第二節 細胞的能量“通貨”——ATP

考試方向:結合光合作用、細胞呼吸和物質進出細胞的方式考察ATP.


第二節 細胞的能量“通貨”——ATP

1、ATP的名稱和結構式的簡寫形式

(1)ATP的中文名稱:三磷酸腺苷。結構式簡寫成A-P~P~P(①A代表腺苷,②P代表磷酸基團,③-代表普通化合鍵,~代表高能磷酸鍵)。①元素組成:C、H、O、N、P;②化學組成:1分子腺苷和3分子磷酸基團(或1分子核糖、1分子腺嘌呤和3分子磷酸基團)。

(2)ATP與核苷酸的關係


第二節 細胞的能量“通貨”——ATP

2、ATP水解釋放能量

(1)反應式:ATP→(酶)ADP+Pi+能量 ATP的化學性質不穩定。在有關酶的作用下,ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵很容易水解,於是遠離A的那個P就脫離下來,形成遊離的Pi(磷酸),同時釋放出大量的能量,ATP就轉化ADP(二磷酸腺苷)。①來源:ATP中高能磷酸鍵的斷裂。②去路:用於各項生命活動。

(2)ATP合成儲存能量:ADP+Pi+能量→(酶)ATP,在有關酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同時與一個遊離的Pi結合,重新形成ATP。 ①來源於動物、人、真菌和大多數細菌:呼吸作用(有機物分解釋放的能量)。②綠色植物:光合作用(吸收的光能)、呼吸作用(有機物分解釋放的能量)。

(3)ATP的相互轉化:細胞內ATP與ADP相互轉化的能量供應機制,是生物界的共性。①ATP→(酶)ADP+Pi+能量,②ADP+Pi+能量→(酶)ATP.

3、ATP的利用

(1)細胞中絕大多數需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的。

(2)ATP---細胞內流通的能量“通貨”:①吸能反應(一般與ATP水解的反應相聯繫) ②放能反應(一般與ATP的合成相聯繫) ③能量通過ATP分子在生物體內的吸能反應之間流通,因此可以形象的把ATP比喻成細胞內流通的能量“通貨”。


第二節 細胞的能量“通貨”——ATP

例:1.下列關於ATP的敘述中,正確的是( )
A. ATP分子中所有化學鍵都儲存著大量的能量,所以被稱為高能磷酸化合物
B. 三磷酸腺苷可簡寫為A~P~P~P
C. ATP中大量的能量都儲存在腺苷和磷酸基團中
D. 1個ATP分子由1個腺嘌呤、1個核糖和3個磷酸基團組成

考點:[ATP的化學組成和特點]

分析:ATP的結構簡式中,A代表腺苷,P代表磷酸,-代表普通磷酸鍵,~代表高能磷酸鍵.ATP是細胞生命活動的直接能源物質,ATP中含有2個高能磷酸鍵,大量的能量儲存在高能磷酸鍵中,ATP的高能磷酸鍵水解釋放的能量為細胞生命活動利用,細胞通過ATP與ADP的相互轉化滿足細胞對ATP的大量需求,產生ATP的生理過程有光合作用和呼吸作用.

【答案】D

【解析】

A. ATP分子的高能磷酸鍵中儲存著大量的能量,所以被稱為高能磷酸化合物,A錯誤;

B. 三磷酸腺苷的結構簡式是A~P~P~P,B錯誤;

C. ATP中大量的能量儲存在高能磷酸鍵中,C錯誤;

D. 1個ATP分子由1個腺嘌呤、1個核糖和3個磷酸基團組成,D正確。

故選:D。

例:2.下圖表示ATP水解產生ADP的過程,請回答下面的問題:

第二節 細胞的能量“通貨”——ATP

(1)圖中A表示 ,P代表 ,如果ATP脫去2個磷酸基團後可作為 (物質)基本結構單位中的一種。

(2)圖中①為 ,其中蘊藏著 。

(3)圖中②為 的過程,其作用是 。

分析:

【解題方法提示】

ATP 的結構簡式是 A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基團,ATP脫去兩個磷酸基後為AMP,是構成RNA的基本單位之一;

【圖表提示】

圖中①表示高能磷酸鍵,容易水解和合成,內存大量能量;

圖中②為ATP水解過程中高能磷酸鍵水解釋放的能量的過程,釋放的能量用於各種生命活動。

解答:

答案:(1)腺苷;磷酸基團;RNA;(2)高能磷酸鍵;大量化學能;(3)高能磷酸鍵水解釋放能量;為生命活動提供能量。

(1)圖中A表示腺嘌呤核苷,P代表磷酸基團;ATP脫去兩個磷酸基團後是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本結構單位中的一種;

(2)圖中①代表高能磷酸鍵,其中蘊藏著大量的化學能;

(3)圖中②為ATP水解過程中高能磷酸鍵水解釋放的能量的過程,釋放的能量用於各種生命活動。


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