内容正文:
第二单元 细胞的代谢
第4讲 ATP与酶
[新课标要求]
1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质,酶活性受到环境因素
(如pH和温度等)的影响。
2.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
考点一 ATP是细胞内的“能量通货”
1.ATP是细胞生命活动的直接能源
上图所示序号分别表示为:① ;② ;③ ;④ ;⑤ ;⑥ ;⑦ ;⑧ ;⑨ 。
C、H、O、N、P
腺苷
核糖
腺嘌呤
核糖
磷酸基团
高能磷酸键
腺苷
ADP(腺苷二磷酸)
2.细胞内ATP与ADP保持动态平衡
(1)ATP的水解。
水解
高能磷酸键
合成
(2)ATP的合成。
高能磷酸键
物质可以循环,能量不能循环
(3)ATP-ADP循环。
①概念: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 。
②特点:ATP-ADP循环速度 ,细胞内ATP的含量能够维持在相对稳定的水平。
ATP-ADP循环
很快
(1)每1分子的ATP是由1分子腺苷、1分子核糖和3分子磷酸基团组成。( )
提示:每1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成。
(2)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,并且含量很高。( )
提示: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。
(3)ATP中连接两个磷酸基团之间的磷酸键不稳定,水解时释放的能量比连接在糖分子上的化学键要多。( )
×
×
√
(4)ATP的组成元素为C、H、O、N、P,其中“A”代表腺嘌呤,“P”代表磷酸基团。
( )
提示:ATP中的“A”代表腺苷,由腺嘌呤和核糖组成。
(5)活细胞中ATP-ADP循环速度很慢,细胞内ATP的含量能够维持在相对较高的水平。
( )
提示:活细胞中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。
(6)ATP是细胞内可直接利用的能量载体,ATP水解所产生的能量可用于放能反应。( )
提示:ATP是细胞内可直接利用的能量载体,ATP水解所产生的能量可用于吸能反应。
(7)人体在运动时ATP合成速率远小于ATP水解速率。( )
提示:运动时机体仍保持稳态,所以ATP合成速率和ATP水解速率基本相等,但ATP水解速率比安静时快。
×
×
×
×
荧光素酶催化荧光素与氧发生反应形成氧化荧光素并发出荧光,该过程需ATP供能。基于上述原理发明的手持ATP测定仪,可用于测定食物表面的细菌数。测定时,细菌被裂解,ATP释放到胞外作用于测定仪中的“荧光素酶-荧光素体系”并发出荧光,依据荧光强度得出细菌数。由此知,荧光强度与ATP、细菌数的关系是
。
荧光强度与ATP消耗量、细菌数呈正相关
考向1 ATP是细胞生命活动的直接能源
1.(2022·浙南名校联考高三联考)鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)和腺嘌呤(A)一样也可以形成相应的三磷酸化核苷酸,G、C、U和A参与形成的三磷酸化核苷酸分别为GTP、CTP、UTP和ATP,它们都属于高能磷酸化合物,结构和功能也都类似,但ATP用途最为广泛。下列叙述错误的是( )
A.每个GTP由1个核糖,1个鸟嘌呤和3个磷酸基团组成
B.CTP含有3个磷酸基团,连接磷酸基团之间的磷酸键稳定性较高
C.UTP分子中高能磷酸键全部断裂后的产物中含有某些酶的基本组成单位
D.胃腺细胞分泌胃蛋白酶原时,伴随着ATP向ADP的转化过程
B
解析:GTP、CTP、UTP和ATP属于高能磷酸化合物,结构和功能也都类似,说明每个GTP由1个核糖、1个鸟嘌呤和3个磷酸基团组成;CTP含有三个磷酸基团,连接磷酸基团之间的磷酸键为高能磷酸键,稳定性较低,容易水解和重新生成;UTP分子中高能磷酸键全部断裂后的产物有尿嘧啶核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一,而某些RNA可以作为酶起催化作用;ATP是细胞内直接能源物质,细胞内大多数吸能反应由ATP水解直接提供能量,胃腺细胞分泌胃蛋白酶原的过程需要消耗能量,因而伴随着ATP向ADP的转化过程。
2.(2022·绍兴诸暨高三三模)腺苷是一种重要的促眠物质,腺苷与觉醒神经元细胞膜上的受体结合,抑制觉醒神经元的兴奋,促进睡眠。咖啡因与腺苷竞争
受体,使觉醒神经元保持兴奋,起提神作用,据此推测不合理的是( )
A.腺苷与受体结合后,可能促进了K+通道开放
B.咖啡因与腺苷结构相似