第08讲 酶和ATP（第二课时）（课件）-2025年高考生物一轮复习课件+讲义+专练（新教材新高考）

这是一份第08讲 酶和ATP（第二课时）（课件）-2025年高考生物一轮复习课件+讲义+专练（新教材新高考），共45页。PPT课件主要包含了考情分析，课标要求，知识构建，内容概览，考点训练，易错辨析，高考真题演练，教材深挖拓展，长句表达等内容，欢迎下载使用。
1、落实考点。一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。2、注重理论联系实际，高三生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。　4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
2025年·高考生物·一轮复习讲练测
第三单元 细胞的能量供应和利用 第08讲 酶和ATP (第二课时)
1.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
考点一 ATP的结构和功能知识点一 ATP的结构知识点二 ATP的功能 考点二 ATP与ADP可以相互转化及ATP的 利用知识点一 ATP与ADP可以相互转化知识点二 细胞内产生与消耗ATP的生理过程 （常考点）知识点三 ATP的供能机制知识点四 构建ATP产生量与O2供给量曲线模型
归纳总结＋易错辨析＋教材隐性知识＋拓展延伸
1.ATP的结构和功能（1）ATP的中文名称？组成元素？结构简式？A、T、P、—、～分别代表什么？（2）ATP为什么不稳定？为什么说ATP是高能磷酸化合物？（3）ATP的A具体指什么结构？包含哪几部分？跟我们以前学过的A有什么区别？（4）ATP功能是什么？如何设计实验探究ATP的功能？为何说ATP是直接的能源物质？ATP是唯一的直接能源物质吗？如果不是请举例。ATP能否口服？ATP与能量有什么关系？ 2.ATP与ADP可以相互转化及ATP的利用（1）ATP与ADP的相互转化是怎样的？是否是可逆反应？（2）ATP水解与ATP合成的酶是同一种吗？ATP含量很少为什么能及时而持续供能？（3）ATP与ADP相互转化的能量供应机制是真核生物特有的吗？在ATP转化成ADP的过程中，所产生的能量来源于哪里？用于哪些生命活动？在ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量来源于哪里？用于哪里？（4）吸能反应和放能反应与ATP水解和ATP合成的联系是怎样的？
希望我们一轮复习能够持续精进！—— 自主梳理课本（必修一）5.2
考点一 ATP的结构和功能
知识点一、ATP的结构
1.ATP的中文名称：
2.ATP的组成元素：
3.ATP的结构简式：
4.A、T、P、～的含义：
【归纳总结】辨析下列物质结构中“A”的含义
5.ATP为什么不稳定：
～代表特殊的化学键，两个相邻磷酸都带负电相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。
1mlATP水解释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
6.ATP是高能磷酸化合物的原因是：
知识点二、ATP的功能
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
细胞中流通的能量“货币”
问题1：如何设计实验探究ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质？
【拓展延伸】探究生命活动的直接能源物质是ATP
ATP是细胞内生命活动的直接能源物质。
萤火虫发光器干燥后研成粉末，蒸馏水，葡萄糖，脂肪，ATP制剂等
添加的物质（葡萄糖/脂肪/？）
发光器粉末加入试管暗处理15分钟
ATP是驱动细胞活动的直接能源物质
问题2：ATP是唯一的直接能源物质吗？
【拓展延伸】NTP与dNTP
注意：NTP与dNTP 均是高能磷酸化合物，可用作 RNA 或 DNA 的合成原料，合成过程中会脱去两个磷酸基团，并释放出大量的能量。
1.有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ）。（1）某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的 （填“α”“β”或“γ”）位上。（2）若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的（填“α”“β”或“γ”） 位上。
1.有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ）。（3）将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是 。
一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子，因此在得到的n个噬菌体中只有两个带有标记。
2.应用：ATP荧光检测仪
ATP荧光检测仪基于萤火虫发光原理(P89)，利用“荧光素酶—荧光素体系”快速检测三磷酸腺苷（ATP）。由于所有生物活细胞中含有恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明样品中(食品、药品、水体等)微生物与其他生物残余的多少，用于判断卫生状况。
荧光强度越强→ATP含量越多→微生物数量越多
2.将标记的32P注入活细胞内，随后迅速分离细胞内的ATP，测定其放射性，下图代表ATP的结构。下列叙述错误的是（ ）
A.①代表ATP中的“A”，ATP脱去④⑤成为腺嘌呤核糖核苷酸B.④和⑤之间化学键的形成过程总是与放能反应相关联C.ATP中磷酸基团⑤很快就会被32P标记，但是ATP的含量基本不变D.细胞癌变后ATP末端磷酸基团被取代的速率加快
①代表腺嘌呤，而ATP中的“A”代表腺苷，腺苷是由腺嘌呤和核糖结合而成的
ATP中远离腺苷的化学键容易断裂和生成，但是ATP的含量基本不变，故磷酸基团⑤很快就会被32P标记
细胞癌变后细胞代谢增强，ATP和ADP的转化加快
3.下列与ATP和酶有关的叙述，正确的是（ ） A.酶与ATP的合成都需要模板 B.酶的合成不需要ATP提供能量 C.ATP与绝大多数酶的组成元素相同 D.能合成酶的细胞一定能产生ATP
ATP的合成不需要模板
ATP是直接能源物质，用于各项生命活动，包括酶的合成
ATP的元素组成是C、H、O、N、P，而绝大多数酶是蛋白质，元素组成是C、H、O、N等
能合成酶的细胞都能合成ATP，能合成ATP的细胞不一定能合成酶
3．dATP是脱氧腺苷三磷酸的英文名称缩写，其结构式可简写成dA—P～P～P(该结构式中的dA表示脱氧腺苷)。下列分析正确的是(　　) A．与ATP相比，dATP分子结构的主要区别是含氮碱基不同 B．在DNA复制过程中，dATP可直接参与DNA子链的合成 C．若dATP中的特殊化学键水解，也可为某些吸能反应供能 D．细胞内生成dATP时有能量的储存，常与吸能反应相联系
与ATP相比，dATP分子结构的主要区别是所含的五碳糖种类不同，前者含的是核糖，后者含的是脱氧核糖
dATP含有三个磷酸基团，不能直接作为合成DNA的原料，若dATP脱去两分子磷酸，剩余部分就是腺嘌呤脱氧核苷酸，可以直接参与DNA的复制
与合成ATP类似，细胞内合成dATP时需要储存能量，因此合成dATP的反应常与放能反应相联系
考点二 ATP与ADP可以相互转化及ATP的利用
知识点一、ATP与ADP可以相互转化
细胞质基质、线粒体、叶绿体
注意：不是可逆反应，物质可逆，但所需的酶、场所、能量的来源是不同的
3.放能反应与吸能反应：
(1)吸能反应总是与____________相联系，由ATP水解提供能量； 放能反应总是与____________相联系，释放的能量贮存在ATP中。
(2)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
糖类、脂肪等有机物储存有大量的能量，但不能被直接利用。
ATP储存的能量相对较少，但能被直接利用。
ATP是细胞的能量“货币”
1.如图是生物界中能量“货币”ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是( ) A.图中的M指的是腺苷，N指的是核糖 B.暗反应中ATP用于固定CO2和还原C3 C.ATP的“充电”需要酶的催化，而“放能”不需要 D.食物为ATP“充电”指的是有机物经过氧化分解，释放能量并生成ATP
M指的是腺嘌呤、N为核糖
如果ATP来自光反应，则这部分ATP只能用于暗反应中还原C3，固定CO2不需要消耗能量
ATP的合成和分解均需要酶的催化
食物中稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能，需通过呼吸作用来完成
(1)源于必修1 P87“图5－4”：人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP，释放能量，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因： 。(2)源于必修1 P89“拓展应用”：在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为能量“货币”的，由此说明：______________________________________________________________________。
ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化，并且处于动态平衡之中
说明种类繁多的生物有着共同的起源
【归纳总结】ATP与ADP可以相互转化相关知识
(1)ATP与ADP相互转化不可逆：ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。(2)ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量：ATP是一种高能磷酸化合物，高能磷酸键水解时能够释放出高达30.54 kJ/ml 的能量。(3)ATP转化为ADP消耗水：ATP转化为ADP又称为“ATP的水解反应”，这一过程需ATP水解酶的催化，同时也需要消耗水。蛋白质、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。(4)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。(5)细胞中ATP和ADP的相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。
知识点二、细胞内产生与消耗ATP的生理过程（常考点）
消耗 ATP：主动运输、胞吞、胞吐
产生 ATP：细胞呼吸第一阶段
消耗 ATP：暗反应和自身 DNA 复制、转录、翻译等
产生 ATP：有氧呼吸第二、三阶段
消耗 ATP：自身 DNA 复制、转录、翻译等
消耗 ATP：蛋白质的合成
消耗 ATP：DNA 复制、转录等
注意:不是所有的生理活动都要消耗ATP, 高中阶段所学的知识中有三种生理活动不消耗ATP: 被动运输、暗反应中CO2固定、水解反应。
2.如图为细胞中ATP及其相关物质和能量的转化示意图(M表示酶，Q表示能量，甲、乙表示化合物)，下列叙述正确的是(　　) A．吸能反应伴随着甲的形成，能量由Q2提供 B．两分子葡萄糖合成一分子麦芽糖的过程中，物质甲的量减少 C．物质乙由腺嘌呤和核糖组成，是构成RNA的基本单位之一 D．Q1可以来源于光能，Q2不能转化为光能，M1和M2不是同一种酶
吸能反应伴随着ATP的水解反应，即伴随着甲的形成，能量由Q2提供
两分子葡萄糖合成一分子麦芽糖的过程需要消耗能量，因此物质甲的量增多
物质乙由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，是构成RNA的基本单位之一
Q1可以来源于光能，Q2能转化为光能，M1和M2不是同一种酶
知识点三、ATP的供能机制
1.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，当Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。
2.在载体蛋白这种酶的作用下，ATP的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白 结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。
3. 载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使 Ca2+ 的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。
ATP水解释放磷酸基团
分子空间结构改变，活性也被改变
知识点四、构建ATP产生量与O2供给量曲线模型
1．ATP是驱动细胞生命活动的唯一的直接能源物质。(必修1 P86正文)(　 　)2．ATP由腺苷、核糖和三分子磷酸组成。(必修1 P86相关信息)(　 　)3．ATP含有3个特殊化学键，但是只有一个特殊化学键会发生断裂。(必修1 P86正文) (　 　)4．植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP，而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。(必修1 P87图5­5)(　　)5．ATP水解释放的能量可用于细胞内的放能反应。(必修1 P89正文)(　 　)
