5.2 细胞的能量“货币”ATP-2024-2025学年新高一生物预习讲义（2019人教版必修1）

5.2 细胞的能量“货币”ATP 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（把握考点） 模块五 小试牛刀过关测 1.依据 ATP 结构简写式阐述 ATP 的化学组成和结构特点，认同 ATP 的结构与其功能相适应。（生命观念） 2.根据 ATP 和 ADP的相互转化机制解释 ATP 在细胞生命活动中的作用。（科学思维） 3.通过构建ATP和ADP相互转化模型，解释 ATP 是细胞的能量“货币”的原因（科学思维） 4.通过对生活实例的分析，概述细胞中哪些生命活动需要 ATP 供能，并运用相关知识解决实际问题（社会责任） 细胞的能量“货币”ATP 一、ATP是一种高能磷酸化合物 1.ATP是 的英文名称缩写。ATP分子的结构式可以简写成 ，其中A代表 ，由 结合而成。P代表 ，～代表 。（P86“教材”、“相关信息”） 2. 由于ATP分子中两个相邻的磷酸基团都带 而相互排斥等原因，使得这种化学键 ， 有一种 的趋势，也就是具有较高的转移势能。当ATP在 的作用下水解时，脱离下来的 挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。可见ATP水解的过程就是 的过程，1molATP水解释放的能量高达30．54KJ，所以说ATP是一种 。 2、 ATP和ADP可以相互转化 1.ATP与ADP的相互转化：ATP水解后转化为比ATP 的化合物——ADP( 的英文名称缩写)，脱离下来的磷酸基团如果 ，就成为游离的 (以Pi表示)，此过程即下图中的序号 表示的过程。在有关 的作用下，ADP可以接受 ，同时与 结合，重新形成ATP，此过程即下图中的序号 表示的过程。 2.ATP与ADP相互转化所需要的能量来源：ATP与ADP相互转化所需要的能量，对于绿色植物来说，既可以来自 ，也可以来自 所释放的能量；对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自细胞进行 时 所释放的能量。 三、ATP的利用 1.细胞中 需要能量的生命活动都是由 直接提供能量的。如：细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，如物质的主动运输、 _________________________________________（写出教材中的4个实例）都需要消耗能量。 2.ATP为主动运输供能：下图1-3表示ATP为主动运输供能过程，图中参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能 的酶。图1表示当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶 就被激活了；图2表示在载体蛋白这种 的作用下，ATP分子的 脱离下来与 结合，这一过程伴随着 的转移，这就是载体蛋白的 ；图3表示载体蛋白磷酸化导致其 发生变化，使Ca2+的结合位点转向 ，将Ca2+释放到膜外。 3.ATP水解释放的 使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后， 发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。 四、ATP是细胞内流通的能量“货币” 1.细胞内的化学反应可以分成 两大类。前者是需要吸收能量的，如蛋白质的合成等；后者是释放能量的，如葡萄糖的氧化分解等。 2.许多吸能反应与 相联系，由 提供能量；许多放能反应与 相联系，释放的能量储存在 中，用来为 直接供能。也就是说，能量通过 分子在 之间流通。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。 教材习题01 1.能准确表示ATP中三个磷酸基团之间以及磷酸基团和腺苷之间关系的结构简式是（ ） A.A—P—P~P B.A—P~P~P C. A~P~P—P D. A~P~P~P 笔记·感悟 教材习题02 2.下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是（ ） A.脂肪酸 B.氨基酸 C.腺苷二磷酸 D.腺苷三磷酸 教材习题03 3.下面关于ATP的叙述，错误的是（ ） A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布 B.ATP合成所需的能量由磷酸提供 C.ATP可以水解为ADP和磷酸 D.正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定 教材习题04 4.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是（ ） A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的 C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率 D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率 1．下列有关ATP的叙述，正确的是 A．