第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP-【新课程能力培养】2026-2027学年高中生物必修1 分子与细胞学习手册（人教版）

第5章细胞的能量供应和利用。 应时间的关系。以下关于此图的解读，正确A. 在碱性溶液中，胰液才能使脂肪块变小 的是（) B.胰脂肪酶在碱性条件下才具有催化作用 ↑反应物的量 ! C.不同的pH条件下，胰脂肪酶的酶活性 C 一定不同 D. 本实验说明胰脂肪酶的催化具有高效性 反应时间 和专一性 A.若a、b、c表示温度，则一定是a>b>c 答案：ACD B.若a、b、c表示酶的浓度，则a>b>c 解析：根据表中数据分析，实验③中胰液在 C.若a、b、c表示pH,则c>b>a 没有碱溶液的条件下也能够将脂肪块分解变 D.若a、b、c表示温度，则不可能是c>b 小，因此并非在碱溶液中胰液才能使脂肪块 >a 变小，A错误；根据实验④~⑥的结果可 例4（不定项）胰液中的有机物包含多种 知，胰脂肪酶在碱性条件下才具有催化作 消化酶，可作用于糖、脂肪和蛋白质三种食 用，使脂肪块变小，B正确；在最适pH的 物成分，为探究胰液的消化作用，某科研小 两边的不同H条件下，胰脂肪酶的酶活性 组用兔子进行了如表所示的相关实验，表中 可能相同，C错误；本实验没有与无机催化 “+”表示有，“-”表示无，其他条件适 剂对比，不能得出胰脂肪酶的催化具有高效 宜。下列说法错误的是( 性，本实验没有设置用同一种酶去催化不同 组 胰脂肪 碱 酸 的底物，不能得出胰脂肪酶的催化具有专一 脂肪块胰液 实验现象 别 酶液 溶液溶液 性，D错误。 ① 脂肪块变小 ② + 脂肪块不变 ③ 脂肪块变小 (④ 脂肪块变小 ⑤ 脂肪块不变 ⑥ 脂肪块不变 第2节 细胞的能量“货币”ATP 核心素养 1.建立起ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质的观点。（生命观念） 2.分析ATP的分子结构，了解ATP的结构特点。（科学思维) 3.结合教材图示，举例说明ATP的利用。（生命观念） 学 65 高中生物学必修1 （人教版) 5. ATP、腺嘌呤核糖核苷酸、腺苷、腺嘌 I知识点一ATP是一种高能磷酸化合物！ 呤的区别 P-P 知识梳理 A 1.中文名称： 腺嘌呤 核糖 2.结构简式：A一P~P~P,其中A代表 腺苷 ,P代表 ~代表 腺嘌呤核糖核苷酸 3.特点 ATP (1)ATP不稳定是由于ATP中两个相邻的 6. 辨析下列物质结构中“A”的含义 磷酸基团都 等 ①ATP:OP~P~P ②DNA: A G C T 原因，使得特殊的化学键不稳定，末 T CGA 端磷酸基团有较高的 ③RNA:UGAC ® ④核苷酸： O☒ (2)ATP的水解过程就是 的过 ①中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成； 程，1 mol ATP水解释放的能量高达 ②中的A为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，由一 30.54kJ,所以说ATP是一种 分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸 组成；③中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，由 4.功能：ATP是驱动细胞生命活动的 一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组 物质。 成；④中的A为腺嘌呤。 5.ATP的供能机制：ATP在酶的作用下水 例1下列有关ATP的说法，正确的是（) 解时，脱离下来的 A.ATP是细胞中的主要的能源物质，人、 挟能量与其他分子结合，从而使后者发 真菌以及大多数细菌中ATP的能量来源 生变化。 是呼吸作用 要点精析 B. 人成熟红细胞无线粒体，所以不能合成 ATP 1.元素组成为C、H、O、N、P的化合物 C.ATP中的A指的是腺嘌呤 有ATP、核酸、磷脂分子等。 D.细胞内的吸能反应一般与ATP的水解相 2.ATP分子中有两个特殊化学键，三个磷 联系 酸基团。 答案：D 3.ATP的分子结构不稳定，远离A的特殊 解析：ATP是细胞的直接能源物质，而主要 化学键在有关酶的作用下容易断裂并伴 能源物质是糖类，人、真菌和大多数细菌通 随着能量的释放。 