第二节细胞的能量“货币”ATP-【初高中·衔接直通车】2024年初升高生物衔接直通车（江苏专版）

初高中衔接直通车·生钧学 4.如图表示在最适温度下，某种酶的催化反 C.酶通过提供化学反应的活化能提高反 应速率与反应物浓度之间的关系。下列有 应速度 关说法正确的是 D.低温破坏了酶的空间结构而使酶的活 B C 性降低 6.(多选)某同学探究温度、pH、底物浓度与 酶促反应速率的关系，绘制出如下曲线图。 反应物浓度 有关叙述错误的是 A.若在A点时升高反应温度，则反应速率 卧 加快 B C B.若在B点时增加酶的浓度，则反应速率 12 区☑ J 相关因素 0 柑关囚素 相关囚素 不变 甲 乙 丙 C.若在A点时提高反应物浓度，则反应速 A.图甲中，A点时酶活性很低，因此酶促 率加快 反应速率也很低 D.若在C点时提高反应物浓度，则产物不 B.图乙中，D点与F点酶的空间结构都被 再增加 破坏，因此酶活性较低 5.下列关于酶的叙述正确的是 ( C.图丙中，将相关因素从G点调至H点， A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有 机物 酶促反应速率不会升高 B.一个细胞中酶的种类和数量始终不会 D.图甲、乙、丙中相关因素依次是底物浓 改变 度、pH、温度 第二节 细胞的能量“货币”ATP 新课知识学习G运D 知识点一ATP是一种高能磷酸化合物 2.特点 1.ATP的名称与简式 (1)高能量：ATP水解释放的能量多达 高能磷酸键磷酸基 30.54kJ/mol,是细胞内的一种高能磷酸 化合物。 腺嘌呤A 核糖 ⑩①心 (2)不稳定：由于两个相邻的磷酸基团都 腺苷 带负电荷而相互排斥等原因，使得特殊 中文名称：三磷酸腺苷 的化学键不稳定，末端的磷酸基团有一 结构简式：A一P~PP 种离开ATP而与其他分子结合的趋势， 核糖 ATP A:腺苷 腺嘌呤 也就是具有较高的转移势能。 符号含义 P:磷酸基团 (3)ATP在细胞内含量很少，但ATP与 一：特殊的化学键 ADP的相互转化是十分迅速的。 74 第二篇高中知识预习 3.ATP的功能 知识点二ATP与ADP可以相互转化 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源 1.ATP与ADP的相互转化 物质。 项目 ATP的合成 ATP的水解 【典题例析】 ADP+Pi+能量 ATPADP 【例1】ATP是细胞内的直接能源物质，其 反应式 ATP 十Pi十能量 分子的结构简式为A①一P②~P③~P 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 (①~③表示化学键)。下列关于ATP的 储存在高能 叙述正确的是 光能（光合作用）、化 能量来源 磷酸键中的 A.化学键①~③断裂后释放的能量相等 学能（细胞呼吸） 能量 B.化学键③最易断裂并释放大量的能量 储存于形成的高能磷 用于各项生 能量去路 C.ATP在生命活动旺盛的细胞中含量多 酸键中 命活动 D.只有化学键③是特殊化学键 细胞质基质、线粒体、 生物体的需 反应场所 【解析】①是普通磷酸键，②③是特殊化 叶绿体 能部位 学键，具有比①多的转移势能，A错误； ATP和ADP之间的转化时刻不停 特点 ③是远离腺苷的特殊化学键，容易发生断 地发生，并且处于动态平衡之中 裂，B正确：ATP在细胞中的含量少，但和 2.ATP是细胞内能量流通的“货币” ADP的转化速度很快，C错误；②③是特 (1)化学反应中的能量变化与ATP的 关系 殊化学键，D错误。 ①吸能反应：一般与ATP的水解相联系。 【答案】B ②放能反应：一般与ATP的合成相联系。 【对点练习】 (2)能量通过ATP分子在吸能反应和放 1.在某细胞培养液中加入P标记的磷酸分 能反应之间流通。 【典题例析】 子，短时间内分离出细胞的ATP,发现其 【例2】ATP是细胞内的能量“货币”。下 含量变化不大，但部分ATP的末端P已 列关于ATP的说法，正确的是() 带上放射性标记，通过该现象不能够说明 A.