内容正文:
专题14 细胞的能量“货币”ATP
一、ATP是一种高能磷酸化合物C、H、O、N、P
高能磷酸键
腺苷
二、ATP和ADP可以相互转化
(1)①②过程用到的酶分别为ATP水解酶、ATP合成酶。
(2)②过程能量来源为呼吸作用
光合作用
呼吸作用
(3)①过程进行的场所是生物体的需能部位,②过程进行的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。
(4)①过程产生的能量用于各项生命活动,如细胞的主动运输、肌肉收缩、大脑思考等。
(5)吸能反应一般与①(填“①”或“②”)过程相联系,放能反应一般与②(填“①”或“②”)过程相联系。
三、ATP理解的五点提醒
(1)ATP不等同于能量:ATP是与能量有关的一种高能磷酸化合物,水解时大量的能量会释放出来。
(2)ATP在细胞内含量较少:剧烈运动时,含量不会明显增加,但可以通过ATP与ADP的快速转化为生命活动提供能量。
(3)ATP与RNA的关系:ATP分子脱去2分子磷酸基团,称为腺嘌呤核糖核苷酸,它是RNA分子的基本组成单位之一。
(4)ATP与ADP的相互转化不可逆:从物质方面来看是可逆的,但从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。
(5)ATP是一种小分子物质,能溶于水,可补充能量。
1.下列有关玉米叶肉细胞中ATP的叙述,正确的是( )
A.线粒体和叶绿体合成ATP时伴随[H]的产生
B.ATP中的能量可以来源于光能、化学能,可以转化为化学能
C.黑暗条件下叶肉细胞不能合成ATP
D.线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O,并释放大量能量
【答案】B
【分析】
玉米叶肉细胞可以通过光合作用和呼吸作用合成ATP,光合作用产生的ATP只能用于暗反应,呼吸作用产生的ATP可以用于各种生命活动所需。
【详解】
A、有氧呼吸的第二、第三阶段是在线粒体中完成的,而有氧呼吸的第二阶段在合成ATP时伴随[H]的产生,第三阶段合成ATP时伴随[H]的消耗,在叶绿体的类囊体薄膜上发生的光反应阶段,其物质变化为:水在光下分解产生[H]和O2与合成ATP,A项错误;
B、ATP的形成途径是光合作用和呼吸作用,所以其中的能量可以来源于光能、化学能,ATP水解释放的能量可以用于吸能反应,因此可以转化为化学能,B项正确;
C、黑暗条件下,叶肉细胞能通过细胞呼吸合成ATP,C项错误;
D、线粒体不能分解葡萄糖,只能分解丙酮酸,D项错误。
故选B。
2.下列关于ADP+Pi+能量ATP说法正确的是( )
A.该反应是一个可逆反应,物质和能量都可以相互转化
B.ATP合成和水解的能量都可以是光能或化学能
C.ATP的合成是一个吸能反应,它常常伴随着细胞中的吸能反应
D.细胞能量过剩时,能量将以ATP的形式暂时储存起来
【答案】B
【分析】
图示为ATP的结构及ATP和ADP的转化过程;ATP 的结构简式是 A-P~P~P,其中A代表腺苷,T是三的意思,P代表磷酸基团。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同:ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同:ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体,叶绿体,细胞质基质。
【详解】
A、ATP与ADP的相互转化不是可逆反应,因为物质可逆,能量不可逆,A错误;
B、光合作用中可利用光能合成ATP,呼吸作用中可分解有机物中的化学能合成ATP,ATP水解后可用于发光,转化为光能,可用于合成化学物质,转化为化学能,B正确;
C、ATP的合成本身也是一个吸能反应,但ATP的合成常常伴随着细胞中的放能反应,C错误;
D、ATP在细胞中含量少,不能大量储存,细胞能量过剩时,能量不能以ATP的形式暂时储存起来,而是储存在其他有机物中,D错误。
故选B。
3.下列有关糖类的叙述,错误的是( )
A.组成ATP和核酸的单糖都是五碳糖
B.组成糖原和纤维素的单糖都是六碳糖
C.细胞膜上的糖类都与蛋白质结合成糖蛋白
D.常见的糖类被彻底氧化分解后都能得到CO2和H2O
【答案】C
【分析】
1、糖类分为单糖、二糖和多糖,葡萄糖、果糖、半乳糖属于单糖,二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖等,蔗糖由葡萄糖和果糖组成,麦芽糖由2分子葡萄糖组成,乳糖由葡萄糖和半乳糖组成,淀粉、纤维素、糖原是多糖,都是由葡萄糖聚合形成的多聚体。
2、核酸根据五碳糖不同分为DNA和RNA,真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中;核酸是由核苷酸聚合形成的多聚体。
【详解】
A、组成ATP的单糖是核糖,组成DNA的单糖是脱氧核糖,组成RNA的单糖是核糖,都是五碳糖,A正确;
B、组成糖原和纤维素的单糖是葡萄糖,是六碳糖,B正确;
C、细胞膜上有些糖类和脂质结合形成糖脂,C错误;
D、大部分糖类的组成元素是C、H、O,所以彻底氧化分解后