第3章 第1节 第3课时 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（苏教版2019）

第3课时 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 学习目标 1．简述ATP的化学组成和特点。　　　 2．阐述ATP与ADP之间的相互转化。　　　 3.解释ATP在能量代谢中的作用。 CONTENTS 目录 2 课时跟踪检测 1 课堂小结与随堂训练 教材知识梳理 1．能源物质 食物中的糖类、脂肪和蛋白质都富含能量。这些物质在细胞内氧化分解释放的能量中有一部分用于产生______。 2．ATP的名称和结构 ATP (1)中文全称：_____________。 (2)组成(如图)：1分子[b]______ 、1分子[c]_______ 、3分子[a]____________ 。 (3)结构简式：______________。 腺苷三磷酸 核糖 腺嘌呤 磷酸基团 A—P～P～P 3．ATP的特点 (1)由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得磷酐键容易断裂。ATP分子_______的磷酐键断裂后，ATP转化为______ (腺苷二磷酸)和游离的Pi(HPO )。 末端 ADP 基团转移 磷酰基 很低 4．ATP和ADP的相互转化 (1)ATP的合成反应 ①反应式：________＋能量1 _____。 ②图中“能量1”为____________________等生物化学反应中产生的能量。 ADP＋Pi ATP 光合作用、细胞呼吸 ATP ADP＋Pi 5．ATP的功能 (1)ATP是细胞内绝大多数生命活动能够__________的能源物质，可以直接为生物体的大多数______反应提供能量，如生长、发育、运动、生殖等。 直接利用 需能 (2)ATP是驱动细胞中各种生命活动的通用____________。淀粉、糖原、脂肪和蛋白质等有机物氧化分解释放的能量不能直接用于生命活动，但可以用于_______转化为ATP的反应并储存在ATP中，再通过ATP转化为ADP的反应满足生物体生命活动对能量的需求。 能量货币 ADP 核心要点点拨 1．归纳概括ATP和ADP的相互转化 (1)过程 (2)比较 续表 反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位 生理活动 主要是光合作用、细胞呼吸 肌肉收缩、细胞分裂、兴奋传导等 特点 含量少，但转化迅速。ATP与ADP相互转化时刻不停地发生，并且处于动态平衡中 续表 2．概括ATP的结构与功能的相互关系 (1)ATP的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应库。ATP中末端磷酐键易断裂和形成，可保证ATP数量的相对稳定和能量的持续供应。 (2)ATP在供能中处于核心地位，许多能源物质中的能量需转移到ATP中才能为生命活动供能。在生命活动中，ATP中的能量可转化为不同形式的能量。 [例1]　如图为ATP的结构式，回答下列问题： 经典案例探究 (1)ATP中“～”这个磷酐键不稳定的原因是__________________ __________________________。 (2)若1分子ATP完全水解，可得到的成分是___________________ ______________________。 两个相邻的磷酸基 团都带负电荷而相互排斥等 1分子腺嘌呤、1分子 核糖和3分子磷酸基团 [例2]　阅读下列材料，回答问题： 材料1　将用32P标记的磷酸加入细胞培养液，并在短时间内快速分离出细胞的ATP，结果ATP浓度变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带有放射性标记。 材料2　经实验测定，一个成年人每天大约消耗45 kg ATP，但每一时刻储存在人体内的ATP、ADP的总含量不到1 g，即每个细胞每秒钟可形成1 000万个ATP且同时有等量的ATP被分解。 (1)材料1中，细胞内的ATP只有末端磷酸基团带有放射性标记，这说明________________________________________。 (2)材料2说明ATP和ADP之间的相互转化快速、时刻不停地进行，处于___________。 (3)ATP和ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的。该事实说明______________________________________。 ATP中末端磷酸基团容易水解和重新生成 动态平衡 生物界具有统一性，生物具有共同的起源 [易错警示] ATP与ADP的相互转化过程不可逆 ATP和ADP相互转化时，反应所需要的酶、能量的来源和去路、反应的场所不同，因此两者的相互转化是不可逆的，从两者相互转化的反应式来看，物质是可逆的，但能量不可逆。 (一)澄清概念 1．判断下列叙述的正误 (1)ATP的分子结构可简写为A～P～P～P( ) (2)ATP含有3个磷酐键，但是只有一个磷酐键会发生断裂( ) 层级训练评价 × × (3)细胞中所有需要能量的生命活动都由ATP直接供应( ) (4)ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处在动态平衡中( ) (5)在生命活动旺盛的细胞中ATP的含量多( ) × √ × (二)落实知能 2．如图是ATP的结构示意图，下列叙述错误的是(　 ) A．ATP的名称为腺苷三磷酸 B．图中①代表腺苷 C．ATP是一种可以直接为生命活动提供能量的分子 D．“～”代表磷酐键 √ 解析：ATP是腺苷三磷酸的简称，A正确；图中①是腺嘌呤，①和核糖组成的结构叫腺苷，B错误；ATP是生命活动能量的直接来源，因此ATP是一种可以直接为生命活动提供能量的分子，C正确；“～”代表磷酐键，D正确。 3．下列关于ATP结构和功能的叙述，正确的是(　 ) A．ATP由C、H、O、N和P元素组成 B．ATP彻底水解产生腺苷和磷酸分子 C．生命活动所需的能量全部来自ATP D．ATP的合成与需能反应相关联 √ 解析：ATP由C、H、O、N、P元素组成，A正确；ATP彻底水解产生一分子腺嘌呤、一分子核糖和三分子磷酸基团，B错误；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，但GTP、UTP等也可以为生命活动直接提供能量，C错误；细胞内的放能反应一般和ATP的合成相关联，细胞内的需能反应一般和ATP的水解相关联，D错误。 4．下图为ATP与ADP相互转化过程示意图，有关叙述正确的是(　 ) A．过程①为ATP的水解过程 B．过程②往往同时伴随着放能反应 C．过程①中的能量可来自细胞呼吸 D．ATP与ADP相互转化是人体特有的 √ 解析：过程①为ADP接受能量，同时与Pi结合，重新形成ATP的过程，A错误。过程②为ATP水解释放能量，常常伴随着需能反应，B错误。过程①中的能量对于绿色植物来说，既可以来自光能，也可以来自细胞呼吸所释放的能量；对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自细胞呼吸时有机物分解所释放的能量，C正确。ATP与ADP相互转化的能量供应机制，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，D错误。 (三)迁移应用 5.如图是有关ADP转化ATP时所需能量的主要来源示意图，据图完成下列问题： (1)ATP的分子结构简式为_______________________________。 (2)图中的a、b分别代表____________、__________。 (3)ATP失去两个磷酸基团，成为合成RNA 的单位之一，即________________。 (4)进行①反应时能量用于____________，进行②反应时能量用于______________，由此可见能量是____________，物质是________。 解析：(1)ATP的结构简式为A—P～P～P。(2)在绿色植物中合成ATP所需的能量来自光合作用和细胞呼吸的生理过程中，动物和人则来自进行细胞呼吸时有机物的氧化分解，故a、b分别为细胞呼吸和光合作用。(3)ATP失去两个磷酸基团，成为合成RNA 的单位之一AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸。 (4)由图可知，进行①反应(ATP的合成)时能量用于合成ATP，②反应为ATP的水解反应，释放的能量用于生物体的许多生命活动。图中物质是循环利用的，即物质是可逆的，而能量是不可逆的。 答案：(1)A—P～P～P　(2)细胞呼吸　光合作用　(3)腺嘌呤核糖核苷酸　(4)合成ATP　生物体的许多生命活动　不可逆的　可逆的 (四)科学探究 6．(2024·徐州六校联考)在自然界中生物的发光现象普遍存在，生物通过细胞的生化反应而发光。请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。实验材料：萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干等其他实验所需材料。 (1)实验步骤： 第一步：配制不同浓度的ATP溶液置于小烧杯中，贴上标签。 第二步：将萤火虫的荧光器粉末分成若干等份分别放于试管中，贴上标签。 第三步：向每支试管中加入______________________________。 第四步：观察发光现象并记录。 (2)实验现象预测及结论： a．随ATP浓度升高，发光现象逐渐增强，说明荧光强度与ATP浓度呈______________； b．