高中生物知识点总结：细胞的能量通货ATP思维导图

心不动则不痛

2023-01-12

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高中生物知识点总结：细胞的能量通货ATP

腺嘌呤核苷三磷酸(简称三磷酸腺苷)是一种不稳定的高能化合物，由1分子腺嘌呤，1分子核糖和3分子磷酸基团组成。又称腺苷三磷酸，简称ATP。腺苷三磷酸是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成，水解时释放出能量较多，是生物体内最直接的能量来源。下面是壹壹高考网小编收集整理的总结：细胞的能量通货ATP，一起来了解一下吧。

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思维导图大纲

ATP分子简式

ATP的元素组成为：C、H、O、N、P，分子简式A-P~P~P，式中的A表示腺苷，T表示三个(英文的triple的开头字母T)，P代表磷酸基

团，“-”表示普通的磷酸键，“~”代表一种特殊的化学键，称为高能磷酸键(能量大于29.32kJ/mol的磷酸键称为高能磷酸键)。它有2个高能磷酸键，1个普通磷酸键。合成ATP的能量，对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自于细胞进行呼吸作用释放的能量;对于绿色植物来说，除了呼吸作用之外，在进行光合作用时，ADP合成ATP还利用了光能。ATP在ATP水解酶的作用下离A(腺苷)最远的“~”(高能磷酸键)断裂，ATP水解成ADP+Pi(游离磷酸基团)+能量。ATP分子水解时，实际上是指ATP分子中高能磷酸键的水解。高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kJ/mol，所以说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。

ATP的再生与转化

ATP在细胞中易于再生，所以是源源不断的能源。这种通过ATP的水解和合成而使放能反应所释放的能量用于吸能反应的过程称为ATP循环。因为ATP是细胞中普遍应用的能量的载体，所以常称之为细胞中的能量通货。

细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性。从生物能量学的角度来看，ATP是生化系统的核心，即各种生化循环(如卡尔文循环、糖酵解和三羧酸循环等)均与ATP相耦联，或者说将ATP—ADP与各种代谢(合成与分解)相耦联。ATP是光能转化为化学能的唯一产物，而遗传系统是生化系统的一部分，因此，ATP被认为在遗传密码子的起源中起到了关键作用。

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生物细胞的能量通货ATP例题解析

【例1】ATP在细胞中能够释放能量和储存能量，从其化学结构看，原因是()

①腺苷很容易吸收能量和释放能量②第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合③第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离(即第二个高能磷酸键断裂)，使ATP转变成ADP，同时释放能量

④ADP可以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使ADP转变成ATP

A.①③B.②④C.③④D.①④

解析：解该题，需熟悉ATP结构简式A—P～P～P，其中含有两个高能磷酸键，并非三个;在酶的作用下，远离腺苷的高能磷酸键断裂，形成ADP和Pi，该键又可接受能量，加上一分子磷酸重新形成ATP。在这里，高能磷酸键的断裂和再形成，保证了能量的释放和储存。

答案：C利用ATP的结构和ATP与ADP的相互转化等知识解答此题。

A.能量是可逆的

B.物质和能量都是可逆的

C.物质是可逆的，能量不可逆

D.两者均是不可逆的

解析：ADP和Pi是合成ATP的原料，也是ATP分解的产物，故从转换式中的物质来看是可逆的。而从能量方面来分析，ATP合成所需要的能量主要来自生物体呼吸作用所释放出来的一部分能量，绿色植物还可来自叶绿体色素吸收的太阳能;而ATP分解，由高能磷酸键断裂释放出的能量用于各项生命活动，如物质吸收和合成、细胞分裂、动物肌肉收缩、转化为生物电能等，这些能量最终以热能的形式耗散，生物体无法再加以利用。

答案：C正确认识ATP与ADP的相互转化过程是否是可逆反应。本题要从物质、能量、酶等方面进行分析。

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