5.2 细胞的能量“货币”ATP（提升讲义）（2知识3难点）生物人教版必修1

本讲义聚焦细胞的能量“货币”ATP，系统梳理其作为高能磷酸化合物的结构（中文名称、简式及各组分含义）、特点（结构不稳定、高能性）、功能（直接能源物质），以及与ADP的相互转化（过程、动态平衡）和利用（主动运输、吸能放能反应联系），通过课标锚定、核心导图搭建从结构到功能再到应用的完整知识支架。 该资料以生命观念中的物质与能量观为统领，核心导图助力知识体系构建，难点强化从ATP结构、转化、利用三大命题角度拆解，结合例题培养科学思维中的分析判断能力。课中辅助教师聚焦重难点教学，课后限时训练与必会知识清单帮助学生精准查漏补缺，提升知识应用与解题能力。

第5章 细胞的能量供应和利用 第2节 细胞的能量“货币”ATP 01 课程标准 以课标为纲，锚定学习核心方向 02 核心导图 梳理知识脉络，搭建系统知识体系 03 教材梳理 拆解教材知识点，夯实学习根基 知识一 ATP是一种高能磷酸化合物 知识二 ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用 04 难点强化 突破学习难点，强化解题能力 难点一 ATP的结构和功能（2大命题角度） 难点二 ATP与ADP的相互转化（1大命题角度） 难点三 ATP的利用（1大命题角度） 05 限时必刷 限时45min训练，精准查漏补缺 1.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 必会知识一 ATP是一种高能磷酸化合物 1.ATP的结构 (1)中文名称：①____________________。 (2)结构简写式：②______________，其中A代表③__________，P代表④__________，～代表⑤____________________。 2.ATP的特点 (1)结构不稳定：由于两个相邻的磷酸基团都⑥__________而相互排斥等原因，使得特殊的化学键不稳定，⑦__________磷酸基团有较高的转移势能，容易分离和重新结合。 (2)是⑧__________化合物：ATP的水解过程就是⑨__________的过程，1 mol ATP水解释放的能量高达30.54kJ。 3.ATP的功能 ATP是驱动细胞生命活动的⑩____________物质。 4.ATP的供能机理 ATP在⑪_______的作用下水解时，脱离下来的⑫__________磷酸基团挟⑬__________与其他分子结合，从而使后者发生变化。 [答案]①腺苷三磷酸 ②A—P～P～P ③腺苷 ④磷酸基团 ⑤一种特殊的化学键 ⑥带负电荷 ⑦末端 ⑧高能磷酸 ⑨释放能量 ⑩直接能源 ⑪酶 ⑫末端 ⑬能量 [例1]ATP、GTP、UTP和CTP都是生物体内的高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物中只有碱基不同。下列叙述错误的是(　　) A.ATP不是细胞内唯一直接能源物质 B.一分子ATP中含有3个特殊化学键 C.CTP中的“C”由胞嘧啶和核糖结合而成 D.UTP彻底水解后的产物中有尿嘧啶 【答案】B 【详解】细胞内的GTP、UTP、CTP也可以作为直接能源物质，参与不同的生理过程，A项正确。一分子ATP含1个腺苷(腺嘌呤+核糖)和3个磷酸基团，其中含2个特殊化学键，B项错误。CTP中的“C”代表胞苷，由胞嘧啶和核糖结合而成，C项正确。UTP彻底水解后会产生尿嘧啶、核糖和磷酸基团，D项正确。 [例2]下图是ATP的分子结构式，α~γ表示磷酸基团的位置。下列叙述错误的是(　　) A.ATP可以简写成A—P~P~P B.细胞核和细胞质中均有ATP的分布 C.ATP是腺苷三磷酸。A代表腺嘌呤 D.γ位磷酸基团脱离后形成ADP和Pi。该过程释放出能量 【答案】C 【详解】ATP可以简写成A—P~P~P，A项正确。ATP是细胞的直接能源物质，细胞核内的DNA复制、转录等过程需要消耗ATP，细胞质中的物质合成等生命活动也需要消耗ATP，因此细胞核和细胞质中都有ATP分布，B项正确。ATP是腺苷三磷酸，A代表腺苷，C项错误。ATP的γ位磷酸基团(远离腺苷的那个磷酸基团)容易脱落，会生成腺苷二磷酸(ADP)和磷酸(Pi)，同时释放大量能量，供细胞生命活动利用，D项正确。 [例3]如图是ATP的结构示意图，其中a、b、c表示化学键，①②③④表示化学基团或结构。下列叙述错误的是(　　) A.①是腺嘌呤，②是五碳糖 B.b、c为不稳定的特殊化学键，b更容易断裂和重新生成 C.末端的磷酸基团具有较高的转移势能，可与其他物质结合 D.某些酶的组成元素与ATP的相同，ATP可参与某些酶的合成 【答案】B 【详解】①是含氮碱基A，即腺嘌呤，②是核糖，属于五碳糖，A项正确。c更容易断裂和重新生成，B项错误。ATP分子中远离腺苷的特殊化学键(c)容易水解，释放大量能量，其末端磷酸基团具有较高的转移势能，可与其他物质结合，C项正确。某些酶(本质为RNA)的组成元素与ATP的相同，组成元素为C、H、O、N、P，ATP可参与某些酶的合成，D项正确。 必会知识二 ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用 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 Ⅰ.ATP的水解：在酶的作用下，ATP分子中末端磷酸基团与其他分子结合后再脱离下来，形成游离的①_____(磷酸)，同时释放能量用于各种生命活动。 Ⅱ.ATP的合成：在酶的作用下，ADP可以接受来自②_____________________的能量，同时与一个游离的③__________结合，重新形成ATP。 (2)ATP与ADP转化的特点 Ⅰ.ATP与ADP的这种相互转化是时刻不停地发生并且处于④__________之中的。 Ⅱ.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⑤___________________。 2.ATP的利用 (1)ATP的利用 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。