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第2节　细胞的能量“货币”ATP
1．(2025·广州期末)ATP是细胞内流通的能量“货币”，其合成和水解与多种生理过程有关。下列叙述错误的是（）
A．ATP分子中含有三个磷酸基团
B．合成ATP的能量都来自呼吸作用
C．催化ATP水解和ATP合成过程的酶不是同一种
D．正常活细胞中ATP和ADP的比值保持相对稳定
2．(2024·广州番禺期末)萤火虫的发光过程中，存在着如下图所示的ATP与ADP相互转化。图中A、B代表化合物，a、b代表酶，下列叙述正确的是（）
A．A代表ADP，可以进一步水解
B．组成A化合物的元素是C、H、O、P
C．萤火虫发光过程所需的能量可直接来自能量2
D．许多放能反应与图中由A到B的反应相联系
3．下图能体现人在100 m 跑步后细胞中ATP变化的是（）
　　　　　　
A　　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　D
4．(2024·佛山期末)萤火虫尾部发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的催化下发生化学反应，从而发出荧光。下列有关ATP的叙述，正确的是（）
A．A代表腺嘌呤，P代表磷酸基团
B．合成ATP所需的能量由磷酸基团提供
C．发荧光会导致细胞内ATP的含量明显降低
D．荧光素被激活的过程发生了ATP水解
5．(2025·广州天河区期末改编)“蓝眼泪”是生存在海中的夜光藻等微生物受到海浪拍击时，发出的蓝色荧光，这一过程与ATP密切相关。以下关于ATP的叙述，错误的是（）
A．ATP是夜光藻细胞内的直接能源物质
B．发出的荧光所需能量由ATP水解提供
C．ATP的合成伴随着细胞的放能反应
D．ADP可以接受能量，同时与Pi结合，重新形成更稳定的化合物——ATP
6．ATP是细胞的能量“通货”，下列有关说法正确的是（）
A．ATP中的能量可以来源于光能，也可以转化为光能
B．人体中成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATP
C．细胞内可以储存大量的ATP，用来为生命活动直接供能
D．光照下，根尖细胞产生ATP的场所有线粒体、叶绿体和细胞质基质
7．(2025·深圳龙华区期末改编)萤火虫尾部发光器中的荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的催化下，荧光素与氧发生化学反应并发出荧光。研究人员根据该原理设计出了ATP快速荧光检测仪，用来检测食品表面的好氧微生物。下列叙述正确的是（）
A．ATP的结构式简写为A—P～P～P，其中～表示磷酸键
B．细胞中ATP的水解往往伴随着放能反应，ATP的合成伴随着吸能反应
C．萤火虫尾部细胞中储备着大量ATP，为荧光素酶催化反应直接供能
D．食品表面的好氧微生物数量与检测仪显示的荧光强度呈正相关
8．(2025·湛江期末)底物水平磷酸化是在分解代谢过程中，底物因脱氢、脱水等作用而使能量在分子内部重新分布，形成高能磷酸化合物，然后将高能磷酸基团转移到ADP形成ATP或转移到GDP形成GTP的过程。下列叙述正确的是（）
A．ATP分子内部相邻磷酸基团均带正电荷而相互排斥
B．在细胞质基质和线粒体基质中均可发生底物水平磷酸化
C．ATP、GTP、CTP、UTP去掉磷酸基团可参与合成DNA
D．GTP在GTP酶催化下转化为GDP的反应为吸能反应
9．如图为ATP的分子结构图，a、b、c表示相应的结构，①②表示化学键。下列相关叙述正确的是（）
A．a表示腺嘌呤，b表示腺苷
B．化学键①比化学键②更容易断开
C．化学键②的形成所需的能量都来自化学能
D．化学键②中能量的释放往往与吸能反应相关联
10．(2024·清远期末)下图为Ca2+通过载体蛋白磷酸化释放至细胞膜外的过程。下列叙述错误的是（）
甲
乙
丙
A．参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶
B．当膜内侧的Ca2+与载体蛋白相应位点结合时，其酶活性就被激活
C．ATP水解时，两个相邻的磷酸基团挟能量与该载体蛋白结合
D．载体蛋白磷酸化使其空间结构改变，从而将Ca2+释放到膜外
11．(2024·清远期末)摘取若干萤火虫的发光器，干燥研成粉末，分两等份分别装入试管中，再加入等量水混合，可以观察到两试管均发出荧光。约过15 min荧光消失，再将ATP溶液加入A试管，将等量的葡萄糖溶液加入B试管，结果如下图。下列叙述错误的是（）
A．据实验可知，发光器的粉末中含有ATP
B．ATP可水解为一个磷酸和一个腺苷
C．以上实验说明ATP是直接的能源物质
D．萤火虫发光是将化学能转化成光能
12．(2025·广东大湾区期末)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2 min后迅速分离得到细胞内的ATP，结果发现ATP中末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP的总含量与注入前几乎一致。下列有关叙述正确的是（）
A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成了ATP
B．该实验中带有放射性的ATP水解后产生的腺苷也有放射性
C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D．该实验表明ATP和ADP之间转化迅速
13． (2024·广东联考改编)磷酸肌酸是一种主要分布在肌肉组织中的高能化合物，是能量的暂时储存形式。100 m短跑比赛中，运动员的能量直接来源于ATP，但ATP数量有限，只能维持3 s。这时，肌细胞中的磷酸肌酸在肌酸激酶的作用下，将其能量转移给ADP，补充生成新的 ATP，可以让运动员再跑5～6 s，磷酸肌酸的出现解决了 ATP 的供需矛盾，以下说明错误的是（）
A．磷酸肌酸中的能量可以产生特殊的化学键
B．磷酸肌酸可以为肌肉细胞直接供能
C．肌酸激酶一般在ATP含量少时才能被激活
D．一般在安静时，磷酸肌酸不会产生能量
14．蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为分子开关，形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程，即“开”，形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程，即“关”，机制如下图所示。下列有关叙述正确的是（）