过呼吸作用生成ATP,A错误；人成熟红细 4.ATP≠能量：ATP是一种高能磷酸化合 胞虽无线粒体，但可通过糖酵解在细胞质基 物，是与能量有关的一种物质，不能将 质中合成ATP,B错误；ATP中的“A”代 两者等同起来。 表腺苷（由腺嘌呤和核糖组成），而非仅腺 66 第5章细胞的能量供应和利用 嘌呤，C错误；吸能反应通常需要消耗能2. ATP的利用 量，ATP水解为其提供能量，如主动运输、 (1)ATP的利用 大分子合成等，D正确。 物质的 用于 生物发电 发光 例2ATP是驱动细胞生命活动的能源物 质，如图为ATP的结构示意图。下列相关 肌细胞 收缩 ATP的利用】 大脑 叙述错误的是() 四O®©® (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 A.a是组成RNA的单位之一 的酶。当膜内侧的Ca2+与 B.ATP是一种高能磷酸化合物 其相应位点结合时，其酶活性就被激 C.c键较易断裂和形成 活了。 D.b为普通化学键，c为特殊化学键 ②在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的 答案：D 末端 脱离下来与载体蛋白结合， 解析：a是腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA 这一过程伴随着能量的转移，这就是载体 的单位之一，A正确；ATP是一种高能磷酸 蛋白的 化合物，B正确；C是远离腺苷的高能磷酸 ③载体蛋白磷酸化导致 发生变化， 键，较易断裂和形成，C正确；b和c均为 使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+ 特殊化学键，D错误。 释放到膜外。 3.ATP是细胞内流通的能量“货币” 知识点二 ATP与ADP之间的相互转化 及ATP的利用 (1)吸能反应一般与 的反应相联 系，由ATP水解提供能量。 知识梳理 (2)放能反应一般与 相联系，释 放的能量储存在ATP中。 1.ATP与ADP之间的相互转化 (3)能量通过 在吸能反应和放能 (1)相互转化的过程及能量来源图解 反应之间流通。 动物和人等 ATP 教材拓展 能量 酶 酶 →能量 呼吸作用 绿色植物 ADP 1.成人体内ATP的总量是2~10mg,但一 个成人一天在静止状态下所消耗的ATP (2)ATP与ADP相互转化的特点 为40kg,在剧烈运动时ATP的消耗可达 ①ATP与ADP的这种相互转化是时刻不停 0.5kg/min;在安静状态时，肌肉内ATP 地发生并且处在 之中。 所释放的能量只能维持肌肉收缩1~2s。 ②ATP与ADP相互转化的能量供应机制， (1)ATP在细胞内的含量多吗？ 在所有生物的细胞内都是一样的，这体现 了 67 N 高中生物学必修1（人教版) (2)生物体如何补充生命活动所需要的大 :D.细胞内的吸能反应往往伴随反应①的发生 量的ATP? 答案：D 解析：对于动物而言，形成ATP所需要的 能量来自呼吸作用，对于绿色植物而言，形 成ATP所需要的能量来自呼吸作用和光合 2.ATP和ADP的相互转化是否为可逆反应？ 作用，可见，图中的a、b分别代表呼吸作 用、光合作用，A正确；①为ATP的合成 反应，需要ATP合成酶，②为ATP的水解 反应，需要ATP水解酶，因此①②反应进 要点精析 行时所需要的酶不相同，B正确；②为ATP 的水解反应，ATP水解释放的能量用于生物 1.合成ATP的部位 体的各项生命活动，C正确；细胞中的放能 动物细胞：细胞质基质、线粒体。 反应如葡萄糖的氧化分解，一般和ATP的 叶肉细胞：细胞质基质、线粒体、叶绿体。 合成反应①相联系，细胞内的吸能反应往往 根尖细胞：细胞质基质、线粒体。 伴随ATP的水解反应②的发生，D错误。 2.分解ATP的部位：生物体内需能部位，如 例4（不定项）如图为植物细胞膜中H 细胞膜、叶绿体基质、细胞质基质、细 胞核等。 ATP酶将细胞质中的H+转运到膜外的示意 3.生命活动需要消耗大量能量，但细胞中 图。下列叙述正确的是() A. H+转运过程中H+一ATP 。H ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重复 利用，只要提供能量（光能或化学能）， 酶会发生构象改变 生物体就可不断合成ATP,满足生物体 B.该转运可使膜两侧H+维 ATP.ADP+Pi H 的需要，因此不能误认为细胞中含有大 持一定的浓度差 量ATP,活细胞中ATP/ADP≈1。 C.