資源簡介

新人教生物一輪復習學案
第9講　ATP
課標要求 解釋ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質。
考點　細胞的能量“通貨”——ATP
概 念 落 實
1.ATP的中文名稱是　　　　　　　　，結構簡式為　　　　　　　　，其中“A”代表　　　　　　　　，“～”代表　　　　　　　　　　　。
2.ATP結構特點的“一、二、三”
3.ATP和ADP的相互轉化
歸 納 總 結
細胞內ATP合成與水解的生理過程及場所
轉化場所 常見的生理過程舉例
細胞膜 消耗ATP：主動運輸、胞吞、胞吐
細胞質基質 產生ATP：細胞呼吸第一階段
葉綠體 產生ATP：光反應 消耗ATP：暗反應和自身DNA復制、轉錄、蛋白質合成等
線粒體 產生ATP：有氧呼吸第二、三階段 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
細胞核 消耗ATP：DNA復制、轉錄等
4.ATP的利用
（1）細胞中　　　　　　　　　　的活動由ATP直接供能。如大腦思考、物質合成、　　　　　、物質運輸和生物的發光發電等。
（2）ATP為Ca2＋跨膜運輸直接供能機理
①Ca2＋與膜上載體蛋白（催化ATP水解的酶）相應位點結合，酶活性被　　　　→②酶水解ATP釋放的末端磷酸基團與Ca2＋載體蛋白結合導致后者　　　　，伴隨著能量的轉移→③Ca2＋載體蛋白　　　　發生變化，使Ca2＋的結合位點轉向膜外側，將Ca2＋釋放到膜外。
（3）ATP是細胞內流通的能量“貨幣”
①吸能反應需要吸收能量，如蛋白質的合成等，往往伴隨著　　　　　　。
②許多放能反應與　　　　　相聯系。
③能量通過　　　　　　在吸能反應和放能反應之間循環流通。
診斷·加強
1.判斷下列說法的正誤：
（1）ATP是細胞中的直接能源。 （　　）
（2）ATP水解釋放的能量可用于細胞內的放能反應。 （　　）
（3）ATP脫去兩個磷酸基團后，可作為RNA分子的合成原料。 （　　）
（4）無氧條件下，光合作用是葉肉細胞產生ATP的唯一來源。 （　　）
（5）ATP在細胞中的含量很少，但ATP與ADP時刻不停地進行相互轉化，保證了能量的供應。 （　　）
2.鏈接必修1教材 P86“相關信息”。
比較下面的四種結構，請寫出“”中所對應的含義，思考其共同點。
3.ATP、GTP、CTP和UTP是細胞內的四種高能磷酸化合物，它們徹底水解的產物只有堿基不同。推測GTP參與RNA合成時的作用可能是提供　　　　和　　　　。
典 題 固 法
（2022·浙江1月卷）下列關于腺苷三磷酸分子的敘述，正確的是（　　）
A.由1個脫氧核糖、1個腺嘌呤和3個磷酸基團組成
B.分子中與磷酸基團相連接的化學鍵為特殊的化學鍵
C.在水解酶的作用下不斷地合成和水解
D.是細胞中吸能反應和放能反應的紐帶
（2021·湖南卷）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生磷酸化和去磷酸化，參與細胞信號傳遞，如圖所示。下列敘述錯誤的是（　　）
A.這些蛋白質磷酸化和去磷酸化過程體現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，不影響細胞信號傳遞
C.作為能量“通貨”的ATP能參與細胞信號傳遞
D.蛋白質磷酸化和去磷酸化反應受溫度的影響
考向1　ATP的結構和功能
1.（2022·廣州模擬）下圖表示ATP的結構，下列相關敘述錯誤的是（　　）
A.①含有磷元素，②代表特殊的化學鍵
B.ATP分子結構簡式中的A包括圖中③和④
C.ATP水解時脫離下來的末端磷酸基團能與某些蛋白質結合
D.氧氣進入肺泡細胞這個跨膜運輸過程，會伴隨ATP的水解
考向2　ATP與ADP的相互轉化
2.（2022·中山一模）ATP 可將蛋白質磷酸化，磷酸化的蛋白質會改變形狀做功，從而推動肌肉細胞內系列反應的進行，引發肌肉收縮。對此解釋錯誤的是 （　　）
A.ATP 推動細胞做功，存在吸能反應與放能反應過程
B.磷酸化的蛋白質做功，失去的能量主要用于再生 ATP
C.ATP 水解與磷酸化的蛋白質做功均屬于放能反應
D.肌肉在收縮過程中，肌肉中的能量先增加后減少
3.（2022·東莞監測）圖示為蛋白質磷酸化的過程。下列分析錯誤的是（　　）
A.ADP是組成核酸的基本單位
.圖中蛋白質可能有ATP水解酶的活性
C.蛋白質磷酸化后結構發生改變
D.蛋白質磷酸化為吸能反應，磷酸化的蛋白質蘊含的能量值更高
構核心概念
練教材長句
鏈接必修1教材P86。
（1）生物生命活動的能量最終來源是　　　　　，主要能源物質是　　　　，良好儲能物質是　　　　，ATP是　　　　　　　　　　　　　。
鏈接必修1教材P87。
（2）對于動物、人、真菌和大多數細菌來說，產生ATP的生理過程是　　　　，場所是　　　　　　　；對于綠色植物來說，產生ATP的生理作用是　　　　　　　　　　，場所是　　　　　　　　　　　　。