A．ATP与ADP具有相同的组成元素和脱氧核糖，均含有可转移的磷酸基团
B．适宜光照下，叶肉细胞内的吸能反应均伴随着ATP的合成过程
C．蛋白质被磷酸化激活的过程中，周围环境中会有ADP和磷酸分子的积累
D．Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要蛋白激酶作用，使载体蛋白的空间结构发生变化
第2节　细胞的能量“货币”ATP
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C B D D A D B D C
题号 11 12 13 14
答案 B D B D
1．B　解析：合成ATP的能量还可以来自光合作用，B错误；催化ATP水解的酶是ATP酶(例如Na＋/K＋泵中的ATP酶)，催化ATP合成的酶是ATP合酶(例如线粒体内膜上的ATP合酶)，C正确；细胞内的ATP浓度和ADP浓度之间的平衡对于细胞的能量代谢至关重要，细胞通过呼吸作用、光合作用等途径不断地合成ATP，并通过ATP水解来提供能量，因此ATP和ADP的比值在一定范围内保持稳定，D正确。
2．C　解析：图为ATP与ADP的相互转化，A能释放能量2，A是ATP，A错误；A为ATP，其含有的元素有C、H、O、N、P，B错误；萤火虫发光过程所需的能量直接来自ATP水解释放的“能量2”，C正确；由A到B的过程是ATP释放能量的过程，很多吸能反应与该过程有关，D错误。
3．B　解析：根据题意，人在100 m跑步过程中需要消耗大量ATP，跑步结束后，细胞中ATP含量会有所降低；但由于ATP与ADP间存在相互转化，为维持细胞中ATP含量的相对稳定，ATP合成的速率又逐渐增大，导致ATP含量又上升。
4．D　解析：ATP中的A代表腺苷(包括腺嘌呤和核糖)，P代表磷酸基团，A错误；合成ATP所需的能量由呼吸作用、光合作用提供，B错误；由于ATP和ADP之间可以相互快速转化，故发荧光不会导致细胞内ATP的含量明显降低，C错误；荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，故荧光素被激活的过程发生了ATP水解，D正确。
5．D　解析：ATP直接给细胞的生命活动提供能量，即ATP是夜光藻细胞内的直接能源物质，A正确；ATP是直接的能源物质，发出的荧光所需能量由ATP水解提供，B正确；ATP的合成伴随着细胞的放能反应，如呼吸作用，C正确；ADP比ATP稳定，D错误。
6．A　解析：ATP中的能量可以来源于光能，如光合作用产生ATP，也可以转化为光能，A正确；人体中成熟的红细胞中没有线粒体，不能进行有氧呼吸，但能通过无氧呼吸产生ATP，B错误；ATP是直接能源物质，但在细胞中含量很少，C错误；根尖细胞不含有叶绿体，所以光照下，根尖细胞产生ATP的场所有线粒体和细胞质基质，D错误。
7．D　解析：ATP的结构式简写为A—P～P～P，其中～表示一种特殊的化学键，A错误；ATP水解释放能量，一般与吸能反应相联系，ATP合成吸收能量，一般与放能反应相联系，B错误；ATP在体内的含量很少，萤火虫尾部细胞中储备着少量ATP，为荧光素酶催化反应直接供能，C错误；食品表面的好氧微生物数量越多，产生的ATP越多，荧光强度越大，故食品表面的好氧微生物数量与检测仪显示的荧光强度呈正相关，D正确。
8．B　解析：ATP内部相邻磷酸基团均带负电荷而相互排斥，A错误；题意显示，底物水平磷酸化是在分解代谢过程中，底物因脱氢、脱水等作用而使能量在分子内部重新分布，形成高能磷酸化合物的过程，细胞质基质和线粒体基质都可以产生ATP，因此在细胞质基质和线粒体基质中均可发生底物水平磷酸化，B正确；ATP、GTP、CTP、UTP去掉磷酸基团可参与合成RNA，C错误；GTP在GTP酶的催化下转化为GDP的反应为放能反应，D错误。
9．D　解析：图中a表示腺苷，b表示AMP，A错误；化学键①比化学键②稳定性高，B错误；化学键②的形成所需的能量可以来自化学能或光能，C错误；化学键②中的能量释放后用于各项需要能量的生命活动，因此往往与吸能反应相关联，D正确。
10．C　解析：由图可知，Ca2＋通过载体蛋白磷酸化释放至细胞膜外，需要消耗ATP，故为主动运输，且该载体蛋白能将ATP水解释放出能量，故参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，A正确；当膜内侧的Ca2＋与载体蛋白相应位点结合时，其酶活性就被激活，ATP被分解，为Ca2＋运输提供能量，B正确；ATP水解时，脱离的磷酸基团挟能量(不是两个相邻的磷酸基团挟能量)与该载体蛋白结合，促使载体蛋白磷酸化，导致其空间结构改变，从而将与载体结合的Ca2＋运往膜的另一侧(膜外)，C错误，D正确。
11．B　解析：摘取若干萤火虫的发光器，干燥研成粉末，分两等份分别装入试管中，再加入等量水混合，可以观察到两试管均发出荧光，说明发光器研磨成的粉末中含有少量的ATP，A正确；ATP中文名称是腺苷三磷酸，可水解为一个腺苷和三个磷酸，B错误；荧光消失后加入葡萄糖，荧光没有再次出现，说明葡萄糖不是生命活动的直接能源物质，加入ATP后发荧光，说明ATP是直接的能源物质，C正确；萤火虫发光过程是将ATP中活跃的化学能转变成光能的过程，这一过程转变成的光能所需的能量由ATP水解直接提供，D正确。
12．D　解析：该实验可说明细胞内的ADP转化成了ATP，但是无法说明细胞内全部ADP都转化成了ATP，A错误；根据题意“结果发现ATP中末端磷酸基团被32P标记”，ATP水解时脱去末端带标记的磷酸基团，故产生的腺苷没有放射性，B错误；根据题意可知，放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，故32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不等，C错误；1～2 min后ATP中末端磷酸基团被32P标记，但总含量与注入前几乎一致，说明ATP和ADP之间转化迅速，D正确。
13．B　解析：肌细胞中的磷酸肌酸在肌酸激酶的作用下，将其能量转移给ADP，补充生成新的ATP，说明磷酸肌酸中的能量可以产生特殊的化学键，A正确；磷酸肌酸可以转化为ATP，ATP为肌肉细胞直接供能，磷酸肌酸不能直接提供能量，B错误；由题目可知，肌酸激酶在肌细胞缺少ATP时被激活，催化磷酸肌酸形成ATP，C正确；在安静时，细胞中ATP充足，磷酸肌酸不会产生能量，D正确。