抑制细胞呼吸会影响H的转运速率 例3根据下图判断，下列说法错误的是 D.转运H+的方式是被动运输的过程 答案：ABC 动物 绿色植物 解析：主动转运过程中H+一ATP酶作为载 a 体蛋白，会发生构象改变，协助物质运输， ① ADP+Pi+能量 之ATP ② A正确；该转运方式为主动转运，主动转运 A.图中的a、b分别代表呼吸作用和光合 的结果是使膜两侧H+维持一定的浓度差， 作用 B正确；H+的转运方式为主动转运，需要 B.图中反应①和②进行时所需要的酶是不 载体蛋白的协助，同时需要能量，抑制细胞 同的 呼吸会影响细胞的能量供应，进而影响H C.反应②水解时释放的能量用于进行生命 的转运速率，C正确，D错误。 活动 68 学化剂②平衡点 2.(1)一种酶只能催化一种或一类化学反应 (2)①能催化该反应②不能催化该反应 3.(1)酶的作用需要适宜的温度和pH(2)①最 强③过酸、过碱、高温低温 二、1.(1)①碘液蓝色蓝色的深浅②将1和 4,2和5,3和6(2)①带火星的卫生香燃烧的情况 2.(2)①加快酶数量和酶活性②在底物充足、其 他条件适宜的正相关 【教材拓展】 1.提示：不会，因为人是恒温动物，体温不会随着环 境温度的变化而变化。 2.提示：在0~4℃低温和酶作用的最适pH条件下。 3.(1)提示：曲线①②比较能得出酶具有高效性：曲 线①③比较能得出酶具有催化功能。(2)提示：不能。 因为在最适温度下，酶的活性最高，但是温度偏高或偏低， 酶的活性都会明显降低。 【要点精析】 变式训练B【解析】在一定条件下，酶在最适温度 或pH时活性最大，高于或低于最适温度或pH,酶的活性 都会下降，据此结合题意与图示分析可知，若a、b、c表 示温度或pH,则在低于最适温度或pH的范围内，a>b> c,但在高于最适温度或pH的范围内，c>b>a,A、C、D 错误：在底物充足，其他条件固定、适宜的情况下，酶促 反应速率与酶浓度成正比，若a、b、c表示酶的浓度，则 a>b>c,B正确。 >"第2节细胞的能量“货币”ATP 知识点一ATP是一种高能磷酸化合物 【知识梳理】 1.腺苷三磷酸 2.腺苷磷酸基团特殊的化学键 3.(1)带负电荷而相互排斥转移势能(2)释放 能量高能磷酸化合物 4.直接能源 5.末端磷酸基团 知识点二ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用 【知识梳理】 1.(1)呼吸作用光合作用(2)①动态平衡 ②生物界的统一性 2.(1)主动运输物质合成思考(2)①催化 参考答案与解析 ATP水解②磷酸基团磷酸化③空间结构 3.(1)ATP水解(2)ATP的合成(3)ATP 分子 【教材拓展】 1.(1)提示：含量很低。(2)提示：通过ATP和 ADP之间的迅速转化。 2.提示：物质转化是可逆的，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。 ●“第3节细胞呼吸的原理和应用（第1课时）】 知识点一细胞呼吸的方式 【知识梳理】 1.氧化分解释放能量 2.(1)有氧呼吸无氧呼吸(2)浑浊溴麝香草 酚蓝溶液黄重铬酸钾灰绿色(3)①去除通入空 气中的C02,保证检测出的C0,都是酵母菌呼吸作用的产 物②消除B瓶中的O,以形成无氧环境(4)①有氧和 无氧②二氧化碳水酒精二氧化碳 3.有氧呼吸无氧呼吸 【教材拓展】 (1)提示：自变量是有无氧气。有氧条件：用橡皮球 (或气泵)充气。无氧条件：将装有酵母菌培养液的锥形 瓶密封放置一段时间。 (2)提示：因变量是二氧化碳产生的多少以及是否有 酒精产生。检测二氧化碳产生的多少：观察澄清石灰水变 浑浊的程度，也可用溴麝香草酚蓝溶液来鉴定（看溶液由 蓝变绿再变黄的时间长短)：检测酒精是否产生：橙色的重 铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰 绿色。 (3)提示：无关变量有温度、葡萄糖溶液的浓度、酵 母菌活性等。无关变量保持相同且适宜。 (4)①C、A、B②提示：C装置中NaOH溶液吸收 空气中二氧化碳，排除空气中二氧化碳对实验结果的干扰。 【要点精析】 变式训练D【解析】酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的 产物中都有CO2,均能使澄清石灰水变浑浊，因此不能通 过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌细胞呼吸的方 式，D错误。 75