图中的a是构成DNA的基本单位之一 B．图中的A代表腺苷，b、c代表特殊的化学键 C．ATP中的“A”与RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质 D．ATP与ADP的化学元素组成不同 2．生物体内能量代谢中ATP的合成和利用过程如图所示。以下说法不正确的是 A．动植物体内都有呼吸作用为ATP的合成提供能量 B．①过程和②过程的酶和场所不相同 C．c表示吸收的能量，d表示释放的能量，两者数值相等、形式相同 D．ATP在活细胞中的含量很少，但转换速度很快 3．ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行（机理如下图所示）。下列叙述错误的是（    ） A．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生ATP B．ATP推动蛋白质做功的过程，存在放能反应与吸能反应过程 C．ATP水解过程中，末端磷酸基团具有较高的转移势能 D．生物体内ATP与ADP的相互转化体现了生物界的统一性 4．ATP是细胞内重要的高能磷酸化合物，其维持着细胞能量供应。下图为ATP的结构式，图中①~③表示化学键。下列说法错误的是（    ） A．虚线框内的结构是腺苷，是构成RNA的基本单位之一 B．ATP水解酶的合成和发挥作用都伴随化学键①的断裂 C．踢足球时肌肉细胞ATP含量与上课时的含量无显著差异 D．ATP转化成ADP释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合 5．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，图中的N是DNA的基本组成单位之一 B．食物为ATP“充电”，主要指的是呼吸作用分解有机物 C．ATP“充电”速率的快慢与ATP放能速率的快慢无关 D．图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐 1．据下图判断，有关叙述错误的是（    ） A．甲→ATP的过程所需的酶与酶1不同 B．乙中不含特殊高能键，是RNA基本组成单位之一 C．丙物质为腺苷，丁可用于某些脂质的合成 D．ATP为生命活动提供能量需要经过图示的整个过程 2．鼻腔内黏膜肿胀，黏液增加等症状表现为鼻塞。研究发现药物ATP片可有效缓解鼻塞。下列表述错误的是（　　） A．ATP逐步水解三个磷酸基团时放能相同 B．ATP中的腺苷由腺嘌呤和核糖组成 C．ATP可能有助于修复变形的鼻黏膜细胞 D．ATP快速合成和分解以满足细胞能量需求 3．下列有关ATP和ADP相互转化的叙述，错误的是（    ） A．小肠上皮细胞水解ATP释放的能量可用于水解淀粉 B．人在剧烈运动时ATP水解速率与合成速率差别不大 C．所有活细胞都存在ATP和ADP相互转化的供能机制 D．细胞中ATP和ADP的相互转化体现了生物界的统一性 4．图1为ATP的结构简式，图2为ATP与ADP相互转化的关系。以下说法正确的是（    ） A．ATP是直接能源物质，在细胞中含量多且相对稳定 B．图1中A代表腺苷，c处的化学键最容易断裂 C．图2中能量①可来自葡萄糖的氧化分解等吸能反应 D．图2中能量②可用于大脑思考等需要能量的生命活动 5．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。在短跑比赛中，运动员肌细胞中ATP的相对含量随时间变化的曲线如图所示。下列分析正确的是（　　） A．一个ATP分子中有三个特殊的化学键 B．AB段肌细胞内的ADP含量也在逐渐减少 C．细胞内的许多吸能反应常与BC过程的变化相联系 D．ATP供能实质是末端磷酸基团挟能量与其他分子结合 6．蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关，分子开关的机理如下图所示，形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程、即“开”的过程，形成无活性的蛋白是一个去磷酸化的过程，即“关”的过程。下列有关分子开关的说法错误的是（    ） A．蛋白质磷酸化过程中，磷酸分子来自于ATP中远离腺苷的磷酸基团 B．分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的 C．蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程中的相关物质和能量都可以重复利用 D．蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系 7．胃黏膜细胞膜上有H-K'-ATPase，其可水解ATP 并利用这一过程释放的能量，将细胞外的K'泵入细胞内的同时将细胞内的H’泵出，从而维持胃液的酸性环境，有关说法错误的是（    ） A．H⁺-K⁺-ATPase 是一种具有催化作用的载体蛋白 B．H+和K⁺通过H*-K⁺-ATPase的跨膜运输方式分别为协助扩散和主动运输 C．H+-K+-ATPase抑制剂奥美拉唑可用于治疗胃酸过多引起的胃溃疡 D．