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第2节 细胞的能量“货币”ATP
课前自主预习案课堂互动探究案
课前自主预习案
知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知一、ATP是一种高能磷酸化合物 ATP结构式
腺苷三磷酸A—P～P～P腺苷磷酸基团特殊的化学键2个
2．ATP的特点（1）不稳定： 有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的 。（2）高能量：ATP水解释放的能量高达 kJ/mol，是细胞内的一种 。3．ATP的功能ATP能够直接为生命活动提供能量，是驱动细胞生命活动的 。末端磷酸基团转移势能30.54高能磷酸化合物直接能源物质
动态平衡ADPATP
3．转化过程中能量的来源和去路呼吸作用光合作用ADP
三、ATP的利用1．ATP利用的实例主动运输收缩
2．ATP为主动运输供能的过程分析（1）酶活性被激活：参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的 ，当膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，其酶活性就被激活，将ATP水解。（2）载体蛋白的磷酸化：ATP水解时，脱离下来的磷酸基团与载体蛋白结合，即 的磷酸化。（3）Ca2＋被释放：载体蛋白磷酸化导致其 发生变化，使Ca2＋的结合位点转向膜外侧，将Ca2＋释放到膜外。酶载体蛋白空间结构
3．ATP是细胞内流通的能量“货币”（1）化学反应中的能量变化与ATP的关系：（2）能量通过 在吸能反应和放能反应之间流通。水解合成ATP分子
知识应用·强化落实——效果·检测·定向判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）（1）ATP是高能磷酸化合物，只含有3个特殊的化学键（ ）（2）细胞内储存有大量的ATP，为生命活动提供能量（ ）（3）细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性（ ）（4）细胞中需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的（ ）（5）1个ATP分子中含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团（ ）××√××解析：1个ATP分子中含有1个腺苷和3个磷酸基团。
（6）ATP水解时，两个特殊的化学键都断裂，生成ADP和Pi（ ）（7）ATP和ADP的相互转化与吸能反应和放能反应联系在一起（ ）（8）ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生并且处在动态平衡之中（ ）×解析：ATP水解时，远离腺苷的特殊的化学键断裂。√√
课堂互动探究案
课程标准1.简述ATP的化学组成和特点。2．解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 素养达成
什么要发光(？呢2)萤火虫的发光需要能量
吗？(3)我们
知道，糖类、脂肪和蛋白质中都储存着量。这能些物质能为萤火虫发光直接提供能量
吗？
设疑激趣“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。”大家非常熟悉唐朝诗人杜牧这首情景交融的诗作《秋夕》。可是大家想过没有：(1)萤火虫为
基提能·分·突破——互动·探究层智涂探究点一 ATP是一种高能磷酸化合物下
图ATP是的组成，据图分析：
夯
元素有哪些？有含几个磷酸团基？几个特殊的化学键
？ 2．ATP中的“A”、“T”和组成DNA中的“A”、“T”含
元、为C素H、O、N、P。含有3个磷酸基团。2个特殊的化学键。不
义同吗？ 3相．ATP彻底
同指ATP。的“A”中的是腺苷，包括腺嘌呤和含核；“T”的糖义A3。DN是中的“A”只是
指腺嘌呤，“T”是指胸腺嘧啶。ATP彻底