随ATP浓度升高，发光现象____________，说明荧光强度与ATP浓度呈负相关； c．在不同浓度的ATP溶液中，__________________，说明荧光强度与ATP浓度无关。 (3)实验讨论： 萤火虫发光是________能转化成光能的过程。 解析：(1)本实验要探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系，自变量为不同浓度的ATP溶液，故在每支试管中加入等量不同浓度的ATP溶液，因变量为荧光强度，其他无关变量应相同且适宜，观察发光现象并记录实验结果。 (2)预测实验现象时要全面，要预测出可能出现的几种情况。如果随ATP浓度升高，发光现象逐渐增强，那么说明荧光强度与ATP浓度呈正相关；如果随ATP浓度升高，发光现象逐渐减弱，那么说明荧光强度与ATP浓度呈负相关；如果在不同浓度的ATP溶液中，发光现象无明显差异，说明荧光强度与ATP浓度无关。 (3)萤火虫的发光是将ATP中的化学能转变成光能的过程，这一过程由ATP提供能量，ATP是直接能源物质。 答案：(1)等量不同浓度的ATP溶液　(2)正相关(或正比)　逐渐减弱　发光现象无明显差异　(3)化学 NO.1 课堂小结与随堂训练 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1．ATP的结构简式是A—P～P～P，其中“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基团，“～”表示磷酐键。 2．细胞内ATP和ADP的相互转化，一方面为细胞提供所需的ATP，另一方面使ATP仍然维持相对恒定的水平。 3．ATP是细胞内绝大多数生命活动的直接能源物质。 4．在生物体的能量代谢中，能量的利用、转化、储存、释放都和ATP密切相关。 三、素养好题训练 1．电鳗捕食的时候会连续放出电流，导致受到电击的鱼马上晕厥过去。电鳗形成电流所需要的直接能量来自ATP。下列有关分析错误的是(　 ) A．ATP是驱动电鳗细胞生命活动的直接能源物质 B．形成电流时，ATP中靠近腺苷的磷酸基团先发生脱离 C．电鳗形成电流的过程常与ATP水解相联系 D．组成ATP的物质有腺嘌呤、核糖和磷酸基团 √ 解析：ATP是驱动电鳗细胞生命活动的直接能源物质，A正确；形成电流时，ATP中远离腺苷的磷酸基团先发生脱离，B错误；电鳗形成电流的过程是需能反应，ATP水解过程常与需能反应相联系，C正确；ATP的结构中包括一个腺嘌呤、一个核糖和三个磷酸基团，D正确。 2．磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下，将自身的磷酸基团转移到ADP分子中合成ATP。相关说法错误的是(　 ) A．磷酸肌酸转移磷酸基团时释放能量 B．细胞中ATP含量不高，需要与ADP不断转化 C．ATP是生物的唯一的直接能源物质 D．磷酸肌酸这种转移机制对维持细胞中ATP的含量相对稳定有重要意义 √ 解析：根据题干信息，磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下，将其磷酸基团转移至ADP分子上，生成ATP，据此推测磷酸肌酸转移磷酸基团时释放能量，用于合成ATP，A正确；ATP含量低，但生物体消耗多，主要是依赖ATP与ADP之间的快速转化，B正确；ATP是重要的直接能源物质，但并不是唯一的直接能源物质，如GTP、CTP等也可作为直接能源物质，C错误；磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物，磷酸肌酸这种转移机制有利于维持细胞中ATP的含量相对稳定，D正确。 3．某研究小组为验证ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质，切取了多个萤火虫发光器并平均分为三组，编号甲、乙、丙，分别滴加等量的生理盐水、葡萄糖溶液和ATP溶液。实验结果显示各组均有发光的也有不发光的。下列叙述正确的是(　 ) A．该实验结果能够表明，ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质 B．切取发光器的时间间隔过长，有些发光器的生命活性已完全丧失 C．该实验中的切取发光器不合理，应选择健康完整的萤火虫为材料 D．萤火虫饥饿处理一段时间后，再切取其发光器立即进行分组实验 √ 解析：实验结果显示各组均有发光的也有不发光的，所以不能证明ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质，同时说明有些发光器的生命活性已完全丧失，A错误，B正确；完整的萤火虫能够通过细胞呼吸形成ATP，会对实验结果造成影响，所以不能用完整的萤火虫，C错误；切取萤火虫的发光器放置一段时间消耗掉能量以后才可以用于实验，D错误。 