第2节细胞的能量“通货”——ATP一、ATP的结构和功能1．结构：ATP是的英文名称缩写，其结构简式是，一个ATP分子中含有一个腺苷，三个磷酸基团，两个高能磷酸键，ATP分子中大量的化学能储存在中。2．功能：ATP是细胞内的一种化合物，直接给细胞生命活动提供能量。二、ATP和ADP的相互转化1．在有关酶的催化下，ATP分子中远离腺苷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*提示：1．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。2.一般情况下，ATP水解时，所有的化学键都断裂供能吗？思考*提示：2．不都供能，只有远离腺苷的高能磷酸键供能。1．ATP的分子组成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】C【思路点拨】1个ATP中有2个高能磷酸键和1个低能磷酸键，所以其键能应在16P与24P之间。1．关于ATP的化学组成的说法中，正确的是()A．ATP的结构简式为A—P～P～PB．ATP中的A表示腺嘌呤C．含有三个高能磷酸键D．含有腺嘌呤和脱氧核糖解析：选A。1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子的磷酸组成1分子ATP，其中含有两个高能磷酸键，A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。2．过程比较总之，ATP与ADP的相互转化关系不是一种可逆反应。从物质方面看可逆，从酶、进行场所、能量方面看不可逆。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。A．反应向左进行和向右进行时所需要的酶是一样的B．反应向右进行时释放能量，向左进行时贮存能量C．整个反应是一个可逆过程D．植物细胞和动物细胞发生这个反应的生理过程一样【尝试解答】B【思路点拨】【归纳提升】生物体内的能源物质总结ATP——生物体内进行各项生命活动的直接能源物质；太阳能——生物体进行各项生命活动的最终能源；糖类——生物体进行各项生命活动的主要能源物质，其中，葡萄糖是重要能源物质；脂肪——生物体内良好的储能物质；糖原——动物细胞中的储能物质；淀粉——植物细胞中的储能物质；糖类、脂肪、蛋白质——生物体内的三大能源物质，供能先后顺序一般是糖类、脂肪、蛋白质。2.如图表示的是ATP与ADP之间的转化图，可以确定()A．A为ADP，B为ATPB．能量1和能量2来源相同C．酶1和酶2是同一种酶D．X1和X2是同一种物质解析：选D。本题考查对ATP与ADP之间相互转化知识的理解和掌握。由图中能量的方向可以看出，A为ATP，B为ADP；能量1来自ATP中高能磷酸键的水解所释放的化学能，能量2在动物体内来自有机物氧化分解释放的化学能，在植物体内除来自有机物氧化分解所释放的化学能外，还可来自光能；酶1和酶2是催化不同反应的不同的酶；X1和X2是同一种物质Pi。点石成金1．ATP是进行生命活动的直接能源物质。2．ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解。3．ATP来自①有氧呼吸②无氧呼吸③光反应；场所：①线粒体②细胞质基质③类囊体膜。4．ATP分解后产生的能量用于生物体各项生命活动。误区警示1．ATP在细胞内含量少，但转化快。2．催化ATP分解的酶叫水解酶，与形成ATP的酶是两种不同的酶。3．肌肉收缩等生命活动需要的能量直接来自ATP，不是葡萄糖。4．形成ATP的场所有3个，消耗ATP的场所非常广泛。思考*提示：1．不同。A