解水会得、到腺嘌呤核糖和磷酸。
水解会得到哪些成分 ？ATP的组成
1．ATP的组成
掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？利用图示表示出
其结构。 5．ATP和RNA在组成成分
掉两个磷酸基团后形成的结构是腺嘌呤核糖核苷酸，图示如PAT下：是构成RNA的基
上有怎样的联系 ？ATP去
本单位之一。
4．ATP分子去
二、三”来总结，即一个腺、苷二个磷酸特殊的化学键、三个基团。2．
几A合物中“种化”含义的区别
1.ATP的结构特点可用“一、
对ATP认识的误一(1)ATP是区种物质，不是能量，ATP中储存有大量的能量，
所以不可将ATP与能量
等同一(2)ATP脱去。个磷酸基团成为ADP，
再成去一个磷酸基团脱为RNA的基
本单嘌呤位之一——腺核糖核，简苷酸称AMP。
3．
元素组成与结构(1)组成
图解
1.ATP的
图N(3)ATP与R解A的关系：ATP脱
掉团两个磷基酸后呤即为嘌腺核糖核苷酸，
图示如下： N是组成RA的基，单本位之彻底一。ATP
水解会得到腺嘌呤、核糖和磷酸。
(2)结构
保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库
键ATP中远离腺苷的特殊的化学。容易水解和形成，可保证ATP数
量的相对稳定和能量的持续2(供应。)ATP在供能中处
于核心地位，许多的源物质中能能量需转移到ATP中
才A能。在生命活动中，能为生命活动供TP中的能量可转化为不
同形式的能量。
2．ATP的结构与功能的相互关系(1)ATP的结构特点
呤考)ATP是腺嘌格核苷酸的衍，物生如图ATP是的分子结构
图，下列有关叙的是( 述错误)A．ATP分子的结构简式可
案：D
表示～A－P～P为PB．ATP的水解，主要是
指图中②处的水解C．
许多水应与ATP吸能反解的反应相联系D．
图T①处的化学键断裂，A中P转化为ADP答
1．(合
某细胞培养液中，入32P加记的磷酸分子标短时间内分离
出A胞中的细TP，发现，含量变其不大化但部ATP分的末端磷酸基团
已带上放射性标记，该现象能够说明( )的是①ATP中远离腺苷的磷酸基团
容易②解 水32P标记的ATP是新的成合 ③ATP是细胞内的直接能源物质 ④该
既程中ATP过有合成又
有分解A．①②③④ B．①②④C．①②③ D．②③④答
案：B
2．(等级考)在
验研究表明，向经过连续收缩生发疲劳的离体肌肉上滴加葡萄糖溶液
，肌肉不收缩；向同一条肌肉上滴加ATP溶液，静置
一段时间后，肌肉能发生明显收缩。这表明( )A．
葡萄糖A能源物质B．是TP是直接能源物质C．
葡萄糖接能源物质D．是直ATP不是能源物质答
案：B解析：根据题意“向
经过连续收缩生发疲劳的离体肌肉上滴加葡萄糖溶液，肌肉
不收缩”说明葡萄糖不能直接提供能量；“向同一P肌肉上滴加AT条溶液，静置
一段时间后，肌肉能发生明显收缩”说明ATP是直接能源物质。
3．(等级考)实
二ATP与 ADP的相互化转及ATP的利用1.资料
分析： 一个成年人安静状24 h态下，内有40 kg的ATP水解。剧烈
动运状态下，每分钟约kg0.5 有的ATP分解释放能量，供运动所需。在正常人体中ATP和ADP的
总量很少，且基本保持一定，大为约2 mg～10 mg。在人体
安静状态时，肌肉所A内PT含的能量只能供
肌肉。1～2 s收缩 (1)从该资料
可看出A物体内生TP有什么特点？ (2)ATP会
大，含量低，快速转化，不能长时间储存。不
不会出现供不应求的情况？消耗
会ATP和。ADP可以时刻不停地发生相互转化。
探究点
图中的循环过程永不停止地进行着。请运用所学知识，分析
回答ATP与ADP循环中的有关问题：
2．在活细胞中，下
绿色植物的叶肉与内，细胞①相应的生理活动有 些？哪 (2)酶1和酶2分
别起什么作用？二者相？ (3)同吗动物细胞中，能量E1的来源是
；解2催化ATP的水酶，是ATP水解酶。二者
不相同。来自
什么？②中能量E2的去向有细些？ 光合作用和哪胞呼吸。酶1催化ATP的合成，是ATP合成酶
于呼吸作用中糖类等有机物氧量分解释放化能的以及其他一些磷能高酸化合物的分解
