第2节细胞的能量“通货”——ATP情景导引如果你去商店用存折买一支铅笔、一块橡皮、一根雪糕等小件物品，店主肯定不卖给你所需要的东西，因为存折不具有流通性；拿出百元的人民币，店主也不会喜欢，因为很难找零；拿出小额人民币，你会很快拿到所需要的东西。细胞利用能量也是如此，ATP就相当于可在细胞内方便流通的“小票”。那么，这种细胞内的“小票”结构如何？它是怎样在细胞内“流通”的？基础自主梳理二、ATP和ADP的相互转化1．在有关酶的催化下，ATP分子中远离_______的高能磷酸键很容易水解，并释放能量。2．在有关酶的催化下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的磷酸结合，重新形成ATP。3．ATP和ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的________，ADP转化为ATP时所需能量，对于动物、人、真菌和大多数细菌来说来自于细胞呼吸，对于绿色植物来说，还可以来自于光合作用。思考感悟1．反应式“ATPADP＋Pi＋能量”中能量的来源和去向相同吗？【提示】不同。三、ATP的利用1．ATP可用于细胞的__________、各种吸能反应，还可用于生物发光、发电、肌肉收缩，大脑思考等生命活动。2．细胞内的化学反应吸收和释放的能量通过_______在吸能反应和放能反应之间流通。思考感悟2．一般情况下，ATP水解时，所有的化学键都断裂供能吗？【提示】不都供能，只有远离腺苷的高能磷酸键供能。核心要点突破特别提醒ATP的两个高能磷酸键断裂水解形成的AMP是组成RNA的成分之一。2．ATP分子的结构特点(1)组成特点：一个ATP分子中含有一个腺苷和3个磷酸基团。(2)具有高能磷酸键：ATP分子中具有2个高能磷酸键，远离腺苷的那个高能磷酸键极容易水解和形成。3．ATP的生理功能细胞代谢所需的能量是由细胞内的ATP直接提供的。ATP是细胞代谢所需能量的直接来源。4．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中远离腺苷的高能磷酸键容易水解和形成，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，其他能源物质只有转化为ATP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。如果测得1个高能磷酸键的化学能是8P，那么ATP中的磷酸键能应该是()A．8B．8～16C．16～24D．24【尝试解答】____【误区警示】(1)ATP具有3个磷酸基团，但高能磷酸键只有两个，另一化学键为普通磷酸键。(2)远离腺嘌吟核苷的高能磷酸键即第二个高能磷酸键(以腺嘌呤核苷为基点)容易断裂和重建，也即第三个磷酸基团容易得和失。描述时注意语言的准确性。跟踪训练(2011年鹤岗高一检测)ATP之所以能作为能量的直接来源是因为()A．ATP在细胞内含量很多B．ATP中的高能磷酸键储存的能量多且很不稳定C．ATP中的高能磷酸键很稳定D．ATP是生物体内惟一可以释放能量的化合物答案：B要点二反应式特别提醒ATP在细胞内的含量很少，但ATP与ADP在细胞内的相互转化十分迅速，使细胞内ATP含量总是处在动态平衡之中。(2011年九江一中高一检测)有关反应式ATPADP＋Pi＋能量的叙述中，错误的是()A．肺泡内的气体交换时，不伴随①过程的进行B．该反应中物质是可逆的，能量是不可逆的C．①②反应在活细胞中循环进行保证了生命活动的顺利进行D．细胞中所有ATP均来自于细胞呼吸【思路点拨】解答本题应突破以下几点：(1)O2和CO2的跨膜运输不消耗能量。(2)理解ATP与ADP的相互转化不属于可逆反应。(3)明确形成ATP的能量来源。【解析】本题考查ATP和ADP的相互转化过程，逐项分析如下：【互动探究】(1)根细胞中产生ATP的场所有哪些？(2)肌肉收缩时所需主要能源物质是ATP吗？【提示】(1)细胞质基质；线粒体。(2)不是；是葡萄糖。实验探究创新(1)标记特征元素，研究物质的结构，如下题中，用32P标记磷酸分子，证明ATP中远离腺苷的高能磷酸键易分解又易合成，进而证明ATP既有合成又有分解。(2)标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程。实战演练在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记，该现象能够说明()①ATP中远离A的P容易脱离②部分32P标记的ATP是重新合成的③ATP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．①②③④B．①②③C．①②④D．②③④解析：选C。短期内分离出细胞的ATP，但部分末端P已带上放射性标记，说明有新