第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步辅导与测试(人教版)

2.B「[由于实验过程中荧光素足量，在a点随着荧光素酶浓度的增 加，荧光强度不变，因此a点的限制因素不可能为荧光素或荧光素 酶的浓度，A正确；Mg+处理可增加荧光强度，能降低荧光素酶 催化荧光素氧化时活化能，B错误：Mg2+处理荧光素酶后，在较低 荧光素酶浓度下就能达到较大的发光强度，故用Mg+处理荧光 素酶可以减少其用量，C正确：高温和Hg+处理荧光素酶时，随 着荧光酶浓度的增加，发光强度基本不变或变化不大，说明高温 或Hg2+可能使荧光素酶变性失活，D正确。] 3.A[验证酶的专一性时，可以设计不同的酶和一种底物或一种酶 和不同的底物进行实验，故自变量是酶的种类或底物的种类，A 正确：酶的高效性是与无机催化剂对比来看的，故自变量是催化 剂的种类，B错误：探究温度对酶活性影响时，温度是自变量，H 是无关变量，C错误：探究酶催化作用的最适pH时，应设置一系 列具一定DH梯度的实验组进行实验，D错误。 4.B[胃蛋白酶的最适pH是1.5，当处在pH为10的溶液中，由于 碱性过大而失去活性。因此，将溶液H由10降到2的过程中， 胃蛋白酶不再具有活性，所以活性不发生变化，B正确。门] 微专题（一）有关酶的实验探究与曲线分析 例1「解析]甲试管与乙试管对照，其单一变量是酶的种类，说明 酶具有专一性，A正确：甲试管与丙试管对照，单一变量是温度， 说明酶的活性受温度的影响，B正确；甲试管是适宜的温度条件 下，唾液淀粉酶将淀粉水解成还原糖，用斐林试剂鉴定还原糖时 水浴加热后看到砖红色沉淀，乙试管的胃蛋白酶不能水解淀粉， 试管中不会产生还原糖，丙试管保持100℃，唾液淀粉酶失活，试 管中的淀粉不会被水解，乙、丙两支试管中不会出现砖红色沉淀， C正确：双缩脲试剂用于检测蛋白质，酶在酶促反应中作为催化剂 不会被消耗，故三支试管中都会出现紫色，D错误。 L答案]D 例2[解析]在实验中，自变量是由实验者操纵、掌握的变量。因 变量是随自变量的变化而产生变化的变量，本实验中自变量为温 度，温度的改变会引起酶活性的改变，A错误；由表可知，在土豆 片A中会分解产生大量的气泡，所以可以推测新鲜土豆组织中含 有过氧化氢酶，B正确；由表可知，在土豆片A中会分解产生大量 的气泡，在土豆片B中，由于高温使酶失活，几乎不会被分解产生 气泡，在土豆片C中，由于低温使酶活性降低，分解产生少量的气 泡，通过对比实验结果，可以推测出高温和低温都能影响过氧化 氢酶的活性，C正确：由表可知，本实验中实验组温度梯度设置的 太大，实验组太少，所以无法确定过氧化氢酶的最适温度，D正确。 [「答案]A 例3[解析]在不同H条件下，酶的最适温度不变，据图可知酶 的最适温度为M,但是该实验的组别太少，无法得出最适H为8 的结论，A错误。 [答案]A 例4「解析]实脸结采表明在三组设定的温度中40℃时该酶活 性最高，但不能说明该酶的最适温度是40℃，A错误：实验过程 中pH是无关变量，必须保持相同且适宜，如果pH变化会对实验 产生影响，B错误；20℃条件下，时温度提高10℃，产物浓度不 再增加，因为此时反应物已经消耗完，C错误：60℃条件下，酶已 经失活，，时增加底物的量不会改变产物浓度，D正确。 [答案]D 即时训练 1.A「影响AB段反应速率的因素除底物浓度外还有温度等因素， A错误：CD段表示在该pH条件下，随着底物浓度的增加，反应 速率不再增加，此时H是影响酶促反应速率的主要因素，B正 确；实验中涉及的自变量有底物浓度、H,C正确；由图可知，该酶 促反应的最适pH介于5和9之间，D正确。] 2.D[非竞争性抑制剂与酶活性位点以外的其他位点结合，通过改 变酶的结构使酶的活性受到抑制，但低温只是抑制酶的活性，在 低温下酶的空间结构没有改变，A正确：竞争性抑制剂和底物能 够争夺酶的同一活性部位，说明竞争性抑制剂与底物可能具有类 似结构，B正确；底物浓度相对值小于10时，曲线A中的酶促反 应速率随着底物浓度增加而增加，表明此时底物浓度是限制曲线 A酶促反应速率的主要因素，C正确；加入竞争性抑制剂后酶对底 物的结合机会降低，但升高底物浓度后催化反应速率又升高，可 知曲线B是加入了竞争性抑制剂的结果；加入非竞争性抑制剂后 酶的催化反应速率降低，增大底物浓度反应速率上升不明显，说 明曲线C是加入了非竞争性抑制剂的结果，D错误。] 