第二课时 细胞的能量通货——ATP知识诠释 思维发散

1.ATP分子的结构

2.

一、ATP的结构和功能 1.ATP与RNA的关系 ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是腺嘌呤核糖核 苷酸,是组成RNA的基本单位之一,如下图:

2.A-P~P~P中的 “-”为普通磷酸键,其水解释放的能量

很少。A-P~P~P中的“~”为高能磷酸键,其水解释放的能量很高,高达30.54 kJ/mol。 3.ATP是一种有机物,其分子式为C10H16O13N5P3。ATP能

够通过细胞膜跨膜运输,ATP片剂可以口服,而ATP注射液可以肌肉注射或静脉滴注。动物细胞内除了ATP为 高能磷酸化合物之外,还含有另一种高能磷酸化合物— —磷酸肌酸。

4.生物体内的能源物质 (1)能源物质——糖类、脂肪、蛋白质。 (2)主要能源物质——糖类。

(3)主要储能物质——脂肪。 (4)直接能源物质——ATP(不是唯一)。(5)根本能源或最终能源——光能。 (6)植物细胞内的储能物质——淀粉、脂肪。 (7)动物细胞内的储能物质——糖原、脂肪。

规律精讲精析

1.ATP是生物界共用的主要直接能源物质,但不是唯一

直接能源物质,如蛋白质合成中还可利用UTP。2.几种不同物质中的“A”代表的含义

典例1 ( )

下列对ATP的描述正确的是

A.ATP是主要的储能物质

B.1 mol ATP水解为ADP时释放的能量为2870 kJ C.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所 D.ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成

【思路剖析】ATP是直接能源物质,故A项错误;1 mol ATP水解为ADP时释放的能量为30.54 kJ,故B项错误;

蓝藻是原核生物,细胞中无线粒体,故C项错误。【答案】D

典例2

下图是ATP的分子结构式,图中哪 )

个键的水解能释放大量的能量 (

A.1

B.2

C.3

D.4

【思路剖析】图中右侧的腺嘌呤和核糖构成的是腺 苷,ATP水解时,容易断裂的是远离腺苷的高能磷酸键 (1),从而释放出大量的能量。 【答案】A

二、ATP与ADP的相互转化 1.ATP 的形成途径

2.ATP与ADP之间的相互转化 (1)细胞中ATP的含量很少,但ATP与ADP相互转化的速

度很快。细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制, 是生物界的共性。

(2)ATP与ADP之间的相互转化不是可逆反应 ATP合成 ATP水解

反应式

ADP+Pi+能量ATP

ATP +能量

ADP+Pi

场所

线粒体、叶绿体、细 细胞内所有需要能 胞质基质 量的进行生命活动 的结构

条件 能量来源

由ATP合成酶催化

由ATP水解酶催化

合成ATP的能量主要 ATP水解释放的能量

来自光能(光合作用) 是储存在远离A的高和化学能 (细胞呼吸) 能磷酸键中的能量

能量去路

储存在ATP中

用于各项生命活动

①从条件上看:ATP分解是一种水解反应,所需的酶是 水解酶;ATP合成是一种合成反应,所需的酶为合成酶, 酶具有专一性,故反应条件不同,不能说

该反应可逆。 ②从能量上看:ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸 键中的化学能,而合成ATP的能量主要有化学能和太阳 能,故能量来源不同。

③从场所上看:ATP合成的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体,ATP分解在细胞的各个部位,故场所不同。