H+K⁺-ATPase 运输离子的过程中空间结构发生可逆的改变 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5.2 细胞的能量“货币”ATP 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（把握考点） 模块五 小试牛刀过关测 1.依据 ATP 结构简写式阐述 ATP 的化学组成和结构特点，认同 ATP 的结构与其功能相适应。（生命观念） 2.根据 ATP 和 ADP的相互转化机制解释 ATP 在细胞生命活动中的作用。（科学思维） 3.通过构建ATP和ADP相互转化模型，解释 ATP 是细胞的能量“货币”的原因（科学思维） 4.通过对生活实例的分析，概述细胞中哪些生命活动需要 ATP 供能，并运用相关知识解决实际问题（社会责任） 细胞的能量“货币”ATP 一、ATP是一种高能磷酸化合物 1.ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构式可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成。P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。（P86“教材”、“相关信息”） 2. 由于ATP分子中两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。可见ATP水解的过程就是释放能量的过程，1molATP水解释放的能量高达30．54KJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。 2、 ATP和ADP可以相互转化 1.ATP与ADP的相互转化：ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物——ADP(腺苷二磷酸的英文名称缩写)，脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子，就成为游离的磷酸(以Pi表示)，此过程即下图中的序号①表示的过程。在有关酶的作用下，ADP可以接受能量，同时与Pi结合，重新形成ATP，此过程即下图中的序号②表示的过程。 2.ATP与ADP相互转化所需要的能量来源：ATP与ADP相互转化所需要的能量，对于绿色植物来说，既可以来自光能，也可以来自呼吸作用所释放的能量；对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。 三、ATP的利用 1.细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的。如：细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，如物质的主动运输、大脑思考、电鳐发电、物质的合成和肌肉收缩（写出教材中的4个实例）都需要消耗能量。 2.ATP为主动运输供能：下图1-3表示ATP为主动运输供能过程，图中参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。图1表示当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了；图2表示在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化；图3表示载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。 3.ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。 四、ATP是细胞内流通的能量“货币” 1.细胞内的化学反应可以分成吸能反应和放能反应两大类。前者是需要吸收能量的，如蛋白质的合成等；后者是释放能量的，如葡萄糖的氧化分解等。 2.许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。也就是说，能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。 教材习题01 1.能准确表示ATP中三个磷酸基团之间以及磷酸基团和腺苷之间关系的结构简式是（ ） A.A—P—P~P B.A—P~P~P C. A~P~P—P D. A~P~P~P 笔记·感悟 答案:B 教材习题02 2.下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是（ ） A.脂肪酸 B.氨基酸 C.腺苷二磷酸 D.腺苷三磷酸 答案：D 能直接给细胞生命活动提供能量的是ATP(腺苷三磷酸)。 教材习题03 3.下面关于ATP的叙述，错误的是（ ） A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布 B.ATP合成所需的能量由磷酸提供 C.ATP可以水解为ADP和磷酸 D.正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定 答案：B 对于绿色植物来说,ATP合成所需的能量既可来自光能,也可以来自呼吸作用所释放的能量;对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,ATP合成所需的能量来自呼吸作用所释放的能量。 教材习题04 4.