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2011高考生物一轮复习课件--ATP在能量代谢中的作用


生物一轮复习系列课件
夯 实 基 础 必修1
新人教版

共16套

2011

高考

新课标专用

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1-3 细胞的代谢
(3)

ATP在能

量代谢中的作 用
顺序与标注与新
课标考纲相同

ATP的结构及功能

知识点梳理与深化

1、ATP的结构简式 ATP是细胞内一种高能磷酸化合物,高能磷酸化合物是指水解 1摩尔物质释放20.92kJ 以上能量的化合物,而ATP水解时释放 的能量高达每摩尔30.54kJ。 ATP的结构简式可表达如下:
腺苷

A

P ~ P~ P
高能磷酸键

磷酸基团

一般的共价键

ATP分子中大量的能量储存在高能磷酸键中,每一摩尔ATP中包含2摩尔高 能磷酸键和1摩尔普通磷酸键。 2、ATP的生理功能 ATP水解的本质是指 ATP分子中高能磷酸键的水解,也就是高能磷酸键断 裂后释放出大量的能量。 ATP所释放的能量直接提供给细胞代谢的需要。因 此它是生物体进行生命活动的直接能量来源。

ATP与ADP的相互转化和利用
细胞呼吸 (一切生物) 能量 光合作用 (绿色植物)

ATP pi
酶1 酶2 能量

主动运输(渗透能)
肌肉收缩(机械能) 生物发电、发光(电能、 光能) 合成反应(化学能) 大脑思考(电能)

pi

ADP

①ATP中远离腺苷的高能磷酸键很容易水解,以保证能量及时供 应;也很容易形成,以保证能量相对稳定和能量持续供应; ATP 在生物体内含量很少,又能通过各种生命活动大量消耗,但ATP 在细胞内的转化十分迅速,从而使细胞中的ATP总是处在一种动 态的平衡中。 ② ATP在能源物质供应过程中处于核心地位,细胞中大多数需要 能量的生命活动都是由ATP直接供应。 ATP转化成的能量形式主要 有机械能、电能、光能、化学能、渗透能等。

ATP的形成场所

细胞质基质 和线粒体

叶绿体类囊 体的薄膜

细菌形成ATP的场所为细胞质基质

对应例题:1、根据以下反应式,回答下列问题

ATP

① ②

ADP+pi(磷酸)+能量
直接能源 ,在①过程中是由

(1)ATP作为生命活动的 于 远离A的高能磷酸

键断裂而释放出能量 。

(2)在绿色植物体内与②相应的生理活动是在细胞内


细胞质基质、线粒体和叶绿体

中进行的。

(3)下列有关该反应的几种说法,不正确的是(
A、完成①过程中的能量可用于② 过程 B、在人体内完成②过程所需能量主要来自细胞呼吸

A



C、光合作用吸收的光能和有机物氧化分解所释放的能量可用② 过程 D、完成①过程释放的能量可用于主动运输

对应例题:2、为生命活动直接提供能量的是(

B



A、糖类等有机物的分解 C、ADP转变为ATP的过程

B、ATP的水解 D、氢和氧结合产生的能量

解析:新陈代谢需要能量的供应.这个能量并不是指储存在细胞里的能源物 质糖类、脂类等,而是这些物质所储存的能量在酶的催化下氧化分解被释 放出来后再用以合成ATP。当 ATP水解时释放的能量才能为生命活动的直 接利用,ATP才是生命活动中的“能量货币”。

ATP与ADP的相互转化是一个不可逆的过程

ATP与ADP的相互转化的反应并不是可逆的.其原因是 是: ①从反应条件看: ATP的分解是一种水解反应,催化该反应的酶
属于水解酶。而ATP的合成是一种合成反应,催化该反应的酶属于 合成酶,即催化合成ATP的酶和催化分解ATP的酶是不同的。 ②从能量上分析: ATP水解释放的能量是储存在高能磷酸键内的化 学能,而合成ATP的能量主要有化学能和光能,因此能量来源不同。 ③ 从ATP合成和分解的场所上看: ATP合成的场所是细胞质基质、 线粒体和叶绿体,而ATP分解的场所较多,因此合成ATP的场所和 分解ATP的场所是不同的。因此二者的反应是不可逆的,它们是

在不同生理条件下两个生理过程。该反应能够明确表示的是 二者在一定条件下的循环过程,正由于ATP与ADP 在活细胞 中永无止境地循环着,才能使ATP不会因能量的不断消耗而 用尽,从而保证生命活动的顺利进行。

关于能量的归纳总结
(1)生物体的主要能源物质:糖类; (2)生物体的储能物质:脂肪、糖原(动物)、淀粉 (植物); (3)生物体的能源物质:糖类、脂肪、蛋白质; (4)生物体进行生命的生命直接能源:ATP (5)最终能量来源(或称最初能量来源):光能。

对应例题:3、下列有关ATP分子特点叙述中,不正确的是( C )

A、在细胞内含量是很少的 B、转化是十分迅速的 C、含量是稳定不变的 D、是细胞内的“能量货币”

解析:根据生命活动的需要,活细胞内时刻进行着ATP与ADP的 相互转化。同时也就伴随着能量的储存与释放,可以把ATP形象 地比喻成细胞内流通着的“能量货币”,生物体的生命活动才能 及时得到能量供应,新陈代谢才能顺利地进行。ATP虽然在细胞 内普遍存在,但数量不大,它可以通过“ADP+Pi+能量”及时得 到补充。

对应例题:4、人的骨骼肌中,ATP的

含量仅供剧烈运动3秒钟内的能量供 给。某运动员参加短路比赛过程中, 骨骼肌细胞中的ATP的相对含量 随时 间变化的曲线如右图。 (1) a→ b的过程中说明ATP被水解, 释放的能量用于 肌肉收缩等生命活动 。

A T P 的 相 对 含 量

c a b

0

3

1/s

细胞呼吸 加强, (2) b →c的过程中, ATP含量增加说明 释放更多 能量 供ADP形成ATP,以补充细胞中ATP含量

的不足。
(3) 从整个曲线来看,肌细胞中ATP含量不会降为零,说 明 ATP在细胞内的转化十分迅速,从而使细胞中的ATP总是处在一种 。
动态的平衡中。

近两年高考真题演练
1、(2010高考四川卷) 某同学感冒发热39°C,伴有轻度腹 泻。与病前相比,此时该同学的生理状况是( C ) A、呼吸、心跳加快,心肌细胞中ATP大量积累。 B、汗液分泌增多,尿量减少,血浆Na+浓度降低 C、甲状腺激素分泌增多,代谢增强,产热量增加 D、糖元合成增强,脂肪分解加快,尿素合成增多 解析:发热后,呼吸、心跳会加快,但心肌细胞中ATP不会 大量积累, ATP在细胞内储量很少,但ATP与ADP在不断转 化中 ,以保证能量的不断供应,A错;发热又轻度腹泻,汗 液分泌增多,尿量减少,血浆中钠离子不会降低。发热时, 甲状腺激素分泌增多,导致代谢增强,产热量增加。发热时, 代谢增强,加上轻度腹泻,糖元合成不会增强,D错。

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光合作用的基本过程


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