第2节　细胞的能量“货币”ATP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能量。这些物质能为萤火虫发光直接提供能量吗？夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂探究点一　ATP是一种高能磷酸化合物下图是ATP的组成，据图分析：


1．ATP的组成元素有哪些？含有几个磷酸基团？几个特殊的化学键？2．ATP中的“A”、“T”和组成DNA中的“A”、“T”含义相同吗？3．ATP彻底水解会得到哪些成分？4．ATP分子去掉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在组成成分上有怎样的联系？1.ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷、二个特殊的化学键、三个磷酸基团。2．几种化合物中“A”含义的区别3．对ATP认识的误区(1)ATP是一种物质，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。(2)ATP脱去一个磷酸基团成为ADP，再脱去一个磷酸基团成为RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，简称AMP。1.ATP的元素组成与结构(1)组成图解


断裂DATP转化为A，P2．(等
级在考)某细胞培养液中加入32P标记，磷酸分子的短时间中分离出细胞内的ATP，发
现其含量变化不大，但部分ATP的末端团酸基磷已带上放射性标记，该现象能够说明
的是(　　)①ATP中远离腺苷的磷酸基团容易水解　②32P标
记的ATP是新③成的　合ATP是细胞内的直接能源物质　④该
过程中ATP既有合成又有分解A．①②
③④　　　B．①②④
(2)结构图解(3)ATP与RNA的关系：ATP脱掉两个磷酸基团后即为腺嘌呤核糖核苷酸，图示如下：，是组成RNA的基本单位之一。ATP彻底水解会得到腺嘌呤、核糖和磷酸。2．ATP的结构与功能的相互关系(1)ATP的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP中远离腺苷的特殊的化学键容易水解和形成，可保证ATP数量的相对稳定和能量的持续供应。(2)ATP在供能中处于核心地位，许多能源物质中的能量需转移到ATP中才能为生命活动供能。在生命活动中，ATP中的能量可转化为不同形式的能量。1．(合格考)ATP是腺嘌呤核苷酸的衍生物，如图是ATP的分子结构图，下列有关叙述错误的是(　　)A．ATP分子的结构简式可表示为A－P～P～PB．ATP的水解，主要是指图中②处的水解C．许多吸能反应与ATP水解的反应相联系D．图中①处的化学键


② D．③③④3．(等
级考)实验研究表明，向经过连续收缩发生劳疲的离肉体肌上萄滴葡加糖溶液，肌肉
不收缩；向同一条肌肉上滴加ATP溶液，置静一段时间后，肌肉生能发明显缩收表。这
明(　　)A．
葡萄TB．A糖是能源物质P是直接能源物质C．
葡萄D．ATP不是能源物质糖是直接能源物质探究点二　ATP与ADP的相互转化
及ATP的利用1.资料
分析： 一个成年人安静状态解，24 h内有4下 kg的ATP水0。剧烈运动状态下，每
分钟约释0有5 kg的ATP分解.放能量，供运在所需。动正常人体ATP和中ADP的总量很少
，且基本保持一定，大约人2 mg～10 mg为。在体安静状态时，肌肉内ATP量所含的能
只能供。肌肉收缩1～2s (1)从该资料
可看出生物体ATP内有什么特点？(2)ATP会不会出
现供不应求的情况在2．？活细胞中，下图中的
循环过程永不停止地进行着。请运析所学用识，分知回答ATP与ADP循环
中的有关问题：(1)在
绿色植物的叶肉细胞内，与①相应的生理活动有哪些？(2)酶1和
酶2分别起什么作用？二者E(3)动物细胞中，能量相同吗？1的来源是什么？②中能量E2的去
向有哪些？3．有人
可ATP与ADP相互转化的过程是个说逆反应。这种说法合适吗？通下过面分析来解的
答：(1)从
反应条件上看，ATP的分解是一种________反应：催化该应的反属酶Ⅰ于______
C．①②