例如：ATP水解释放的能量可以用于大脑思考、电鳐发电、物质的主要运输等。 (2)ATP为主动运输供能的机理 Ⅰ.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能⑥____________________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。 Ⅱ.在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的⑦________________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⑧_________。 Ⅲ.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” Ⅰ.吸能反应一般与⑨__________的反应相联系，由ATP水解提供能量。 Ⅱ.放能反应一般与⑩______________相联系，释放的能量储存在ATP中。 Ⅲ.能量通过⑪__________在吸能反应和放能反应之间流通。 [答案]①Pi ②光合作用或呼吸作用 ③Pi ④动态平衡 ⑤生物界的统一性 ⑥催化ATP水解 ⑦末端磷酸基团 ⑧磷酸化 ⑨ATP水解 ⑩ATP的合成 ⑪ATP分子 [例1]如图是细胞中ATP与ADP相互转化示意图。下列叙述正确的是(　　) A.ATP中所有的磷酸基团脱落后是RNA的基本组成单位之一 B.①过程发生在叶绿体，能量来自放能反应 C.②过程提供的能量可转化为光能，能量用于吸能反应 D.ATP与ADP相互转化使细胞储存了大量的ATP 【答案】C 【详解】ATP中所有的磷酸基团脱落后是腺苷，A项错误。①过程发生在叶绿体、线粒体或细胞质基质等，是一个吸能反应，能量来自放能反应或光能，B项错误。②过程提供的能量可转化为光能，该过程属于放能反应，释放的能量用于吸能反应，C项正确。细胞内含有的ATP极少，ATP与ADP相互转化保证了细胞正常生命活动的进行，D项错误。 难点知识一 ATP的结构和功能 1.ATP与ADP关系 【拓展延伸】生物体中与能量有关的物质 a.直接能源物质——ATP。 b.重要的能源物质——糖类。 c.良好的储能物质——脂肪。 d.植物特有的储能物质——淀粉。 e.动物特有的储能物质——糖原。 2.不同化合物中“A”的含义 化合物 结构简式 “A”含义 共同点 ATP 腺苷（由腺嘌呤和核糖组成） 所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤 DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸 RNA 腺嘌呤核糖核苷酸 核苷酸 腺嘌呤 命题角度1 理解ATP的结构特点 1.下图是与ATP相关的部分结构示意图。下列分析正确的是(　　) a b c d A.a表示ADP，与ATP相比少了一个磷酸基团 B.b表示腺嘌呤核苷，是ATP中“A”代表的含义 C.c表示腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位 D.d表示ATP，是驱动细胞生命活动的直接能源物质 【答案】D 【详解】a表示的是由核糖和腺嘌呤组成的腺苷，比ATP少了三个磷酸基团。b表示的是RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，而ATP中“A”的含义是腺苷。c是ATP失去一个磷酸基团后的产物——ADP，不是RNA的基本单位。d表示的是ATP，是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 命题角度2 辨不同化合物中“A”的含义 2.科学家发现星形胶质细胞ATP释放异常与抑郁症发生密切相关。下列有关ATP的叙述，正确的是(　　) A.图中的A代表腺苷，b、c为特殊的化学键 B.a是组成DNA的基本单位之一 C.ATP是生物体内的储能物质 D.ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质 【答案】D 【详解】题图中的A是腺嘌呤；a是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一。ATP是生物体内的直接能源物质，ATP中的“A”表示的是腺苷，RNA中的碱基“A”表示的是腺嘌呤。 难点知识二 ATP与ADP的相互转化 1.ATP与ADP相互转化的原因 2.ATP和ADP相互转化的比较 比较项目 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 反应类型 合成反应 水解反应 反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位 3.有关ATP的5个注意事项 (1)ATP与ADP相互转化不可逆：ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。 (2)ATP水解时，其末端的磷酸基团（OP）脱离下来，挟能量与其他分子结合而使其他分子发生磷酸化，这个与其他分子结合的磷酸基团再脱离下来，就成为游离的磷酸分子（Pi）。 (3)ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量：ATP是一种高能磷酸化合物，1 mol ATP水解时能够释放出高达30.54 kJ的能量。由于ADP、Pi等可重复利用，只要提供能量，生物体就可不断合成ATP，满足生物体的需要。 (4)不能认为细胞中含有大量的ATP。事实上，细胞中ATP含量很少，但是ATP与ADP转化非常迅速。无论是饱食还是饥饿状态，ATP与ADP的含量都保持动态平衡。 (5)不能认为ATP转化为ADP不消耗水。ATP转化为ADP又称为“ATP的水解反应”，这一过程需ATP水解酶的催化，同时也需要消耗水。 【知识拓展】(1)ATP并非细胞生命活动唯一的直接供能物质，而是绝大多数生命活动的直接能源物质，除此之外，还存在其他的直接供能物质，如存在于各种生物体细胞内的UTP、GTP、CTP等。。 