第08講酶和ATP（第二課時）

目錄

01考情透視?目標導航................................................1

02知識導圖?思維領航................................................2

03考點突破-考法探究................................................3

考點一ATP的結構和功能.....................................................3

知識點1ATP的結構...................................................................3

知識點2ATP的功能...................................................................4

考向1結合ATP的結構和功能，考查結構與功能觀........................................5

1

」TP與ADP可以相互轉化及ATP的利用...................................6

占

知

詡

21ATP與ADP可以相互轉化.....................................................6

知

謝

占

z2細包內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程（常考點）...................................8

知

說

占

a3ATP的供能機制..............................................................8

說

知

占

N構建產(chǎn)生量與供給量曲線模型..........................................

向

考4ATP029

1

圍繞ATP的轉化和利用，考查物質與能量觀......................................10

04真題練習?命題洞見...............................................13

05長句分析?規(guī)范作答...............................................12

考情透視?目標導航

考點由高考知核心知識點預測

（2022?浙江）ATP的結構

（2021?海南）ATP的結構

考點一：ATP的結構和功能（?天津）的功能

2023ATP題型：選擇題

（3年12考,全國卷3年0考）（2022?江蘇）ATP的功能

內(nèi)容：

細包的能量（2021?北京）ATP的功能

（1）本專題知識難度較低、基礎

（?湖南）的功能

“貨幣”ATP2021ATP

性強。常結合物質出入細包的方

（2022?浙江）吸能反應與

考點二：ATP與ADP可以相互放能反應式、光合作用和呼吸作用綜合等考

（2021?北京）ATP與ADP

轉化及ATP的利用查

的相互轉化

（3年6考，全國卷3年0考）

（2021?海南）ATP與ADP

的相互轉化

課標要求1.解釋ATP是驅動細包生命活動的直接能源物質。

增：①ATP供能機制及實例；②“?”特殊化學鍵不穩(wěn)定的原因；③吸能反應與放能反應的實例。

新舊教材對比

改：①ATP中文名稱，“?”代表特殊的化學鍵，不再說高能磷酸鍵；②能量“通貨”改為能量“貨幣”。

通過對ATP的化學組成和結構特通過“探究生命活動的直接能

點的學習，認同ATP的結構與其源物質”實驗，掌握對生物學

功能和適應。問題進行初步探究的能力。

生命觀念科學探究

核

心

ATP與ADP之間的相互轉化；理通過情景創(chuàng)設，激發(fā)學生的學習興

素

解ATP是驅動細胞生命活動的養(yǎng)趣，并滲透熱愛自然和生命的情感

直接能源物質。教育，關注ATP在醫(yī)學上的運用。

科學思維社會責任

//知識導圖?思維引航\\

ATP的結構

000

MP0,

0/1?功能：ATP是細胞內(nèi)生命活動的直接能源物質

修圖的教書匠0//

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P0,

0/

0?供能機制與之間相互轉化。

OQO:ATPADP

ATP的功能?能量貨幣：能量通過ATP分子在吸能反應放能

反應之間流通。

拓展：ATP的其他作用及ATP進出細胞的方式

4)3

考點突破?考法探究

考點一ATP的結構和功能

知識固本

知識點1ATP的結構

1.ATP是一種高能磷酸化合物

(l)ATP的中文名稱腺甘三磷酸(ATP)。

(2)ATP的組成元素：C、H、O、N、Po

(3)ATP結構簡式：A—P-P-Po

(4)A、T、P、?的含義：其中“A”表示腺背，“T”表示三，“P”表示磷酸基團,”代表一種特殊的

化學鍵(這種特殊的化學鍵不穩(wěn)定)。

三個磷酸基團

H-N-H______A_______

NCzHOOOI

iiIIIIIII

C~~NH-c-o-p-o-p-a-P-O-；

H

6-6-0-

腺瞟吟

OHOH核糖

腺昔(A)

一AMP(腺昔一磷酸)------>i

一ADP(腺昔二磷酸)----------->

—ATP(腺昔三磷酸)------------------>

【歸納總結】辨析下列物質結構中“A”的含義

腺瞟聆核

腺瞟吟核糖核甘酸腺瞟吟腺瞟吟脫氧核昔酸

糖核甘酸

(^-P-P~P

腺苜腺瞟吟脫

氧核昔酸腺璞吟

(5)ATP為什么不穩(wěn)定：?代表特殊的化學鍵，兩個相鄰磷酸都帶負電相互排斥等原因，使得這種化學鍵

不穩(wěn)定，末端磷酸基團有一種離開ATP與其他分子結合的趨勢，具有較高的轉移勢能。

(6)ATP是高能磷酸化合物的原因是：ImolATP水解釋放的能量高達30.54kJ,所以說ATP是一種高能磷

酸化合物。

2.ATP是驅動細包生命活動的直接能源物質

賣菜細胞中流通的能量"貨幣"買咖啡

有機物中的化學能ATP中的化學能耗能的生命過程

問題1：如何設計實驗探究ATP是驅動細包生命活動的直接能源物質？

【拓展延伸】探究生命活動的直接能源物質是ATP

(1)實驗材料：螢火蟲發(fā)光器干燥后研成粉末，蒸儲水，葡萄糖，脂肪，ATP制劑等。

(2)實驗原理：

熒光素+能量+。2-熒光素酶.氧化熒光素(發(fā)出熒光)

(3)實驗變量：

①自變量：添加的物質(葡萄糖/脂肪/?)

②因變量：是否發(fā)光

③無關變量：溫度等

(4)實驗過程：發(fā)光器粉末加入試管暗處理15分鐘一加試劑一黑暗條件下觀察

ABC

(5)實驗結論：ATP是驅動細包活動的直接能源物質。

知識點2ATP的功能

1.ATP的功能

問題2：ATP是唯一的直接能源物質嗎？

【拓展延伸】NTP與dNTP

注意：NTP與dNTP均是高能磷酸化合物，可用作RNA或DNA的合成原料，合成過程中會脫去兩個磷

酸基團，并釋放出大量的能量。

2.應用：ATP熒光檢測儀

ATP熒光檢測儀基于螢火蟲發(fā)光原理（P89）,利用“熒光素酶一熒光素體系”快速檢測三磷酸腺甘（ATP）。

由于所有生物活細包中含有恒量的ATP,所以ATP含量可以清晰地表明樣品中（食品、藥品、水體等）微生

物與其他生物殘余的多少，用于判斷衛(wèi)生狀況。

熒光素酶

熒光素+02+ATP------------＞氧化熒光素（發(fā)出熒光）

熒光強度越強一ATP含量越多一微生物數(shù)量越多

--------------[MHHJ-u

考向洞察」

考向1結合ATP的結構和功能，考查結構與功能觀

例1.如圖是ATP的結構簡式，圖中①②表示一種特殊的化學鍵。下列相關敘述錯誤的是（）

P)7?7?

A.②斷裂后的產(chǎn)物可直接與Pi結合形成ATP

B.①斷裂后的產(chǎn)物可作為合成RNA的原料

C.細包中的高能磷酸化合物不止ATP一種

D.ATP和ADP相互轉化的能量供應機制體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性

【變式訓練】1.生物體內(nèi)的高能磷酸化合物有多種，它們在人體合成代謝中有一定差異，如表所示。下列相

關敘述最為準確的是（）

高能磷酸化合物ATPGTPUTPCTP

主要用途能量"貨幣”蛋白質合成糖原合成脂肪和磷脂的合成

A.GTP脫去兩個磷酸基團是DNA的合成的原料之一

B.UTP除了用于糖原合成，還可作為轉錄的原料

C.無光情況下，葉肉細包內(nèi)合成ATP的場所是線粒體

D.在糖原、脂肪和磷脂的合成過程中，消耗的能量均不能來自ATP

【變式訓練】2.ATP是細包的能量“通貨”，關于ATP的敘述錯誤的是（）

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.可直接為細包提供能量

【變式訓練】3.下列關于ATP分子的敘述，正確的是（）

A.A表示腺喋吟，P表示磷酸基團

B.ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素

C.ImolATP水解，釋放出30.54kJ的能量來自兩個特殊化學鍵的斷裂

D.T表示胸腺喀咤，因而ATP的結構與核昔酸很相似

考點二ATP與ADP可以相互轉化及ATP的利用

/---------------tHHTQ-u

f知識固本」

知識點1ATP與ADP可以相互轉化

1.ATP的水解：需要水解酶的參與。

場所

多種場所

反應類型.放能反應

能量來源遠離腺昔(A)的那個特殊

"的化學鍵

葉綠體中專用于暗反應

能量去向

一細胞呼吸,用于各項生命

產(chǎn)生的ATP活動

2.ATP的合成：需要ATP合成酶的參與。

植物細胞質基質、線粒體、

場所葉綠體

亞虹細胞質基質、線粒體

真菌等-------------------

儂巫吸能反應

piATP

7光合作用(光反應)加化

ADP能量來源----------光目匕

能量「細胞呼一有機物中的化學能

鄴型*儲存于ATP(遠離A的那個特

殊的化學鍵)中

注意：不是可逆反應，物質可逆，但所需的酶、場所、能量的來源是不同的。

3.放能反應與吸能反應：

(1)吸能反應總是與ATP的水解相聯(lián)系,由ATP水解提供能量；

放能反應總是與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量貯存在ATP中。

(2)能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通。

糖類、脂肪等有機物儲存有大量的能量，但不能被直接利用一(釋放儲存)ATP儲存的能量相對較少，但

能被直接利用。

結論：ATP是細包的能量“貨幣”。

【教材隱性知識】

(1)源于必修1Pw“圖5—4"：人體內(nèi)ATP的含量很少，但在劇烈運動時，每分鐘約有0.5kg的ATP轉化

為ADP,釋放能量，以供運動之需，但人體內(nèi)ATP總含量并沒有太大變化，請分析原因：ATP與ADP時刻不

停地發(fā)生快速相互轉化，并且處于動態(tài)平衡之中。

(2)源于必修1Ps9“拓展應用”：在植物、動物、細菌和真菌的細包內(nèi)，都是以ATP作為能量“貨幣”的，

由此說明：生物界具有統(tǒng)一性，也說明種類繁多的生物有著共同的起源。

【歸納總結】ATP與ADP可以相互轉化相關知識

(1)ATP與ADP相互轉化不可逆：ATP與ADP的相互轉化，從物質方面來看是可逆的，從酶、進行的場所、

能量方面來看是不可逆的。

(2)ATP是與能量有關的一種物質，不可等同于能量：ATP是一種高能磷酸化合物，高能磷酸鍵水解時能

夠釋放出高達30.54kJ/mol的能量。

(3)ATP轉化為ADP消耗水：ATP轉化為ADP又稱為“ATP的水解反應”，這一過程需ATP水解酶的催化，

同時也需要消耗水。蛋白質、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。

(4)ATP并不是細包內(nèi)唯一的高能化合物，高能化合物在生物體內(nèi)有很多種，如存在于各種生物體細包內(nèi)

的UTP、GTP、CTP及動物體內(nèi)的磷酸肌酸。

(5)細包中ATP和ADP的相互轉化的能量供應機制，是生物界的共性。

知識點2細包內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程(常考點)

【歸納總結】總結細包內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程

轉化場所常見的生理過程

細包膜消耗ATP：主動運輸、胞吞、胞吐

產(chǎn)生ATP：細包呼吸第一階段；

細包質基質

消耗ATP：一些需能反應

產(chǎn)生ATP：光反應；

葉綠體

消耗ATP：暗反應和自身DNA復制、轉錄和蛋白質合成等

產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段；

線粒體

消耗ATP：自身DNA復制、轉錄，蛋白質合成等

核糖體消耗ATP：蛋白質的合成

細包核消耗ATP：DNA復制、轉錄等

知識點3ATP的供能機制

1.ATP為主動運輸提供能量的過程

2+

曲°OCa

參與Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當膜內(nèi)側的

Ca2+與其相應位點結合時，其酶活性就被激活了。

obATP

OOCa2+

在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團脫離下來與載體蛋

白結合，這一過程伴隨著能量的轉移,這就是載體蛋白的磷酸化。

%DP

2.ATP供能機制

ATP水解釋放磷酸基團一蛋白質等分子磷酸化一分子空間結構改變，活性也被改變T參與各種化學反應。

【名師點撥】ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通的模型圖。

知識點4構建ATP產(chǎn)生量與02供給量曲線模型

0甲。2供給量0乙。2供給量

(1)甲圖：

①A點：表示在無氧條件下，細包可通過無氧呼吸分解有機物，產(chǎn)生少量ATP。

②AB段：表示隨供給量的增多，有氧呼吸明顯增強，通過有氧呼吸分解有機物釋放的能量增多，ATP的產(chǎn)

生量隨之增加。

③BC段：表示供給量超過一定范圍后，ATP的產(chǎn)生量不再增加，此時的限制因素可能是酶ATP、磷酸等。

（2）乙圖：可表示哺乳動物的成熟紅細包中的ATP來自無氧呼吸與Oz供給量無關。

【易錯辨析】

1.ATP是驅動細包生命活動的唯一的直接能源物質。（必修1P86正文）（）

2.ATP由腺甘、核糖和三分子磷酸組成。（必修1P86相關信息）（）

3.ATP含有3個特殊化學鍵，但是只有一個特殊化學鍵會發(fā)生斷裂。（必修1P86正文）（）

4.植物細包可以通過光合作用和細包呼吸形成ATP,而動物細包只能通過細包呼吸形成ATP。（必修1P87

圖5-5）（）

5.ATP水解釋放的能量可用于細包內(nèi)的放能反應。（必修1P89正文）（）

-----------tHHt?u

考向洞察J

考向1圍繞ATP的轉化和利用，考查物質與能量觀

例1.蛋白質的磷酸化與去磷酸化被比喻為一種“分子開關”，分子開關的機理如圖所示。下列有關分子開

關的說法，錯誤的是（）

PiH2O

A.劇烈運動過程中分子開關的頻率遠高于靜息狀態(tài)

B.“分子開關”的磷酸化與去磷酸化過程屬于可逆反應

C.蛋白質的磷酸化是翻譯后的修飾

D.細包膜上存在蛋白質的磷酸化與去磷酸化

【變式訓練】1.如圖所示為ATP合成酶結構及其作用機制。H+沿著線粒體內(nèi)膜上ATP合成酶內(nèi)部的通道

流回線粒體基質，推動ATP的合成。某些減肥藥物能夠增加線粒體內(nèi)膜對H+的通透性，降低H+膜內(nèi)外

濃度差。下列相關敘述正確的是（）

線粒體

+外膜

口第HH+H?H+膜間隙

H+比r1H

線粒體

內(nèi)膜

基質

A.ATP合成酶還存在于葉綠體內(nèi)膜和葉綠體類囊體薄膜

B.圖中合成ATP的能量來自H+濃度差產(chǎn)生的勢能

D.ATP與ADP相互轉化速度快，且轉化主要發(fā)生在細包核內(nèi)

2.（2021?湖南?高考真題）某些蛋白質在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點發(fā)生磷酸

化和去磷酸化，參與細包信號傳遞，如圖所示。下列敘述錯誤的是（）

ADP

Pi

A.這些蛋白質磷酸化和去磷酸化過程體現(xiàn)了蛋白質結構與功能相適應的觀點

B.這些蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失，不影響細包信號傳遞

C.作為能量“通貨”的ATP能參與細包信號傳遞

D.蛋白質磷酸化和去磷酸化反應受溫度的影響

3.（2021?北京?高考真題）ATP是細包的能量“通貨”，關于ATP的敘述錯誤的是（）

A.含有C、H、0、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.可直接為細包提供能量

4.（2023?重慶?高考真題）哺乳動物可利用食物中的NAM或NA合成NAD+,進而轉化為NADH（［H］）o

研究者以小鼠為模型，探究了哺乳動物與腸道菌群之間NAD+代謝的關系，如圖所示。下列敘述錯誤的是（）

蜀道施j腸腔血液］（1組銀細胞、

A.靜脈注射標記的NA,腸腔內(nèi)會出現(xiàn)標記的NAM

B.靜脈注射標記的NAM,細包質基質會出現(xiàn)標記的NADH

C.食物中缺乏NAM時，組織細包仍可用NAM合成NAD+

D.腸道中的厭氧菌合成ATP所需的能量主要來自于NADH

5.（2023?天津?高考真題）衣原體是一類原核寄生生物，缺乏細包呼吸相關酶，不能產(chǎn)生自身生命活動所

需能量，因此需從寄主吸收（）

K■旬Q折?物—筌

一、教材知識鏈接

1.ATP是的英文名稱縮寫。ATP分子的結構可以簡寫成A—P?P?P,其中A代表腺昔，由一分

子的和一分子—組成，P代表磷酸基團，?代表一種特殊的化學鍵，A—P可代表

_o（P86）

2.對于動物、人、真菌和大多數(shù)細菌來說，產(chǎn)生ATP的生理過程是,場所是；

對于綠色植物來說，產(chǎn)生ATP的生理作用是,場所是o

（P87）

3.ATP在細包中含量轉化,含量處于動態(tài)平衡。（P87）

4.細包內(nèi)的化學反應有些是需要吸收能量的，有些是釋放能量的。―反應一般與ATP水解的反應相聯(lián)系，

由ATP水解提供能量；放能反應一般與相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中。（P89）

二、教材深挖拓展

1.（教材必修1P89）如果把糖類和脂肪比作大額支票，ATP相當于現(xiàn)金，這種比喻有道理的原因是：

2.（教材必修1P89“文字信息”）螢火蟲尾部的發(fā)光細包中含有,其中熒光素是其特

有的發(fā)光物質。熒光素接受提供的能量后就被激活。在熒光素酶的催化作用下，激活的熒光素與氧

發(fā)生化學反應，形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光，此過程發(fā)生的能量轉換為o

三、長句規(guī)范作答

1.（科學思維）ATP中含有3個磷酸基團，磷酸基團帶有負電荷。請從電荷間的相互作用角度解釋ATP分子中

遠離腺昔的那個特殊化學鍵容易水解的原因。

2.（科學思維）植物、動物、細菌和真菌的細包內(nèi)，都以ATP作為能量“通貨”，這說明了什么？

3.（科學探究）人體內(nèi)ATP的含量很少，但在劇烈運動時，每分鐘約有0.5kg的ATP轉化為ADP,以供運

動之需，但人體內(nèi)ATP總含量并沒有太大變化，請分析原因：

第08講酶和ATP（第二課時）

目錄

01考情透視-目標導航................................................1

02知識導圖-思維領航................................................2

03考點突破?考法探究................................................3

考點一ATP的結構和功能.....................................................3

知識點1ATP的結構...................................................................3

知識點2ATP的功能...................................................................4

考向1結合ATP的結構和功能，考查結構與功能觀........................................5

考點二ATP與ADP可以相互轉化及ATP的利用...................................6

知識點1ATP與ADP可以相互轉化.....................................................6

知識點2細包內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程（常考點）...................................8

知識點3ATP的供能機制..............................................................8

知識點4構建ATP產(chǎn)生量與02供給量曲線模型..........................................9

考向1圍繞ATP的轉化和利用，考查物質與能量觀......................................10

04真題練習?命題洞見...............................................13

05長句分析?規(guī)范作答...............................................12

一、教材知識鏈接..........................................................................12

二、教材深挖拓展..........................................................................12

三、長句規(guī)范作答..........................................................................12

考情透視*目標導航

考點由高考知核心知識點預測

（2022?浙江）ATP的結構

（2021?海南）ATP的結構

考點一：ATP的結構和功能（2023?天津）ATP的功能題型：選擇題

（3年12考,全國卷3年0考）（2022?江蘇）ATP的功能內(nèi)容：

細包的能量（2021?北京）ATP的功能

（1）本專題知識難度較低、基礎

“貨幣”ATP（2021?湖南）ATP的功能

性強。常結合物質出入細包的方

（2022?浙江）吸能反應與

式、光合作用和呼吸作用綜合等考

考點二：ATP與ADP可以相互放能反應

轉化及ATP的利用（2021?北京）ATP與ADP查

（3年6考，全國卷3年0考）的相互轉化

（2021?海南）ATP與ADP

的相互轉化

課標要求1.解釋ATP是驅動細包生命活動的直接能源物質。

增：①ATP供能機制及實例；②“?”特殊化學鍵不穩(wěn)定的原因；③吸能反應與放能反應的實例。

新舊教材對比

改：①ATP中文名稱，“?”代表特殊的化學鍵，不再說高能磷酸鍵；②能量“通貨”改為能量“貨幣”。

通過對ATP的化學組成和結構特通過“探究生命活動的直接能

點的學習，認同ATP的結構與其源物質”實驗，掌握對生物學

功能相適應。問題進行初步探究的能力。

生命觀念科學探究

核

心

ATP與ADP之間的相互轉化；理通過情景創(chuàng)設，激發(fā)學生的學習興

素

解ATP是驅動細胞生命活動的養(yǎng)趣，并滲透熱愛自然和生命的情感

直接能源物質。教育，關注ATP在醫(yī)學上的運用。

科學思維社會責任

ATP的結構

?功能：ATP是細胞內(nèi)生命活動的直接能源物質

?供能機制：ATP與ADP之間相互轉化。

ATP的功能?能量貨幣：能量通過ATP分子在吸能反應放能

反應之間流通。

0拓展：ATP的其他作用及ATP進出細胞的方式

4)3

考點突破?考法探究

考點一ATP的結構和功能

知識固本

知識點1ATP的結構

1.ATP是一種高能磷酸化合物

(l)ATP的中文名稱腺甘三磷酸(ATP)。

(2)ATP的組成元素：C、H、O、N、Po

(3)ATP結構簡式：A—P-P-Po

(4)A、T、P、?的含義：其中“A”表示腺背，“T”表示三，“P”表示磷酸基團,”代表一種特殊的

化學鍵(這種特殊的化學鍵不穩(wěn)定)。

三個磷酸基團

H-N-H______A_______

NCzHOOOI

iiIIIIIII

C~~NH-c-o-p-o-p-a-P-O-；

H

6-6-0-

腺瞟吟

OHOH核糖

腺昔(A)

一AMP(腺昔一磷酸)------>i

一ADP(腺昔二磷酸)----------->

—ATP(腺昔三磷酸)------------------>

【歸納總結】辨析下列物質結構中“A”的含義

腺瞟聆核

腺瞟吟核糖核甘酸腺瞟吟腺瞟吟脫氧核昔酸

糖核甘酸

(^-P-P~P

腺苜腺瞟吟脫

氧核昔酸腺璞吟

(5)ATP為什么不穩(wěn)定：?代表特殊的化學鍵，兩個相鄰磷酸都帶負電相互排斥等原因，使得這種化學鍵

不穩(wěn)定，末端磷酸基團有一種離開ATP與其他分子結合的趨勢，具有較高的轉移勢能。

(6)ATP是高能磷酸化合物的原因是：ImolATP水解釋放的能量高達30.54kJ,所以說ATP是一種高能磷

酸化合物。

2.ATP是驅動細包生命活動的直接能源物質

賣菜細胞中流通的能量"貨幣"買咖啡

有機物中的化學能ATP中的化學能耗能的生命過程

問題1：如何設計實驗探究ATP是驅動細包生命活動的直接能源物質？

【拓展延伸】探究生命活動的直接能源物質是ATP

(1)實驗材料：螢火蟲發(fā)光器干燥后研成粉末，蒸儲水，葡萄糖，脂肪，ATP制劑等。

(2)實驗原理：

熒光素+能量+。2-熒光素酶.氧化熒光素(發(fā)出熒光)

(3)實驗變量：

①自變量：添加的物質(葡萄糖/脂肪/?)

②因變量：是否發(fā)光

③無關變量：溫度等

(4)實驗過程：發(fā)光器粉末加入試管暗處理15分鐘一加試劑一黑暗條件下觀察

ABC

(5)實驗結論：ATP是驅動細包活動的直接能源物質。

知識點2ATP的功能

1.ATP的功能

問題2：ATP是唯一的直接能源物質嗎？

【拓展延伸】NTP與dNTP

注意：NTP與dNTP均是高能磷酸化合物，可用作RNA或DNA的合成原料，合成過程中會脫去兩個磷

酸基團，并釋放出大量的能量。

2.應用：ATP熒光檢測儀

ATP熒光檢測儀基于螢火蟲發(fā)光原理（P89）,利用“熒光素酶一熒光素體系”快速檢測三磷酸腺甘（ATP）。

由于所有生物活細包中含有恒量的ATP,所以ATP含量可以清晰地表明樣品中（食品、藥品、水體等）微生

物與其他生物殘余的多少，用于判斷衛(wèi)生狀況。

熒光素酶

熒光素+02+ATP------------＞氧化熒光素（發(fā)出熒光）

熒光強度越強一ATP含量越多一微生物數(shù)量越多

--------------[MHHJ-u

考向洞察」

考向1結合ATP的結構和功能，考查結構與功能觀

例1.如圖是ATP的結構簡式，圖中①②表示一種特殊的化學鍵。下列相關敘述錯誤的是（）

P)7?7?

A.②斷裂后的產(chǎn)物可直接與Pi結合形成ATP

B.①斷裂后的產(chǎn)物可作為合成RNA的原料

C.細包中的高能磷酸化合物不止ATP一種

D.ATP和ADP相互轉化的能量供應機制體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性

【答案】A

【解析】②斷裂后的產(chǎn)物是ADP,ADP在有關酶的作用下，可以接受能量與一個游離的Pi結合形成ATP,

A正確；①斷裂后的產(chǎn)物是腺嘿吟核糖核甘酸，是構成RNA的基本組成單位之一，B正確；根據(jù)ATP的結

構簡式可以推測細包中可能還會有GTP、CTP、UTP等高能磷酸化合物，C正確；ATP與ADP相互轉化的

能量供應機制，在所有生物的細包內(nèi)都是一樣的，這體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性，D錯誤。

【變式訓練】1.生物體內(nèi)的高能磷酸化合物有多種，它們在人體合成代謝中有一定差異，如表所示。下列相

關敘述最為準確的是（）

高能磷酸化合物ATPGTPUTPCTP

主要用途能量''貨幣"蛋白質合成糖原合成脂肪和磷脂的合成

A.GTP脫去兩個磷酸基團是DNA的合成的原料之一

B.UTP除了用于糖原合成，還可作為轉錄的原料

C.無光情況下，葉肉細包內(nèi)合成ATP的場所是線粒體

D.在糖原、脂肪和磷脂的合成過程中，消耗的能量均不能來自ATP

【答案】B

【解析】GTP脫去兩個磷酸基團后，可得到鳥口票嶺核糖核昔酸，是組成RNA的基本單位之一，A不符合

題意；由表可知，UTP可用于糖原合成，其脫去兩個磷酸基團后可得到尿喀陡核糖核昔酸，可作為合成RNA

的原料，因而可作為轉錄的原料，B符合題意；無光情況下，葉肉細包不能進行光合作用，此時葉肉細包只

能通過細包呼吸合成ATP,場所是線粒體和細包質基質，C不符合題意；ATP作為能量“貨幣”，在糖原、

脂肪和磷脂的合成過程中，消耗的能量可來自ATP,D不符合題意。

【變式訓練】2.ATP是細包的能量“通貨”，關于ATP的敘述錯誤的是（）

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.可直接為細包提供能量

【答案】B

【解析】ATP中含有腺喋吟、核糖與磷酸基團，故元素組成為C、H、O、N、P,A正確；在無氧條件下，

無氧呼吸過程中也能合成ATP,B錯誤；ATP合成過程中需要ATP合成酶的催化，C正確；ATP是生物體

的直接能源物質，可直接為細包提供能量，D錯誤。

【變式訓練】3.下列關于ATP分子的敘述，正確的是（）

A.A表示腺喋吟，P表示磷酸基團

B.ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素

C.1molATP水解，釋放出30.54kJ的能量來自兩個特殊化學鍵的斷裂

D.T表示胸腺喀咤，因而ATP的結構與核甘酸很相似

【答案】B

【解析】ATP分子的結構簡式為A—P?P?P,其中的A代表腺甘，由核糖和腺喋吟組成，P代表磷酸基

團，?代表一種特殊的化學鍵，T表示三個（磷酸基團），可見，ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素，

A、D錯誤，B正確；1molATP水解釋放出30.54kJ的能量來自遠離“腺昔”的那個特殊化學鍵的斷裂，C

錯誤。

考點二ATP與ADP可以相互轉化及ATP的利用

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知識

知識點1ATP與ADP可以相互轉化

LATP的水解：需要水解酶的參與。

處一多種場所

反應類型.放能反應

能量來源，遠離腺昔（A）的那個特殊

"的化學鍵

ADP能量

葉綠體中一專用于暗反應

能量去向

細胞呼吸.用于各項生命

產(chǎn)生的ATP活動

2.ATP的合成：需要ATP合成酶的參與。

植物細胞質基質、線粒體、

場所II葉綠體

邈工細胞質基質、線粒體

真菌等--------------------

旦座類型》吸能反應

Pi----?ATP

人光合作用（光反應）業(yè)幽

ADP能量來源----------"光能

能量『細胞呼―有機物中的化學能

能量去向-儲存于ATP（遠離A的那個特

殊的化學鍵）中

注意：不是可逆反應，物質可逆，但所需的酶、場所、能量的來源是不同的。

3.放能反應與吸能反應：

（1）吸能反應總是與—ATP的水解—相聯(lián)系，由ATP水解提供能量；

放能反應總是與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量貯存在ATP中。

(2)能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通。

糖類、脂肪等有機物儲存有大量的能量，但不能被直接利用一(釋放儲存)ATP儲存的能量相對較少，但

能被直接利用。

結論：ATP是細包的能量“貨幣”。

【教材隱性知識】

(1)源于必修1P87“圖5—4”：人體內(nèi)ATP的含量很少，但在劇烈運動時，每分鐘約有0.5kg的ATP轉化

為ADP,釋放能量，以供運動之需，但人體內(nèi)ATP總含量并沒有太大變化，請分析原因：ATP與ADP時刻不

停地發(fā)生快速相互轉化，并且處于動態(tài)平衡之中。

⑵源于必修1PB「'拓展應用”：在植物、動物、細菌和真菌的細包內(nèi)，都是以ATP作為能量“貨幣”的，

由此說明：生物界具有統(tǒng)一性，也說明種類繁多的生物有著共同的起源。

【歸納總結】ATP與ADP可以相互轉化相關知識