3.A[当温度为b时，酶的活性最高，故该酶的最适温度是b,A正 确：超过最适温度后，随着温度的升高，酶的活性下降，B错误：温 度为d时，该酶已经失去活性，C错误；a,点时酶的结构没有被破 坏，D错误。 4.解析(1)酶活性是指酶催化特定化学反应的能力，据图示可知。 横坐标为不同的pH,纵坐标为1h后淀粉剩余量，故该实验的自 变量是pH的不同，因变量是1h后淀粉剩余量。 2 (2)实验结果与预期不符，需进行重复实验，观察结采。由于盐酸 能催化淀粉水解，因此推测，该实验中淀粉可能是在淀粉酶和盐 酸的作用下分解的。据图示可知，pH为3和pH为9条件下淀粉 剩余量相等，但pH为3条件下的酶活性小于pH为9条件下的 酶活性，原因是H为3的条件下，有盐酸催化淀粉水解千扰实验 结果。(3)比较pH为1和pH为7的实验结果可知，pH为7的 条件下淀粉的剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量，故说明 与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更显著。 答案(1)酶催化特定化学反应的能力pH1h后淀粉剩余量 (2)重复淀粉酶盐酸小于pH为3的条件下，有盐酸備 化淀粉水解干扰实验结果(3)1h后，pH为7的条件下淀粉的 剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩余量 第2节细胞的能量“货币”ATP 必备知识·自主梳理 一、1.腺苷三磷酸末端磷酸基团高能磷酸化合物2.末端磷酸 基团①Pi②ATP ③ADP④能量光能呼吸作用呼 吸作用 二、1.吸能 2.(1)酶(2)载体蛋白(3)空间结构3.水解 合成 判断正误 (1）X（2)× (3)×(4)×(5)、/ 教材深挖 (1)腺苷三磷酸A一P~PP腺苷磷酸基团特殊的化学 键两个特殊的化学键(2)C、H、O、N、P腺嘌呤、核糖和磷酸 关键能力·合作探究 探究点一 情境探讨 1.(1)提示 腺嘌呤、核糖、磷酸基团。 (2)提示①②。 (3)提示腺嘌呤核糖核苷酸 (4)提示腺嘌吟、核糖、璘酸 2.提示由于两个相邻的璘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，脱离下来的末端璘酸基团挟能量与其他分子结 合，从而使后者发生变化。 3.(1)提示含量很低。 (2)提示通过ATP和ADP之间迅速地转化。 跟踪训练 1.A[ATP的分子结构式可以简写成A—P一P一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。] 2.B「过程①是ATP的水解反应，A错误：对于绿色植物来说，过 程②的能量来源于光能或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，过程②所需的能量均来自细胞呼吸， 故过程②的能量来源可以不同，B正确；酶具有专一性，过程①和 ②需要的不是同一种酶，C错误：细胞内的吸能反应绝大多数是由 ATP直接提供能量，少数是由GTP、CTP、UTP直接供能，D 错误。 探究点二 情境探讨 (1)提示 ATP水解释放的璘酸基团使蛋白质等分子璘酸化，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)提示参与主动运输转运Ca+的载体蛋白有两种作用，一是 运输作用，结合C2+进行跨膜运输；二是催化作用，能催化ATP 水解。 