命题角度 理解ATP与ADP的相互转化 3.ATP是细胞内的直接能源物质，可通过多种途径产生，如下图所示。下列说法正确的是(　　) A.O2由红细胞进入肝细胞，使ATP含量迅速下降 B.a过程所有活细胞都能进行 C.绿色植物细胞都能进行b过程 D.①②在物质和能量上都可称为可逆反应 【答案】B 【详解】O2由红细胞进入肝细胞属于自由扩散，不需要转运蛋白和能量，因此ATP含量基本不变。a过程为呼吸作用，b过程为光合作用，所有活细胞都能进行呼吸作用，绿色植物含叶绿体的细胞才能进行光合作用。①②分别为ATP的合成和水解过程，其中物质是可逆的，能量是不可逆的。 难点知识三 ATP的利用 1.ATP利用的实例 2.ATP为主动运输提供能量的过程 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，其酶活性就被激活了。 在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。 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.分子的磷酸化及意义 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。 类型 蛋白质的磷酸化 蛋白质的去磷酸化 概念 在蛋白激酶催化下，将ATP末端的磷酸基团转移并结合到蛋白质特定位点的氨基酸残基上或者在信号作用下结合GTP的过程 在蛋白磷酸酶的催化下，磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落的过程 图示过程 意义 磷酸化和去磷酸化是一种分子开关形式。一些蛋白质平时处于失活状态，必须被蛋白激酶磷酸化之后才可以发挥作用；而有些正好相反，这些蛋白质磷酸化时是失活的，必须经过蛋白磷酸酶去磷酸化才可以激活 4.ATP是细胞内流通的能量“货币” (1)化学反应中的能量变化与ATP的关系 ①吸能反应：一般与ATP的水解相联系。 ②放能反应：一般与ATP的合成相联系。 (2)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。 5.总结细胞内产生与消耗ATP的生理过程 转化场所 常见的生理过程 细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐 细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段； 消耗ATP：一些需能反应 叶绿体 产生ATP：光反应； 消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录和蛋白质合成等 线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段； 消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等 核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成 细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等 命题角度 ATP的利用 4.萤火虫是鞘翅目萤科昆虫的通称，其腹部末端下方有发光器，能发黄绿色光，由于大部分的能量都转化为光能，只有少部分转化为热能，所以称之为冷光。发光器的发光机理如图所示，下列说法错误的是(　　) A．荧光素转化为荧光素酰腺苷酸是一个放能反应 B．ATP是细胞中的能量货币，含量很少但更新速度很快 C．可以利用萤火虫发光的原理检测密闭容器内O2的有无 D．图中ATP蕴含的能量来自萤火虫细胞呼吸释放的化学能 【答案】A 【详解】A、荧光素转化为荧光素酰腺苷酸的过程需要消耗ATP水解释放的能量，属于吸能反应，并非放能反应，A错误； B、ATP是细胞中的“能量货币”，细胞内ATP含量很少，但ATP与ADP的相互转化速率极快，可源源不断为生命活动供能，B正确； C、由图可知萤火虫发光过程需要O₂参与，若密闭容器无O₂则无法产生荧光，因此可利用该原理检测O₂的有无，C正确； D、萤火虫为异养生物，不能进行光合作用合成有机物，其细胞内ATP的能量全部来自细胞呼吸分解有机物释放的化学能，D正确。 5.某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．蛋白质磷酸化过程消耗能量，属于吸能反应，由ATP水解提供能量 B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失会影响细胞信号传递 C．作为能量“通货”的ATP通过与ADP的快速转化维持能量供应 D．蛋白质磷酸化和去磷酸化过程为一组可逆反应 【答案】D 【详解】A、蛋白质磷酸化过程需要ATP水解释放的能量来驱动，属于吸能反应，吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，A正确； B、这些蛋白质依靠特定位点的磷酸化参与信号传递，若该位点的氨基酸缺失，蛋白质无法正常磷酸化，会影响细胞信号传递，B正确； C、ATP作为细胞的能量“通货”，在细胞内含量较低，通过与ADP的快速转化持续为细胞生命活动提供能量，C正确； D、可逆反应要求反应条件、酶等均相同，蛋白质磷酸化由蛋白激酶催化，消耗ATP生成ADP；去磷酸化由蛋白磷酸酶催化，生成Pi，二者的催化酶、反应过程均不同，不属于可逆反应，D错误。 [要点回眸] [答题必备] 1．ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 2．(必修1 P87)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。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。 3．由ATP直接供能的生命活动，如大脑思考、生物发电、主动运输、物质合成、肌肉收缩等。 4．(必修1 P88)ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与特定的化学反应。 