14．D　解析：ADP是ATP水解掉一个磷酸基团形成的，ATP与ADP具有相同的组成元素和核糖，均含有可转移的磷酸基团，A错误；ATP的合成过程需要吸收能量，所以适宜光照下，叶肉细胞内的放能反应伴随着ATP的合成过程，B错误；分析图可知，蛋白质被磷酸化激活的过程中，蛋白质需要连接一个磷酸分子，所以周围环境中会有ADP的积累，不会有磷酸分子的积累，C错误；Ca2＋逆浓度梯度进入细胞是主动运输，需要消耗能量，因此该过程需要蛋白激酶作用，使载体蛋白的空间结构发生变化，D正确。第2节　细胞的能量“货币”ATP
目标一　为什么说ATP是细胞的能量“货币”
一、ATP的结构
二、ATP是一种高能磷酸化合物
1．ATP结构的特点
2．ATP的功能：生命活动的__ __。
注：ATP不是细胞中唯一的直接能源物质，还有UTP、GTP、CTP等。
小结 细胞中能源物质总结
(1)能源物质——糖类、脂肪、蛋白质、ATP等。
(2)主要能源物质——糖类(淀粉、糖原先分解为葡萄糖再供能)。
(3)储能物质——淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)、脂肪(良好的储能物质)。
(4)直接能源物质——ATP(注：不是唯一的直接能源物质)。
(5)最终能源物质——太阳能。
下图表示ATP的结构，据图分析，下列叙述错误的是（）
A．图中A代表的是腺嘌呤
B．图中b、c代表的是特殊的化学键
C．水解时，与c键相比，b键更容易断裂
D．图中a是RNA的基本组成单位之一
方法规律 图示法理解ATP、ADP、AMP的关系
(2024·韶关期末)下列关于ATP分子的叙述，正确的是（）
A．A表示腺嘌呤，P表示磷酸基团
B．ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素
C．1 mol ATP水解，释放出30.54 kJ的能量来自两个特殊化学键的断裂
D．T表示胸腺嘧啶，因而ATP的结构与核苷酸很相似
目标二　ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用
一、ATP与ADP可以相互转化
(1)ATP与ADP的相互转化即__ __过程。
(2)ATP和ADP的相互转化是不是可逆反应？请完善下表并得出结论。
反应 ATPADP＋Pi＋能量 ADP＋Pi＋能量ATP
反应类型 水解反应 合成反应
酶的类型 __ __ __ __
场所 活细胞所有部位 线粒体、叶绿体、细胞质基质等
能量来源 __ __ __ __(细胞呼吸)、__ __(光合作用)
能量去向 __ __ __ __
结论：物质是可逆的，能量是不可逆的，酶也不相同，因此__ __。
2．ATP与ADP转化的意义：ATP在细胞中含量少，但机体对ATP的需要量很大，生物体通过__ __来__ __。
3．ATP和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。该事实说明__ __。
二、ATP的利用
1．ATP的利用的实例(教材P88)
2．ATP为主动运输供能的机理——磷酸化作用(教材P88)
[思考] 从Ca2+的转运过程看，Ca2+的载体蛋白有什么作用？
参与主动运输转运Ca2+的载体蛋白有两种作用：①__ __；②__ __。
3．能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
下图为生物细胞内ATP形成及水解示意图，图中a表示氧化分解过程。下列与此图相关的叙述，正确的是（）
A．酶①和酶②是同一种酶
B．乙中含有一个普通磷酸键，而丁可用于ATP的合成
C．图中a过程为放能反应，ATP水解所释放的能量通常用于放能反应
D．丙由腺嘌呤和脱氧核糖组成，与丁组合成的物质是RNA的基本组成单位之一
科学思维、社会责任
(2025·东莞期末)科学家利用萤火虫尾部发光的原理(反应式如下)开发出ATP荧光检测仪，并用其对餐饮用品的微生物数量进行检测，从而保证饮食安全。相关叙述错误的是（）
A．ATP中的“A”表示腺苷，由腺嘌呤和核糖构成
B．物质X中含有两个具有较高转移势能的化学键
C．由反应式可知，ATP中的化学能可转化为光能
D．荧光强度在一定程度上可以反映微生物的数量
一、知识构建评价
二、概念诊断评价
1．ATP是高能磷酸化合物，含有三个特殊的化学键。　 （）
2．若ATP完全水解，会得到腺嘌呤、脱氧核糖、磷酸3种成分。　 （）
3．ATP中的A与RNA中的A代表同种物质。（）
4．ATP水解时，两个特殊的化学键都断裂，生成ADP和Pi。（）
5．生物体的各种生命活动都需要能量，因此生物体内储存着很多的ATP。（）
6．人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。（）
7．ATP与ADP的相互转化是可逆反应。（）
三、学情随堂评价
1．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，下列关于ATP的叙述，正确的是（）
A．ATP中的A指腺嘌呤核糖核苷酸
B．ATP分子中磷酸基团之间会形成氢键
C．脱离的末端磷酸基团可使其他分子发生变化
D．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
2．某学习小组想利用下图所示的7种卡片(每种多个)和一些连接物来构建多种不同的生物分子模型，以下目标不能实现的是（）
A．DNA B．RNA
C．ATP D．麦芽糖
3．(2025·深圳宝安区期末)绝大多数生物体的直接能源物质是ATP，下面关于ATP的叙述，正确的是（）
A．ATP合成所需的能量由磷酸提供
B．与腺嘌呤脱氧核糖核苷酸相比，ATP多2个磷酸基团
C．同一细胞内合成的ATP，其用途可能不同
D．ATP与ADP的相互转化，表明能量可以循环利用
4．(2024·揭阳阶段考)ATP是一种非常重要的化合物，它是细胞的能量“货币”。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。下列有关叙述错误的是（）
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的一种基本单位
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
第2节　细胞的能量“货币”ATP
新知导学
目标一　为什么说ATP是细胞的能量“货币”
一、 ①腺苷三磷酸　②C、H、O、N、P　③A—P～P～P　④腺苷　⑤磷酸基团　⑥一种特殊的化学键
二、1.①特殊的化学键　②末端磷酸基团　③转移势能　④末端磷酸基团
2．直接能源物质
例1　C　解析：A代表腺嘌呤，a代表腺嘌呤核糖核苷酸，b、c代表一种特殊的化学键，P代表磷酸基团。ATP水解时，与b键相比，远离腺苷的c键易断裂也易形成。