细胞中的吸能反应较易与ATP的合成 的是 相联系 A.ATP中远离A的P容易脱离 B.线粒体是蓝细菌和黑藻细胞产生ATP 的主要场所 B.部分2P标志的ATP是重新合成的 C.小麦根尖成熟区细胞产生ATP的结构 C.ATP是细胞内的直接能源物质 有线粒体、细胞质基质 D.该过程中ATP既有合成又有分解 D.细胞中ATP的合成与水解的场所相同 75 初高中衔接直通车·生钧学 【解析】细胞中的吸能反应较易与ATP 【对点练习】 的水解相联系，A错误：蓝细菌细胞中无线 2.下列有关ATP的叙述中，不正确的是( 粒体，B错误：小麦根尖成熟区细胞无叶绿 A.ATP中的A代表腺苷 B.生物体内ATP与ADP之间时刻发生相 体，产生ATP的结构有线粒体、细胞质基 互转化 质，C正确；细胞中ATP的合成场所为线 C.人体内成熟的红细胞中没有线粒体，不 粒体、细胞质基质和叶绿体，水解场所为各 能产生ATP 个需能部位，D错误。 D.骨骼肌剧烈运动时收缩所需要的能量 【答案】C 直接来自ATP 课时达标演练G83③ ◆◆◆ 1.下列生命活动中不需要ATP提供能量的是 C.E,不是物质，对于人、动物、真菌、植物 和细菌来说，E来自细胞呼吸 A.叶肉细胞合成的糖运输到果实 D.C→B与B→C都可以伴随着放能反应 B.吞噬细胞吞噬病原体的过程 和吸能反应 C.淀粉酶催化淀粉水解 4.萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧 D.细胞中由氨基酸合成新的肽链 光素酶，在荧光素酶的催化作用下，荧光素 2.ATP是细胞的能量“通货”，下列有关 接受ATP提供的能量后被激活。激活的 ATP的叙述，正确的是 () 荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光 A.与DNA,RNA相同，组成ATP的化学 素并且发出荧光。下列有关叙述正确的是 元素有C、H、O、N、P ( ) B.ATP的结构简式为A一P~P~P,其中 A.可利用荧光素一荧光素酶生物发光法 A由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成 对生物组织中的ATP进行定量测定 C.动物细胞中产生ATP的细胞器有线粒 B.荧光素酶提供了激活荧光素所需的活 体和叶绿体 化能从而减少反应对ATP的需求 D.细胞内的化学反应有些是需要能量的， 有些是释放能量的，吸能反应一般与 C.萤火虫合成ATP的过程发生在细胞质 ATP的合成相联系 基质中 3.分析ATP与ADP相互转化示意图，下列 D.荧光素激活的过程属于放能过程 有关说法正确的是 ( ) 5.下列有关ATP的叙述，正确的是( A.线粒体是蓝细菌产生ATP的主要场所 Pi B.ATP分子由一分子腺嘌呤和三分子磷酸 Pi 基团组成 A.若图中Pi代表磷酸，则B为ADP,C C.剧烈运动后，体内ATP的含量不会明 为ATP 显下降 B.在BC的反应中，产生的E2来源于特 D.小麦根尖分生区细胞通过光合作用和 殊化学键断裂释放出的能量 呼吸作用产生ATP 76 第二篇高中知识预习 6.(多选)如图表示生物体内发生的两个化学 B.ATP分子水解时，图中所示的化学键④最 反应，下列相关说法中正确的是 易断裂 腺嘌吟①枝糖②⑧④ 跳1 C.细胞中的吸能反应一般与ATP的合成 D-①④+Hl,0三ADP+能量+ ATP 断2 反应相联系 A.ATP与ADP间相互转化的能量供应 D.图中酶1和酶2的化学本质相同，但是 机制只发生在真核细胞内 二者的种类不同 第三节 细胞呼吸的原理和应用 新课知识学习C@还D ◆◆● 知识点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 (4)酒精检测：取A、B瓶中滤液各2mL分 1.