5．(必修1 P89)许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。 一、单选题 1.“蓝眼泪”是平潭岛的一大奇观，是夜光藻等微生物受到刺激时发出的蓝色荧光，这一过程与ATP密切相关。下列有关叙述正确的是(　　) A.夜光藻体内ATP的合成属于吸能反应 B.ATP的水解和合成反应是可逆反应 C.夜光藻体内细胞储存有大量ATP D.ATP分子中的2个特殊化学键不易断裂水解 【答案】A 【详解】ATP的合成需要消耗能量，属于吸能反应，A项正确。ATP的水解和合成反应所需的酶、能量来源等不同，不是可逆反应，B项错误。细胞内的ATP含量极少，且与ADP快速转化，不会大量储存，C项错误。ATP分子中远离腺苷的2个特殊化学键容易水解断裂，而靠近腺苷的特殊化学键相对稳定，D项错误。 2.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.蛋白质去磷酸化后空间结构可能发生了改变 B.低温和高温都会使蛋白激酶和蛋白磷酸酶活性降低 C.细胞产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程 D.蛋白质磷酸化过程是一个放能反应，与ATP的水解相联系 【答案】D 【详解】蛋白激酶催化蛋白质磷酸化，使蛋白质的空间结构发生改变;而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落，形成去磷酸化的蛋白质，从而使蛋白质空间结构恢复，因此蛋白质磷酸化和蛋白质去磷酸化，蛋白质的空间结构都可能发生了改变，A项正确。温度会影响酶活性，在最适温度时酶的活性最高，因此低温和高温都会使蛋白激酶和蛋白磷酸酶活性降低，B项正确。通过图示可知，细胞产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程，形成有活性的蛋白质，C项正确。通过图示可知，蛋白质磷酸化过程需要消耗ATP，是一个吸能反应，与ATP的水解相联系，D项错误。 3.下图是ATP的结构示意图，①②表示结构成分，③④⑤表示化学键，下列有关人体中ATP的叙述，错误的是(　　) A.图中③④⑤断裂后释放的能量相等 B.④和⑤断裂后的产物可以作为RNA合成的原料 C.产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体 D.①能参与DNA和RNA的组成 【答案】A 【详解】③是普通磷酸酯键，④和⑤是特殊的化学键，③断裂释放的能量少于④和⑤，A项错误。④和⑤断裂后的产物是腺嘌呤核糖核苷酸，可以作为RNA合成的原料，B项正确。人体细胞呼吸可以产生ATP，场所有细胞质基质和线粒体，C项正确。①是腺嘌呤，参与DNA和RNA的组成，D项正确。 4.ATP是生命活动的直接能源物质。下列叙述正确的是(　　) A.同一细胞内合成的ATP，其用途可能不同 B.ATP与ADP的相互转化，表明能量可以循环利用 C.ATP末端的磷酸基团转移势能较低，导致远离A的化学键易断裂 D.ATP水解释放的Pi使载体蛋白磷酸化，但未伴随能量的转移 【答案】A 【详解】植物叶肉细胞在白天能通过呼吸作用和光合作用产生ATP，这两个过程产生的ATP用于不同的耗能生命活动，A项正确。ATP和ADP相互转化过程中能量的来源不同，能量不能循环使用，B项错误。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而互相排斥等原因，ATP末端磷酸基团转移势能较高，导致远离A的化学键易断裂，C项错误。ATP水解释放的磷酸基团可使细胞膜上的载体蛋白磷酸化，同时伴随能量的转移，D项错误。 5.在第十五届全国运动会上，贵州代表团顽强拼搏、奋勇争先，以6金3银11铜的优异战绩，创下了历史最好成绩，实现了突破。人体运动时肌细胞工作的直接能源物质是ATP，下列相关描述正确的是(　　) A.运动员在运动前做准备活动，是为了积累大量ATP为运动过程供能 B.ATP水解释放的能量用于肌肉收缩等生命活动，以满足运动时的能量需求 C.ATP水解产生ADP和磷酸的过程，一般是与放能反应相联系 D.剧烈运动时，肌细胞中ATP水解速率远大于合成速率，使ATP含量显著下降 【答案】B 【详解】ATP在细胞内含量少，不能大量积累，A项错误。ATP水解时，特殊化学键断裂会释放出能量，用于肌肉收缩等耗能的生命活动，通常与吸能反应相联系，B项正确，C项错误。为满足剧烈运动时的能量需求，肌细胞中ATP水解供能速率加快，但合成速率也加快，ATP含量处于动态平衡之中，不会显著下降，D项错误。 6.细胞内有多种高能磷酸化合物，如NTP和dNTP。ATP是NTP家族中的一员，dATP是dNTP家族中的一员。每个NTP分子失去两个磷酸基团后的产物是核糖核苷酸，而每个dNTP分子失去两个磷酸基团后的产物是脱氧核糖核苷酸。下列相关叙述错误的是(　　) A.NTP和dNTP都能作为直接能源物质 B.dNTP彻底水解的产物中可能含尿嘧啶 C.ATP失去离腺苷最远的磷酸基团可得到ADP D.每个NTP分子中都含有3个磷酸基团 【答案】B 【详解】ATP是细胞中的直接能源物质，分析题意可知，NTP和dNTP属于高能磷酸化合物，其中ATP是NTP家族中的一员，据此推测，NTP和dNTP都能作为直接能源物质，A项正确。每个dNTP分子失去两个磷酸基团后的产物是脱氧核糖核苷酸，是组成DNA的基本单位，故dNTP彻底水解的产物中不含尿嘧啶，B项错误。ATP失去离腺苷最远的磷酸基团可得到ADP和Pi，同时释放能量，C项正确。ATP分子的结构式可以简写成A—P~P~P，据此推测，每个NTP分子中都含有3个磷酸基团，D项正确。 7.ATP是细胞的能量“货币”，下列关于ATP的叙述，正确的是(　　) A.ATP的合成所需的能量由磷酸基团提供 B.细胞内的放能反应与ATP的合成相联系 C.ATP脱去2个磷酸基团就是DNA的基本组成单位之一 D.细胞中储存着大量的ATP以满足细胞生命活动的需要 【答案】B 【详解】ATP合成需要能量输入，磷酸基团是ATP的组成部分，不能提供能量，A项错误。