内容正文:
第7讲 ATP和酶
考纲考情——知考向
核心素养——提考能
最新考纲
1.ATP在能量代谢中的作用(Ⅱ)
2.酶在代谢中的作用(Ⅱ)
3.实验:探究影响酶活性的因素
生命观念
明确ATP的结构和功能;比较酶、激素等物质的异同,建立辩证统一和普遍联系的观念
科学思维
归纳总结ATP的合成、利用过程
近三年考情
2019·全国卷Ⅱ(2)、2018·全国卷Ⅰ(1)、2018·全国卷Ⅲ(5、30)、2017·全国卷Ⅱ(3)
科学探究
与酶有关的实验设计与分析
社会责任
分析酶在生产、生活中的应用实例,让学生关注科学、技术和社会发展
考点一 ATP的结构与功能
1.ATP的结构
ATP不等同于能量:ATP是一种高能 磷酸化合物,是一种与能量有关的物质
(1)ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写,是一种高能磷酸化合物,其结构式可以简写为A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键。
(2)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一。
(3)ATP的结构特点:ATP分子中远离A的那个高能磷酸键容易断裂和重建。
2.ATP和ADP的相互转化
能源与能源物质
提醒 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。
3.ATP产生量与O2供给量的关系分析
[深挖教材·长句溯源]
1.(必修1 P90思考与讨论改编)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.(必修1 P90拓展题改编)植物、动物、细菌和真菌的细胞内,都是以ATP作为能量“通货”的,说明生物界具有统一性,也反映种类繁多的生物有着共同的起源。
考向1 结合ATP的结构和功能,考查结构与功能观
1.(2019·天津卷,2)下列过程需ATP水解提供能量的是( )
A.唾液淀粉酶水解淀粉
B.生长素的极性运输
C.光反应阶段中水在光下分解
D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段
解析 唾液淀粉酶水解淀粉是在消化道中进行的,不需要消耗ATP水解释放的能量,A错误;生长素的极性运输是细胞的主动运输,需要消耗ATP水解释放的能量,B正确;光反应阶段中水在光下分解产生[H]和氧气,不需要消耗ATP水解释放的能量,C错误;乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和[H]在酶的催化作用下转化成乳酸,此过程既不产生ATP,也不消耗ATP,D错误。
答案 B
2.(2020·广东深圳市调研)如图是细胞中某种小分子化合物的结构模式图,①~③代表化学键,④和⑤代表化学基团,已知该化合物可直接为肌肉收缩供能,下列有关说法正确的是( )
A.①②中储存有大量的化学能,①水解时可为放能反应提供能量
B.④代表的化学基团是—H,⑤是一种含氮的碱基
C.该化合物可以在人体内成熟的红细胞中提取到
D.细胞中需要能量的生命活动都是由该物质直接提供能量的
解析 图中①②为高能磷酸键,③为普通磷酸键,④是—OH,⑤是腺嘌呤,高能磷酸键①容易断裂,为吸能反应提供能量,A、B错误;人体成熟红细胞中没有线粒体,但可在细胞质基质中通过无氧呼吸产生ATP,C正确;细胞中绝大多数需要能量的生命活动是由ATP直接提供能量的,直接能源物质还有GTP、CTP等,D错误。
答案 C
考向2 围绕ATP与ADP的相互转化,考查科学思维能力
3.(2016·海南卷,11)下列有关植物细胞能量代谢的叙述,正确的是( )
A.含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一
B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加
C.无氧条件下,丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成
D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
解析 含两个高能磷酸键的ATP,由一个腺苷和三个磷酸基团组成,并非DNA的基本组成单位;加入呼吸抑制剂可导致ATP生成减少,一些生命活动仍消耗ATP,ADP生成相对增加;无氧条件下丙酮酸转化为酒精的过程并不产生ATP。
答案 D
4.(2020·天津实验中学一模)如图是生物界中能量“通货”——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.食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解食物中的有机物产能
C.图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐
D.ATP的“充电”需要酶的催化,而“放能”不需要
解析 图中的M指的是腺嘌呤,N指的是核糖,A错误;食物为ATP“充电”指的是通过呼吸作用分解有机物产生能量并储存在ATP中,B正确;光合作用产生的ATP用于