第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 多选）

第2节　细胞的能量“货币”ATP 　 第5章　细胞的能量供应和应用 学习目标 1.说出ATP的结构。　 2.阐述ATP与ADP之间的相互转化。　 3.举例说明ATP在细胞代谢中的作用。 知识点一　ATP是一种高能磷酸化合物 1 知识点二　ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用 2 课时测评 5 学习小结 3 内容索引 随堂达标演练 4 ATP是一种高能磷酸化合物 知识点一 返回 新知导学 1．ATP的结构 (1)中文名称：__________。 (2)结构简式：______________。 腺苷三磷酸 A－P～P～P 核糖 磷酸基团 特殊的化学键 2．ATP的特点 (1)高能量：ATP水解释放的能量高达30.54 kJ/mol，是细胞内的一种_____ ___________。 (2)能量易释放 3．ATP的功能 ATP能够直接为细胞生命活动提供能量，是驱动细胞生命活动的________ _______。 高能 磷酸化合物 负 电荷 特殊的 化学键 末端磷 酸基团 直接能 源物质 特别提醒 生物体内的能源物质辨析 1．能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP。 2．主要能源物质：糖类。 3．储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。 4．直接能源物质：ATP。 5．最终能量来源：太阳能。 精通教材 (教材P86“相关信息”)根据ATP的结构式思考下列问题：   (1)图中①②③的结构分别是________________________。 (2)腺苷是由图中________(填序号)组成的。 (3)若ATP完全水解，会得到的成分是_____________________。 腺嘌呤、核糖、磷酸基团 ①② 腺嘌呤、核糖、磷酸 合作探究 任务　分析ATP的结构 α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A－Pα～Pβ～Pγ)，现有甲、乙两组ATP溶液，甲组用32P标记ATP的β位的磷酸基团，乙组用32P标记ATP的γ位的磷酸基团，然后分别加入等量的ATP水解酶，短时间后迅速分离溶液中游离的磷酸基团，结果发现只有乙组中游离的磷酸基团带有放射性。 (1)从实验结果可知ATP中哪一个化学键更容易断裂？为什么？ 提示：β位与γ位磷酸基团之间的化学键更容易断裂。因为ATP中两个相邻的磷酸基团带有负电荷而相互排斥，使得这种化学键不稳定，末端的磷酸基团具有较高的转移势能。 (2)ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？ 提示：腺嘌呤核糖核苷酸。 (3)为什么说ATP是一种高能磷酸化合物？(一般将水解时释放20.92 kJ/mol及以上能量的化合物叫作高能化合物) 提示：因为1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ。 应用1. 下列图示能正确表示ATP的是 A. B. C. D. √ ATP的分子结构式可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，P代表磷酸基团，正确的连接方式为A项。 应用2. 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 √ 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；图中的A代表腺嘌呤，b、c代表特殊的化学键，B错误；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；ATP与ADP的化学元素组成相同，都是C、H、O、N、P，D错误。 易错提醒 1．ATP≠能量，ATP是一种物质，不是能量，能量储存在ATP中。 2．ATP中的A代表腺苷，RNA中的A代表腺嘌呤核糖核苷酸，DNA中的A代表腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。　 　 返回 ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用 知识点二 返回 新知导学 1．ATP与ADP之间的相互转化 (1)相互转化的过程及能量来源图解 ①ATP的水解：在酶Ⅰ(__________酶)的作用下，ATP分子中末端磷酸基团脱离下来，形成游离的___(磷酸)，同时释放能量用于各种生命活动。 ②ATP的合成：在酶Ⅱ(__________酶)的作用下，ADP可以接受来自__________________的能量，同时与一个游离的__结合，重新形成ATP。 光合 呼吸　 ATP ADP ATP水解 　Pi ATP合成 光合作用或呼吸作用 　Pi (2)ATP与ADP转化的特点 ①ATP与ADP的这种相互转化，是时刻不停地发生并且处在___________之中的。 ②ATP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______________。 