细胞内放能反应(如呼吸作用)释放的能量可用于ATP合成，二者直接关联，B项正确。ATP脱去2个磷酸基团后形成腺苷一磷酸，为RNA的基本组成单位之一(腺嘌呤核糖核苷酸);DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，二者五碳糖不同，C项错误。细胞中ATP含量少，通过ATP与ADP快速转化满足能量需求，而非大量储存，D项错误。 8.如图为植物细胞中ATP与ADP相互转化示意图。下列叙述正确的是(　　) A.①过程可能伴随水的光解 B.①过程能量仅来自化学能 C.②过程与许多放能反应相联系 D.①②过程所需的反应条件相同 【答案】A 【详解】①过程合成ATP，可能伴随水的光解，即光反应阶段产生ATP，A项正确。①过程能量可来自光合作用、呼吸作用、化能合成作用等，即可来自光能或化学能，B项错误。②过程水解ATP，与许多吸能反应相联系，C项错误。①②过程所需的反应条件不同，如能量的形式、酶的种类等，D项错误。 二、多选题 9.当细胞膜内侧的Ca2+与其在细胞膜上的载体蛋白(钙泵)结合时，该载体蛋白可以催化ATP分子末端的磷酸基团转移到载体蛋白上，使载体蛋白磷酸化，将Ca2+释放到膜外。下列叙述正确的是(　　) A.磷酸化后的载体蛋白空间结构发生改变 B.钙泵体现了蛋白质具有运输和催化功能 C.参与Ca2+运输的载体蛋白可以重复使用多次 D.加入蛋白质变性剂会提高细胞对Ca2+运输的速率 【答案】ABC 【详解】加入蛋白质变性剂会使钙泵变性失活，降低细胞对Ca2+的运输速率，D项错误。 10.图示为肌肉收缩过程中某种蛋白质获能前后的变化，下列叙述正确的是(　　) A.ATP水解脱下来的磷酸基团挟能量与蛋白质结合 B.图中蛋白质的磷酸化过程需要ATP合酶催化 C.图中肌肉收缩做功的过程发生了蛋白质构象的改变 D.肌细胞中合成ATP所需的能量来自化学能和热能 【答案】AC 【详解】ATP末端的磷酸基团不稳定，水解脱离下来的磷酸基团挟能量与蛋白质结合，从而使后者发生变化，A项正确。图中蛋白质的磷酸化过程中伴随着ATP水解生成ADP和磷酸，所以需要ATP水解酶催化，B项错误。图中蛋白质磷酸化之后构象发生改变，做功过程发生了蛋白质构象的恢复，C项正确。肌细胞中合成ATP所需能量主要靠呼吸作用，利用的是有机物中的化学能，热能是有机物氧化分解散失的能量，无法储存在ATP中，D项错误。 11.磷酸肌酸是主要存在于肌细胞中的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。下列相关说法正确的是(　　) A.磷酸肌酸转移磷酸基团是放能反应 B.ATP合成不一定需要游离的磷酸 C.肌肉细胞中磷酸肌酸和ATP含量都比较高，都能为肌肉运动直接供能 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 【答案】ABD 【详解】磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下，将自身的磷酸基团转移至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，且ATP合成不一定需要游离的磷酸，A、B两项正确。ATP能为肌肉运动直接供能，而磷酸肌酸不能，细胞中ATP含量低，C项错误。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，D项正确。 三、解答题 12.为保证市民的食品安全，执法人员使用ATP荧光检测系统对餐饮行业中餐具等用品的微生物含量进行检测。其设计灵感来源于萤火虫尾部发光器发光的原理。请据图回答下列问题。 注:ATP可脱去一个PPi形成AMP，并释放能量。 a 注:ATP荧光检测系统由ATP荧光检测仪和检测试剂组成。 b (1)图a为萤火虫尾部发光器发光的原理，荧光素酶的作用机理是　。 (2)图b中的荧光检测仪可检测上述反应中荧光强度，从而推测微生物含量。该仪器可用作检测微生物含量的前提包括　　　　　(填序号)。 ①荧光强度与ATP供应呈正相关；②所有生物活细胞中都含有ATP；③不同细胞中ATP浓度差异不大；④试剂与样品混合后发荧光属于放能反应；⑤细胞中储备的ATP非常多 综合上述材料及图a分析，为保证该反应顺利进行，检测试剂中除了荧光素酶外，至少应有　　　　　　　　 　　　　　　　(答出两点)。 (3)ATP的结构简式为　　　　　。ATP水解释放的磷酸基团可使蛋白质分子磷酸化，从而使其　　　　　发生变化，活性改变，从而参与特定化学反应。 【答案】(1)降低化学反应的活化能 (2)①②③ 荧光素和氧气 (3)A—P~P~P 空间结构 【解析】(1)由图a可知，萤火虫能够发光是由于萤火虫腹部细胞内的荧光素酶催化荧光素反应形成荧光素酰腺苷酸，酶的作用机理是降低化学反应的活化能。 (2)荧光强度与ATP供应呈正相关，所以ATP越多，荧光强度越大，①正确；所有生物活细胞中都含有ATP，不同细胞中ATP浓度差异不大，这是以荧光强度来检测微生物含量的前提，②③正确；根据图a可知，该过程需要ATP水解供能，属于吸能反应，④错误；细胞内的ATP含量较少，⑤错误。综上分析，该仪器可用作检测微生物含量的前提包括①②③。据图a分析，为保证该反应顺利进行，检测试剂中除了荧光素酶外，至少应有荧光素、氧气。 (3)ATP的结构简式为A—P~P~P;ATP水解释放的磷酸基团与蛋白质结合，可使蛋白质分子磷酸化，蛋白质分子磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，从而参与特定化学反应。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5章 细胞的能量供应和利用 第2节 细胞的能量“货币”ATP 01 课程标准 以课标为纲，锚定学习核心方向 02 核心导图 梳理知识脉络，搭建系统知识体系 03 教材梳理 拆解教材知识点，夯实学习根基 知识一 ATP是一种高能磷酸化合物 知识二 ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用 04 难点强化 突破学习难点，强化解题能力 难点一 ATP的结构和功能（2大命题角度） 难点二 ATP与ADP的相互转化（1大命题角度） 难点三 ATP的利用（1大命题角度） 05 限时必刷 限时45min训练，精准查漏补缺 1.