跟踪训练 3.D[ATP由1个腺嘌呤、一个核糖和3个磷酸基团组成，A错误； 细胞中的吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，B错误；机体 剧烈运动时ATP合成速率依然等于分解速率，只不过两者的速 度都加快，C错误：ATP是细胞中的直接能源物质，是生物界具有 统一性的表现，即细胞内以ATP作为能量“货币”是生物界的共 性，D正确。] 4.C「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：所有细胞均可通过细胞呼吸将糖氧化分解，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。] 素养演练·提升技能 1.C「ATP的分子简式可以表示为A—PP一P,远离腺苷的特殊 的化学键断裂后，形成A一P一P为腺苷二磷酸，A正确：呼吸作用 主要在线粒体中进行，当线粒体内膜进行有氧呼吸第三阶段时会 产生大量ATP,此阶段伴随着氧气的消耗，B正确：在生命活动旺 盛的细胞中，ATP的含量很少，但ATP和ADP时刻不停地发生 快速转化，并且处于动态平衡之中，以满足细胞各项生命活动对 能量的要求，C错误：人体内ATP中特殊的化学键中的能量最终 来自植物吸收的光能，D正确。 2.C[腺苷三磷酸可通过参与载体蛋白的磷酸化过程改变蛋白质 的空间结构，从而改变相应的物质运输，进而改善机体的代谢，A 正确：腺苷三磷酸溶液能为机体提供能量，进行性肌萎缩患者注 射腺苷三磷酸溶液可明显改善运动能力，B正确；ATP、GTP CTP、UTP去掉两个磷酸基团后，均可成为RNA的基本组成单 位，C错误：生物体内腺苷三磷酸与腺苷二磷酸的相互转化满足生 物体能量需要的机制，在所有生物的细胞内均相同，体现了生物 界的统一性，D正确。 3.B[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。] 4,D[吸能反应一殷伴随着ATP的水解，放能反应一殷伴随着 ATP的合成。细胞呼吸是放能反应，A错误；氨基酸脱水缩合形 成蛋白质的过程是吸能反应，B错误；放能反应释放的能量一殷储 存在ATP中远离腺苷的特殊的化学键中，C错误；能量通过ATP 分子在吸能反应和放能反应之间流通，因此可以将ATP看成是 细胞的能量“货币”，D正确。 第3节细胞呼吸的原理和应用 第1课时探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸 必备知识·自主梳理 -、1.氧化分解能量2.(1)有氧无氧兼性厌氧(2)混浊 溴麝香草酚蓝溶液黄重铬酸钾灰绿色(3)①有氧和无氧 ②二氧化碳水酒精 二氧化碳 二、1.(1)①线粒体外膜②嵴③线粒体内膜④线粒体基质 (2)②③④3.细胞质基质线粒体基质线粒体内膜葡萄糖 丙园酸、水HO、ATP少量能量4.氧多种酶彻底氧 化分解 二氧化碳和水能量 判断正误 (1)×(2)/ (3)×(4)×(5)×(6)× 教材深挖 (1)①第一阶段②第二阶段③第三阶段(2)丙酮酸[H] C),O,(3)③(4)①细胞质基质②线粒体基质③线粒 体内膜 关键能力·合作探究 探究点一 情境探讨 (1)C、A、B (2)提示能吸收空气中的二氧化碳，排除空气中二氧化碳对实 验结果的干扰。 (3)提示 该实验中有氧条件和无氧条件均为实验组，相互对照。 (4)提示 瓶先密封放置一段时间后，耗尽瓶中的氧气，保证使澄 清石灰水变混浊的是酵母菌无氧呼吸产生的C()2。 跟踪训练 1,C[C()2可使涣麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，A正确；在该 实验中，温度、H、培养液浓度等都属于无关变量，无关变量需保 持相同且适宜，B正确：酵母菌是兼性厌氧菌，有氧呼吸和无氧呼 吸都有C)2生成，而C)2可使澄清石灰水变混浊，因此通过观察 澄清石灰水是否变混浊不能判断酵母菌的呼吸方式，C错误：实验 中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的)2，D正确。] 