【学霸笔记：同步精讲】11　第三章　第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 讲义 生物浙科版 高中必修一 （学生版+教师版）

第一节　ATP是细胞内的“能量通货” 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 从物质与能量视角，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化。(生命观念、科学思维) 一、小资料　萤火虫的荧光是怎样形成的 1．荧光发出的意义 萤火虫以荧光作为求偶的信号，吸引异性个体前来交尾。不同种类的萤火虫所发出的荧光有不同的特点。 2．荧光的形成 萤火虫的腹部后端具有发光细胞，细胞内含有一种称为荧光素的发光物质。荧光素在接受ATP中的能量时可以被激活，与氧发生化学反应形成氧化荧光素，而荧光则是这些化学反应的副产物。 二、ATP是细胞生命活动的直接能源 1．ATP的作用实验 (1)实验过程 有学者利用刚刚失去收缩功能的离体肌肉进行实验：在肌肉上滴加葡萄糖溶液后观察肌肉反应，肌肉没有收缩；然后，在同一块肌肉上滴加ATP溶液，肌肉很快发生了明显的收缩。 (2)实验说明 作为能源物质的葡萄糖不能直接被肌肉利用，而ATP可以。 (3)ATP的能量转化特点 在细胞中，ATP转化率非常高，在它形成1 min内就被消耗掉了。 (4)ATP的功能 研究发现，只有ATP不断生成，生命活动才能发生。因此，ATP是生命活动的直接能源。 2．ATP的分子结构特点 ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。核糖是一种五碳糖(C5H10O5)，腺嘌呤是一种含氮碱基。核糖与腺嘌呤结合成的基团称腺苷。腺苷与3个磷酸基团组成腺苷三磷酸。3个磷酸基团中的一个磷酸基团连接在糖分子上，其余2个则相继连接在前一个磷酸基团上。连接2个磷酸基团之间的磷酸键稳定性较差，水解时可以释放出大量的能量，被称为高能磷酸键，以“～”表示。 三、细胞内ATP与ADP保持动态平衡 1．ATP的分布与含量 在活细胞中，ATP广泛分布在细胞核、线粒体、叶绿体、细胞溶胶等结构中，但含量很低。 2．ATP的水解与能量的去向 ATP在细胞中易于水解。1个ATP分子含有2个高能磷酸键，在酶的作用下，远离腺苷的那个高能磷酸键水解，形成腺苷二磷酸(ADP)，释放出1个磷酸，同时释放能量。ATP水解时释放出的能量可以被细胞利用，如肌肉收缩、神经细胞活动以及细胞中许多其他消耗能量的活动。 3．ATP的形成 ATP在细胞中易于再生。在另一种酶的作用下，ADP和1个磷酸结合重新形成ATP，在这个过程中吸收的能量以高能磷酸键的形式储存起来。 4．ATP的合成和水解与吸能反应和放能反应的联系 通过ATP的合成和水解，使放能反应所释放的能量用于吸能反应，此过程被称为ATP-ADP循环。细胞中ATP-ADP循环速度很快，细胞内ATP的含量能够维持在相对稳定的水平。 (正确的打“√”，错误的打“×”) 1．荧光和ATP这种化学物质中的能量形式是一样的。 (　　) 2．ATP是细胞中的主要能源物质。 (　　) 3．ATP可以作为生命活动的直接能源与其分子结构特点有关。 (　　) 4．ATP含有三个磷酸基团、三个高能磷酸键。 (　　) 5．ATP是细胞中普遍使用的能量载体，在细胞内能量转换和利用中起着关键作用。 (　　) 提示：1．×　荧光是光能的形式，ATP这种化学物质中的能量是化学能。 2．×　糖类是生命活动的主要能源物质。 3．√ 4．×　ATP含有三个磷酸基团、两个高能磷酸键。 5．√ 　ATP的化学组成和结构特点 1．ATP的结构 2．ATP结构中的数量关系 (1)ATP分子中有两个高能磷酸键，其中远离A的那个高能磷酸键容易断裂，释放能量。 (2)腺苷和磷酸基团数量关系为：1∶3。 1．某实验小组将萤火虫发光器取下后，干燥研磨成粉末后，等量放入三支试管中，加入少量水混合后，试管中出现淡黄色荧光，15 min后荧光消失。再向试管中分别加入葡萄糖、油脂和ATP，观察是否出现荧光，实验过程如下图所示。 (1)向试管中加入少量水的目的是什么？ 提示：向试管中加入少量水的目的是消耗自身的ATP。 (2)若加入的物质X是葡萄糖或油脂， ... ...