第2节　细胞的能量“货币”ATP一、ATP是一种高能磷酸化合物1．中文名称：腺苷三磷酸。2．结构简式：A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。3．特点(1)ATP不稳定的原因是ATP中两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得特殊的化学键不稳定，末端磷酸基团有较高的转移势能。(2)ATP的水解过程就是释放能量的过程，1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。4．功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。5．ATP的供能机理：ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。(1)ATP由1个腺嘌呤和3个磷酸基团构成(　　)(2)ATP是高能磷酸化合物，含3个特殊化学键，其中末端的磷酸基团具有较高的转移势能(　　)(3)ATP是细胞内主要的能源物质(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)×易混辨析　生物体内的能源物质总结(1)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP。(2)主要能源物质：糖类。(3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。(4)主要储能物质：脂肪。(5)直接能源物质：ATP。(6)最终能量来源：太阳能。


根据ATP结构式思考下列问题：(1)图中①②③的结构分别是什么？提示　腺嘌呤、核糖、磷酸基团。(2)腺苷是由图中哪些结构组成的？提示　①②。(3)ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？提示　腺嘌呤核糖核苷酸。(4)若ATP完全水解，会得到哪些成分？提示　腺嘌呤、核糖、磷酸。归纳总结　ATP的分子组成(如图)(1)元素组成：ATP是由C、H、O、N、P五种元素组成的，这与核酸的元素组成是相同的。(2)AMP是RNA的基本组成单位之一。(3)ATP的结构组成可以用“1、2、3”来总结，“1”表示1个腺苷，“2”表示两个特殊的化学键，“3”表示3个磷酸基团。二、ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用1．ATP与ADP之间的相互转化(1)相互转化的过程及能量来源图解(2)ATP与ADP转化的特点①ATP与ADP的这种相互转化是时刻不停地发生并且处在动态平衡之中。


状态下所消耗ATP的为40kg，在
剧烈的ATP运动时消耗0.5 可达g/mink；在安静状态时，肌肉所释放能量ATP内只s维持肌肉收缩1～2 能。(1)ATP在细胞内的含量
多吗？提示　含量
很低。(2)生物体如
何补充生命活动所需通过ATP?提示　要的大量的ATP和ADP之间
迅速P2．AT地转化。和ADP的相互转化是
否是可逆反应？请完善下表并得出结论＋反应ATP――→ADP。Pi＋能量ADP＋Pi＋能量――→ATP反应类
型水解反应合成反应酶的类
型水解酶合成酶场
所活细胞所有部位线粒体、叶绿体、细胞质基质等
②ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。2．ATP的利用(1)ATP的利用(2)ATP为主动运输供能的机理①参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化 ATP 水解的酶。当膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。②在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。③载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2＋的结合位点转向膜外侧，将Ca2＋释放到膜外。3．ATP是细胞内流通的能量“货币”(1)吸能反应一般与ATP 水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。(2)放能反应一般与ATP 的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。(3)能量通过ATP 分子在吸能反应和放能反应之间流通。(1)细胞内储存有大量的ATP，为生命活动提供能量(　　)(2)吸能反应伴随着ATP的合成，放能反应伴随着ATP的水解(　　)(3)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)×1．成人体内ATP的总量是2～10 mg，但一个成人一天在静止


光能能量去向用
于各项生命活动储存于特殊化学键中结
论：物质是可逆可，的量是不能逆的，酶也不相同，因 ATP 此 和 ADP 的相互转化不是可逆
反应。归纳总结　ATP与ADP的相互转化及ATP的利用(1)ATP与ADP的相互转化①ATP合成：
需要酶的催化，由动物的呼吸作用和植物的光合作用与呼吸作用提供能量。②ATP水解：
需要酶的催化，连接末端磷酸基团的那个特殊化学键水解释放能量，释放的能量用
于各项生命活动。③两者转化时，物质可
逆，能量不可逆的利用特点(2)ATP。①ATP是生物体内的直接能源物质。②虽然
在生物体内含量少PATP与AD，但是的相互转化十分迅速1．ATP的结构简式是A—P～P～P，其中。A表示腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。2．细胞内ATP与ADP的相互转化体现了生物界的统一性。3．合成ATP的
途径包括光合作用和呼4．ATP吸作用。是生命活动的直接能源物质。1．ATP是腺嘌呤核苷的
衍生物，如图是ATP的分子结构图，下列有关叙述错误的是(　　)
能量来源特殊化学键中的化学能有机物中的化学能、


虚线、C．组成ATP的化学元素是C、H部分的名称是腺苷O、N、PD．图中①处的化学键易
断裂ATP转化为ADP，答案　D解析　ATP中
远离腺苷的特殊化学键②易断裂ADP和，可转化为Pi，D错误。2．下列有
关的腺苷三磷酸(ATP)叙述，正确(　　)A．ATP中的A代表腺嘌呤的是B．ATP是一种大分子高能磷酸化合物C．ATP水解释放的磷酸基团可使载体蛋白磷酸化D．ATP与ADP的相互转化
无需答案　C解析　ATP中的A酶的催化代表腺苷，A错误；ATP分子量
偏小，不属于分子化合物，B大错误；ATP与ADP的相互转化
需要酶的催化，D错误3．如图是。ATP与ADP之间的转化图，由
此可确M(　　)A．定为ADP，N为ATPB．能量1和能量2来源相同C．X1和X2是同一种物质D．酶1和酶2是同一种酶答案　C解析　M生成N的过程释放能量，所以M为ATP，N为ADP，A错误；
能量1来源中ATP于特殊化学键中的能量，用
于各项动命活生，能量2是光能或学能，所以能量1化和能量2的来源是不同的，B错误；X1和X2都是磷酸基团，C正确；
酶1和酶2一个是水解酶一个是合成酶，D错误
。4．(2019·山东师范
大学附中高一月考)下列有关ATP的叙述，错误的是(　　)A．细胞内ATP的含量
很少“货币”，是细胞的能量B．ATP由腺嘌呤、脱
氧TPC．A核糖和磷酸组成和ADP迅速
相互转化保证了持续为细胞提供能量
A．ATP分子的结构简式可表示为A－P～P～PB．图中


阳县集美学校高一期末)下列有关ATP的叙述中，不正确(的是　　)A．ATP的合成一般与放能反应相联系B．ATP中的能量可以来源
于光能、化学能C．细胞内
各种吸能反应一般需要ATPD消耗．“能量”就是
指ATP，ATP就是“能量”答案　DA组　基
础对点T题组一　ATP是一种高能磷酸化合物1．A练P的结构简式可表示为A—P～P～P，下列图示能
正确ATP的是(　　)A.B.C.表示D.答案　A解析　ATP的分子结构式可以简
写A—P成～P～P，其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，P代表磷酸基团，～代表一种特殊化学键。2．ATP中含有的化学元素与下
面哪种物质含有的化学元素种类相同(　　)A．
纤维．核酸 B素 C．脂肪 D．蛋白质答案　B解析　ATP的组成元素为C、H、O、N、P，
纤维的组成元素为素C、H、O，A错误；成元的组核酸素为C、H、O、N、P，B正确；
脂肪的组成元素为C、H、O，C错误；的白质蛋组成元素主要是C、H、O、N，D错误
。3．(2020·辽宁
高一期分子的结构式，下列相末下图为ATP)关叙述错误的是(　　)
D．ATP水解掉两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一答案　B5．(2019·辽


碳糖为核糖B．图中
虚线框中的基团是腺苷C．
该分子中有2个特殊的化学键D．
该2个磷酸基团后为核糖核苷酸答案　分子水解掉B　解析　图中
虚线框中的基团是腺嘌呤，B错误题组二　ATP。与ADP之间的相互转化4．下列
的ATP关于叙述，不正确．(　　)A．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质B的是ATP中的A代表腺嘌呤，P代表磷元素C．ATP与ADP的相互转化是时刻不停且处
于动态平衡之中的D．生成ATP所
需能量可来自光能，也可来自呼A答案　B解析　吸作用释放的能量TP中的A代表腺苷，P代表磷酸基团，B错误
。5．(2020·北京
高一期末)下列有关ATP的叙述，错误的是(　　)A．细胞内ATP的含量
很少，但消耗量很B．大ATP与ADP相互转化过程中所
需TPC．A酶的种类相同和ADP迅速
相互转化保证了机体对能量的需求D．人体细胞内
形成ATP的主要生理过程是呼答案　B解析　吸作用ATP与ADP相互转化中所
需同的酶不相要，分别为ATP合成酶和ATP水解酶，B错误。6．以下为ATP和ADP相互转化的示
意图，对这一过程的叙述不正确(　　)ATP的是ADP＋Pi＋能量A．存在着能量的释放和储存B．
保证了生命活动的顺利进行C．
持续不断地在生物活细胞中进行D．
此过程物质与能量变化都是可逆的答案　D解析　此
过程物质变化是可逆的，而能量变化是不可逆的，D错误的利用题组三　ATP。7．(2020·辽河油田
第二高级中学高一期末)据测定，世界著名重量霍级拳王——利菲尔德平均每次出拳
的力量高达200磅，试问能引起如此之高的拳击力量的直接供能物质是(　　)A．人体细胞内的ATP B．
饮食中的淀粉
A．图中五


火虫腹萤发部的光器组由部分织细胞构成，离体发的光器会逐渐失去