2.B[甲装置探究的是酵母菌的无氧呼吸，会产生酒精和二氧化 碳，故甲装置试管中有酒特产生，A正确；甲装置中酵母菌进行无 氧呼吸，会产生酒精和二氧化碳，澄清石灰水会变混浊，B错误；乙 装置中N()H溶液的作用是除去空气中的C()2,C正确：由于有 氧呼吸产生的二氧化碳更多，澄清石灰水变混浊快且混浊程度 大，故根据实验结果可以判断乙装置中酵母菌进行有氧呼吸，D 正确。 探究点二 情境探讨 细胞质基质少量线粒体基质少量线粒体内膜大量 (1)提示 因为线粒体膜上不含运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖 不能进入线粒体（或线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶）。 (2)第三第一，二 第三第三第 (3)提示 CH8O,→C8O2:18O2→HO。 典例「解析门图甲中2→3过程表示细胞呼吸的第一阶段，而活 细胞都能进行细胞呼吸（有氧呼吸或无氧呼吸），A正确：图甲中3 →6过程表示有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质，即图乙的 ②处，B正确：图乙中③处为线粒体内膜，是进行有氧呼吸第三阶 2 段的场所，发生「H]与O,结合生成水的过程，图甲中4表示水，C 正确；白天叶肉细胞中线粒体产生的6(C(),)可用于光合作用，D 错误。 Γ答案] D 跟踪训练 3.B [H与氧气结合生成水，发生在线粒体内膜上，A不符合题 意：CH,()分解为丙酮酸和[H],发生在细胞质基质中，B符合 题意：丙酮酸分解为C),和「H门，发生在线粒体基质中，C不符合 题意：ADP与磷酸结合生成ATP的场所有细胞质基质、线粒体基 质和线粒体内膜，D不符合题意。 4.D L有氧呼吸过程中第三阶段释放的能量最多，即④最多，A错 误：图中③表示水，B错误：产生①的场所是细胞质基质，产生②的 场所是线粒体基质，C错误：酵母菌能够进行有氧呼吸，即能够完 成图中的全过程，D正确。] 素养演练·提升技能 1.C 绶头松软多孔是因为酵母菌通过呼吸产生了C2,A正确： 酒味的产生是由于酵母菌无氧呼吸产生了酒精，B正确：酵母菌有 氧呼吸产生C),的场所是线粒体基质，C错误：由于酵母菌无氧 呼吸产生的是酒粉和C)2,所以可通过酵母菌细胞呼吸是否产生 水，判断其呼吸作用的方式，D正确。 2.C [温度影响酶的活性，腺苷酸激酶的活性也受温度的影响，A 正确；由题千信息“它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌 呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP” ,可知腺苷酸激酶能催化 ATP水解，则腺苷酸激酶极有可能是一种ATP水解酶，B正确； 腺苷酸激酶的释放会消耗ATP,会使ATP含量减少，ADP含量 增加，C错误；腺苷酸激酶本质为蛋白质，心肌细胞可以通过自身 的核糖体合成腺苷酸激酶，D正确。] 3.D 「②处为线粒体基质，葡萄糖的分解发生在细胞质基质，A错 误：①中的C(),往线粒体外扩散，穿过外膜，B错误：②处为线粒 体基质，此处丙酮酸和水彻底分解为C)。和[H],H,)是在线粒 体内膜上形成，C错误：③处为线粒体内膜，此处「H]与)，结合生 成水，D正确。 「酵母菌是单细胞生物，属于异养、兼性厌氧型微生物，易于培 养，A错误：通过设置有氧和无氧两个实验组进行相互对照，易于 判断酵母菌的细胞呼吸方式，B错误；实验的因变量是澄清石灰水 的混浊程度和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化，D 错误。 第2课时 无氧呼吸、细胞呼吸原理的应用 必备知识·自主梳理 一、1.细胞质基质有氧呼吸 丙酮酸 酒精和二氧化碳 2C3H()3(乳酸)2C2HOH(酒精) 少量 ATP。酒精 乳酸2.二氧化碳或其他产物 ATP能量代谢 、1.透气2.让酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖让酵母菌在无 氧条件下进行酒精发醇3.松土透气4.零上低温、低氧和干燥 零上低温、低氧和适宜的湿度 判断正误 (1)×(2)×(3)×(4)×(5) 教材深挖 提示松土可增大土壤透气性，促进根有氧呼吸，为吸收无机盐 离子提供能量。水淹会使植物根部细胞进行无氧呼吸，产生的酒 精会毒害细胞。 关键能力·合作探究 探究点一 情境探讨 1.(1)细胞质基质CH)H(2)乳酸菌、动物、甜菜块根、马铃薯 块茎、玉米种子的胚酵母菌、大多数高等植物等参与无氧呼 吸的酶不同(3)①酒精或乳酸 2 2.(1)提示氧气浓度为a时，细胞只进行无氧呼吸，原因是细胞只 释放C)2,不吸收)2；氧气浓度为b、c时，细胞进行无氧呼吸和有 氧呼吸，原因是C),释放量多于)2吸收量：氣气浓度为d时，细 胞只进行有氧呼吸，原因是CO,释放量等于()，吸收量。 (2)提示不是。根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出： 有氧呼吸时，1CH12()→6C)2;无氧呼吸时，1CH2()→2C()2。 所以当有氧呼吸和无氧呼吸释放的C),量相等时，二者消耗的葡 萄糖之比是1：3。 跟踪训练 1.B 「酵母菌的代谢类型是异氧兼性厌氧型，与无氧条件相比，在 有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合题 意：酵母菌的无氧呼吸在细胞质基质中进行，第一阶段产生丙酮 酸、还原型氢，并释放少量能量，第二阶段丙酮酸被还原型氢还原 成乙醇，并生成二氧化碳，B符合题意，C不符合题意；酵母菌有氧 呼吸和无氧呼吸都可以在第二阶段生成C(),,D不符合题意。 2.B[人体无氧呼吸产物乳酸被运至肝脏再生成葡萄糖，A错误； 细胞呼吸第一阶段中葡萄糖的能量有三个去路，大部分储存在丙 酮酸中，少部分形成了ATP,还有一部分以热能的形式散失，B正 确；乙醇发酵过程中丙酮酸在酶的作用下先脱去二氧化碳生成乙 醛，乙醛再被[H]还原成乙醇，C错误；乳酸菌是厌氧型生物，只能 进行无氧呼吸，D错误。生物学必修1分子与细胞 2.除了温度和pH对酶活性有影响外，一些抑制：3.右图表示淀粉酶的活 剂也会降低酶的催化效果。图甲为酶作用机理； 性与温度的关系。据 及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，图乙 图分析，下列叙述正 为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑制剂的 确的是 ) d温度 条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。： A.该酶的最适温度 是b 下列说法不正确的是 ) B.随着温度的升高，该酶的活性一直升高 底物○ D ○底物 C.当温度高于d时，该酶依然具有活性 产物 竞争性 酶 D.a、c点均是因为酶的结构被破坏而活性较低 酶抑制剂 无抑制剂 4.某课外活动小 t1h后淀粉剩余量 组用淀粉酶探 ○底物 究pH对酶活 淀粉初始量 非竞争性 结构 性的影响，得 抑制剂 酶 改变 到如图所示的 甲 实验结果，请 135791113p 反应速率相对值 回答相关问题： 20 15 y (1)酶活性是指 ,该实验的自 B 1 变量是 ,以 作 C 为检测因变量的指标。 1015202530 乙底物浓度相对值 (2)如图所示的实验结果与预期不符，于是活动 小组又进行 (填“对照”“对比”或“重 A.图甲中非竞争性抑制剂降低酶活性的机理： 复”)实验，得到与此图无显著差异的结果。查 与低温对酶活性抑制的机理不同 阅资料后发现，盐酸能催化淀粉水解。因此推 B.根据图甲可推知，竞争性抑制剂与底物具有： 测，该实验中淀粉可能是在 和 类似结构而与底物竞争酶的活性位点 的作用下分解的。pH为3条件下的酶活 C.图乙中底物浓度相对值小于10时，限制曲线： 性 (填“小于”“等于”或“大于”)pH 为9条件下的酶活性，原因是 A酶促反应速率的主要因素是底物浓度 D.