；转化为其他各种形用式的能量，于生物的各项生命活动。
(1)在
可ATP与ADP相互转化的过程是个说逆反应。这种说法合适吗？
通过下面的分析来解答：(1)从
应反看条件上化ATP的分解是一种______：反应，催__该属于应的酶Ⅰ反________酶
；ATP的合成是一种而________反应，催化
该的应的酶Ⅱ属于________酶反由酶。专一性可知，上述反应的条件
是________(相同、不相。)的同(2)从ATP合成与分解的
同线粒
场所上看TA：P合成的场所质细胞有基质、________和________；
而ATP分解的场所有________(使主动运输
体叶绿体细胞膜细胞
消耗能量)、的________(DNA复成和RNA合制所消耗的能量)等，
核不
因此，其合成与分解的尽相水解_____。___水解合成合成不相场所同
3．有人
能量上看在ATP水解的能量是储存：____________内的化学能，释放
出来后__________供_利用，不能再形由Pi和ADP成ATP而储存
生命活动有机物光能不可
；__合成ATP的能量主要是__而____中的化学能和________，
因此流反应中的能量，向是________(可不是逆逆可、不逆的。综上所)
述，ATP和ADP相互转化的过程_______(是、不是)_可逆各项反应。特殊的化学键
(3)从
别提中]1．细胞醒ATP的含量并不
多动ATP是生命活：的直接能源物质，但它
量细胞中的含在少很ATP。与ADP时刻不停地进行胞的能互转化，这是细相量供应机制。2．ATP为生命活动提供的是化学能ATP是细胞内的直接供能物质，
但并非所有生命活动所能的需量都是由ATP提供的，
等GTP、CTP、UTP如都是细胞内的直接供能物质。
[特
。(3)主要的储能物质——脂肪
。(4)植
物特有的储能物质——淀粉5(。)动物特有的储能物质——糖原
。(6)最终
能量来源——太阳能。
3．生物体中与能量有关的物质(1)直接能源物质——ATP。(2)主要的能源物质——糖类
多种场所细胞质基质、线粒体、叶绿能能量转化放能吸体能量来源特殊的化学��
课前自主预习案课堂互动探究案
课前自主预习案
知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知一、ATP是一种高能磷酸化合物 ATP结构式
腺苷三磷酸A—P～P～P腺苷磷酸基团特殊的化学键2个
2．ATP的特点（1）不稳定： 有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的 。（2）高能量：ATP水解释放的能量高达 kJ/mol，是细胞内的一种 。3．ATP的功能ATP能够直接为生命活动提供能量，是驱动细胞生命活动的 。末端磷酸基团转移势能30.54高能磷酸化合物直接能源物质
动态平衡ADPATP
3．转化过程中能量的来源和去路呼吸作用光合作用ADP
三、ATP的利用1．ATP利用的实例主动运输收缩
2．ATP为主动运输供能的过程分析（1）酶活性被激活：参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的 ，当膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，其酶活性就被激活，将ATP水解。（2）载体蛋白的磷酸化：ATP水解时，脱离下来的磷酸基团与载体蛋白结合，即 的磷酸化。（3）Ca2＋被释放：载体蛋白磷酸化导致其 发生变化，使Ca2＋的结合位点转向膜外侧，将Ca2＋释放到膜外。酶载体蛋白空间结构
3．ATP是细胞内流通的能量“货币”（1）化学反应中的能量变化与ATP的关系：（2）能量通过 在吸能反应和放能反应之间流通。水解合成ATP分子
知识应用·强化落实——效果·检测·定向判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）（1）ATP是高能磷酸化合物，只含有3个特殊的化学键（ ）（2）细胞内储存有大量的ATP，为生命活动提供能量（ ）（3）细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性（ ）（4）细胞中需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的（ ）（5）1个ATP分子中含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团（ ）××√××解析：1个ATP分子中含有1个腺苷和3个磷酸基团。
