第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP-【金版新学案】2025-2026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 不定项）

第2节　细胞的能量“货币”ATP 　 第5章　细胞的能量供应和利用 学习目标 1.依据ATP的结构简式说出ATP的化学组成和特点。　 2.根据ATP与ADP的相互转化能解释ATP在细胞生命活动中 的作用。 任务一　ATP是一种高能磷酸化合物 1 任务二　ATP与ADP可以相互转化及ATP的利用 2 课时测评 6 课堂小结 4 内容索引 课堂评价 5 ATP是一种高能磷酸化合物 任务一 返回 1.ATP的结构 (1)中文名称：____________。 (2)结构简式：________________。 (3)符号含义：A代表______，P代表__________，“～”代表一种_______ _______。 新知导学 腺苷三磷酸 A—P～P～P 腺苷 磷酸基团 特殊的 化学键 微思考 ATP中的“A”“T”和组成DNA中的“A”“T”含义相同吗？ 提示：不同。ATP中的“A”指的是腺苷，包括腺嘌呤和核糖；“T”即tri含义是三。DNA中的“A”只是指腺嘌呤；“T”是指胸腺嘧啶。 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 磷酸化合物 高能 特殊的 化学键 末端磷酸 基团 负 电荷 3.ATP的功能 ATP能够直接给细胞生命活动提供能量，是驱动细胞生命活动的________ ________。 微提醒 生物体内的能源物质辨析 能源物质 糖类、脂肪、蛋白质、ATP 重要能源物质 糖类 储能物质 脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞) 直接能源物质 ATP 最终能量来源 太阳能 源物质 直接能 自我诊断 【自我诊断】 1.ATP是细胞内主要的能源物质。 ( ) 2.ATP由1个腺嘌呤和3个磷酸基团构成。 ( ) 3.ATP是高能磷酸化合物，含3个特殊的化学键，其中末端的磷酸基团具有较高的转移势能。 ( ) 4.ATP脱去所有特殊的化学键后就是ADP。 ( ) 5.细胞内储存有大量的ATP，为生命活动提供能量。 ( ) × × × × × 探究导思 活动1　分析ATP的结构 材料：结合教材P86相关内容和下图ATP的化学结构，探究回答问题。 (1)从图中分析，ATP含有哪些元素？举例说明生物细胞中含有这些元素的其他化合物。 提示：ATP含有的元素是C、H、O、N、P。细胞中含有这些元素的化合物有DNA、RNA和磷脂。 (2)图中①②③的结构分别代表什么？ 提示：图中①代表腺嘌呤，②代表核糖，③代表磷酸基团。 (3)腺苷是由图中哪些结构组成的？ 提示：①②。 情境：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都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)写出ATP水解的反应式。 提示：ATPADP＋Pi(磷酸)＋能量。 (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。 (4)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，是RNA的基本组成单位之一。 (5)若ATP完全水解，会得到哪些成分？ 提示：ATP完全水解得到腺嘌呤、核糖、磷酸。 √ 针对练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 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。 针对练2.天宫二号与神舟十一号飞船成功对接，航天员在轨完成“太空养蚕”，如图表示太空蚕——“秋丰白玉”体内发生的两个化学反应。下列相关说法正确的是 A.ATP分子中的A是由脱氧核糖和腺嘌呤组成的 B.ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能 C.细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系 D.乳酸菌细胞中不会发生图中ATP与ADP间相互转化的能量供应机制 √ ATP分子中的A是由核糖和腺嘌呤组成的，A错误；光合作用过程中合成ATP的能量来源于光能，呼吸作用过程中合成ATP能量来源于化学能，ATP水解释放的能量也可以转化成光能(如萤火虫发光)和化学能(如合成蛋白质)，B正确；细胞中的吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，C错误；乳酸菌细胞中会发生图中ATP与ADP间相互转化的能量供应机制，D错误。 返回 ATP与ADP可以相互转化及ATP的利用 任务二 返回 新知导学 1.ATP与ADP可以相互转化 末端磷酸基团 Pi ATP ADP 能量 光能 呼吸作用 呼吸作用 生物界的统一性 动态平衡 微思考 (源于必修1 P87图5－4)ATP与ADP的相互转化是不是一个可逆反应？为 什么？ 提示：不是可逆反应。因为从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量的来源等方面来看是不可逆的。 2.ATP的利用 (1)ATP的利用 (2)ATP为主动运输供能的机理 ①参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能______________的酶。当膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。 主 动运输 物质 合成 思考 催化ATP水解 ②在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端__________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________。 ③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。 磷酸基团 磷酸化 ATP水解 ATP的合成 ATP分子 自我诊断 1.ATP与ADP之间相互转化过程中的能量来源是相同的。 ( ) 2.细胞中的生命活动所需要的能量都是由ATP直接提供的。 ( ) 3.吸能反应伴随着ATP的合成，放能反应伴随着ATP的水解。 ( ) 4.载体蛋白磷酸化不会使其空间结构发生变化。 ( ) 5.人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。 ( ) × × × × × 探究导思 活动2　分析ATP和ADP的相互转化 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。 阅读上述材料，回答下列问题。 (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 (3)从以下五个方面分析ATP和ADP的相互转化不是可逆反应： 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 水解酶 ________ 场所 活细胞内多个部位 线粒体、叶绿体、细胞质基质等 能量来源 ______________________ 有机物中的化学能、光能 能量去向 用于各项生命活动 ______________________ 结论：物质是可逆的，能量是不可逆的，酶也不相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。 合成酶 特殊化学键中的化学能 储存于特殊的化学键中 √ 针对练3.如图表示细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制。下列叙述错误的是 A.对动物来说，①所需能量来自细胞呼吸 B.小麦叶肉细胞内过程①所需能量来自光合作用和细胞呼吸 C.活细胞中ATP与ADP相互转化速率会受到温度和pH的影响 D.ATP分解为ADP是储存能量的过程 在ADP转化成ATP的过程中，对于绿色植物来 说，所需要的能量既可以来自光能，也可以来 自呼吸作用所释放的能量；对于动物来说，所 需要的能量来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量，A、B正确。活细胞中ATP与ADP相互转化需要酶的催化，酶的活性受温度和pH的影响，因此活细胞中ATP与ADP相互转化速率会受到温度和pH的影响，C正确。ATP分解为ADP是释放能量的过程，释放的能量用于吸能反应，D错误。 活动3　分析ATP的利用 情境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，如大脑思考、电鳐发电和物质的主动运输都需要消耗ATP。如图是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载体蛋白磷酸化，空间结构发生变化，活性也被改变，进而协助Ca2＋进行主动运输。 (2)从Ca2＋的转运过程看，Ca2＋的载体蛋白有什么作用？ 提示：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。 (3)Ca2＋载体蛋白能催化ATP水解的前提是什么？ 提示：Ca2＋与载体蛋白相应位点结合。 (4)载体蛋白磷酸化的原因和结果是什么？ 提示：ATP释放的磷酸基团与载体蛋白结合，使载体蛋白空间结构发生改变，Ca2＋释放到膜外。 (5)包括载体蛋白在内的蛋白磷酸化是细胞内普遍存在的生命现象，有什么意义？ 提示：可以作为一种信号，调节生命活动。 情境2：为了探究肌肉收缩的直接能源物质是ATP还是葡萄糖，某研究性学习小组的同学利用下列实验材料进行了相关的探究活动。假设你是该研究性学习小组的成员，请作出你的假设，完善实验方案并回答问题。 (1)你的假设是：______________________________。 (2)实验方案： ①实验材料及用具：新鲜的骨骼肌标本、ATP溶液、葡萄糖溶液、电极、滴管等。 ②实验步骤：____________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 ATP是肌肉收缩的直接能源物质 a.取两个新鲜的骨骼肌标本，分别标记为A、B；b.给A、B骨骼肌分别施加适宜的电刺激，直至骨骼肌不再收缩；c.给A标本滴加适量的ATP溶液，给B标本滴加等量的葡萄糖溶液；d.给A、B标本同时施加适宜的电刺激，观察是否收缩；e.在B标本上再滴加适宜的ATP溶液，然后施加适宜的电刺激，观察肌肉是否收缩 (3)根据你的假设和设计的实验方案，预期的实验现象是________________ _____________________________________________________________________________。 (4)请根据实验过程中可能得到的实验现象，对自己的假设作出评价：____ ______________________________________________________。 A标本肌肉收缩；滴加葡萄糖溶液时，B标本肌肉不收缩，但再滴加ATP溶液后，B标本肌肉收缩 若现 象与预期实验现象相同，说明假设成立；否则，假设不成立 归纳总结 ATP是细胞内流通的能量“货币” (1)吸能反应一般与ATP水解相联系，放能反应一般与ATP合成相联系，示意图如下： (2)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。 针对练4.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，下图是ATP为主动运输供能的示意图。下列相关叙述错误的是 A.ATP中离“A”最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 √ 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C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，其酶活性就被激活了，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。 √ 针对练5.(不定项)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，其机理如下图所示。下列分析正确的是 A.磷酸化或去磷酸化可能改变蛋白质的空间结构 B.