4.短跑运动员在比赛中，其骨骼肌细胞中ATP含量仅够剧烈运动时3 s以内的能量供给，该过程肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如图所示。下列叙述正确的是(　 ) A．一个ATP分子由一个核糖核苷酸与三个磷酸基团组成 B．短跑运动员在短跑时所需要的能量主要是由ATP直接提供的 C．a→b过程ATP含量下降可能是因为肌细胞中没有ATP的合成 D．b→c过程ATP含量增加说明细胞内含有大量的ADP可以利用 √ 解析：一个ATP分子由一个腺苷与三个磷酸基团组成，或者由一个腺嘌呤核糖核苷酸与两个磷酸基团组成，A错误；ATP是运动时的直接能源物质，B正确；图中a→b的变化过程中ATP含量下降，可能是由于肌肉收缩等生命活动需要消耗的能量多，ATP被大量水解，其合成速率小于水解速率，C错误；细胞内ATP和ADP的含量都很少，D错误。 5．[多选]某公司利用ATP存在时荧光素酶催化荧光素氧化发光的原理生产荧光检测仪，为节约荧光素酶的用量，该公司测定了使荧光素发光的荧光素酶溶液最佳浓度，结果如下表。相关叙述正确的是(　 ) 荧光素酶浓度/(mg/L) 0 10 20 30 40 50 60 发光强度/(×104RLU) 0 5.2 8.8 11.3 13.1 13.1 13.1 A．荧光素氧化发出荧光的过程属于放能反应 B．由表可知荧光素酶溶液的最佳浓度即为 40 mg/L C．表中发光强度不再增大的原因之一是荧光素含量有限 D．该方法可用于测定熟肉制品中微生物的污染情况 √ √ 解析：荧光素氧化发出荧光的过程属于需能反应，该过程中有ATP的水解供能，A错误；由于该实验设置的温度梯度较大，只能说明实验范围内40 mg/L较为合适，但若要确定最佳浓度，应进一步缩小浓度梯度进行实验，B错误；发光强度与荧光素的含量有关，40 mg/L以后随荧光素酶浓度增加，发光强度不再增加，原因之一是荧光素含量有限，C正确；荧光素发光需要ATP供能，微生物呼吸可产生ATP，在一定范围内发光强度与ATP含量(即微生物数量)呈正相关，故该方法可用于测定熟肉制品中微生物的污染情况，D正确。 课时跟踪检测 NO.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A级——基础综合练 1．一般情况下，生物体的主要能源物质、直接能源物质、重要的储能物质及最终能量来源依次是(　 ) A．太阳能、糖类、脂肪、蛋白质 B．ATP、糖类、脂肪、太阳能 C．糖类、ATP、脂肪、太阳能 D．糖类、ATP、淀粉、太阳能 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 解析：生物体的主要能源物质是糖类，直接能源物质是ATP，重要的储能物质是脂肪，太阳能是生物所需能源的最终来源，C正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 2．下列关于ATP的描述正确的是(　 ) √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 3．细胞内有与ATP结构类似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物，但ATP用途较为广泛。下列有关叙述错误的是(　 ) A．UTP分子彻底水解可得到3种有机物 B．ATP分子水解的产物中有某些酶的基本组成单位 C．ATP的合成常伴随放能反应，而需能反应不一定伴随ATP的水解 D．唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的过程是一个需要消耗ATP的胞吐过程 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 解析：UTP分子彻底水解时可得到尿嘧啶、磷酸和核糖这3种小分子物质，其中磷酸不是有机物，A错误；ATP分子水解可得到AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一，某些酶的化学本质是RNA，B正确；细胞内的部分需能反应可能伴随着GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物的水解，C正确；唾液淀粉酶属于分泌蛋白的一种，通过胞吐的方式运出细胞，该过程消耗ATP水解提供的能量，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 4．下列关于酶和ATP的叙述，错误的是(　 ) A．某些酶的组成元素与ATP相同 B．ATP的合成需要酶的催化 C．酶的合成伴随着ATP的水解 D．酶需要ATP提供能量才能发挥作用 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：有些酶的化学本质是RNA，RNA的元素组成为C、H、O、N、P，与ATP的组成元素相同，A正确；ATP的合成需要ATP合成酶的催化，B正确；酶的化学本质是蛋白质或RNA，酶的合成需要能量，伴随着ATP的水解，C正确；酶是生物催化剂，催化剂只是降低反应所需的活化能，不需要额外的能量，因此酶发挥作用时不需要ATP提供能量，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 5．(2024·南通期末)驱动蛋白能催化ATP水解，还能与细胞骨架特异性结合，并沿着骨架定向行走，将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置。驱动蛋白每行走一步需要消耗一个ATP分子。下列相关叙述错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．驱动蛋白能够识别ATP分子和细胞骨架 B．细胞骨架是细胞内多种物质和细胞器运输的轨道 C．由活细胞产生的ATP合成酶的作用条件比较温和 D．代谢旺盛的细胞ATP的水解速率大于合成速率 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：驱动蛋白能催化ATP水解，还能与细胞骨架特异性结合，说明驱动蛋白能识别ATP分子和细胞骨架，A正确；由题意可知，驱动蛋白与细胞骨架特异性结合，并沿着骨架定向行走，将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置，说明细胞骨架是细胞内多种物质和细胞器运输的轨道，B正确；酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，具有作用条件较温和的特点，C正确；细胞代谢旺盛时，ATP的水解速率和ATP的合成速率都提高，但水解速率与合成速率相等，D错误。 6．ATP是生物体内重要的能源物质。有关 如图的叙述不正确的是(　 ) A．AMP可以作为合成RNA的原料 B．甲过程中释放的能量可以用于物质的合成或肌肉收缩等 C．丁过程中合成ATP的场所可以是核糖体、叶绿体 D．催化乙过程和丙过程的酶肯定不是同一种酶 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：AMP是腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料，A正确；ATP是生物体内的直接能源物质，其水解释放的能量可以用于生物体的许多生命活动，如物质的合成或肌肉收缩，B正确；丁过程是合成ATP，光合作用和细胞呼吸中产生的能量可以合成ATP，但核糖体不能合成，C错误；酶具有专一性，催化乙过程和丙过程的酶不是同一种酶，分别是水解酶和合成酶，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 7．ATP结合到肌球蛋白上并释放能量，从而改变其构象，进而驱动肌肉细胞的收缩，机理如图所示。下列说法正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．肌肉细胞中只消耗ATP，不会产生ATP B．ATP释放能量过程中失去了两个磷酸基团 C．肌球蛋白构象的改变依赖于ATP水解供能 D．该过程中ATP中的化学能转化成了热能 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：肌肉细胞进行细胞呼吸，会产生ATP，A错误；ATP释放能量过程中，失去了一个磷酸基团生成ADP，B错误；由图可知，肌球蛋白构象的改变依赖于ATP水解供能，C正确；该过程中ATP中的化学能转化成了机械能，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 8．[多选]ATP是为萤火虫发光直接供能的物质，下列关于ATP的叙述，错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．图中①是腺苷，ATP转化为ADP时，②④会发生断裂 B．ATP水解常与放能反应相联系，ATP合成常与需能反应相联系 C．ATP与ADP相互转化的能量供应机制，体现了生物界的统一性 D．ATP水解释放的磷酸基团可与载体蛋白结合，使之空间结构发生变化 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：ATP转化为ADP时，②会发生断裂，A错误；需能反应一般与ATP水解的反应相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，B错误；细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性， 从侧面说明了生物界具有统一性，C正确；主动运输过程中，ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团与载体蛋白结合，使载体蛋白磷酸化，从而使其空间结构发生变化，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 9．