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 必会知识一 ATP是一种高能磷酸化合物 1.ATP的结构 (1)中文名称：①____________________。 (2)结构简写式：②______________，其中A代表③__________，P代表④__________，～代表⑤____________________。 2.ATP的特点 (1)结构不稳定：由于两个相邻的磷酸基团都⑥__________而相互排斥等原因，使得特殊的化学键不稳定，⑦__________磷酸基团有较高的转移势能，容易分离和重新结合。 (2)是⑧__________化合物：ATP的水解过程就是⑨__________的过程，1 mol ATP水解释放的能量高达30.54kJ。 3.ATP的功能 ATP是驱动细胞生命活动的⑩____________物质。 4.ATP的供能机理 ATP在⑪_______的作用下水解时，脱离下来的⑫__________磷酸基团挟⑬__________与其他分子结合，从而使后者发生变化。 [例1]ATP、GTP、UTP和CTP都是生物体内的高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物中只有碱基不同。下列叙述错误的是(　　) A.ATP不是细胞内唯一直接能源物质 B.一分子ATP中含有3个特殊化学键 C.CTP中的“C”由胞嘧啶和核糖结合而成 D.UTP彻底水解后的产物中有尿嘧啶 [例2]下图是ATP的分子结构式，α~γ表示磷酸基团的位置。下列叙述错误的是(　　) A.ATP可以简写成A—P~P~P B.细胞核和细胞质中均有ATP的分布 C.ATP是腺苷三磷酸。A代表腺嘌呤 D.γ位磷酸基团脱离后形成ADP和Pi。该过程释放出能量 [例3]如图是ATP的结构示意图，其中a、b、c表示化学键，①②③④表示化学基团或结构。下列叙述错误的是(　　) A.①是腺嘌呤，②是五碳糖 B.b、c为不稳定的特殊化学键，b更容易断裂和重新生成 C.末端的磷酸基团具有较高的转移势能，可与其他物质结合 D.某些酶的组成元素与ATP的相同，ATP可参与某些酶的合成 必会知识二 ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用 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 Ⅰ.ATP的水解：在酶的作用下，ATP分子中末端磷酸基团与其他分子结合后再脱离下来，形成游离的①_____(磷酸)，同时释放能量用于各种生命活动。 Ⅱ.ATP的合成：在酶的作用下，ADP可以接受来自②_____________________的能量，同时与一个游离的③__________结合，重新形成ATP。 (2)ATP与ADP转化的特点 Ⅰ.ATP与ADP的这种相互转化是时刻不停地发生并且处于④__________之中的。 Ⅱ.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⑤___________________。 2.ATP的利用 (1)ATP的利用 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。例如：ATP水解释放的能量可以用于大脑思考、电鳐发电、物质的主要运输等。 (2)ATP为主动运输供能的机理 Ⅰ.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能⑥____________________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。 Ⅱ.在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的⑦________________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⑧_________。 Ⅲ.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” Ⅰ.吸能反应一般与⑨__________的反应相联系，由ATP水解提供能量。 Ⅱ.放能反应一般与⑩______________相联系，释放的能量储存在ATP中。 Ⅲ.能量通过⑪__________在吸能反应和放能反应之间流通。 [例1]如图是细胞中ATP与ADP相互转化示意图。下列叙述正确的是(　　) A.ATP中所有的磷酸基团脱落后是RNA的基本组成单位之一 B.①过程发生在叶绿体，能量来自放能反应 C.②过程提供的能量可转化为光能，能量用于吸能反应 D.ATP与ADP相互转化使细胞储存了大量的ATP 难点知识一 ATP的结构和功能 1.ATP与ADP关系 【拓展延伸】生物体中与能量有关的物质 a.直接能源物质——ATP。 b.重要的能源物质——糖类。 c.良好的储能物质——脂肪。 d.植物特有的储能物质——淀粉。 e.动物特有的储能物质——糖原。 2.不同化合物中“A”的含义 化合物 结构简式 “A”含义 共同点 ATP 腺苷（由腺嘌呤和核糖组成） 所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤 DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸 RNA 腺嘌呤核糖核苷酸 核苷酸 腺嘌呤 命题角度1 理解ATP的结构特点 1.下图是与ATP相关的部分结构示意图。下列分析正确的是(　　) a b c d A.a表示ADP，与ATP相比少了一个磷酸基团 B.b表示腺嘌呤核苷，是ATP中“A”代表的含义 C.c表示腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位 D.d表示ATP，是驱动细胞生命活动的直接能源物质 命题角度2 辨不同化合物中“A”的含义 2.