动态平衡 生物界的统一性 2．ATP的利用 (1)ATP的利用 主 动运输 物质 合成 　思考 (2)ATP为主动运输供能的机理 酶活性 末端磷酸基团 　能量转移 空间结构　 (3)ATP是细胞内流通的能量“货币” ①吸能反应一般与__________的反应相联系，由ATP水解提供能量。 ②放能反应一般与____________相联系，释放的能量储存在ATP中。 ③能量通过__________在吸能反应和放能反应之间流通。 ATP水解 ATP的合成 ATP分子 精通教材 1．(教材P89小字内容)萤火虫尾部发光的原理是萤火虫尾部的发光细胞中含有________________，在______提供能量的前提下，荧光素酶可催化荧光素转化为能发出荧光的氧化荧光素。 2．(教材P89“拓展应用”)在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都以ATP作为能量“货币”，这说明了______________。 荧光素和荧光素酶　 ATP 生物界的统一性 合作探究 任务一　分析ATP和ADP的相互转化 1．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，该现象说明了_______________________________________。 (2)材料2说明_____________________________________________________ _______。 ATP中末端磷酸基团容易水解和重新生成 ATP和ADP之间的相互转化快速、时刻不停地进行，处于动 态平衡 2．ATP和ADP的相互转化是否是可逆反应？请完善下表并得出结论。 反应 ATP ADP＋Pi＋能量 ADP＋Pi＋能量 ATP 反应类型 水解反应 合成反应 酶的类型 ______ ______ 场所 活细胞所有部位 线粒体、叶绿体、细胞质基质等 能量来源 ______________________ ______________________ 能量去向 ________________ ____________________ 结论：____是可逆的，____是不可逆的，酶也不相同，因此ATP和ADP的相互转化____(填“是”或“不是”)可逆反应。 水解酶 　合成酶 特殊的化学键中的化学能 有机物中的化学能、光能 用于各项生命活动 储存于特殊的化学键中 物质 能量 不是 任务二　分析ATP的利用 3．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，如大脑思考、电鳐发电和物质的主动运输都需要消耗ATP。下图是ATP为主动运输供能示意图。 (1)由甲→乙过程中，ATP转化为ADP。磷酸基团的去向及其作用是什么？ 提示：ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，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。 (2)从Ca2＋的转运过程看，Ca2＋的载体蛋白有什么作用？ 提示：参与主动运输转运Ca2＋的载体蛋白有两种作用，一是运输作用，结合Ca2＋进行跨膜运输；二是催化作用，能催化ATP水解。 应用1.(2023·山东济南期末)如图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，下列相关叙述错误的是(多选) A．在一个活细胞中，时刻进行着过程①和②，①和②处于动态平衡 B．小麦根尖成熟区细胞发生过程①的结构有线粒体和叶绿体 C．①和②也可以发生在同一个细胞器内 D．细胞中的吸能反应通常与①相联系 √ √ ATP为直接能源物质，在一个活细胞中，时刻进行着ATP和ADP的相互转化过程，细胞中ATP含量很少，但转化很快，二者处于动态平衡，A正确；小麦根尖成熟区细胞没有叶绿体，B错误；①和②也可以发生在同一个细胞器内，如叶绿体，既可产生ATP，也会消耗ATP，C正确；细胞中的吸能反应通常与②相联系，细胞中的放能反应通常与①相联系，D错误。 应用2. (2023·安徽高一检测)“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。”诗人杜牧描绘的风景美如画。萤火虫发荧光的相关化学变化如图所示，下列有关叙述错误的是   A．催化荧光素氧化反应的酶与催化ATP水解的酶不是同一种酶 B．萤火虫尾部的发光细胞内含有大量的ATP，以保证其正常发光 C．萤火虫发荧光的过程实现了ATP中的化学能向光能的转化 D．荧光素被氧化发出荧光的过程为吸能反应，伴随着ATP的水解 √ 荧光素酶催化荧光素氧化反应，ATP水解酶催化ATP水解，两种酶不同，A正确；细胞中ATP含量少，但ADP和ATP的转化非常迅速并处于动态平衡之中，B错误；题图中荧光产生的过程体现了ATP中活跃的化学能转变为光能，C正确；荧光素与氧气发生化学反应的过程需要ATP水解提供能量，为吸能反应，D正确。 返回 学　习　小　结 返回 思维导图 要语必背 1.ATP名称是腺苷三磷酸。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。 2.ATP中末端磷酸基团有较高的转移势能，容易脱离下来。 3.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 4.吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。 返回 随　堂 达 标　演　练 返回 1．一分子ATP中，含有的特殊的化学键和磷酸基团的数目分别是 A．2和3　　 B．1和3 C．2和2　　 D．4和6 ATP的分子结构可简写为A—P～P～P，其中P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。因此，一分子ATP中含有2个特殊的化学键和3个磷酸基团，A正确。 √ 2．ATP是细胞内的能量“货币”，下列有关叙述，错误的是 A．ATP水解供能，实际上是指ATP分子中远离腺苷的特殊的化学键的水解 B．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性 C．ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 D．ATP是主动运输、肌肉收缩、大脑思考等生命活动的直接能源物质 ATP水解供能，实际上是指ATP分子中远离腺苷的特殊的化学键的水解，A正确；ATP是直接能源物质，细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性，B正确；ATP分子由1个腺苷和3个磷酸基团组成，C错误；ATP是细胞内的直接能源物质，可直接为主动运输、肌肉收缩、大脑思考等提供能量，D正确。 √ 3. 如图为细胞中两种重要化合物的相互转化示意图，下列有关叙述错误的是  A．物质X指的是ATP B．过程①和②不可能发生在同一个细胞内 C．过程①中需要的能量不是过程②释放的 D．在一个活细胞中，时刻进行着过程①和② 由题图信息可知，物质X应为ATP，A正确；细胞内同时存在吸能反应和放能反应，ATP的合成与水解可以发生在同一个细胞内，B错误；过程①为ATP的合成过程，需要的能量来自细胞呼吸或光合作用，过程②的能量则用于各项生命活动，C正确；活细胞中，时刻进行着ATP与ADP的相互转化过程，D正确。 √ 4．(2023·安徽安庆高一期末)如图所示为ATP合成的“机器”——ATP合成酶，图1为结构模式图，图2为三维结构图，则下列论述不正确的是   A．该结构存在于线粒体、叶绿体等细胞器中，在代谢旺盛的细胞内含量居多 B．当细胞合成分泌蛋白时，该“机器”活动频繁，产生大量的ATP，造成细胞内ATP含量上升 C．ATP的合成过程需要腺苷二磷酸、Pi等原料 D．该结构可与双缩脲试剂反应呈现紫色，构成该结构的单体可参与红细胞内血红蛋白的合成 √ 该结构为ATP合成酶，与ATP的合成有关，存在 于线粒体、叶绿体等细胞器中，在代谢旺盛的细 胞内含量居多，A正确；当细胞合成分泌蛋白时， 消耗大量的ATP，因此ATP合成酶活动频繁，产 生大量的ATP，但不会造成细胞内ATP含量上升，因为ATP可以和ADP迅速相互转化，故细胞内不会有大量的ATP积累，B错误；ATP的合成过程需要腺苷二磷酸(ADP)、Pi等原料，其合成场所为细胞质基质、线粒体和叶绿体，C正确；该结构为蛋白质，构成该结构的单体为氨基酸，其中含有肽键，可与双缩脲试剂反应呈现紫色，其基本单位氨基酸可参与红细胞内血红蛋白的合成，D正确。 5．(2023·天津南开高二统考)下图为细胞中ATP及其相关物质和能量的转化示意图(M表示酶，Q表示能量，甲、乙表示化合物)，下列叙述正确的是   A．吸能反应伴随着甲的形成，能量由Q2提供 B．蛋白质的合成过程中，物质甲的量减少 C．物质乙由腺嘌呤和核糖组成，是构成RNA的基本单位之一 D．Q1可以来源于光能，Q2不能转化为光能，M1和M2不是同一种酶 √ 吸能反应常伴随着ATP的水解，ATP水解可形成甲ADP，其释放的能量Q2可为生命活动供能，A正确；蛋白质的合成需要消耗ATP，但在生物体内ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的，所以物质甲的量并不会减少，B错误；物质乙为AMP，由一分子腺苷和一个磷酸基团组成，一分子腺苷由一分子腺嘌呤和一分子核糖组成，所以物质乙AMP是构成RNA的基本单位之一，C错误；Q1可以来源于光能，能被色素吸收用于光合作用合成ATP，Q2可以转化为光能，如萤火虫发光，M1为ATP合成酶，M2为ATP水解酶，D错误。 返回 课　时　测 评 返回 知识点一　ATP的结构和功能 1．(2023·江苏宿迁市月考)ATP是细胞中各种生命活动的通用能量“货币”。下列相关叙述正确的是 A．ATP中的A代表腺苷 B．ATP中的T代表胸腺嘧啶 C．细胞中ATP分子的含量很高 D．ATP分子的结构可以简写成A～T～P √ ATP中的A代表腺苷，由一分子的腺嘌呤和一分子的核糖组成，A正确；ATP中的T代表三个，B错误；细胞中ATP分子的含量较少，但ATP与ADP相互转化的供能模式在生物界普遍存在，能满足正常生命活动所需，C错误；ATP分子的结构可以简写成A－P～P～P，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 2．如图所示的ATP结构模式图中有多处错误，下列相关叙述错误的是  A．①处应为腺嘌呤(A) B．②处应为氢原子(H) C．③处应为氧原子(O) D．④处应为特殊的化学键(～) √ ①处应为腺嘌呤(A)，A正确；ATP中的五碳糖为核糖，因此②处就是—OH，B错误；③处应为氧原子(O)，C正确；ATP分子中，磷酸基团之间的化学键为特殊的化学键，即④处应为特殊的化学键(～)，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 3．(2023·江苏盐城月考)如图是ATP的分子结构式，下列叙述错误的是   A．ATP中含有C、H、O、N、P五种元素 B．图中虚线框中部分代表腺苷 C．ATP分子中①处断裂后形成了ADP D．ATP水解释放的能量可直接用于各项生命活动 √ ATP分子中②的断裂与形成是其与ADP相互转化的基础，C错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 知识点二　ATP与ADP之间的相互转化 4．(2023·浙江嘉兴期中)下图是细胞中ATP—ADP循环示意图。下列叙述错误的是   A．ATP和ADP分子中都含有腺嘌呤和核糖 B．原核细胞和真核细胞内都可以发生甲、乙过程 C．能量①可来自放能反应，能量②可用于吸能反应 D．离体肌肉收缩时可以由ATP和葡萄糖直接供能 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的，ADP是由1个核糖、1个腺嘌呤和2个磷酸基团组成的，两者都含有腺嘌呤和核糖，A正确；甲是ATP的合成，乙是ATP的水解，原核细胞和真核细胞内都可以发生两过程，B正确；ATP的合成过程，要吸收能量，所需的能量来自细胞呼吸或光合作用，能量②是ATP水解释放的能量，可用于吸能反应，C正确；肌肉收缩是吸能反应，需要ATP供能，与ATP的水解有关，而葡萄糖不能直接供能，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 5．(2023·江苏连云港期末)下图是生物体内ATP和ADP相互转化表达式，下列相关叙述正确的是 A．反应需要的酶1和酶2是同一种酶 B．ATP与ADP相互转化处于动态平衡 C．该反应物质与能量变化都是可逆的 D．ATP释放的能量主要用于再合成ATP 由图可知，酶1是ATP水解酶，酶2是ATP合成酶，因此，酶1和酶2不是同一种酶，A错误；细胞中ATP的含量很少，但ATP和ADP的转化非常迅速并处于动态平衡之中，B正确；此过程物质变化是可逆的，而能量变化是不可逆的，C错误；ATP释放的能量直接用于其他生命活动，而ATP合成的能量来自光能和有机物中的化学能，D错误。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 6．(2023·湖北宜昌月考)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。下列相关叙述错误的是 A．ATP分子结构简式中的“A”表示腺嘌呤 B．放能反应与ATP的合成相联系 C．ATP水解产生的磷酸基团可使蛋白质因磷酸化而发生空间结构的改变 D．剧烈运动时，细胞中ATP的合成与水解处于相对平衡状态 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 ATP分子结构简式中的“A”表示腺苷，包括腺嘌呤和核糖，A错误；放能反应一般伴随着ATP合成，释放的能量储存在ATP末端的那个特殊的化学键中，B正确；ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团与蛋白质结合，使蛋白质发生磷酸化，从而使其空间结构发生变化，C正确；剧烈运动时，ATP消耗增多，产生也会相应增多，即细胞中ATP的合成与水解处于相对平衡状态，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 知识点三　ATP的利用 7．萤火虫腹部的发光器由部分组织细胞构成，离体的发光器会逐渐失去发光能力。将发光器研磨液分为两组，分别滴加等体积的ATP溶液和葡萄糖溶液后，ATP组立即重新出现荧光，葡萄糖组重新出现荧光的时间滞后。下列叙述不正确的是 A．发光器离体后细胞内能源物质逐渐耗尽 B．实验结果说明ATP是直接的能源物质 C．实验结果说明葡萄糖不能作为能源物质 D．有机物中的化学能可转化为发光的光能 √ 实验结果说明葡萄糖不是发光器发光的直接能源，但是不能说明葡萄糖不能作为能源物质，C错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 8．下列生理过程伴随着形状改变，其中不一定需要ATP供能的是 A．在胰岛素分泌过程中细胞膜的形状发生改变 B．在篮球比赛等运动过程中骨骼肌发生收缩 C．载体蛋白协助运输葡萄糖过程中形状发生改变 D．植物细胞在KNO3溶液中发生质壁分离及复原 胰岛素分泌到细胞外的过程属于胞吐，需要ATP供能，A不符合题意。在篮球比赛等运动过程中，骨骼肌的收缩需要消耗ATP，B不符合题意。载体蛋白运输葡萄糖时可能不需要ATP，如葡萄糖通过协助扩散进入哺乳动物成熟的红细胞；也可能需要ATP，如葡萄糖通过主动运输进入小肠上皮细胞，C符合题意。