[多选]下图为ATP分子与ADP分子相互转化示意图。有关叙述正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．能量①可来自光合作用、细胞呼吸产生的能量 B．能量②来自ATP分子末端的磷酐键断裂，通过基团转移提供能量 C．ATP分子中含有三个磷酐键，连接三个磷酸基团 D．ATP和ADP在细胞中含量很高以满足生命活动的需求 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：合成ATP的过程中所需能量①既可来自光合作用，也可来自细胞呼吸产生的能量，A正确；ATP水解时分子末端的磷酐键断裂，通过基团转移提供能量，B正确；ATP分子中含有两个磷酐键，C错误；ATP和ADP在细胞中含量不高，但二者转化迅速以满足生命活动的需求，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 10．[多选]激酶一般是指催化高能供体分子(如ATP)上的磷酸基团转移至底物分子上的一类蛋白质，底物分子通过磷酸基团的转移获得能量而被激活，所以很多激酶需要从ATP中转移磷酸基团。葡萄糖激酶作用于葡萄糖分子，并改变其活性。下列相关叙述正确的是(　 ) A．葡萄糖激酶与其底物分子的组成元素不同 B．葡萄糖激酶所催化的化学反应往往是需能反应 C．底物分子被磷酸化后可能变得更容易发生反应 D．葡萄糖激酶可以通过磷酸化为化学反应提供能量 √ √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：葡萄糖激酶所含有的元素为C、H、O、N等，而作为底物的葡萄糖分子，只含有C、H、O这三种元素， A正确；根据题意可知，激酶一般是指催化高能供体分子(如ATP)上的磷酸基团转移至底物分子上的一类蛋白质，该过程ATP等高能供体分子会水解释放能量，故葡萄糖激酶所催化的化学反应往往是需能反应，B正确；底物分子被磷酸化后，结构会发生改变，可能会变得更容易发生反应，C正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能提供反应所需的能量，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 11．(14分)(2024·盐城调研)在活细胞中，如图循环过程永不停止地进行着，请运用所学知识，分析回答下面ATP与ADP循环中的有关问题。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (1)ATP作为生物体生命活动的____________物质，其分子结构简式为________________，在②过程中，是由于_________________断裂，通过__________提供能量。 (2)A1的作用是_______________，A2的作用是________________。 (3)①中能量E1可来自____________________产生的能量，②中能量E2的去向有________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 答案：(1)直接能源　 A—P～P～P　ATP分子末端的磷酐键　基团转移　(2)催化ATP的合成　催化ATP的水解　(3)光合作用、细胞呼吸　用于生物体许多生命活动 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 12．(10分)为研究ATP合成过程中的能量转换机制，科学家利用磷脂构建了脂质体囊泡，并在膜中嵌入两种膜蛋白(Ⅰ和Ⅱ)及其他成分，该体系可在体外合成ATP，如图所示。回答下列问题： 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (1)ATP是______________的简称。 (2)科学家利用人工体系所模拟的ATP合成时的能量转换过程，由图可知，膜蛋白Ⅱ具有__________的功能。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (3)研究发现，该体系合成ATP时，囊泡内的pH低于外侧；当抑制膜蛋白Ⅰ的活性时，囊泡内的pH升高，ATP合成过程也会受阻。由此可推测，H＋通过膜蛋白Ⅰ 进入囊泡内的方式为__________，ATP合成时所需的能量直接来自________________________________ ________________________________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：(1)ATP是腺苷三磷酸的简称。(2)膜蛋白Ⅱ是H＋通道，同时也能催化ATP合成，因此膜蛋白Ⅱ具有运输和催化的功能。(3)H＋进入囊泡需要光能和膜蛋白Ⅰ，因此是主动运输；合成ATP时，囊泡内的pH低于外侧，囊泡内H＋浓度高于囊泡外，H＋以协助扩散的方式通过人工膜外流所释放的能量，可以合成ATP。 答案：(1)腺苷三磷酸　(2)催化和运输　(3)主动运输　H＋以协助扩散的方式通过人工膜外流时所释放的能量(势能) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 B级——应用创新练 13．酪氨酸激酶是一类催化ATP上γ-磷酸转移到蛋白质酪氨酸残基上的激酶，能催化多种底物蛋白质酪氨酸残基磷酸化，在细胞生长、增殖、分化中具有重要作用。酪氨酸激酶抑制剂是一类抗癌药物，可抑制肿瘤血管生成和肿瘤细胞生成。下列有关说法错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．酪氨酸激酶的作用机理是降低反应的活化能 B．酪氨酸激酶能催化多种底物蛋白质酪氨酸残基磷酸化，无专一性 C．酪氨酸激酶发挥催化作用的过程需要消耗ATP D．酪氨酸激酶抑制剂可能作为酪氨酸的类似物，阻断酪氨酸激酶的作用来抑制细胞增殖 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：酶的作用机理是降低化学反应的活化能，A正确；酪氨酸激酶具有专一性，B错误；酪氨酸激酶是一类催化ATP上γ-磷酸转移到蛋白质酪氨酸残基上的激酶，即酪氨酸激酶发挥催化作用的过程中存在ATP的水解，C正确；根据酶的专一性，酪氨酸激酶抑制剂可能作为酪氨酸的类似物，阻断酪氨酸激酶的作用来抑制细胞增殖，D正确。 14．[多选]钙泵是一种存在于细胞质膜及细胞器膜上的运输Ca2＋的ATP水解酶，其能驱动细胞质中的Ca2＋泵出细胞或泵入细胞内的钙库(内质网等储存Ca2＋的细胞器)，以维持细胞质内低浓度的Ca2＋。当细胞受到刺激时，Ca2＋又会从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质。下列相关说法错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．一氧化碳中毒时钙泵的活性不受影响 B．Ca2＋泵出细胞或泵入内质网腔内的过程属于主动运输 C．Ca2＋从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质的过程属于协助扩散 D．钙泵参与运输Ca2＋的过程属于放能反应 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：一氧化碳中毒，则氧气运输速率下降，影响能量供应，则钙泵的活性会降低，A错误；Ca2＋泵出细胞或泵入内质网腔内，需要钙泵的协助，而且需要ATP水解提供能量，属于主动运输，B正确；Ca2＋从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质，是从高浓度运输到低浓度，属于协助扩散，C正确；钙泵参与运输Ca2＋的过程消耗ATP，属于需能反应，D错误。 本课结束 (2)ATP是通过__________而不是简单的水解提供能量的，ATP转移的基团是一个_________ (—PO)，而不是磷酸基(—OPO)。 (3)ATP在细胞内含量______，但转化十分迅速。 (2)ATP的水解反应 ①反应式：_______ ___________＋能量2。 ②图中“能量2”为通过基团(—PO)转移提供的能量。 项目 ATP的合成 ATP的水解 反应式 ADP＋Pi＋能量 ATP ATPADP＋Pi＋能量 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 能量变化 吸收能量 释放能量 能量来源 光合作用、细胞呼吸等生物化学反应中产生的能量 末端磷酐键断裂，通过基团(—PO)转移提供能量 能量去路 形成末端的磷酐键 用于生长、发育、运动和生殖等许多生命活动 A．ATP分子的组成元素是C、H、O、P B．①代表磷酐键，可用“～”表示 C．②代表ATP中的“A”，表示腺嘌呤 D．ATP水解转移的基团是—OPO 解析：ATP分子的组成元素是C、H、O、N、P，A错误；①代表磷酐键，可用“～”表示，B正确；②代表ATP中的“A”，表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，C错误；ATP水解转移的是一个磷酰基(—PO)，而不是磷酸基(—OPO)，D错误。 $$