（6）ATP水解时，两个特殊的化学键都断裂，生成ADP和Pi（ ）（7）ATP和ADP的相互转化与吸能反应和放能反应联系在一起（ ）（8）ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生并且处在动态平衡之中（ ）×解析：ATP水解时，远离腺苷的特殊的化学键断裂。√√
课堂互动探究案
课程标准1.简述ATP的化学组成和特点。2．解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 素养达成
什么要发光(？呢2)萤火虫的发光需要能量
吗？(3)我们
知道，糖类、脂肪和蛋白质中都储存着量。这能些物质能为萤火虫发光直接提供能量
吗？
设疑激趣“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。”大家非常熟悉唐朝诗人杜牧这首情景交融的诗作《秋夕》。可是大家想过没有：(1)萤火虫为
基提能·分·突破——互动·探究层智涂探究点一 ATP是一种高能磷酸化合物下
图ATP是的组成，据图分析：
夯
元素有哪些？有含几个磷酸团基？几个特殊的化学键
？ 2．ATP中的“A”、“T”和组成DNA中的“A”、“T”含
元、为C素H、O、N、P。含有3个磷酸基团。2个特殊的化学键。不
义同吗？ 3相．ATP彻底
同指ATP。的“A”中的是腺苷，包括腺嘌呤和含核；“T”的糖义A3。DN是中的“A”只是
指腺嘌呤，“T”是指胸腺嘧啶。ATP彻底
解水会得、到腺嘌呤核糖和磷酸。
水解会得到哪些成分 ？ATP的组成
1．ATP的组成
掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？利用图示表示出
其结构。 5．ATP和RNA在组成成分
掉两个磷酸基团后形成的结构是腺嘌呤核糖核苷酸，图示如PAT下：是构成RNA的基
上有怎样的联系 ？ATP去
本单位之一。
4．ATP分子去
二、三”来总结，即一个腺、苷二个磷酸特殊的化学键、三个基团。2．
几A合物中“种化”含义的区别
1.ATP的结构特点可用“一、
对ATP认识的误一(1)ATP是区种物质，不是能量，ATP中储存有大量的能量，
所以不可将ATP与能量
等同一(2)ATP脱去。个磷酸基团成为ADP，
再成去一个磷酸基团脱为RNA的基
本单嘌呤位之一——腺核糖核，简苷酸称AMP。
3．
元素组成与结构(1)组成
图解
1.ATP的
图N(3)ATP与R解A的关系：ATP脱
掉团两个磷基酸后呤即为嘌腺核糖核苷酸，
图示如下： N是组成RA的基，单本位之彻底一。ATP
水解会得到腺嘌呤、核糖和磷酸。
(2)结构
保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库
键ATP中远离腺苷的特殊的化学。容易水解和形成，可保证ATP数
量的相对稳定和能量的持续2(供应。)ATP在供能中处
于核心地位，许多的源物质中能能量需转移到ATP中
才A能。在生命活动中，能为生命活动供TP中的能量可转化为不
同形式的能量。
2．ATP的结构与功能的相互关系(1)ATP的结构特点
呤考)ATP是腺嘌格核苷酸的衍，物生如图ATP是的分子结构
图，下列有关叙的是( 述错误)A．ATP分子的结构简式可
案：D
表示～A－P～P为PB．ATP的水解，主要是
指图中②处的水解C．
许多水应与ATP吸能反解的反应相联系D．
图T①处的化学键断裂，A中P转化为ADP答
1．(合
某细胞培养液中，入32P加记的磷酸分子标短时间内分离
出A胞中的细TP，发现，含量变其不大化但部ATP分的末端磷酸基团
已带上放射性标记，该现象能够说明( )的是①ATP中远离腺苷的磷酸基团