科学家发现星形胶质细胞ATP释放异常与抑郁症发生密切相关。下列有关ATP的叙述，正确的是(　　) A.图中的A代表腺苷，b、c为特殊的化学键 B.a是组成DNA的基本单位之一 C.ATP是生物体内的储能物质 D.ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质 难点知识二 ATP与ADP的相互转化 1.ATP与ADP相互转化的原因 2.ATP和ADP相互转化的比较 比较项目 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 反应类型 合成反应 水解反应 反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位 3.有关ATP的5个注意事项 (1)ATP与ADP相互转化不可逆：ATP与ADP的相互转化，从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量方面来看是不可逆的。 (2)ATP水解时，其末端的磷酸基团（OP）脱离下来，挟能量与其他分子结合而使其他分子发生磷酸化，这个与其他分子结合的磷酸基团再脱离下来，就成为游离的磷酸分子（Pi）。 (3)ATP是与能量有关的一种物质，不可等同于能量：ATP是一种高能磷酸化合物，1 mol ATP水解时能够释放出高达30.54 kJ的能量。由于ADP、Pi等可重复利用，只要提供能量，生物体就可不断合成ATP，满足生物体的需要。 (4)不能认为细胞中含有大量的ATP。事实上，细胞中ATP含量很少，但是ATP与ADP转化非常迅速。无论是饱食还是饥饿状态，ATP与ADP的含量都保持动态平衡。 (5)不能认为ATP转化为ADP不消耗水。ATP转化为ADP又称为“ATP的水解反应”，这一过程需ATP水解酶的催化，同时也需要消耗水。 【知识拓展】(1)ATP并非细胞生命活动唯一的直接供能物质，而是绝大多数生命活动的直接能源物质，除此之外，还存在其他的直接供能物质，如存在于各种生物体细胞内的UTP、GTP、CTP等。。 命题角度 理解ATP与ADP的相互转化 3.ATP是细胞内的直接能源物质，可通过多种途径产生，如下图所示。下列说法正确的是(　　) A.O2由红细胞进入肝细胞，使ATP含量迅速下降 B.a过程所有活细胞都能进行 C.绿色植物细胞都能进行b过程 D.①②在物质和能量上都可称为可逆反应 难点知识三 ATP的利用 1.ATP利用的实例 2.ATP为主动运输提供能量的过程 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，其酶活性就被激活了。 在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。 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.分子的磷酸化及意义 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。 类型 蛋白质的磷酸化 蛋白质的去磷酸化 概念 在蛋白激酶催化下，将ATP末端的磷酸基团转移并结合到蛋白质特定位点的氨基酸残基上或者在信号作用下结合GTP的过程 在蛋白磷酸酶的催化下，磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落的过程 图示过程 意义 磷酸化和去磷酸化是一种分子开关形式。一些蛋白质平时处于失活状态，必须被蛋白激酶磷酸化之后才可以发挥作用；而有些正好相反，这些蛋白质磷酸化时是失活的，必须经过蛋白磷酸酶去磷酸化才可以激活 4.ATP是细胞内流通的能量“货币” (1)化学反应中的能量变化与ATP的关系 ①吸能反应：一般与ATP的水解相联系。 ②放能反应：一般与ATP的合成相联系。 (2)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。 5.总结细胞内产生与消耗ATP的生理过程 转化场所 常见的生理过程 细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐 细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段； 消耗ATP：一些需能反应 叶绿体 产生ATP：光反应； 消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录和蛋白质合成等 线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段； 消耗ATP：自身DNA复制、转录，蛋白质合成等 核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成 细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等 命题角度 ATP的利用 4.萤火虫是鞘翅目萤科昆虫的通称，其腹部末端下方有发光器，能发黄绿色光，由于大部分的能量都转化为光能，只有少部分转化为热能，所以称之为冷光。发光器的发光机理如图所示，下列说法错误的是(　　) A．荧光素转化为荧光素酰腺苷酸是一个放能反应 B．ATP是细胞中的能量货币，含量很少但更新速度很快 C．可以利用萤火虫发光的原理检测密闭容器内O2的有无 D．图中ATP蕴含的能量来自萤火虫细胞呼吸释放的化学能 5.某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．蛋白质磷酸化过程消耗能量，属于吸能反应，由ATP水解提供能量 B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失会影响细胞信号传递 C．作为能量“通货”的ATP通过与ADP的快速转化维持能量供应 D．蛋白质磷酸化和去磷酸化过程为一组可逆反应 [要点回眸] [答题必备] 1．ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 2．