2025届高考 一轮复习 苏教版 细胞的能量“货币”ATP 课件(江苏版) (1)

这是一份2025届高考 一轮复习 苏教版 细胞的能量“货币”ATP 课件(江苏版) (1)，共31页。PPT课件主要包含了ATP的结构和功能，关键·真题必刷等内容，欢迎下载使用。
解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
考点ATP的结构和功能
1.ATP是一种高能磷酸化合物(1)ATP的中文名称：____________①ATP的元素组成：____________________。 ②ATP结构简式：________________。其中“A”代表______，“P”代表__________，“～”代表__________________ (这种化学键不稳定)。
(2)ATP和ADP的结构
(3)ATP的供能原理
(4)ATP是一种高能磷酸化合物ATP水解的过程就是释放能量的过程，1 ml ATP水解释放的能量高达____________ kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
提醒　ATP并不是细胞内唯一的高能化合物，高能化合物在生物体内有很多种，如存在于各种生物体细胞内的UTP、GTP、CTP及动物体内的磷酸肌酸。因此，ATP并不是唯一的供应生命活动的直接供能物质。
2.ATP和ADP的相互转化
细胞质基质、线粒体、叶绿体
3.ATP的利用(1)ATP为主动运输供能的过程(以Ca2＋释放为例)
(2)ATP——细胞内流通的能量“货币”①吸能反应：一般与ATP的______反应相联系，由ATP水解提供能量。如蛋白质的合成。②放能反应：一般与ATP的______相联系，释放的能量储存在ATP中。如细胞内有机物的氧化分解反应。
4.ATP产生量与O2供给量的关系分析
(1)供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP。(2022·江苏卷，8D)( )提示　外膜上不进行细胞呼吸，而氧化[H]产生大量ATP过程属于有氧呼吸第三阶段，其场所是线粒体内膜。(2)ATP必须在有氧条件下合成。(2021·北京卷，1B)( )提示　无氧呼吸也可产生ATP。(3)线粒体、叶绿体和高尔基体都是合成ATP的场所。(2019·全国卷Ⅲ，1C)( )提示　高尔基体不能合成ATP。(4)叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶。(2018·全国卷Ⅰ，1A)( )
1.写出图中标出的“A”的含义：
①______；②________；③__________________；④__________________。
2.科学家发现，一种化学结构与ATP相似的物质GTP(鸟苷三磷酸)也能为细胞的生命活动提供能量，请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因：_________________________________________________________________。
含有两个特殊化学键，远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂，释放能量
3.在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间后分离出细胞中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，分析该现象得到的结论是：___________________________________________________________________________________________________________________。
①ATP中远离A的磷酸基团容易脱离；②该过程中ATP既有合成又有水解；③部分32P标记的ATP是重新合成的
考向1　结合ATP的结构和功能，考查结构与功能观1.(2023·江苏扬州期初检测)下列有关ATP的叙述正确的是(　　)A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成B.细胞中需要能量的活动都是由ATP直接提供C.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应D.人成熟的红细胞既不能合成酶，也不能产生ATP
解析　淀粉水解成葡萄糖时没有ATP的生成，A错误；ATP是直接能源物质，细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP直接提供，但也有少数由GTP、UTP等提供，B错误；ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应，如大分子物质的合成，C正确；人成熟红细胞没有细胞核和细胞器，因此不能合成酶，但能通过无氧呼吸产生ATP，D错误。
2.(2023·江苏沭阳县联考)脱氧腺苷三磷酸dATP(d表示脱氧)其结构式可简写成dA－Pα～Pβ～Pγ，下列有关dATP分析正确的是(　　)A.dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺苷组成B.细胞内生成dATP常与吸能反应相关联C.只有连接Pγ的化学键断裂才能为生物活动提供能量D.通过标记α位的P可使新合成的DNA带有标记
解析　根据题意可知，dATP与ATP结构类似，从其结构简式可知，一分子dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成，A错误；细胞内生成dATP时，有能量的储存，需要消耗能量，常与放能反应相联系，B错误；连接Pβ、Pγ的化学键断裂都会释放大量能量，都能为生物活动提供能量，C错误；由于dA－Pα是腺嘌呤脱氧核苷酸，是组成DNA的基本单位之一，故通过标记α位的P可使新合成的DNA带有标记，D正确。
考向2　围绕ATP的转化和利用，考查物质与能量观
3.(2023·江苏淮安市期中)ATP合成酶是一种功能复杂的蛋白质，ATP合成酶和生物膜结合后，能协助H＋顺浓度梯度运输，并促进ADP和Pi结合形成ATP，其作用过程如图所示。下列相关说法错误的是(　　)
A.ATP合成酶能降低ATP合成过程中所需的活化能B.该酶催化ATP合成所需能量直接来自细胞呼吸释放的化学能C.叶绿体的类囊体薄膜和线粒体的内膜上都有ATP合成酶D.生物膜上的ATP合成酶具有物质运输、催化的功能