容易②解 水32P标记的ATP是新的成合 ③ATP是细胞内的直接能源物质 ④该
既程中ATP过有合成又
有分解A．①②③④ B．①②④C．①②③ D．②③④答
案：B
2．(等级考)在
验研究表明，向经过连续收缩生发疲劳的离体肌肉上滴加葡萄糖溶液
，肌肉不收缩；向同一条肌肉上滴加ATP溶液，静置
一段时间后，肌肉能发生明显收缩。这表明( )A．
葡萄糖A能源物质B．是TP是直接能源物质C．
葡萄糖接能源物质D．是直ATP不是能源物质答
案：B解析：根据题意“向
经过连续收缩生发疲劳的离体肌肉上滴加葡萄糖溶液，肌肉
不收缩”说明葡萄糖不能直接提供能量；“向同一P肌肉上滴加AT条溶液，静置
一段时间后，肌肉能发生明显收缩”说明ATP是直接能源物质。
3．(等级考)实
二ATP与 ADP的相互化转及ATP的利用1.资料
分析： 一个成年人安静状24 h态下，内有40 kg的ATP水解。剧烈
动运状态下，每分钟约kg0.5 有的ATP分解释放能量，供运动所需。在正常人体中ATP和ADP的
总量很少，且基本保持一定，大为约2 mg～10 mg。在人体
安静状态时，肌肉所A内PT含的能量只能供
肌肉。1～2 s收缩 (1)从该资料
可看出A物体内生TP有什么特点？ (2)ATP会
大，含量低，快速转化，不能长时间储存。不
不会出现供不应求的情况？消耗
会ATP和。ADP可以时刻不停地发生相互转化。
探究点
图中的循环过程永不停止地进行着。请运用所学知识，分析
回答ATP与ADP循环中的有关问题：
2．在活细胞中，下
绿色植物的叶肉与内，细胞①相应的生理活动有 些？哪 (2)酶1和酶2分
别起什么作用？二者相？ (3)同吗动物细胞中，能量E1的来源是
；解2催化ATP的水酶，是ATP水解酶。二者
不相同。来自
什么？②中能量E2的去向有细些？ 光合作用和哪胞呼吸。酶1催化ATP的合成，是ATP合成酶
于呼吸作用中糖类等有机物氧量分解释放化能的以及其他一些磷能高酸化合物的分解
；转化为其他各种形用式的能量，于生物的各项生命活动。
(1)在
可ATP与ADP相互转化的过程是个说逆反应。这种说法合适吗？
通过下面的分析来解答：(1)从
应反看条件上化ATP的分解是一种______：反应，催__该属于应的酶Ⅰ反________酶
；ATP的合成是一种而________反应，催化
该的应的酶Ⅱ属于________酶反由酶。专一性可知，上述反应的条件
是________(相同、不相。)的同(2)从ATP合成与分解的
同线粒
场所上看TA：P合成的场所质细胞有基质、________和________；
而ATP分解的场所有________(使主动运输
体叶绿体细胞膜细胞
消耗能量)、的________(DNA复成和RNA合制所消耗的能量)等，
核不
因此，其合成与分解的尽相水解_____。___水解合成合成不相场所同
3．有人
能量上看在ATP水解的能量是储存：____________内的化学能，释放
出来后__________供_利用，不能再形由Pi和ADP成ATP而储存
生命活动有机物光能不可
；__合成ATP的能量主要是__而____中的化学能和________，
因此流反应中的能量，向是________(可不是逆逆可、不逆的。综上所)
述，ATP和ADP相互转化的过程_______(是、不是)_可逆各项反应。特殊的化学键
(3)从
别提中]1．细胞醒ATP的含量并不
多动ATP是生命活：的直接能源物质，但它
量细胞中的含在少很ATP。与ADP时刻不停地进行胞的能互转化，这是细相量供应机制。2．ATP为生命活动提供的是化学能ATP是细胞内的直接供能物质，
但并非所有生命活动所能的需量都是由ATP提供的，
等GTP、CTP、UTP如都是细胞内的直接供能物质。
[特
。(3)主要的储能物质——脂肪
。(4)植
物特有的储能物质——淀粉5(。)动物特有的储能物质——糖原
。(6)最终
能量来源——太阳能。
3．生物体中与能量有关的物质(1)直接能源物质——ATP。(2)主要的能源物质——糖类
多种场所细胞质基质、线粒体、叶绿能能量转化放能吸体能量来源特殊的化学��
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