例2　B　解析：ATP分子的结构简式为A—P～P～P，其中的A代表腺苷，由核糖和腺嘌呤组成，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，T表示三个(磷酸基团)，可见，ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素，A、D错误，B正确；1 mol ATP水解释放出30.54 kJ的能量来自远离“腺苷”的那个特殊化学键的断裂，C错误。
目标二　ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用
一、 1.(1)ATP的水解和合成　(2)水解酶　合成酶　特殊化学键中的化学能　有机物中的化学能　光能　用于各项生命活动　储存于特殊化学键中　ATP和ADP的相互转化不是可逆反应
2．ATP与ADP迅速地相互转化　保证细胞中的能量供应
3．生物界具有统一性，生物具有共同的起源
二、 2.①运输作用，结合Ca2＋进行跨膜运输　②催化作用，能催化ATP水解
例3　B　解析：酶具有专一性，酶①和酶②催化不同的反应，故两者不是同一种酶，A错误；甲是ADP，乙是AMP，AMP中含有一个普通磷酸键，丁是磷酸基团，可用于ATP的合成，B正确；a是氧化分解过程，ATP水解所释放的能量通常用于吸能反应，C错误；丙由腺嘌呤和核糖组成，是腺苷，腺苷与丁(磷酸)组合成的物质是RNA的基本组成单位之一，D错误。
素养养成　B　解析：ATP的中文名称是腺苷三磷酸，其中的“A”表示腺苷，由腺嘌呤和核糖构成，A正确；物质X是ATP去掉两个磷酸基团之后形成的AMP，不含具有较高转移势能的化学键，B错误；由反应式可知，ATP中的活跃的化学能转化为光能，C正确；ATP在细胞内含量较低且稳定，微生物数量越多，ATP越多，荧光强度越强，荧光强度在一定程度上可以反映微生物的数量，D正确。
随堂内化
一、核糖　磷酸基团　水解(断裂)　ADP
二、 1.?　2.?　3.?　4.?　5.?　6.?　7.?
三、 1.C　解析：ATP中的A指腺苷，A错误；ATP分子中磷酸基团之间会形成特殊的化学键，不是氢键，B错误；在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个磷酸基团具较高的转移势能，导致远离A的化学键易脱离，ATP水解时，脱离下来的Pi会挟能量与其他分子结合并引起后者结构发生改变，C正确，D错误。
2．D　解析：一分子麦芽糖由两分子葡萄糖组成，图中没有代表葡萄糖的卡片，所以不能组成麦芽糖。
3．C　解析：细胞呼吸过程中，ATP合成所需的能量来自有机物的分解释放出来的能量，光合作用过程中，ATP合成所需的能量来自光能，A错误；与腺嘌呤核糖核苷酸相比，ATP多2个磷酸基团，B错误；同一细胞内合成的ATP可用于满足各项生命活动的需要，所以其用途可能不同，C正确；能量不可以循环利用，D错误。
4．D　解析：ATP中远离A的两个磷酸基团脱下后，就形成了AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)，它是组成RNA的一种基本单位，A正确；由题图分析可知，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，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，细胞内许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，D错误。(共67张PPT)
第5章
第2节　细胞的能量“货币”ATP
细胞的能量供应和利用
知识目标 素养目标
1．说出ATP的化学组成和特点，写出ATP分子的结构简写(重点)； 2．简述ATP和ADP的相互转化(重点)； 3．解释ATP在能量代谢中的作用，认识ATP在细胞中作为能量“货币”的原因(重难点) 生命观念：通过学习ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用，初步形成ATP生理作用与其结构特点相适应，以及ATP是生命活动的直接供能物质、是生命系统中物质和能量的直观体现的生命观念；
科学思维：结合ATP与ADP相互转化模型，解释ATP在细胞生命活动中的作用，认同ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
新知导学
一、ATP的结构
讨论：教材P86“相关信息”及下列ATP的结构式，思考：
为什么说ATP是细胞的能量“货币”
目标
一
(1)从ATP的结构式可见，ATP的组成元素是_________________。
C、H、O、N、P
(2)上图中①②③分别是__________________________。请把序号分别标在ATP模式图的对应位置，并用虚框表示出腺苷。
答案如下：
腺嘌呤、核糖、磷酸基团
(3)ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？
_________________________________________。
(4)ATP中的“A”与碱基中的“A”是同一种物质吗？
__________________________________________________________________。
腺嘌呤核糖核苷酸，也叫腺苷一磷酸或AMP
不是。在ATP中，“A”代表腺苷(腺嘌呤＋核糖)；在碱基中，“A”代表腺嘌呤
总结
腺苷三磷酸
C、H、O、N、P
A—P～P～P
腺苷
磷酸基团
一种特殊的
化学键
二、ATP是一种高能磷酸化合物
【资料】 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？
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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等，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。
________________________________。
(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－1及以上能量的化合物叫作高能化合物)
______________________________________________。
因为1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ
总结
1．ATP结构的特点
特殊的化学键
末端磷酸基团
转移势能
末端磷酸基团
2．ATP的功能：生命活动的________________。
注：ATP不是细胞中唯一的直接能源物质，还有UTP、GTP、CTP等。
小结 细胞中能源物质总结
(1)能源物质——糖类、脂肪、蛋白质、ATP等。
(2)主要能源物质——糖类(淀粉、糖原先分解为葡萄糖再供能)。
(3)储能物质——淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)、脂肪(良好的储能物质)。
(4)直接能源物质——ATP(注：不是唯一的直接能源物质)。
(5)最终能源物质——太阳能。
直接能源物质
　　　 下图表示ATP的结构，据图分析，下列叙述错误的是 (　　)
A．图中A代表的是腺嘌呤
B．图中b、c代表的是特殊的化学键
C．水解时，与c键相比，b键更容易断裂
D．图中a是RNA的基本组成单位之一
1
C
解析：A代表腺嘌呤，a代表腺嘌呤核糖核苷酸，b、c代表一种特殊的化学键，P代表磷酸基团。ATP水解时，与b键相比，远离腺苷的c键易断裂也易形成。
方法规律 图示法理解ATP、ADP、AMP的关系
　　　(2024·韶关期末)下列关于ATP分子的叙述，正确的是 (　　)
A．A表示腺嘌呤，P表示磷酸基团
B．ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素
C．1 mol ATP水解，释放出30.54 kJ的能量来自两个特殊化学键的断裂
D．T表示胸腺嘧啶，因而ATP的结构与核苷酸很相似
2
B
解析：ATP分子的结构简式为A—P～P～P，其中的A代表腺苷，由核糖和腺嘌呤组成，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，T表示三个(磷酸基团)，可见，ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素，A、D错误，B正确；1 mol ATP水解释放出30.54 kJ的能量来自远离“腺苷”的那个特殊化学键的断裂，C错误。
一、ATP与ADP可以相互转化
1．转化过程
阅读教材P87“图5－4、图5－5”及下图，分析转化过程：
ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用
目标
二
(1)ATP与ADP的相互转化即___________________过程。
ATP的水解和合成
特殊化学键
生命活动
光能
有机物中的化学能
(2)ATP和ADP的相互转化是不是可逆反应？请完善下表并得出结论。
反应
反应类型 水解反应 合成反应
酶的类型 __________ __________
场所 活细胞所有部位 线粒体、叶绿体、细胞质基质等
能量来源 ________________________ ____________________(细胞呼吸)、________(光合作用)
能量去向 ____________________ ______________________
水解酶
合成酶
特殊化学键中的化学能
有机物中的化学能
光能
用于各项生命活动
储存于特殊化学键中
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
2．ATP与ADP相互转化的意义是什么？
转化的意义：ATP在细胞中含量少，但机体对ATP的需要量很大，生物体通过___________________________来________________________。
3．ATP和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。该事实说明________________________________________。
ATP与ADP迅速地相互转化
保证细胞中的能量供应
生物界具有统一性，生物具有共同的起源
二、ATP的利用
1．ATP的利用的实例(教材P88)
主
动运输
物质
合成
思考
2．ATP为主动运输供能的机理——磷酸化作用(教材P88)
甲
乙
丙
(1)载体蛋白酶活性的激活：膜内侧的Ca2+与____________结合，激活载体蛋白的酶活性。
(2)载体蛋白的磷酸化：在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子____________ ________脱离，挟能量与载体蛋白结合。
(3)载体蛋白的____________改变，载体蛋白的Ca2+结合位点转向膜外侧，释放Ca2+。
相应位点
末端的磷酸
基团
空间结构
[思考] 从Ca2+的转运过程看，Ca2+的载体蛋白有什么作用？
参与主动运输转运Ca2+的载体蛋白有两种作用：
①________________________________；
②___________________________。
运输作用，结合Ca2+进行跨膜运输
催化作用，能催化ATP水解
甲
乙
丙
3．能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
　　　 下图为生物细胞内ATP形成及水解示意图，图中a表示氧化分解过程。下列与此图相关的叙述，正确的是 (　　)
A．酶①和酶②是同一种酶
B．乙中含有一个普通磷酸键，而丁可用于ATP的合成
C．图中a过程为放能反应，ATP水解所释放的能量通常用于放能反应
D．丙由腺嘌呤和脱氧核糖组成，与丁组合成的物质是RNA的基本组成单位之一
3
B
解析：酶具有专一性，酶①和酶②催化不同的反应，故两者不是同一种酶，A错误；甲是ADP，乙是AMP，AMP中含有一个普通磷酸键，丁是磷酸基团，可用于ATP的合成，B正确；a是氧化分解过程，ATP水解所释放的能量通常用于吸能反应，C错误；丙由腺嘌呤和核糖组成，是腺苷，腺苷与丁(磷酸)组合成的物质是RNA的基本组成单位之一，D错误。
(2025·东莞期末)科学家利用萤火虫尾部发光的原理(反应式如下)开发出ATP荧光检测仪，并用其对餐饮用品的微生物数量进行检测，从而保证饮食安全。相关叙述错误的是 (　　)
A．ATP中的“A”表示腺苷，由腺嘌呤和核糖构成
B．物质X中含有两个具有较高转移势能的化学键
C．由反应式可知，ATP中的化学能可转化为光能
D．荧光强度在一定程度上可以反映微生物的数量
B
　　　　　　　科学思维、社会责任