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是（ ） A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的 C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率 D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率 答案：C 离子通过离子泵的跨膜运输需要载体蛋白和消耗能量属于主动运输,是逆浓度梯度进行的转运,A、B错误:动物一氧化碳中毒会减少能量的供应,进而会降低离子泵跨膜运输离子的速率,C正确;离子的跨膜运输需要载体蛋白,因此加人蛋白质变性剂会影响载体蛋白的功能,从而降低离子泵跨膜运输离子的速率,D错误。 1．下列有关ATP的叙述，正确的是 A．图中的a是构成DNA的基本单位之一 B．图中的A代表腺苷，b、c代表特殊的化学键 C．ATP中的“A”与RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质 D．ATP与ADP的化学元素组成不同 【答案】C 【分析】题图表示ATP，字母A表示腺嘌呤，P表示磷酸基团，b、c为特殊的化学键，方框部分a代表腺嘌呤核糖核苷酸。 【详解】A、图中的a表示腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一，A错误； B、图中的A代表腺嘌呤，b、c代表特殊的化学键，B错误； C、ATP中的“A”表示腺苷，RNA中的碱基“A”表示腺嘌呤，二者表示的不是同一种物质，C正确； D、ATP与ADP的化学元素组成相同，都是C、H、O、N、P，D错误。 2．生物体内能量代谢中ATP的合成和利用过程如图所示。以下说法不正确的是 A．动植物体内都有呼吸作用为ATP的合成提供能量 B．①过程和②过程的酶和场所不相同 C．c表示吸收的能量，d表示释放的能量，两者数值相等、形式相同 D．ATP在活细胞中的含量很少，但转换速度很快 【答案】C 【详解】图示中的a表示呼吸作用、b表示光合作用， 动植物体内都有呼吸作用为ATP的合成提供能量，A项正确；①过程为ATP的合成，场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体，所需的酶为ATP合成酶，②过程为ATP的水解，场所是细胞中需能的部位，所需的酶为ATP水解酶，即①过程和②过程的酶和场所不相同，B项正确；c表示ATP合成过程中吸收的能量，主要是光能、化学能，而d表示ATP水解释放的能量，可以有多种形式，C项错误；ATP在活细胞中的含量很少，但转化速度很快，有利于生命活动中能量的供应，D项正确。 3．ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行（机理如下图所示）。下列叙述错误的是（    ） A．磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生ATP B．ATP推动蛋白质做功的过程，存在放能反应与吸能反应过程 C．ATP水解过程中，末端磷酸基团具有较高的转移势能 D．生物体内ATP与ADP的相互转化体现了生物界的统一性 【答案】A 【分析】1.ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写，ATP分子的结构式可以简写成A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键，高能磷酸键断裂时，大量的能量会释放出来。 2.ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP分子远离A那个高能磷酸键很容易水解，于是远离A那个P就脱离开来，形成游离的Pi，同时释放出大量的能量，ATP就转化成了ADP。 题图分析：ATP推动细胞做功的过程中既有ATP的合成也有ATP的水解。 【详解】A、题图显示，磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于各种生命活动，如肌肉的运动，A错误； B、ATP推动蛋白质做功的过程中既有ATP的水解也有ATP的合成，ATP的水解与吸能反应有关，ATP的合成与放能反应有关，B正确； C、ATP水解过程中，远离腺苷的特殊化学键容易断裂，磷酸游离出来，释放大量能量，C正确； D、生物体内ATP与ADP的相互转化的供能模式在生物界普遍存在，体现了生物界的统一性，D正确。 4．ATP是细胞内重要的高能磷酸化合物，其维持着细胞能量供应。下图为ATP的结构式，图中①~③表示化学键。下列说法错误的是（    ） A．虚线框内的结构是腺苷，是构成RNA的基本单位之一 B．ATP水解酶的合成和发挥作用都伴随化学键①的断裂 C．踢足球时肌肉细胞ATP含量与上课时的含量无显著差异 D．ATP转化成ADP释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合 【答案】A 【分析】腺苷三磷酸（ATP）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。 