(必修1 P87)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。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。 3．由ATP直接供能的生命活动，如大脑思考、生物发电、主动运输、物质合成、肌肉收缩等。 4．(必修1 P88)ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与特定的化学反应。 5．(必修1 P89)许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。 一、单选题 1.“蓝眼泪”是平潭岛的一大奇观，是夜光藻等微生物受到刺激时发出的蓝色荧光，这一过程与ATP密切相关。下列有关叙述正确的是(　　) A.夜光藻体内ATP的合成属于吸能反应 B.ATP的水解和合成反应是可逆反应 C.夜光藻体内细胞储存有大量ATP D.ATP分子中的2个特殊化学键不易断裂水解 2.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.蛋白质去磷酸化后空间结构可能发生了改变 B.低温和高温都会使蛋白激酶和蛋白磷酸酶活性降低 C.细胞产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程 D.蛋白质磷酸化过程是一个放能反应，与ATP的水解相联系 3.下图是ATP的结构示意图，①②表示结构成分，③④⑤表示化学键，下列有关人体中ATP的叙述，错误的是(　　) A.图中③④⑤断裂后释放的能量相等 B.④和⑤断裂后的产物可以作为RNA合成的原料 C.产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体 D.①能参与DNA和RNA的组成 4.ATP是生命活动的直接能源物质。下列叙述正确的是(　　) A.同一细胞内合成的ATP，其用途可能不同 B.ATP与ADP的相互转化，表明能量可以循环利用 C.ATP末端的磷酸基团转移势能较低，导致远离A的化学键易断裂 D.ATP水解释放的Pi使载体蛋白磷酸化，但未伴随能量的转移 5.在第十五届全国运动会上，贵州代表团顽强拼搏、奋勇争先，以6金3银11铜的优异战绩，创下了历史最好成绩，实现了突破。人体运动时肌细胞工作的直接能源物质是ATP，下列相关描述正确的是(　　) A.运动员在运动前做准备活动，是为了积累大量ATP为运动过程供能 B.ATP水解释放的能量用于肌肉收缩等生命活动，以满足运动时的能量需求 C.ATP水解产生ADP和磷酸的过程，一般是与放能反应相联系 D.剧烈运动时，肌细胞中ATP水解速率远大于合成速率，使ATP含量显著下降 6.细胞内有多种高能磷酸化合物，如NTP和dNTP。ATP是NTP家族中的一员，dATP是dNTP家族中的一员。每个NTP分子失去两个磷酸基团后的产物是核糖核苷酸，而每个dNTP分子失去两个磷酸基团后的产物是脱氧核糖核苷酸。下列相关叙述错误的是(　　) A.NTP和dNTP都能作为直接能源物质 B.dNTP彻底水解的产物中可能含尿嘧啶 C.ATP失去离腺苷最远的磷酸基团可得到ADP D.每个NTP分子中都含有3个磷酸基团 7.ATP是细胞的能量“货币”，下列关于ATP的叙述，正确的是(　　) A.ATP的合成所需的能量由磷酸基团提供 B.细胞内的放能反应与ATP的合成相联系 C.ATP脱去2个磷酸基团就是DNA的基本组成单位之一 D.细胞中储存着大量的ATP以满足细胞生命活动的需要 8.如图为植物细胞中ATP与ADP相互转化示意图。下列叙述正确的是(　　) A.①过程可能伴随水的光解 B.①过程能量仅来自化学能 C.②过程与许多放能反应相联系 D.①②过程所需的反应条件相同 二、多选题 9.当细胞膜内侧的Ca2+与其在细胞膜上的载体蛋白(钙泵)结合时，该载体蛋白可以催化ATP分子末端的磷酸基团转移到载体蛋白上，使载体蛋白磷酸化，将Ca2+释放到膜外。下列叙述正确的是(　　) A.磷酸化后的载体蛋白空间结构发生改变 B.钙泵体现了蛋白质具有运输和催化功能 C.参与Ca2+运输的载体蛋白可以重复使用多次 D.加入蛋白质变性剂会提高细胞对Ca2+运输的速率 10.图示为肌肉收缩过程中某种蛋白质获能前后的变化，下列叙述正确的是(　　) A.ATP水解脱下来的磷酸基团挟能量与蛋白质结合 B.图中蛋白质的磷酸化过程需要ATP合酶催化 C.图中肌肉收缩做功的过程发生了蛋白质构象的改变 D.肌细胞中合成ATP所需的能量来自化学能和热能 11.磷酸肌酸是主要存在于肌细胞中的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。下列相关说法正确的是(　　) A.磷酸肌酸转移磷酸基团是放能反应 B.ATP合成不一定需要游离的磷酸 C.肌肉细胞中磷酸肌酸和ATP含量都比较高，都能为肌肉运动直接供能 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 三、解答题 12.为保证市民的食品安全，执法人员使用ATP荧光检测系统对餐饮行业中餐具等用品的微生物含量进行检测。其设计灵感来源于萤火虫尾部发光器发光的原理。请据图回答下列问题。 注:ATP可脱去一个PPi形成AMP，并释放能量。 a 注:ATP荧光检测系统由ATP荧光检测仪和检测试剂组成。 b (1)图a为萤火虫尾部发光器发光的原理，荧光素酶的作用机理是　。 (2)图b中的荧光检测仪可检测上述反应中荧光强度，从而推测微生物含量。该仪器可用作检测微生物含量的前提包括　　　　　(填序号)。 ①荧光强度与ATP供应呈正相关；②所有生物活细胞中都含有ATP；③不同细胞中ATP浓度差异不大；④试剂与样品混合后发荧光属于放能反应；⑤细胞中储备的ATP非常多 综合上述材料及图a分析，为保证该反应顺利进行，检测试剂中除了荧光素酶外，至少应有　　　　　　　　 　　　　　　　(答出两点)。 (3)ATP的结构简式为　　　　　。ATP水解释放的磷酸基团可使蛋白质分子磷酸化，从而使其　　　　　发生变化，活性改变，从而参与特定化学反应。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $