内容正文:
专题三
ATP与核酸的关系分析
金版新学案P19
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自我检测
1、(河北卷)拟南芥发育早期的叶肉细胞中,未成熟叶绿体发育所需ATP须借助其膜上的转运蛋白H由细胞质基质进入。未成熟叶绿体发育所需ATP主要 在合成,经细胞质基质进入叶绿体。光照时,叶绿体类囊体膜上的色素捕获光能,将其转化为ATP和 中的化学能,这些化学能经 阶段释放并转化为糖类中的化学能。
2、(天津卷)蓝细菌是原核生物,细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH(呼吸过程中产生的[H])和丙酮酸等中间代谢物。ATP来源于 和 等生理过程,为各项生命活动提供能量。
蓝细菌可通过D—乳酸脱氢酶(Ldh),利用NADH将丙酮酸还原为D—乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌,以期提高D—乳酸产量,但结果并不理想。分析发现,是由于细胞质中的NADH被大量用于 作用产生ATP,无法为Ldh提供充足的NADH。
由表可知,与初始蓝细菌相比,工程菌K的ATP含量升高,且有氧呼吸第三阶段 (被抑制∕被促进∕不受影响),光反应中的水光解 (被抑制∕被促进∕不受影响)。
线粒体(内膜)
NADPH
暗反应
光合作用
呼吸作用
有氧呼吸
被抑制
不受影响
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考情
分析 该部分内容的命题以选择题为主。试题情境来源于生活或者最新研究成果的相关知识,要求考生在新情境中的迁移应用核心素养,侧重对科学思维和科学探究的考查。
预计在2025年高考中,以选择题的形式进行考查。借助与生活、健康相关的问题的为依托,将相关的知识点以实验设计的方式综合考查。
考情
统计 2024全国卷
2024甘肃卷
2024安徽卷
2023天津卷
2023河北卷
2022江苏卷
2022浙江卷
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真题细研 1
1.(2024·全国甲卷)ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成。ATP结构如图所示,图中~表示高能磷酸键。下列叙述错误的是
A.ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量
B.用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C.β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂
D.光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键
C
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真题细研 2
2.(经典高考题,节选)在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A-Pα~Pβ~Pγ或dA-Pα~Pβ~Pγ)。回答下列问题。
(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上,那么带有32P的磷酸基团应在ATP的________(填“α”、“β”或“γ”)位上。
(2)若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的________(填“α”、“β”或“γ”)位上。
γ
α
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思维建模
转录的原料、能量
DNA复制的原料、能量
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考向探究 3
3.(2024•山东淄博期末)Sanger法(双脱氧链终止法)是核酸序列测定的一种方法。实验所用的反应体系包括待测序的单链DNA模板、引物、四种脱氧核苷酸(其中一种用放射性同位素标记)和DNA聚合酶。整个实验分为四组,每组按一定比例加入一种底物类似物(ddATP、ddGTP、ddCTP、ddTTP),它能随机掺入合成的DNA链,一旦掺入后DNA合成立即终止,获取DNA片段的电泳(其分离原理仅依据分子量大小)结果如图所示。下列分析错误的是
A.该测定过程需要借助PCR技术完成
B.图中①②处分别为ddTTP和ddATP
C.据图可知,本次测序凝胶电泳的方向为从上往下
D.终止DNA合成的原因是底物类似物不能与下一个
脱氧核苷酸形成磷酸二酯键
B
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变式训练 1——专题集训P155第9题
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考向探究 1
1.(2024•海南模拟)ATP、ADP、AMP三者间可以发生转化,ATP是腺苷三磷酸,而dATP是脱氧腺苷三磷酸。下列说法正确的是
A.进行细胞呼吸时,细胞质基质中可以产生大量的ATP
B.一分子ADP中的两个特殊的化学键水解后可释放能量
C.dATP水解产生的dAMP是构成RNA的基本单位之一
D.ATP转化为ADP与细胞中的某些吸能反应相联系
D
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考向探究 2
2.(2024·湖南高三模拟)味觉细胞感受甜味分子信息的过程如图所示。味传导蛋白由α、β和γ三个亚基构成,当α亚基与鸟苷二磷酸(GDP)结合时,该蛋白无活性,与鸟苷三磷酸(GTP)结合时被激活,裂解为Gα-GTP和Gβ、Gγ两部分,Gα-GTP能够使腺苷酸环化酶(AC)磷酸化而被激活。激活态的蛋白激酶A(PKA)可作用于K+通道蛋白,最终引起神经递质的释放。下列叙述不正确的是
A.Gα-GTP改变了AC的空间结构,使其能催化cAMP合成
B.激活态PKA能降低K+通道蛋白磷酸化过程的活化能
C.K+通道蛋白的磷酸化会导致味觉细胞膜内的电位降低
D.该过程体现了细胞膜信息交流和控制物质进出的功能
C
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必修一P88
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变式训练 2
(2024安徽卷)在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的,某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是
A.细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞内的相应受体
B.酶联受体是质膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C.ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性
D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
D
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1、ATP是一种高能磷酸化合物,结构简式可表示为A-Pα~Pβ~Pγ ,其中α、β和γ是ATP分子三个磷酸基团所处的位置。下列叙述正确的是
A.ATP分子水解可为光合作用的光反应阶段提供能量
B.有氧呼吸释放的大部分能量储存在ATP的β和γ位之间
C.ATP的β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键较为稳定
D.32Pα标记的ATP等材料可用于合成含32P的RNA
D
强化训练
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2、萤火虫尾部发光器的发光机理如图所示。ATP快速荧光检测仪中含有荧光素、荧光素酶等物质,可用来快速检测食品表面的微生物。下列叙述正确的是
A.细胞中储存着大量ATP,保证了生命活动的能量之需
B.荧光素接受ATP水解产生的磷酸基团后形成荧光素酰腺苷酸
C.检测仪发光强度越强,说明食品表面的微生物越多
D.检测仪可检测残留的需氧型微生物,不可检测厌氧型微生物
C
强化训练
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细胞内的马达蛋白能够与“货物”(颗粒物质)结合,并利用ATP水解使马达蛋白磷酸化,驱动自身沿细胞骨架“行走”,部分机理如图所示。下列叙述正确的是
A.马达蛋白的合成与核糖体、内质网、高尔基体有关
B.细胞内囊泡的运输,叶绿体的运动等生理活动也需要马达蛋白的参与
C.马达蛋白的磷酸化属于细胞的放能反应
D.马达蛋白对运输的“货物”不具有特异性
B
强化训练
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必修一P50
完成金版新学案P14 模拟演练1、2、3
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酶的相关实验分析
奇迹,只是比别人更努力!
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