图乙中曲线B和曲线C分别是在酶中添加： (3)在常温、常压下，与盐酸相比，淀粉酶降低反 了非竞争性抑制剂和竞争性抑制剂的结果 应活化能的作用更显著，判断依据是 第2节 细胞的能量“货币”ATP 【学习目标】1.依据ATP的分子简式说出ATP的化学组成和特点。2.根据ATP与ADP的相互转 化解释ATP在细胞生命活动中的作用。 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 一、ATP及其与ADP之间的相互转化 2.ATP与ADP可以相互转化 1.ATP是一种高能磷酸化合物 原 ATP的化学性质不稳定， ATP的全称为 具有较高的转移势能 Q ①®① ①®-P 气核 结构简式A-P-P~P 腺苷 图 能量 合成② 水解④ 腺书 确爽基园 一计韩珠的化学键 解 ① Pi 当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来 ③ 特 的 挟能量与其他分子结合， 点 从而使后者发生变化。 能 绿色植物： 而 释放的能量 功 ATP是一种 生命活动的 动物、人、真菌和大多数细菌： 直接能源物质 g不是一，还有p.GTP,TP学 源 释放的能量。 74 第五章细胞的能量供应和利用 二、ATP的利用 (3)ATP由1个腺嘌呤和3个磷酸基团构成。 1.实例 ( 如图所示： (4)ATP是高能磷酸化合物，含3个特殊化学 物质的 生物发 物质合成 键，其中末端的磷酸基团具有较高的转移势能。 主动运输 电、发光 () 肌肉收缩· (ATP的利用 大脑思考 (5)蛋白质的合成是吸能反应而葡萄糖的氧化 分解是放能反应。 ( 细胞内各种 反应 教材深挖 2.ATP为主动运输供能的机理 (1)酶活性被激活：参与Ca2+主动运输的载体 ATP是生命活动的直接能源物质，结合教材和 蛋白也是一种能催化ATP水解的 ,当膜内 下图，回答下列问题： 侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被 H-N-H 激活，将ATP水解。 (2)载体蛋白的磷酸化：ATP水解时，脱离下来的 磷酸基团与载体蛋白结合，即 的磷酸化。 (3)Ca2+被释放：载体蛋白磷酸化导致其 发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外 侧，将Ca2+释放到膜外。 OHOH② 3.ATP是细胞内流通的能量“货币” (1)ATP是 的英文名称缩写，其 结构简式是 ,其中A代表 吸能反应)-一般与ATP的 相联系 T代表三，表示含有3个磷酸基团，P代表 放能反应 一般与ATP的 相联系 “一”代表普通化学键，“一”代表 ATP主要通过 判断正误 储存能量。 (1)ATP的分子结构可简写为A~P一P一P。 (2)ATP的组成元素有 若ATP 完全水解，会得到 (填 (2)ATP是细胞内主要的能源物质。 ) 成分)。 关键能力·合作探究 讲练设计探究重点 探究点一ATP及其与ADP间的相互转化 情境探讨 (2)腺苷是由图中哪些结构组成的？ 1.根据ATP结构式思考下列问题： H-N-H (3)ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分 是什么物质？ H 0 o H H-C-OiP-0-P-Oi-P-O- HH H ③ OH OH ② (4)若ATP完全水解，会得到哪些成分？ (1)图中①②③的结构分别是什么？ 75 生物学必修1分子与细胞 2.为什么ATP中远离A端的特殊化学键不稳： 还有UTP、GTP和CTP。UTP是由一个尿嘧 定？ATP怎样实现能量的转移？ 啶、一个核糖、三个磷酸连接而成的；GTP是由 一个鸟嘌呤、一个核糖、三个磷酸连接而成的； CTP是由一个胞嘧啶、一个核糖、三个磷酸连 接而成的。每个分子去掉两个磷酸基团后都是 构成RNA的基本单位，它们的关系如下图 所示： 腺嘌呤核糖核苷酸(AMP) 3.