行有氧粒体的内膜上进行有氧呼吸的第三阶段，产生大量的呼吸的第三阶段，产生大量的ATP在叶绿体的类囊体上在叶绿体的类囊体上进行光合作用的光反应阶段，可以产生进行光合作用的光反应阶段，可以产生ATP而在叶绿体而在叶绿体的内膜中无的内膜中无ATP的产生答案：答案：B4 4(2008(2008广东高考广东高考)关于叶肉细胞在光照条件下产生关于叶肉细胞在光照条件下产生ATPATP的的描述，正确的是描述，正确的是 ()A A无氧条件下，光合作用是细胞无氧条件下，光合作用是细胞ATPATP的唯一来源的唯一来源B B有氧条件下，线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生有氧条件下，线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生 ATPATPC C线粒体和叶绿体合成线粒体和叶绿体合成ATPATP都依赖氧都依赖氧D D细胞质中消耗的细胞质中消耗的ATPATP均来源于线粒体和叶绿体均来源于线粒体和叶绿体解析：解析：无氧条件下，通过无氧呼吸可以产生无氧条件下，通过无氧呼吸可以产生ATP。
在有氧条在有氧条件下，叶肉细胞进行有氧呼吸，细胞质基质、线粒体可以件下，叶肉细胞进行有氧呼吸，细胞质基质、线粒体可以合成合成ATP在有光的条件下，叶绿体内在光反应阶段可以合在有光的条件下，叶绿体内在光反应阶段可以合成成ATP叶绿体内合成叶绿体内合成ATP不需要氧细胞质中消耗的不需要氧细胞质中消耗的ATP来来源于细胞质基质、线粒体和叶绿体源于细胞质基质、线粒体和叶绿体答案：答案：B。