磷酸化的蛋白质做功，失去的能量用于合成ATP C.主动运输过程中，载体蛋白中的分子势能先增加后减少 D.ATP水解时脱离的磷酸基团若未转移给其他分子，则形成游离的磷酸 √ √ 分析题图可知，ATP将蛋白质磷 酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白 质，同时蛋白质的空间结构发生 改变，当磷酸化的蛋白质上的磷 酸基团脱落时会改变其形状做功， A正确；磷酸化的蛋白质做功，失去的能量用于推动细胞内系列反应的进行，B错误；主动运输是消耗能量的过程，因此载体蛋白中的分子势能先增加后减少，C正确；ATP水解时脱离的磷酸基团若未转移给其他分子，则形成游离的磷酸，D正确。 返回 课堂小结 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，～代表一种特殊的化学键。 2.ATP中末端磷酸基团具有较高的转移势能，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 课堂评价 返回 √ ATP中的“T”是“三”的意思，A错误；ATP中远离“A”的特殊的化学键易水解，B正确；ATP的结构简式可表示为A—P～P～P，C错误；细胞中ATP的含量少，但其化学性质活跃，D错误。 1.下列关于细胞的能量“货币”——ATP的叙述，正确的是 A.ATP中的“T”代表胸腺嘧啶核苷酸 B.ATP中远离“A”的特殊的化学键易水解 C.ATP的结构简式可表示为A—P—P—P D.细胞中ATP的含量少，化学性质十分稳定 √ ATP分子的结构可简写为A—P～P～P，其中P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键。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。 2.一分子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 √ ①是ATP，ATP去掉两个磷酸基团(P)后余下的圆圈内的部分为腺嘌呤核糖核苷酸，A错误；②是腺嘌呤核糖核苷酸，圆圈内是腺嘌呤，B错误；③是DNA分子，圆圈内是腺嘌呤脱氧核苷酸，C错误；④是单链的RNA，圆圈内是腺嘌呤核糖核苷酸，D正确。 3.下图中的四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的名称正确的是 A.①腺嘌呤脱氧核苷酸 B.②腺苷 C.③腺嘌呤 D.④腺嘌呤核糖核苷酸 √ 4.(不定项)下列关于“ATP ADP＋Pi＋能量”的叙述，正确的是 A.①过程和②过程所需的酶不同 B.①过程的能量供各项生命活动利用，②过程的能量来自糖类等有机物的氧化分解 C.①过程和②过程时刻发生，处于动态平衡之中 D.ATP中的能量可来源于光能、热能，也可以转化为光能、热能 √ ①过程为水解酶催化的水解反应，②过程为合成酶催化的合成反应，A正确；①过程释放的能量可供各项生命活动利用，②过程的能量来自呼吸作用分解糖类等有机物释放的能量，在绿色植物中还可来源于光合作用吸收并转化的光能，B错误；生物体内ATP的水解与合成时刻发生，处于动态平衡之中，C正确；ATP中活跃的化学能可来源于光能，但不能来源于热能，ATP的活跃的化学能可以转化为光能、热能、机械能、电能等多种形式的能量，D错误。 √ 5.下列生理过程伴随着形状改变，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N，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。 返回 课时测评 返回 √ 题组一　ATP是一种高能磷酸化合物 1.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 14 1 15 √ 2.2024年巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中，中国选手潘展乐以46秒40的成绩夺得金牌，同时也打破了该项目的世界纪录，无数国人为之兴奋。运动过程中，ATP为肌细胞提供了能量。下列有关ATP的叙述，正确的是 A.a是DNA的基本组成单位之一 B.运动过程中体内ATP分解速率远大于合成速率 C.ATP与ADP相互转化机制在生物界普遍存在 D.图中只有c断裂后才能释放大量的能量 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 a是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，A错误；运动过程中肌细胞消耗能量较多，但体内ATP的分解速率与合成速率处于动态平衡，B错误；ATP与ADP相互转化机制在生物界普遍存在，这是生物界的共性之一，C正确；b断裂也会释放大量能量，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 √ ATP分子中远离腺苷的那个特殊的化学键易断裂，也容易重新形成，D符合题意。 3.ATP在一定条件下很容易断裂和重新形成的化学键是 A.A与P之间的化学键 B.前两个P之间特殊的化学键 C.离A较近的那个特殊的化学键 D.远离A的那个特殊的化学键 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 √ 4.如图表示ATP的结构，下列相关说法正确的是 A.b键断裂后形成ADP和Pi B.图中的3表示ATP中的字母A C.由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位 D.组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 a键断裂后形成ADP和Pi，A错误；图中3表示腺嘌呤，2与3结合为腺苷，即ATP中的A，B错误；由1、2、3各一分子形成的物质是组成RNA的基本单位之一，C错误；ATP的组成元素为C、H、O、N、P，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 √ 5.ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物只有碱基不同，下列相关叙述错误的是 A.ATP是细胞内唯一的直接能源物质 B.