成人体内ATP的总量是2~10mg,但一个成 腺苷 (G......GTP 人一天在静止状态下所消耗的ATP为40kg,: D~D® 改变 核糖 C......CTP (U......UTP 在剧烈运动时ATP的消耗可达0.5kg/min;在 安静状态时，肌肉内ATP所释放能量只能维持： 改变 A 肌肉收缩1~2s。 ®-®®√能氧 核糖 (1)ATP在细胞内的含量多吗？ 脱氧腺苷三磷酸(dATP) 这四种物质中，ATP是生物体的直接能源物 质，当人体在运动、吸收氨基酸、葡萄糖等营养 物质时都会消耗ATP,ATP是能量“货币”。 GTP可用于合成蛋白质，CTP可用于合成脂 质，UTP可用于合成多糖。另外，ATP中的核 糖若改变为脱氧核糖，就转变为dATP(脱氧腺 (2)生物体如何补充生命活动所需要的大量： 苷三磷酸)。 的ATP? 2.ATP与ADP间的相互转化过程不可逆 ATP的水解 项目 ATP的合成 ATP- 酶 ADP+Pi (反应式》 ADP+Pi+能量 +能量 酶，ATP 水解反应类型》合成反应 细胞质基质、线 核心归纳 活细胞内多种场所（场所）》 粒体、叶绿体 1.ATP的分子组成（如图） 放能一与吸能<能量转化》 储能一与放能 反应相联系 PP-P 反应相联系 A 腺嘌呤 特殊的化学键<能量来源>有机物中的化学 能和光能 腺苷(A) 用于各项生命活动<（能量去向>储存于ATP中 腺嘌呤核糖核苷酸(AMP) 综上所述，ATP和ADP相互转化的过程应理 腺苷二磷酸(ADP) 解为“物质是可逆的，能量是不可逆的”或解释 腺苷三磷酸(ATP) 为“物质是可以循环利用的，能量是不能循 (1)元素组成：ATP是由C、H、O、N、P五种元： 环的”。 素组成的，这与核酸的元素组成是相同的。 跟踪训练 (2)AMP是RNA的基本组成单位之一。 (3)ATP的结构组成可以用“1,2、3”来总结，1.下列图示能正确表示ATP的是 “1”表示1个腺苷，“2”表示两个特殊的化学键， A.腺嘌呤 核糖 磷酸 磷酸 磷酸 “3”表示3个磷酸基团。 (4)拓展：ATP是生命活动最主要的直接能源 B.腺嘌呤 物质，但不是唯一的直接能源物质，除ATP外， 核糖 76 第五章细胞的能量供应和利用 C. ③ 腺嘌呤 磷酸 磷酸 磷酸 ① A工P、PP =A一P~P+Pi+能量 ② D. 腺嘌呤 磷酸 酸 酸 核糖 A.过程①是合成反应 B.过程②的能量来源可以不同 2.ATP与ADP的转化关系如图，其中①和②为 C.过程①和②需要的是同一种酶 反应过程，③表示某化学键，下列叙述正确的是 ( ) D.细胞内所有的吸能反应均由ATP供能 探究点二 ATP的利用 情境探讨 用于细胞内各种吸能反应（如物 化学能→化学能 质合成)，用于主动运输 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由 化学能→机械能 用于肌肉收缩 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 化学能→电能、光能 用于生物发电、发光 ATP为主动运输供能示意图。 化学能→热能 维持体温 ◆Ca+ Ca2 跟踪训练 ●ATP ADP 3.ATP是细胞中的能量“通货”。下列叙述正确 ADP 甲 乙 丙 , 的是 ( (1)由甲→乙过程中，ATP转化为ADP。磷酸： A.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和三个磷酸基团 基团的去向及其作用是什么？ 组成 B.细胞中的吸能反应一般都与ATP的合成相 联系 C.剧烈运动时肌细胞中ATP合成速率大于水 (2)从Ca2+的转运过程看，Ca2+的载体蛋白有 解速率 什么作用？ D.细胞内以ATP作为能量“货币”是生物界的 共性 4.下列关于吸能反应和放能反应的说法，错误 核心归纳 的是 A.ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带 1.ATP是细胞内流通的能量“货币” B.所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化 (1)吸能反应一般与ATP水解相联系；放能反 C.