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
ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，是构成RNA的基本单位之一
ATP含有2个特殊化学键
3.ATP在生物体的生命活动中发挥着重要作用，下列有关ATP的叙述不正确的有几项(　　) ①人体成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能合成ATP　 ②若细胞内Na＋浓度偏高，为维持Na＋浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加　 ③ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一物质　 ④ATP是细胞中绝大多数需要能量的生命活动的直接供能物质　 ⑤质壁分离和复原实验过程中不消耗ATP ⑥ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能　 ⑦原核细胞合成ATP时能量只能来自细胞呼吸释放的化学能 A. 0项 B. 1项 C. 2项 D. 3项
原核细胞合成ATP时能量可来自细胞呼吸释放的化学能，也可来自光合作用，例如蓝藻，⑦错误。
1.（2023·天津卷）衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，则其需要从宿主细胞体内摄取的物质是（ ） A．葡萄糖 B．糖原 C．淀粉 D．ATP
细胞生命活动所需的能量主要是由细胞呼吸提供的，衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，不能进行细胞呼吸，缺乏能量，ATP是直接的能源物质，因此衣原体需要从宿主细胞体内摄取的物质是ATP
2.（2022·浙江卷）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称为高能磷酸键 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
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
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
吸能反应一般与ATP的分解相联系，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
3.(2021海南高考)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ATP B.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
该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP
根据题干“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”可知,32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性
根据题意可知,放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团
该实验不能说明转化主要发生在细胞核内
4.(2021湖南高考)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“通货”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
磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下,其氨基酸的羟基被磷酸基团取代,变成有活性有功能的蛋白质;去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团,复原成羟基,失去活性的过程
ATP在蛋白质磷酸化的过程中提供能量,参与细胞信号传递过程
蛋白质的磷酸化和去磷酸化都要在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下进行,温度影响酶的活性,因此蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
(1)细胞中ATP含量很少，ATP与ADP转化非常迅速及时。无论是饱食还是饥饿，ATP与ADP含量都保持动态平衡。(2)吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，需要ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存于ATP中。 (3)动态平衡：细胞中的ATP与ADP的转化总是处于动态平衡中的，由于ADP、Pi等可重复利用，只要提供能量，生物体就可不断合成ATP、满足生物体的需要。(4)不是可逆过程：ATP与ADP的相互转化过程中，部分物质可重复利用，但所需酶不同，能量不可循环利用，它们之间的转化不是可逆反应。(5)ATP≠能量，ATP是一种高能磷酸化合物，是一种储存能量的物质。
教材深挖拓展及长句表达
1. (教材必修1 P89)如果把糖类和脂肪比作大额支票，ATP相当于现金，这种比喻有道理的原因是:
糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定，不能被细胞直接利用。这些稳定的化学能只有转化成ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞直接利用
2. (教材必修1 P89“文字信息”)萤火虫尾部的发光细胞中含有 ，其中荧光素是其特有的发光物质。荧光素接受 提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光，此过程发生的能量转换为 。
ATP中的化学能转变为光能
由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得磷酸键这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，因而远离腺苷的那个特殊化学键容易水解。
1.(科学思维)ATP中含有3个磷酸基团，磷酸基团带有负电荷。请从电荷间的相互作用角度解释ATP分子中远离腺苷的那个特殊化学键容易水解的原因。
生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源。
2．(科学思维)植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都以ATP作为能量“通货”，这说明了什么？