【详解】A、虚线框内的结构是腺苷，是由核糖和腺嘌呤组成，腺苷加磷酸为腺苷酸，是构成RNA的基本单位之一，A错误； B、①是特殊的化学键，易断裂也易生成，ATP水解酶的合成为吸能反应，需要能量，ATP水解酶催化ATP的水解，两者都伴随化学键①的断裂，B正确； C、细胞中ATP含量很少，但是ATP与ADP转化快，踢足球时肌肉细胞ATP含量与上课时的含量无显著差异，但是踢足球时ATP-ADP转化更快，C正确； D、ATP转化成ADP释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合可使蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质具有能量，可以用于做功，D正确。 5．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，图中的N是DNA的基本组成单位之一 B．食物为ATP“充电”，主要指的是呼吸作用分解有机物 C．ATP“充电”速率的快慢与ATP放能速率的快慢无关 D．图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐 【答案】B 【分析】ATP是一种高能磷酸化合物，ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成A- P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。 【详解】A、图中M指的是腺嘌呤，N指的是为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，A错误； B、食物水解可以产生葡萄糖，葡萄糖通常是呼吸的底物，细胞呼吸分解有机物可以产生ATP，B正确； C、ATP与ADP相互转化，因此，在细胞内ATP合成速率的快慢与ADP生成速率的快慢有关，C错误； D、光反应可以将光能转变为ATP的化学能，光反应生成的ATP只能用于暗反应，不能用于胞吞胞吐，D错误。 1．据下图判断，有关叙述错误的是（    ） A．甲→ATP的过程所需的酶与酶1不同 B．乙中不含特殊高能键，是RNA基本组成单位之一 C．丙物质为腺苷，丁可用于某些脂质的合成 D．ATP为生命活动提供能量需要经过图示的整个过程 【答案】D 【分析】分析题图：ATP含有3个磷酸基团，甲含有2个磷酸基团，为ADP；乙含有1个磷酸基团，为AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）；丙不含磷酸基团，为腺嘌呤核苷（简称腺苷）；丁为磷酸基团。 【详解】A、由甲→ATP的过程为ADP合成ATP的过程即ATP的形成，此过程所需的酶是合成酶，而酶1为ATP水解的酶，A正确； B、乙物质为ATP断裂掉两个特殊高能键之后形成的物质，是腺嘌呤核糖核苷酸，为RNA的基本组成单位之一，B正确； C、丙为腺苷，其组成包括腺嘌呤和核糖，丁为磷酸，可用于磷脂的合成，C正确； D、ATP为生命活动提供能量需主要经过图示的ATP→甲的过程，即ATP水解为ADP，D错误。 2．鼻腔内黏膜肿胀，黏液增加等症状表现为鼻塞。研究发现药物ATP片可有效缓解鼻塞。下列表述错误的是（　　） A．ATP逐步水解三个磷酸基团时放能相同 B．ATP中的腺苷由腺嘌呤和核糖组成 C．ATP可能有助于修复变形的鼻黏膜细胞 D．ATP快速合成和分解以满足细胞能量需求 【答案】A 【分析】 ATP水解得到ADP和Pi，并释放出能量，直接为各项生命活动供能。 【详解】A、ATP结构简式为A-P~P~P，“-”含有的能量比“~”少，A错误； B、腺苷由腺嘌呤和核糖组成，B正确； C、ATP是生命活动的直接能源物质，可以为修复过程供能，有助于修复，C正确； D、ATP在细胞内含量很少，通过快速的合成和分解以满足细胞能量需求，D正确。 3．下列有关ATP和ADP相互转化的叙述，错误的是（    ） A．小肠上皮细胞水解ATP释放的能量可用于水解淀粉 B．人在剧烈运动时ATP水解速率与合成速率差别不大 C．所有活细胞都存在ATP和ADP相互转化的供能机制 D．细胞中ATP和ADP的相互转化体现了生物界的统一性 【答案】A 【分析】ATP是生物体的直接能源物质，ATP在细胞内数量并不很多，可以和ADP迅速转化形成。人和动物体内产生ATP的生理过程只有呼吸作用，高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸，ATP中的能量可用于各种生命活动，可以转变为光能、化学能等，但形成ATP的能量来自于呼吸作用释放的能量或植物的光合作用。 【详解】A、细胞中ATP水解释放的能量用于完成细胞的各项生命活动，小肠中淀粉的水解在体外环境，ATP不能供能，A错误； B、ATP在细胞内数量并不很多，可以和ADP迅速转化形成，剧烈运动时，ATP消耗的快，ATP与ADP的转化更迅速，ATP的合成与水解差别不大，进而保持细胞中ATP动态平衡，B正确； CD、所有活细胞内都存在ATP与ADP相互转化的能量供应机制，且在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性，CD正确。 4．图1为ATP的结构简式，图2为ATP与ADP相互转化的关系。以下说法正确的是（    ） A．ATP是直接能源物质，在细胞中含量多且相对稳定 B．图1中A代表腺苷，c处的化学键最容易断裂 C．图2中能量①可来自葡萄糖的氧化分解等吸能反应 D．