解析　酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，因此ATP合成酶能降低ATP合成过程中所需的活化能，A正确；根据题意可知，该酶催化ATP合成所需能量直接来自H＋顺浓度梯度运输释放的能量，B错误；叶绿体的类囊体薄膜和线粒体的内膜上都能合成ATP，因此都分布着ATP合成酶，C正确；根据图示可知，生物膜上的ATP合成酶具有物质运输、催化的功能，D正确。
4.(2023·江苏扬州中学月考)ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行(机理如下图所示)。下列叙述错误的是(　　)
A.磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生ATPB.ATP推动蛋白质做功的过程，存在放能反应与吸能反应过程C.ATP水解过程中，末端磷酸基团具有较高的转移势能D.主动运输过程中，载体蛋白中的能量先增加后减少
解析　ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，失去的能量并不能用于再生成ATP，A错误；ATP推动蛋白质做功过程中，ATP的水解是放能反应，蛋白质磷酸化过程是吸能反应，因此该过程存在吸能反应和放能反应，B正确；ATP水解过程中，ATP末端磷酸基团很容易有离开ATP而与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能，C正确；主动运输过程中，ATP可将载体蛋白磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状，这是吸能反应，然后做功，失去能量，载体蛋白恢复原状，这是放能反应，因此主动运输过程中，载体蛋白中的能量先增加后减少，D正确。
5.(2023·江苏苏北四市期中)图示F1F0型ATP合酶(也称为ATP合酶)催化ATP的合成过程，该酶由F1头部和F0跨膜蛋白构成。有关叙述正确的是(　　)
A.该酶主要分布在线粒体内膜和叶绿体内膜上B.F1头部可以降低化学反应的活化能C.线粒体基质侧的H＋浓度大于内外膜间隙中的H＋浓度D.H＋以主动运输方式穿过F0跨膜蛋白
解析　生物体中合成ATP主要通过光合作用和呼吸作用，光合作用在光反应中产生ATP，即在叶绿体的类囊体薄膜上；有氧呼吸三个阶段都产生ATP，主要在第三阶段产生，即线粒体内膜，A错误；在头部发生了ATP的合成发挥了ATP合成酶的作用，所以F1头部能降低化学反应活化能，B正确；由图可知，H＋以协助扩散的方式穿过膜蛋白，所以线粒体基质侧的H＋浓度小于内外膜间隙中的H＋浓度，C错误；H＋穿过膜蛋白时，合成了ATP，并未消耗ATP，所以是协助扩散，D错误。
(1)ATP的来源和去向小结
(2)磷酸化和去磷酸化在相应的位置上，加上磷酸基团称为磷酸化，将磷酸基团去除称为去磷酸化。腺苷二磷酸加上磷酸基团发生在叶绿体内，称光合磷酸化；腺苷二磷酸加上磷酸基团发生在线粒体内，称氧化磷酸化。这两种磷酸化过程中，都伴随着能量向ATP的转移。若蛋白质分子加上磷酸基团，称蛋白质分子的磷酸化，已磷酸化的蛋白质分子去除磷酸基团，称蛋白质分子的去磷酸化。磷酸化和去磷酸化，一般指的是蛋白质分子的磷酸化和去磷酸化。蛋白质分子的磷酸化过程，往往伴随着ATP水解，提供磷酸基团。
1.(2022·浙江1月选考，3改编)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述，正确的是(　　)A.由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成B.分子中与磷酸基团相连接的化学键都是特殊的化学键C.在水解酶的作用下不断地合成和水解D.是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
解析　1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成，A错误；ATP分子的结构式可以简写成A—P～P～P，磷酸基团与磷酸基团相连接的化学键是一种特殊的化学键，而核糖与磷酸基团相连的化学键是普通化学键，B错误；ATP在水解酶的作用下水解，在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP，C错误；吸能反应一般与ATP的水解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，故吸能反应和放能反应之间的纽带就是ATP，D正确。
2.(2021·北京卷，1)ATP是细胞的能量“货币”，关于ATP的叙述错误的是(　　)A.含有C、H、O、N、PB.必须在有氧条件下合成C.胞内合成需要酶的催化D.可直接为细胞提供能量
解析　ATP中含有腺嘌呤、核糖与磷酸基团，故元素组成为C、H、O、N、P，A正确；在无氧条件下，无氧呼吸过程释放的能量也能用于合成ATP，B错误；ATP合成过程中需要ATP合成酶的催化，C正确；ATP是生物体的直接能源物质，可直接为细胞提供能量，D正确。
3.(2021·海南卷，14)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2 min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是(　　)A.该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATPB.32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等D.ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内
解析　根据题意可知，该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；腺苷由腺嘌呤和核糖构成，不含磷元素，无放射性，B正确；根据题意可知，放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，C错误；该实验不能说明转化主要发生在细胞核内，D错误。
4.(2021·湖南卷，5)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递C.作为能量“货币”的ATP能参与细胞信号传递D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响