解析：ATP的中文名称是腺苷三磷酸，其中的“A”表示腺苷，由腺嘌呤和核糖构成，A正确；物质X是ATP去掉两个磷酸基团之后形成的AMP，不含具有较高转移势能的化学键，B错误；由反应式可知，ATP中的活跃的化学能转化为光能，C正确；ATP在细胞内含量较低且稳定，微生物数量越多，ATP越多，荧光强度越强，荧光强度在一定程度上可以反映微生物的数量，D正确。
随堂内化
一、知识构建评价
核糖
磷酸基团
水解
断裂
ADP
二、概念诊断评价
1．ATP是高能磷酸化合物，含有三个特殊的化学键。 (　　)
2．若ATP完全水解，会得到腺嘌呤、脱氧核糖、磷酸3种成分。 (　　)
3．ATP中的A与RNA中的A代表同种物质。 (　　)
4．ATP水解时，两个特殊的化学键都断裂，生成ADP和Pi。 (　　)
5．生物体的各种生命活动都需要能量，因此生物体内储存着很多的ATP。 (　　)
6．人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。 (　　)
7．ATP与ADP的相互转化是可逆反应。 (　　)
×
×
×
×
×
×
×
三、学情随堂评价
1．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，下列关于ATP的叙述，正确的是 (　　)
A．ATP中的A指腺嘌呤核糖核苷酸
B．ATP分子中磷酸基团之间会形成氢键
C．脱离的末端磷酸基团可使其他分子发生变化
D．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
C
解析：ATP中的A指腺苷，A错误；ATP分子中磷酸基团之间会形成特殊的化学键，不是氢键，B错误；在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个磷酸基团具较高的转移势能，导致远离A的化学键易脱离，ATP水解时，脱离下来的Pi会挟能量与其他分子结合并引起后者结构发生改变，C正确，D错误。
2．某学习小组想利用下图所示的7种卡片(每种多个)和一些连接物来构建多种不同的生物分子模型，以下目标不能实现的是 (　　)

A．DNA B．RNA
C．ATP D．麦芽糖
D
解析：一分子麦芽糖由两分子葡萄糖组成，图中没有代表葡萄糖的卡片，所以不能组成麦芽糖。
3．(2025·深圳宝安区期末)绝大多数生物体的直接能源物质是ATP，下面关于ATP的叙述，正确的是 (　　)
A．ATP合成所需的能量由磷酸提供
B．与腺嘌呤脱氧核糖核苷酸相比，ATP多2个磷酸基团
C．同一细胞内合成的ATP，其用途可能不同
D．ATP与ADP的相互转化，表明能量可以循环利用
C
解析：细胞呼吸过程中，ATP的合成所需的能量来自有机物的分解释放出来的能量，光合作用过程中，ATP合成所需的能量来自光能，A错误；与腺嘌呤核糖核苷酸相比，ATP多2个磷酸基团，B错误；同一细胞内合成的ATP可用于满足各项生命活动的需要，所以其用途可能不同，C正确；能量不可以循环利用，D错误。
4．(2024·揭阳阶段考)ATP是一种非常重要的化合物，它是细胞的能量“货币”。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。
下列有关叙述错误的是 (　　)
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的一种基本单位
B．参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶
D
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
解析：ATP中远离A的两个磷酸基团脱下后，就形成了AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)，它是组成RNA的一种基本单位，A正确；由题图分析可知，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，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，细胞内许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，D错误。
教材参考答案及详解
问题探讨(P86)
1．萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号，以便交尾、繁衍后代。
2．有。萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。
3．有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火虫才能发光。
练习与应用(P89)
一、概念检测
1． B　解析：ATP 分子中远离 A 的是两个特殊的化学键。
2． D
3． B　解析：对于绿色植物来说，ATP 合成所需的能量既可来自光能，也可以来自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，ATP 合成所需的能量来自呼吸作用所释放的能量。
4． C　解析：离子通过离子泵的跨膜运输需要载体蛋白和消耗能量，属于主动运输，A错误；离子通过离子泵的跨膜运输是主动运输，是逆浓度梯度进行的转运，B错误；动物一氧化碳中毒会影响O2吸收量，进而减少能量的供应，降低离子泵跨膜运输离子的速率，C正确；离子的跨膜运输需要转运蛋白，因此加入蛋白质变性剂会影响转运蛋白的功能，从而降低离子泵跨膜运输离子的速率，D错误。
二、拓展应用
1．吸能反应，如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应需要消耗能量，是吸能反应，这一反应所需要的能量是由ATP水解为ADP时释放能量来提供的。放能反应，如丙酮酸的氧化分解能够释放能量，是放能反应，这一反应所释放的能量除以热能形式散失外，还用于ADP转化为ATP的反应，储存在ATP中。
2．在储存能量方面，ATP 同葡萄糖相比具有以下两个特点：一是ATP分子中含有的化学能比较少，一分子 ATP 转化为 ADP 时释放的化学能大约只是一分子葡萄糖的 1/94；二是ATP 分子中所含的是活跃的化学能，而葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能。葡萄糖分子中稳定的化学能只有转化为 ATP 分子中活跃的化学能，才能被细胞利用。
3．植物、动物、细菌和真菌等生物的细胞内都具有能量“货币”——ATP，这可以从一个侧面说明生物界具有统一性，也反映种类繁多的生物有着共同起源。
课时作业