所有植物细胞中最重要的吸能反应是光合 应一般与ATP合成相联系，示意图如下： 作用 ADP 放能放出熊→（合成水解 能吸收吸能 : D.肌肉收缩是吸能反应，肌肉做功是放能反应 反应 量 反应 ATP 课堂小结 (2)能量通过ATP在吸能反应和放能反应之间 : 流通。 ATP的功能-直接能源物质 2.细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由： ATP的结构-A一P-P-P ATP直接提供能量的 细胞的能 量“货币 ATP和ADP ATP中的化学能转化各种形式的能量用于各项生命 ATP 的相互转化 ATP需DP能经 物质合成 活动 ATP的利用 肌肉收缩 化学能→电能 用于大脑思考和神经传导 主动运输 77 生物学必修1分子与细胞 素养演练·提升技能 达标训练素养提高 1.科学家以萤火虫为材料，分离出了发光物 C.ATP、GTP、CTP、UTP去掉有磷酸基团 质—荧光素以及荧光素酶。在有氧的条件 后，均为RNA的基本组成单位 下，只要有ATP,荧光素酶就能催化荧光素氧： D.生物体内腺苷三磷酸与腺苷二磷酸的相互 化而发出光。从萤火虫中分离得到的荧光素和： 转化体现了生物界的统一性 荧光素酶一直用于ATP的定量检测。下列关3.右图是生物体内ATP ATP L ADP+P+能量 于ATP的叙述，错误的是 () 和ADP相互转化表达 酶2 A.ATP的分子简式可以表示为A一PP~P, 式，下列相关叙述正确的是 远离腺苷特殊的化学键断裂，会形成A一P: A.反应需要的酶1和酶2是同一种酶 一P,为腺苷二磷酸 B.在线粒体中大量产生ATP时，一定伴随着 B.ATP与ADP相互转化处于动态平衡 氧气的消耗 C.该反应物质与能量变化都是可逆的 C.在生命活动旺盛的细胞中，线粒体和ATP: D.ATP释放的能量主要用于再合成ATP 的含量都较多 :4.细胞内有些化学反应是需要吸收能量的，有些 D.人体内ATP中特殊的化学键中的能量最终： 是释放能量的，这些过程一般与ATP的水解和 来自植物吸收的光能 合成相联系，下列说法正确的是 2.腺苷三磷酸二钠片或注射液主要用于心功能不 A.植物体内的呼吸作用是吸能反应 全、进行性肌萎缩、脑出血等后遗症的辅助治疗。： B.由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程是放能 其药理是腺苷三磷酸作为一种辅酶不仅能改善机： 反应 体代谢而且还参与体内脂肪、蛋白质、糖、核酸以： C.放能反应一般伴随着ATP的合成，释放的 及核苷酸的代谢。下列说法错误的是 (） 能量储存在ATP的三个特殊化学键中 A.腺苷三磷酸可通过参与载体蛋白的磷酸化： D.能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应 过程从而改善机体代谢 之间流通 B.进行性肌萎缩患者注射腺苷三磷酸溶液可明 显改善运动能力 温馨提示 请做课时分层检测（十六） 第3节 细胞呼吸的原理和应用 第1课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸 【学习目标】1.通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说出细胞呼吸的类型。2.描述线粒体适于进行有 氧呼吸的结构特点，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 一、细胞呼吸的方式 (2)呼吸产物的检测 1.细胞呼吸的实质 检测产物 试剂 现象 细胞内的有机物 并释放 的 澄清的石灰水 石灰水变 过程。 CO2 2.探究酵母菌细胞呼吸的方式 由蓝变绿再变 (1)酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌在 和 的条件下都能生 酒精 酸性条件下的 橙色变成 存，属于 菌。 溶液 78