图2中能量②可用于大脑思考等需要能量的生命活动 【答案】D 【分析】分析题图1，该图是ATP的结构，其中A是腺嘌呤，五碳糖为核糖，bc是特殊的化学键。图2是ATP水解和合成过程，左边是ATP合成过程，右边表示ATP水解过程 。 【详解】A、ATP是直接能源物质，细胞中ATP含量较少，A错误； B、图1中A代表腺嘌呤，B错误； C、图2中反应①表示ATP的合成，ATP的合成与放能反应相联系，C错误； D、图2中ATP水解释放的能量用于各项生命活动，包括大脑思考等生命活动，D正确。 5．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。在短跑比赛中，运动员肌细胞中ATP的相对含量随时间变化的曲线如图所示。下列分析正确的是（　　） A．一个ATP分子中有三个特殊的化学键 B．AB段肌细胞内的ADP含量也在逐渐减少 C．细胞内的许多吸能反应常与BC过程的变化相联系 D．ATP供能实质是末端磷酸基团挟能量与其他分子结合 【答案】D 【分析】ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。水解时远离A的磷酸键断裂。 【详解】A、一个ATP分子中有两个特殊的化学键，A错误； B、ADP和ATP可以相互转化，AB段ATP相对含量降低，细胞内ADP的含量逐渐增加，B错误； C、BC段是ATP的合成过程，细胞内的许多吸能反应常与ATP的水解有关，C错误； D、ATP水解形成ADP时能产生磷酸和释放能量，供能实质是末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，D正确。 6．蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关，分子开关的机理如下图所示，形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程、即“开”的过程，形成无活性的蛋白是一个去磷酸化的过程，即“关”的过程。下列有关分子开关的说法错误的是（    ） A．蛋白质磷酸化过程中，磷酸分子来自于ATP中远离腺苷的磷酸基团 B．分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的 C．蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程中的相关物质和能量都可以重复利用 D．蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系 【答案】C 【分析】题图分析：蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系，蛋白质去磷酸化过程没有产生ATP。 【详解】A、结合图示可知，蛋白质磷酸化过程中，磷酸分子来自于ATP中远离腺苷的磷酸基团，同时消耗了ATP水解过程释放的能量，A正确； B、磷酸化过程使蛋白质由无活性状态转变成有活性状态，即“开”的过程，去磷酸化使蛋白质分子由活性状态变为无活性状态，实现了“关”的过程，据此可知，分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的，B正确； C、蛋白质的磷酸化和去磷酸化需要的酶是不一样的，反应条件不同，不属于可逆反应，即蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程中的相关物质和能量不可以重复利用，C错误； D、蛋白质磷酸化过程与ATP水解相联系，是一个吸能反应，而蛋白质去磷酸化过程不是放能反应，没有产生ATP，D正确。 7．胃黏膜细胞膜上有H-K'-ATPase，其可水解ATP 并利用这一过程释放的能量，将细胞外的K'泵入细胞内的同时将细胞内的H’泵出，从而维持胃液的酸性环境，有关说法错误的是（    ） A．H⁺-K⁺-ATPase 是一种具有催化作用的载体蛋白 B．H+和K⁺通过H*-K⁺-ATPase的跨膜运输方式分别为协助扩散和主动运输 C．H+-K+-ATPase抑制剂奥美拉唑可用于治疗胃酸过多引起的胃溃疡 D．H+K⁺-ATPase 运输离子的过程中空间结构发生可逆的改变 【答案】B 【分析】根据题干所述H+-K+-ATPase能够催化ATP水解，并将细胞外的K+泵入细胞内的同时将细胞内的H+泵出，分析可知此过程中H+是逆浓度梯度从壁细胞转运至胃腔，同时需要消耗ATP水解提供的能量，属于主动运输过程，同理K+在此过程中运输方式也为主动运输。 【详解】A、由题意可知，H+-K+-ATPase，其可水解ATP并利用这一过程释放的能量，完成K+和H+的运输，说明H+-K+-ATPase是一种具有催化作用的载体蛋白，A正确； B、将细胞外的K+泵入细胞内的同时将细胞内的H+泵出的过程中需要H+-K+-ATPase的运输，需要ATP水解提供能量，故该过程的方式均为主动运输，B错误； C、使用奥美拉唑为H+-K+-ATPase，可以阻止H+由壁细胞转运至胃腔，从而升高胃腔pH，限制胃酸的产生，故可用于辅助治疗胃酸过多引起的疾病，C正确； D、H+-K+-ATPase运输离子的过程中空间结构发生改变，但这种改变是可逆的，D正确。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$