植物细胞会通过主动运输吸收K＋和NO，需要ATP供能，当细胞液浓度增大后，会吸水而发生质壁分离的复原，D不符合题意。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 9．生物体内的高能磷酸化合物有多种，它们的用途有一定差异(如下表)。下列相关叙述正确的是 √ 种类 ATP GTP UTP CTP 作用 能量“货币” 蛋白质合成 糖原合成 脂肪和磷脂的合成 A．GTP中的“G”就是碱基鸟嘌呤 B．在糖原、蛋白质和磷脂等的合成过程中，消耗的能量均可来自ATP C．UTP分子中所有的特殊的化学键断裂后，可得到尿嘧啶脱氧核苷酸 D．葡萄糖和果糖反应生成麦芽糖的过程中，可由ATP直接供能 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 GTP中的“G”表示由鸟嘌呤和核糖形成的化合物鸟苷，A错误；ATP是细胞内能量“货币”，因此，蛋白质、糖原、脂肪和磷脂的合成也可由ATP直接供能，B正确；UTP分子中所有特殊的化学键断裂后，可得到尿嘧啶核糖核苷酸，C错误；合成反应需要消耗能量，葡萄糖和果糖反应生成蔗糖的过程中，可由ATP直接供能，D错误。 种类 ATP GTP UTP CTP 作用 能量“货币” 蛋白质合成 糖原合成 脂肪和磷脂的合成 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 10．(2023·河南濮阳高一期中)下列关于ATP的叙述错误的是   A．磷脂分子与ATP的元素组成相同 B．a的中文名称为腺嘌呤核糖核苷酸 C．细胞中蛋白质的合成伴随着酶1催化的过程 D．对于人来说，ATP合成所需能量全部来自有氧呼吸 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 磷脂分子的组成元素有C、H、O、N、P，与ATP的元素组成相同，A正确；a是核糖、腺嘌呤、磷酸组成的，其中文名称为腺嘌呤核糖核苷酸，B正确；细胞中蛋白质的合成需要能量，伴随着酶1催化的过程，C正确；对于人来说，ATP合成所需能量来自有氧呼吸和无氧呼吸，例如人的骨骼肌相对缺氧时可进行无氧呼吸，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 11．(2023·河南洛阳高一月考)如图是ATP中化学键逐级水解的过程。据图判断，有关叙述正确的是   A．在温和条件下甲转化为ATP可快速发生是因为ADP含量高 B．胰岛素的分泌会加速细胞中的ATP→甲过程 C．由于两个相邻的磷酸基团都带有正电荷而相互排斥等，使得特殊的化学键不稳定 D．ATP→甲与甲→ATP的过程属于可逆反应 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 在温和条件下甲转化为ATP可快速发生，是因为有关酶的催化，细胞内ADP含量不高，A错误；胰岛素的分泌消耗能量，需要ATP水解供能，会加速细胞中的ATP→甲过程，B正确；由于两个相邻的磷酸基团都带有负电荷而相互排斥等，使得特殊的化学键不稳定，C错误；ATP→甲与甲→ATP的过程的酶和能量变化不同，不属于可逆反应，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 12．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(多选) 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一个磷酸基团 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 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 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，变为ADP，失去了一个磷酸基团，B正确；看图可知，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。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 14 15 13．ATP是一种非常重要的化合物，它是 细胞的能量“货币”，其结构简式为A— P～P～P。ATP的水解可以为物质的主动 运输供能，右图是ATP为主动运输供能的 示意图。下列有关叙述正确的是(多选) A．ATP中离“A”远的两个磷酸基团被水解后，剩余部分是组成RNA的基本单位之一 B．参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶 C．在运输Ca2+的载体蛋白的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随能量的转移 D．