实验原理 别注入两支干净的试管中，向两试管中分 (1)酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧 别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓 和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌 硫酸溶液，并轻轻振荡，使它们混合均匀， 氧菌。 观察试管中溶液的颜色变化。 (2)CO。和酒精的检测 4.实验结论 检测产物 所用试剂 现象 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生 澄清的石灰水 变浑浊 大量的CO2和水，在无氧条件下进行无氧 二氧化碳 溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 呼吸。无氧呼吸的产物有酒精，同时也产 酒精 酸性重铬酸钾溶液 橙色变灰绿色 生少量的CO2。 2.探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置 【典题例析】 【例1】图甲、乙为探究酵母菌细胞呼吸方 度橡皮球 (或气泵) 式的实验装置图，下列有关该实验的叙述 A3 错误的是 质量分数为10%酵母茵 没消的 酵母菌 澄清的 的NaOH溶液 培养液 灰水 培养液 石灰水 甲组 乙织 接像皮球 (或气梨) 3.实验步骤 (1)甲组中空气先通过NaOH溶液的目的 质量分数10%酵丹菌 清的 降母菌 清的 是去除空气中的CO2。 的NaOH擦液培养液 石灰水 培养液 行灰水 知 (2)乙组中B瓶先密封放置一段时间后， 再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的是 A.装置甲中A瓶是为了除去空气中的二 耗尽瓶中原有的氧气。 氧化碳 (3)CO2检测：观察两组装置中澄清石灰水 B.B、D两瓶中应加入等量的相同浓度的 的变化。 葡萄糖溶液，装置C、E用于检测CO2 77参考答案 化淀粉的水解，不能催化纤维素的水解，说明酶的催化 以进行无氧呼吸，产生少量的ATP,C错误：ATP是直 作用具有专一性，B正确：酶的催化作用具有高效性，是 接能源物质，骨骼肌剧烈运动时收缩所需要的能量直接 指酶（有机催化剂）与无机催化剂相比，在酶的作用下化 来自ATP,D正确。 学反应速率更快，与题干信息不，C错误：酶是活细胞 课时达标演练 产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质， 1.C叶肉细胞合成的糖运输需要消耗能量，A错误：吞 少量的酶是RNA,故酶的化学本质是蛋白质或RNA, 噬细胞吞噬病原体过程有细胞膜的流动性，需要消耗能 D错误。 量，B错误：而淀粉酶催化淀粉水解发生在消化道内，不 3.B酶与无机催化剂相比，能显著降低化学反应的活化 消耗能量，C正确：细胞中氨基酸合成新的肽链需要消 能，据题图分析，曲线I表示没有酶参与的能量变化，曲 耗能量，D错误。 线Ⅱ表示有酶参与的能量变化，E,表示在无催化剂的 2.ADNA、RNA和ATP的组成元素都是C、H、O、N、 条件下化学反应需要的活化能，E2表示在有酶催化的 P,A正确：ATP的结构简式为A一P一P一P,其中A由 条件下化学反应需要的活化能，因此该图不可以体现酶 具有高效性，A正确：E,表示在无催化剂的条件下化学 腺嘌岭和核糖结合而成，B错误：动物细胞中没有叶绿 体，C错误：细胞内的化学反应有些是需要能量的，有些 反应需要的活化能，B错误：E2表示在有酶参与的条件 是释放能量的，吸能反应一般与ATP的水解相联系，D 下化学反应需要的活化能，C正确：E表示在无催化剂 错误。 的条件下化学反应需要的活化能，E2表示在有酶参与 3.B题图为ATP与ADP相互转化的示意图，顺箭头的 的条件下化学反应需要的活化能。因此，酶参与反应 时，所降低的活化能为E1一E2=E4,D正确。 方向来看，C到B为ATP的合成，B到C为ATP的水 4.C图示表示为最适温度下，某种酶的催化反应速率与 解，E1为合成ATP的能量，E:为ATP水解释放的能 反应物浓度之间的关系。