一分子GTP中有2个特殊的化学键和1个普通磷酸键 C.CTP中的“C”是由胞嘧啶和核糖构成的 D.UTP彻底水解的产物有尿嘧啶、磷酸和核糖 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 ATP是细胞内的直接能源物质，但不是唯一的，少数需要能量的生命活动由GTP、CTP和UTP提供能量，A错误；GTP结构与ATP相似，故一分子GTP中有2个特殊的化学键和1个普通磷酸键，B正确；CTP中的“C”是由胞嘧啶和核糖构成的，C正确；UTP彻底水解的产物有尿嘧啶、磷酸和核糖，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 √ 题组二　ATP与ADP可以相互转化及ATP的利用 6.下列关于吸能反应和放能反应的说法，错误的是 A.ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带 B.所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化 C.所有植物细胞中最重要的吸能反应是光合作用 D.肌肉收缩是吸能反应，肌肉做功是放能反应 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系，可见，ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带，A正确；所有细胞均可通过呼吸作用将糖氧化分解，在此过程中，储存在糖中的能量被释放出来，即所有细胞最重要的放能反应是糖的氧化，B正确；并不是所有的植物细胞都能进行光合作用，因此光合作用不是所有植物细胞中最重要的吸能反应，C错误；肌肉收缩过程中需消耗能量，属于吸能反应，肌肉做功时失去能量恢复原状，属于放能反应，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 √ 能量①可来自光能、化学能，A错误；蛋白质的合成需要ATP提供能量，即需要反应②供能，B错误；ATP的结构简式为A—P～P～P，含有2个特殊的化学键，反应②中有一个特殊的化学键断裂，C错误；乳酸在人体肝脏中再生成葡萄糖消耗能量，需要反应②提供能量，D正确。 7.ATP—ADP循环的示意图如下。下列叙述正确的是 A.能量①只能来自化学能 B.蛋白质的合成过程需要反应①供能 C.反应②中ATP中的特殊的化学键都断裂 D.能量②可用于乳酸在人体肝脏中再生成葡萄糖 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 √ 8.(2025·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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 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中活跃的化学能转化为光能，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。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 √ 9.下列有关ATP的叙述错误的是 A.ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求 B.图中有两次ATP的水解，后者能量可用于各项生命活动 C.图中两次合成ATP，前者能量来源于光能且在人体细胞中不会发生 D.ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 细胞中ATP和ADP的相互转化，时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，保证了机体对能量的需求，A正确；图中有两次ATP的水解，前者能量储存在有机物中，后者能量可用于各项生命活动，B正确；图中两次合成ATP，前者ATP的合成是通过光合作用，所需能量来源于光能，在人体细胞中不会发生，C正确；一分子ATP由3个磷酸基团和1个腺苷(由腺嘌呤和核糖结合而成)构成，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 √ 能量c为合成ATP的能量，萤火虫体内的能量c只能来源于呼吸作用释放的化学能，A错误；吸能反应一般和M(ATP)的水解相联系，B错误；能量d用于各种生命活动，不用于过程①，C错误；ATP和ADP的相互转化是生物界共有的能量供应机制，D正确。 10.如图①②代表物质M、N相互转化的过程，则 A.萤火虫体内的能量c可来源于光能 B.吸能反应一般和M的合成相联系 C.能量d用于过程①时大部分以热能形式散失 D.M、N的相互转化是生物界共有的能量供应机制 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 √ 11.在细胞中dATP(d表示脱氧)是DNA生物合成的原料之一，可用α、β和γ表示dATP或ATP上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ)。下列叙述错误的是 A.dATP和ATP中“γ”位的磷酸基团均具有较高的转移势能 B.一分子dATP由三分子磷酸基团、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成 C.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，在细胞中储存有大量的ATP D.“α”位上含有32P的dATP可用于对DNA分子进行32P标记 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 dATP和ATP中“γ”位的磷酸基团具有较高的转移势能，因而远离脱氧腺苷或腺苷的特殊的化学键容易断裂、也容易形成，A正确；dATP与ATP结构相似，是由三分子磷酸基团、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成，B正确；ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，在细胞中储存有少量的ATP，可与ADP在体内迅速转化，C错误；dATP去掉“β”和“γ”位上的磷酸基团后是DNA的基本组成单位之一，因此“α”位上含有32P的dATP可用于对DNA分子进行32P标记，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 √ 12．