1．(2025·广州期末)ATP是细胞内流通的能量“货币”，其合成和水解与多种生理过程有关。下列叙述错误的是 (　　)
A．ATP分子中含有三个磷酸基团
B．合成ATP的能量都来自呼吸作用
C．催化ATP水解和ATP合成过程的酶不是同一种
D．正常活细胞中ATP和ADP的比值保持相对稳定
B
解析：合成ATP的能量还可以来自光合作用，B错误；催化ATP水解的酶是ATP酶(例如Na＋/K＋泵中的ATP酶)，催化ATP合成的酶是ATP合酶(例如线粒体内膜上的ATP合酶)，C正确；细胞内的ATP浓度和ADP浓度之间的平衡对于细胞的能量代谢至关重要，细胞通过呼吸作用、光合作用等途径不断地合成ATP，并通过ATP水解来提供能量，因此ATP和ADP的比值在一定范围内保持稳定，D正确。
2．(2024·广州番禺期末)萤火虫的发光过程中，存在着如下图所示的ATP与ADP相互转化。图中A、B代表化合物，a、b代表酶，下列叙述正确的是 (　　)
A．A代表ADP，可以进一步水解
B．组成A化合物的元素是C、H、O、P
C．萤火虫发光过程所需的能量可直接来自能量2
D．许多放能反应与图中由A到B的反应相联系
C
解析：图为ATP与ADP的相互转化，A能释放能量2，A是ATP，A错误；A为ATP，其含有的元素有C、H、O、N、P，B错误；萤火虫发光过程所需的能量直接来自ATP水解释放的“能量2”，C正确；由A到B的过程是ATP释放能量的过程，很多吸能反应与该过程有关，D错误。
3．下图能体现人在100 m 跑步后细胞中ATP变化的是 (　　)
B
解析：根据题意，人在100 m跑步过程中需要消耗大量ATP，跑步结束后，细胞中ATP含量会有所降低；但由于ATP与ADP间存在相互转化，为维持细胞中ATP含量的相对稳定，ATP合成的速率又逐渐增大，导致ATP含量又上升。
A　　　　　　　　　B　　　　　　　　　C　　　　　　　　D
4．(2024·佛山期末)萤火虫尾部发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的催化下发生化学反应，从而发出荧光。下列有关ATP的叙述，正确的是 (　　)
A．A代表腺嘌呤，P代表磷酸基团
B．合成ATP所需的能量由磷酸基团提供
C．发荧光会导致细胞内ATP的含量明显降低
D．荧光素被激活的过程发生了ATP水解
D
解析：ATP中的A代表腺苷(包括腺嘌呤和核糖)，P代表磷酸基团，A错误；合成ATP所需的能量由呼吸作用、光合作用提供，B错误；由于ATP和ADP之间可以相互快速转化，故发荧光不会导致细胞内ATP的含量明显降低，C错误；荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，故荧光素被激活的过程发生了ATP水解，D正确。
5．(2025·广州天河区期末改编)“蓝眼泪”是生存在海中的夜光藻等微生物受到海浪拍击时，发出的蓝色荧光，这一过程与ATP密切相关。以下关于ATP的叙述，错误的是 (　　)
A．ATP是夜光藻细胞内的直接能源物质
B．发出的荧光所需能量由ATP水解提供
C．ATP的合成伴随着细胞的放能反应
D．ADP可以接受能量，同时与Pi结合，重新形成更稳定的化合物——ATP
D
解析：ATP直接给细胞的生命活动提供能量，即ATP是夜光藻细胞内的直接能源物质，A正确；ATP是直接的能源物质，发出的荧光所需能量由ATP水解提供，B正确；ATP的合成伴随着细胞的放能反应，如呼吸作用，C正确；ADP比ATP稳定，D错误。
6．ATP是细胞的能量“通货”，下列有关说法正确的是 (　　)
A．ATP中的能量可以来源于光能，也可以转化为光能
B．人体中成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATP
C．细胞内可以储存大量的ATP，用来为生命活动直接供能
D．光照下，根尖细胞产生ATP的场所有线粒体、叶绿体和细胞质基质
A
解析：ATP中的能量可以来源于光能，如光合作用产生ATP，也可以转化为光能，A正确；人体中成熟的红细胞中没有线粒体，不能进行有氧呼吸，但能通过无氧呼吸产生ATP，B错误；ATP是直接能源物质，但在细胞中含量很少，C错误；根尖细胞不含有叶绿体，所以光照下，根尖细胞产生ATP的场所有线粒体和细胞质基质，D错误。
7．(2025·深圳龙华区期末改编)萤火虫尾部发光器中的荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的催化下，荧光素与氧发生化学反应并发出荧光。研究人员根据该原理设计出了ATP快速荧光检测仪，用来检测食品表面的好氧微生物。下列叙述正确的是 (　　)
A．ATP的结构式简写为A—P～P～P，其中～表示磷酸键
B．细胞中ATP的水解往往伴随着放能反应，ATP的合成伴随着吸能反应
C．萤火虫尾部细胞中储备着大量ATP，为荧光素酶催化反应直接供能
D．食品表面的好氧微生物数量与检测仪显示的荧光强度呈正相关
D
解析：ATP的结构式简写为A—P～P～P，其中～表示一种特殊的化学键，A错误；ATP水解释放能量，一般与吸能反应相联系，ATP合成吸收能量，一般与放能反应相联系，B错误；ATP在体内的含量很少，萤火虫尾部细胞中储备着少量ATP，为荧光素酶催化反应直接供能，C错误；食品表面的好氧微生物数量越多，产生的ATP越多，荧光强度越大，故食品表面的好氧微生物数量与检测仪显示的荧光强度呈正相关，D正确。
8．(2025·湛江期末)底物水平磷酸化是在分解代谢过程中，底物因脱氢、脱水等作用而使能量在分子内部重新分布，形成高能磷酸化合物，然后将高能磷酸基团转移到ADP形成ATP或转移到GDP形成GTP的过程。下列叙述正确的是 (　　)
A．ATP分子内部相邻磷酸基团均带正电荷而相互排斥
B．在细胞质基质和线粒体基质中均可发生底物水平磷酸化
C．ATP、GTP、CTP、UTP去掉磷酸基团可参与合成DNA
D．GTP在GTP酶催化下转化为GDP的反应为吸能反应
B
解析：ATP内部相邻磷酸基团均带负电荷而相互排斥，A错误；题意显示，底物水平磷酸化是在分解代谢过程中，底物因脱氢、脱水等作用而使能量在分子内部重新分布，形成高能磷酸化合物的过程，细胞质基质和线粒体基质都可以产生ATP，因此在细胞质基质和线粒体基质中均可发生底物水平磷酸化，B正确；ATP、GTP、CTP、UTP去掉磷酸基团可参与合成RNA，C错误；GTP在GTP酶的催化下转化为GDP的反应为放能反应，D错误。
9．如图为ATP的分子结构图，a、b、c表示相应的结构，①②表示化学键。下列相关叙述正确的是 (　　)
A．a表示腺嘌呤，b表示腺苷
B．化学键①比化学键②更容易断开
C．化学键②的形成所需的能量都来自化学能