由图可知，细胞中Ca2+的跨膜运输是由ATP水解提供能量的主动运输，而ATP水解总是跟放能反应有关 √ √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 ATP中的～代表一种特殊的化学键，断 开两个这种化学键，就形成A—P，又 叫AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)，它是组成 RNA的基本单位之一，A正确；如题图 所示，参与Ca2+主动运输的载体蛋白是 一种能催化ATP水解的酶，当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，酶就被激活了，B正确；在运输Ca2+的载体蛋白的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随能量的转移，此过程就是载体蛋白的磷酸化，C正确；细胞中Ca2+的跨膜运输是主动运输，需要ATP水解释放能量为其供能，而细胞内许多吸能反应与ATP水解的反应有关，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 14．(14分)钠钾泵位于动物细胞的细胞膜上，钠钾泵通过磷酸化和去磷酸化过程发生空间结构的变化，导致与Na＋、K＋的亲和力发生变化，具体过程如下图所示： (1)ATP上的一个磷酸基团转移到钠钾泵的一个天冬氨酸上，导致钠钾泵的____________变化，________被排出，其移出膜外的跨膜运输方式是____________；胞外的________结合上去，其结合能导致____________释放，恢复钠钾泵的空间结构，如此循环重复。 空间结构 Na＋ 主动运输 K＋ 磷酸基团 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 由题图可知，ATP上的一个磷酸基团转移到钠钾泵上，导致钠钾泵的空间结构变化，Na＋被排出，此过程需要ATP提供能量，运输方式是主动运输；胞外的K＋结合上去，其结合能导致磷酸基团释放，恢复钠钾泵的空间结构，如此循环重复。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)钠钾泵的化学本质是________，据图推测钠钾泵在物质跨膜运输过程中的作用有：①协助Na＋、K＋跨膜运输；②___________________________ _______________。 钠钾泵的化学本质是蛋白质，据图推测钠钾泵在物质跨膜运输过程中的作用有：①协助Na＋、K＋跨膜运输；②催化ATP水解，为Na＋、K＋跨膜运输提供能量。 蛋白质 催化ATP水解，为Na＋、K＋跨 膜运输提供能量 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 15．(16分)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。请根据所给材料及提示设计实验，探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。 实验材料：萤火虫晒干后研成的荧光器粉末、ATP粉末、蒸馏水、相同的小烧杯若干、相同的试管若干、标签纸若干及其他实验所需材料。 (1)实验步骤： ①配制不同浓度的ATP溶液，置于小烧杯中，贴上标签； ②将____________分成若干等份，分别放入试管中，贴上标签； ③在每支试管中加入______________________； ④观察发光现象并记录。 荧光器粉末 等量不同浓度的ATP溶液　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 本实验要探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系，故试管中应放入等量的荧光器粉末，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，因变量为萤火虫的发光强度，其他无关变量应相同且适宜，并观察发光现象记录实验结果。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)实验现象预测及结论： 现象预测 结论 a.随ATP浓度升高，发光现象逐渐增强 荧光强度与ATP浓度呈________(填“正相关”或“负相关”) b.随ATP浓度升高，发光现象__________ 荧光强度与ATP浓度呈__________(填“正相关”或“负相关”) c._____________________ 荧光强度与ATP浓度无关 正相关 逐渐减弱 负相关 发光现象没有变化 预测实验现象时要全面，要预测出可能出现的几种情况，本实验较简单，可根据实验结论预测相应的现象，如果随ATP浓度升高，发光现象逐渐增强，说明ATP溶液浓度与发光强度成正相关，否则相反。如果发光现象没有变化，则说明荧光强度与ATP浓度无关。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (3)实验讨论： ①最可能的实验结果是(2)中的哪一个？____。 ②萤火虫发光是________能转变成________能的过程。 a 化学 光 最可能的实验结果是a，随ATP溶液浓度升高荧光强度逐渐增强；萤火虫发光是ATP释放的化学能转变成光能的过程。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 谢 谢 观 看 ！ 第 5 章 细 胞 的 能 量 供 应 和 应 用 $$