(不定项)(2025·吉林高一月考)cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成的一种细胞内的信号分子，其结构组成如图所示，下列分析正确的是 A．A所示物质的名称是腺苷 B．每个cAMP分子含有两个特殊的化学键 C．ATP在形成cAMP的过程中，初期会释放能量 D．cAMP与磷脂分子所含的元素种类不完全相同 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 图中A所示为腺嘌呤，腺苷除了腺嘌呤外还有核糖分子，A错误；ATP分子含有两个特殊的化学键，根据题意cAMP是由ATP脱去两个磷酸基团后形成的化合物，因此cAMP不再具有特殊的化学键，B错误；ATP在形成cAMP的过程中，断裂两个特殊的化学键释放能量，C正确；cAMP的元素组成为C、H、O、N、P，磷脂分子的元素组成为C、H、O、N、P，两者完全相同，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 √ 13.(不定项)(2025·山东烟台高一测试)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；形成无活性的蛋白质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.蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化的底物相同 B.蛋白质的磷酸化和去磷酸化是可逆反应 C.蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应 D.ATP脱去两个磷酸基团后可作为某些病毒遗传物质的单体 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 由图可知，蛋白激酶催化的底物是无活性蛋白质，蛋白磷酸酶催化的底物是有活性蛋白质，即蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化的底物不同，A错误；蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程需要的酶不同，不是可逆反应，B错误；由图可知，蛋白质磷酸化需要消耗ATP，是一个吸能反应，C正确；ATP脱去两个磷酸基团后的物质是腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的单体之一，可作为某些病毒遗传物质的单体，如HIV病毒，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 14.(13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 1 15 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 1 15 (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___________________________ ____________________。 蛋白质 催化ATP水解，为Na＋、K＋ 跨膜运输提供能量 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。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 15.(15分)腌制的腊肉往往含有大量的细菌，可利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场上腊肉中的细菌含量进行检测：①将腊肉研磨后进行离心处理，取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量；③测算出细菌数量。分析并回答下列问题： (1)荧光素接受细菌细胞中______提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度可以计算出生物组织中 ATP的含量，原因是发光强度与ATP含量成_____(填“正比”或“反比”)。 ATP 正比 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。荧光素接受ATP提供的能量，在荧光素酶的催化下，形成氧化荧光素并且发出荧光，其发光强度与ATP的含量成正比，所以根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换的形式是_______ 能→_____能。生物细胞中ATP的水解一般与__________(填“吸能反应”或“放能反应”)相联系。 “荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是化学能转变为光能；放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。 化学 光 吸能反应 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度的关系如图所示。若要节省荧光素酶的用量，可以使用_________处理；高温和Hg2＋处理后酶活性_________(填“可以”或“不可以”)恢复；Hg2＋处理后酶活性降低可能是因为__________________________。 Mg2＋ 不可以 Hg2＋破坏了酶的空间结构 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 分析曲线图可知，用Mg2＋处理后，在较低荧光素酶浓度的条件下就能达到较高的发光强度，因此使用Mg2＋处理，能够节省荧光素酶的用量。高温和Hg2＋处理后酶活性不可以恢复。Hg2＋处理后酶活性降低可能是因为Hg2＋破坏了酶的空间结构。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 谢 谢 观 看 第5章　细胞的能量供应和利用 $