催化该反应的酶Ⅱ属酶__于______。由酶的专一
性可知，上述反应的条件________(相同、不相同是)的。(2)从ATP合成与分解的
场所上看：ATP合成的场细胞质基质、________所有和__________；而ATP分解的
场使有__所_____(_主动运输消耗能量的)、_______制(DNA复_和RNA合成所
消耗的能量)等，因此，其合成与分解的场_______所_________。(3)从
能量上看释A：P水解的能量是储存在________内的化学能，T放_来后供_____出__利用，不能再
由Pi和ADP形成ATP而储存；而能成ATP的合量主要是________中的化学能和________，
因此，反应中的能量流向可_______是(_逆、不可逆)的。综
上所述，ATP和ADP相互转化的过程_______(是、不是)_可逆反应。[特别提
醒]1．细胞中ATP的含量
并，多：ATP是生命活动的直不能源物质接但它在细胞中的含量
很少时刻AT。与ADPP不停地进行相互转化，这是细胞的能量供应机制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，
但并生所有非命活动所需的能量都是供ATP提由的，如GTP、CTP、UTP等都是细胞内的直接供能物质。3．生物
体(2(1)直接能源物质——ATP。中与能量有关的物质)主要的能源物质——糖类。(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。1.ATP的转化
及P(1)图示1：AT相关图示ADP＋Pi＋
能量。(2)图示2：(3)ATP在生物
体内含量低很，但化ATP与ADP在细是内的转胞十分迅速，从而使细胞内的含量总是处于动ATP
态平衡反应式2．ATP与ADP的相互转化分析中。ATP→ADP＋Pi＋
能量能量Pi＋＋ADP→ATP
__酶；而ATP的合成是一种________反应，


型水解反应合成反应条件水解
酶合成酶场
线粒体
所活细胞内多种场所细胞质基质、
、叶绿体能量转化放
能吸能能量来源特殊的化学键呼
吸作用、光合作用能量去
向用于各项储存于生命活动ATP中综
上所述，ATP和ADP相互转化的过程应判断可“物质是为逆可的，是不能量逆的”或
解释为“物质是可以循环利用的，能量是不能循环”。3的．ATP是能量的货币ATP为细胞中
绝要多数需大能量的生命活动直接提供能量。例动，如主在运输水，ATP中解后磷酸基团转移到
载体上并使，活化其提高了载体的由自能水平，从而动驱载体主动
运输特定物质，运输完成后释放，酸基团(图磷)a随后载体恢复原状的化胞内。细学反应有些是需要吸
收A量的，吸能反应常常与能TP水解的反应相，联系由ATP水解提供能量，如
蔗A(图b)。糖的合成TP是生命活动的直接能源物质在细胞内部，释
放能量和消耗能量的过程通样在不同部位常生。ATP这发的载能分子，能
够将能量从放。反应发生的部位转移到吸能反能发生的部位应绿色植合在光物作用过程中
捕获于能，用光处于低能状态能CO2和H2的O合成高状态的有机物；有机物胞生物的细在
呼过程中吸氧分化解，释放能量用于细胞的各项耗不活动：这些过程能离都开ATP与ADP的相互转化(如图)。ATP是细胞中吸能反应与
放能反应的纽带由
的ATP分子结构于独特性，细胞中绝都是大生命活动多数由ATP直接提供能量的。因此
，ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。可以形象地比ATP把作细胞内流通的能量“货币”。
正是由胞于细内具能ATP这种能量“有币”，细胞才货时而及持续地项满足各
生命活动对能量的需求。
类


把ATP比作细胞的能量“货币”，说明ATP是细胞生命活动的(　　)A．直接能源物质
．储 B 备能源物质C．
间接能源物质 D．主要能源物质2 ．(合格考)ATP在细胞内的含量
及其生成速度　　(分别为)A．
很多、． B很快 很少、很慢C．
很多、很慢 D．很少、很快3．(等
级()ATP考甲)是生命活动的直接能源物质，据图判断下列叙述正确　　(的是)A．在主动
运输过程中，乙的含量会明显增加B．
丙中不含磷酸键，是RNA基本组成单位之一C．
丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成D．
甲→乙和乙→丙过程中，起催化作用的酶空间结构相同4．(等
级常)ATP考是一种非重要的化合物，它细胞的能量“货币”是，其结构简式为A—P～P～P。ATP的水解可以为物质的主动
运输动能，下图是ATP供为主运输供能的示意
图。下列有关叙述错误的是(　　)A．ATP中远离A的两个磷酸基团
被水解后，剩余部分是组成RNA的一种基本单位B．
参Ca2与＋主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶C．在
运输Ca2＋的载体的白的作用下，A蛋P分子T端末与酸基团脱离磷来下体载结合，这一过程蛋白
伴随能量的转移D．
由知，细胞中Ca图可2＋的跨膜运输是动A由P水解提供能量的主T运输，而ATP水解总是
跟放能反应有关强
化落实·学业达标——提·归纳升·素养
1．(合格考)有人


表腺苷，“P”代表磷酸基团，“～”代
表特殊的化学键。2．一个ATP分子中有1个腺苷，3个磷酸基团，其中含有2个特殊的化学键。3．ATP与ADP相互转化的反应式是ATPADP＋Pi＋
能量。4．细胞内ATP与ADP的相互转化
体现了生物界的统一性。5．动物、人、
真菌等合成ATP的途径是呼吸作用。6．
绿色植物合成ATP的途径是光合作用和呼��