根据在最适宜的温度下酶的 量，所以图中Pi代表磷酸，B为ATP,C为ADP,A错 活性最高，温度偏高或偏低，酶的活性都会明显降低，在 误：B→C过程为ATP的水解过程，释放的能量来源于 A点适当提高反应温度，反应速率降低，A错误：在B点 特殊化学键的断裂，B正确：E1是合成ATP所需要的 增加酶的浓度，反应速率加快，B错误：从图示看出在A 能量，对于植物来说，能量来自细胞呼吸和光能，C错 点提高反应物浓度，反应速率将加快，C正确：从图示看 误；ATP与ADP的相互转化过程中，ATP的合成伴随 出在C点提高反应物浓度，反应速率不再加快，但产物 着放能反应，ATP的水解伴随着吸能反应，D错误。 的量将增加，D错误 4,A荧光素的激活需要ATP水解释放的能量，因此可 5.A酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，A正 利用荧光素一荧光素酶生物发光法通过测定光能的大 确：比如说哺乳动物的红细胞未成热时有线粒体，线粒 小，对生物组织中的ATP进行定量测定，A正确：酶不 体内部就有相应的酶，但红细胞成熟后线粒体消失，相 提供能量，而是降低反应的活化能，荧光素酶降低了澈 应的酶就没有了，B错误：酶通过降低化学反应的活化 活荧光素所需的活化能从而减少了反应对ATP的需 能加快生化反应速度，C错误：低温不会破坏酶的空间 求，B错误：萤火虫合成ATP是通过呼吸作用，而有氧 结构，D错误。 呼吸的主要场所是线粒体，C错误：荧光素激活的过程 6。ABD题图甲中，自变量是底物浓度，底物浓度不影响 需要吸收ATP水解释放的能量，属于吸能过程， 酶活性，A点时反应速率低是因为底物浓度低，A错误： D错误。 图乙中，D点为低温，不破坏酶的空间结构，F点为高 5.C蓝细菌属于原核生物，没有线粒体，A错误：ATP分 温，酶的空间结构被破坏，B错误：图丙中，G点酶变性 子由一分子腺苷和三分子磷酸基团组成，B错误：体内 失活，调至H点，酶促反应速率不会升高，C正确：过 ATP与ADP会相互转化，处于动态平衡状态，剧烈运 酸、过碱、温度过高都会使酶变性失活，而低温只是降低 动后，体内ATP的含量不会明显下降，C正确：小麦根 了酶的活性，酶的空间结构没有发生改变，D点表示低 尖细胞没有叶绿体，不能进行光合作用，D错误。 温，F点表示温度过高，而G点和」点分别表示过酸和 6.BD细胞内ATP和ADP相互转化的能量供应机制是 过碱，因此图甲、乙、丙中相关因素依次是底物浓度、温 生物界的共性，即该过程也可发生在原核细胞内，A错 度pH,D错误。 误：ATP分子水解时，远离腺苷的特殊化学键，即题图 第二节 细胞的能量“货币”ATP 中所示的化学键④最易断裂，B正确：细胞中的吸能反 新课知识学习 应一般与ATP的水解反应相联系，放能反应一般与 ATP的合成反应相联系，C错误：图中酶1和酶2的化 对点练习 学本质相同，都是蛋白质，但是二者的种类不同，酶1是 1.C实验发现ATP的末端P带上放射性标记，说明 ATP水解酶，酶2是ATP合成酶，D正确。 ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离，A正确：放射性 第三节细胞呼吸的原理和应用 标记来自培养液中加入32P标记的磷酸分子，说明2P 新课知识学习 标志的ATP是重新合成的，B正确：本实验不能证明 ATP是直接的能源物质，C错误；2P标志的ATP是重 对点练习 斯合成的，且ATP的总量变化不大，说明存在ATP的 1.B酵母菌作为实验材科是因为它在有氧和无氧的条 水解，D正确。 件下均能正常生存。酵母菌不论有氧还是无氧条件下 2.CATP中的A代表腺特，A正确：生物体内ATP的 均能产生CO2,为了防止空气中原有CO2的干扰，所以 含量很少，因此ATP与ADP之间要时刻发生相互转 将空气先道入盛有NOH溶液的锥形瓶中，然后再通 化，B正确：人体内成熟的红细胞中没有线粒体，但是可 入酵母菌溶液中。故选B。 105