D．化学键②中能量的释放往往与吸能反应相关联
D
解析：图中a表示腺苷，b表示AMP，A错误；化学键①比化学键②稳定性高，B错误；化学键②的形成所需的能量可以来自化学能或光能，C错误；化学键②中的能量释放后用于各项需要能量的生命活动，因此往往与吸能反应相关联，D正确。
10．(2024·清远期末)下图为Ca2+通过载体蛋白磷酸化释放至细胞膜外的过程。下列叙述错误的是 (　　)
C
A．参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶
B．当膜内侧的Ca2+与载体蛋白相应位点结合时，其酶活性就被激活
C．ATP水解时，两个相邻的磷酸基团挟能量与该载体蛋白结合
D．载体蛋白磷酸化使其空间结构改变，从而将Ca2+释放到膜外
甲
乙
丙
解析：由图可知，Ca2+通过载体蛋白磷酸化释放至细胞膜外，需要消耗ATP，故为主动运输，且该载体蛋白能将ATP水解释放出能量，故参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，A正确；当膜内侧的Ca2+与载体蛋白相应位点结合时，其酶活性就被激活，ATP被分解，为Ca2+运输提供能量，B正确；ATP水解时，脱离的磷酸基团挟能量(不是两个相邻的磷酸基团挟能量)与该载体蛋白结合，促使载体蛋白磷酸化，导致其空间结构改变，从而将与载体结合的Ca2+运往膜的另一侧(膜外)，C错误，D正确。
11．(2024·清远期末)摘取若干萤火虫的发光器，干燥研成粉末，分两等份分别装入试管中，再加入等量水混合，可以观察到两试管均发出荧光。约过15 min荧光消失，再将ATP溶液加入A试管，将等量的葡萄糖溶液加入B试管，结果如下图。下列叙述错误的是 (　　)
A．据实验可知，发光器的粉末中含有ATP
B．ATP可水解为一个磷酸和一个腺苷
C．以上实验说明ATP是直接的能源物质
D．萤火虫发光是将化学能转化成光能
B
解析：摘取若干萤火虫的发光器，干燥研成粉末，分两等份分别装入试管中，再加入等量水混合，可以观察到两试管均发出荧光，说明发光器研磨成的粉末中含有少量的ATP，A正确；ATP中文名称是腺苷三磷酸，可水解为一个腺苷和三个磷酸，B错误；荧光消失后加入葡萄糖，荧光没有再次出现，说明葡萄糖不是生命活动的直接能源物质，加入ATP后发荧光，说明ATP是直接的能源物质，C正确；萤火虫发光过程是将ATP中活跃的化学能转变成光能的过程，这一过程转变成的光能所需的能量由ATP水解直接提供，D正确。
12．(2025·广东大湾区期末)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2 min后迅速分离得到细胞内的ATP，结果发现ATP中末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP的总含量与注入前几乎一致。下列有关叙述正确的是 (　　)
A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成了ATP
B．该实验中带有放射性的ATP水解后产生的腺苷也有放射性
C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D．该实验表明ATP和ADP之间转化迅速
D
解析：该实验可说明细胞内的ADP转化成了ATP，但是无法说明细胞内全部ADP都转化成了ATP，A错误；根据题意“结果发现ATP中末端磷酸基团被32P标记”，ATP水解时脱去末端带标记的磷酸基团，故产生的腺苷没有放射性，B错误；根据题意可知，放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，故32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不等，C错误；1～2 min后ATP中末端磷酸基团被32P标记，但总含量与注入前几乎一致，说明ATP和ADP之间转化迅速，D正确。
13．(2024·广东联考改编)磷酸肌酸是一种主要分布在肌肉组织中的高能化合物，是能量的暂时储存形式。100 m短跑比赛中，运动员的能量直接来源于ATP，但ATP数量有限，只能维持3 s。这时，肌细胞中的磷酸肌酸在肌酸激酶的作用下，将其能量转移给ADP，补充生成新的 ATP，可以让运动员再跑5～6 s，磷酸肌酸的出现解决了 ATP 的供需矛盾，以下说明错误的是 (　　)
A．磷酸肌酸中的能量可以产生特殊的化学键
B．磷酸肌酸可以为肌肉细胞直接供能
C．肌酸激酶一般在ATP含量少时才能被激活
D．一般在安静时，磷酸肌酸不会产生能量
B
解析：肌细胞中的磷酸肌酸在肌酸激酶的作用下，将其能量转移给ADP，补充生成新的ATP，说明磷酸肌酸中的能量可以产生特殊的化学键，A正确；磷酸肌酸可以转化为ATP，ATP为肌肉细胞直接供能，磷酸肌酸不能直接提供能量，B错误；由题目可知，肌酸激酶在肌细胞缺少ATP时被激活，催化磷酸肌酸形成ATP，C正确；在安静时，细胞中ATP充足，磷酸肌酸不会产生能量，D正确。
14．蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为分子开关，形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程，即“开”，形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程，即“关”，机
制如图所示。下列有关叙述正确的是 (　　)
A．ATP与ADP具有相同的组成元素和脱氧核糖，均含有可转移的磷酸基团
B．适宜光照下，叶肉细胞内的吸能反应均伴随着ATP的合成过程
C．蛋白质被磷酸化激活的过程中，周围环境中会有ADP和磷酸分子的积累
D．Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要蛋白激酶作用，使载体蛋白的空间结构发生变化
D
解析：ADP是ATP水解掉一个磷酸基团形成的，ATP与ADP具有相同的组成元素和核糖，均含有可转移的磷酸基团，A错误；ATP的合成过程需要吸收能量，所以适宜光照下，叶肉细胞内的放能反应伴随着ATP的合成过程，B错误；分析图可知，蛋白质被磷酸化激活的过程中，蛋白质需要连接一个磷酸分子，所以周围环境中会有ADP的积累，不会有磷酸分子的积累，C错误；Ca2+逆浓度梯度进入细胞是主动运输，需要消耗能量，因此该过程需要蛋白激酶作用，使载体蛋白的空间结构发生变化，D正确。
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