鏈接必修1教材P89。
（3）細胞內的化學反應有些是需要吸收能量的，有些是釋放能量的。吸能反應一般與　　　　　　　　；放能反應一般與　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
拎教材“冷”點
鏈接必修1教材P88“圖5－7”。
（1）參與Ca2＋主動運輸的載體蛋白具有　　　　　　、　　　　　　的功能。
鏈接必修1教材P89。
（2）螢火蟲尾部的發光細胞中含有熒光素和熒光素酶。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，　　　　與氧發生化學反應，形成氧化熒光素并且發出熒光。
鏈接必修1教材P89“拓展應用”。
植物、動物、細菌和真菌的細胞內，都是以ATP作為能量“貨幣”的。這種現象從進化的角度說明：生物有著　　　　　。
第9講　ATP
【概念落實】
1.腺苷三磷酸　A—P～P～P　腺苷　一種特殊的化學鍵
2.腺苷　磷酸基團　特殊的化學鍵　勢能
3.細胞質基質、線粒體、葉綠體　光能　化學能　各項生命活動
4.（1）絕大多數需要能量　肌肉收縮　（2）激活　磷酸化　空間結構　（3）①ATP的水解　②ATP的合成　③ATP分子
【診斷·加強】
1.（1）×　提示：ATP≠能量，ATP是一種高能磷酸化合物，是與能量有關的一種物質，不能將兩者等同起來。　（2）×　（3）√　提示：ATP分子脫去2個磷酸基團，稱為腺嘌呤核糖核苷酸，它是RNA分子的基本組成單位之一。　（4）×　（5）√
2.①腺嘌呤和核糖　②腺嘌呤脫氧核苷酸　③一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸　④腺嘌呤　共同點：腺嘌呤
3.能量　原料
【典題固法】
【高考典例】
例1　D　解析：1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基團組成，A錯誤；ATP分子的結構可以簡寫成A—P～P～P，磷酸基團與磷酸基團相連接的化學鍵，即～才是一種特殊的化學鍵，B錯誤；ATP在水解酶的作用下水解，在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP，C錯誤；吸能反應一般與ATP的水解相聯系，放能反應一般與ATP的合成相聯系，故吸能反應和放能反應之間的紐帶就是ATP，D正確。
例2　B　解析： 通過蛋白質磷酸化和去磷酸化改變蛋白質的空間結構，實現細胞信號的傳遞，體現出蛋白質結構與功能相適應的觀點，A正確；蛋白質特定磷酸化位點的氨基酸缺失，將使該位點無法磷酸化，影響細胞信號的傳遞，B錯誤；ATP為蛋白質磷酸化提供了磷酸基團和能量，從而參與細胞信號傳遞，C正確；溫度通過影響蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，影響蛋白質磷酸化和去磷酸化反應，D正確。
【對點演練】
1. D　解析：①為磷酸基團，其中含有磷元素，②代表特殊化學鍵，A正確；ATP分子結構簡式中的“A”由③核糖和④腺嘌呤組成，B正確；ATP水解時脫離下來的末端磷酸基團能與某些蛋白質結合，使得蛋白質（如載體蛋白）發生磷酸化，引起空間結構的改變，C正確；氧氣進入肺泡細胞的方式是自由擴散，該過程中不需要消耗能量，因而不會伴隨ATP的水解，D錯誤。
2.B　解析：ATP推動細胞做功過程中，ATP的水解是放能反應，蛋白質磷酸化過程是吸能反應，因此該過程存在吸能反應和放能反應，A正確；合成ATP的能量來源于光合作用和呼吸作用，磷酸化的蛋白質做功失去的能量并不能用于再生ATP，B錯誤；磷酸化的蛋白質做功，應該是釋放能量推動肌肉細胞內系列反應的進行，引發肌肉收縮，是放能反應，C正確；在肌肉收縮的過程中，ATP先使肌肉中的能量增加，改變現狀，這是吸能反應，然后肌肉做功，失去能量，恢復原狀，這是放能反應，肌肉收縮過程中，肌肉中的能量先增加后減少，D正確。
3.A　解析：ADP再去掉一個磷酸即AMP是RNA（核酸）的基本單位之一，A錯誤；圖中的蛋白質與ATP結合后，變成ADP和Pi，說明圖中蛋白質可能有水解ATP的功能，B正確；蛋白質磷酸化是蛋白質與磷酸結合，故蛋白質的結構改變，C正確；蛋白質磷酸化過程中伴隨著ATP水解，故為吸能反應，磷酸化的蛋白質中含有能量且比原蛋白質更高，D正確。
課堂小結與延伸
【構核心概念】
①腺苷　②特殊的化學鍵　③光能和化學能　④直接供能　⑤活性
【練教材長句】
（1）太陽能　糖類　脂肪　驅動細胞生命活動的直接能源物質
（2）呼吸作用　細胞質基質和線粒體　呼吸作用和光合作用　細胞質基質、線粒體和葉綠體
（3）ATP水解的反應相聯系，由ATP水解提供能量　ATP合成相聯系，釋放的能量儲存在ATP中
【拎教材“冷”點】
（1）催化ATP水解　轉運Ca2＋　（2）ATP　熒光素　（3）共同祖先

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