资源简介

5.2 细胞的能量“货币”ATP学案
【预习新知】
（一）ATP是一种高能磷酸化合物
1.中文名称： 。
2.结构简式： 。
A代表 （由腺嘌呤和核糖组成），T代表“三”，P代表磷酸基团，其结构简式是 ，其中“—”代表普通化学键，“～”代表一种特殊的化学键。
3.结构特点
（1）不稳定：由于两个相邻的磷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 的转移势能。
（2）高能量：1 mol ATP水解释放的能量高达 kJ，所以说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。
4.功能： 是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
（二）ATP与ADP可以相互转化
1．转化过程
(1)ATP转化为ADP
①ATP水解后转化为比ATP稳定的化合物____(腺苷二磷酸)，脱离下来的磷酸基团如果未移给其他分子，就可以成为游离的____(以Pi表示)。
②反应式：ATPADP＋____＋能量。
(2)ADP转化为ATP过程
①在有关酶的催化作用下，ADP可以接受____，同时与____结合，重新形成ATP。
②反应式：ADP＋____＋____ATP。
2．转化过程中能量来源和去向
(1)ADP合成ATP的能量来源
①绿色植物，既可来自______，也可以来自__________所释放的能量。
②动物、人、真菌和大多数细菌，均来自细胞进行呼吸作用时________分解所释放的能量。
(2)ATP水解成ADP释放的能量去向：____________。
3．相互转化特点
(1)ATP和ADP相互转化是时刻不停地发生且处于____________之中的。
(2)ATP和ADP相互转化的能量供应机制体现了生物界的________。
（三）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 。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时,其酶活性就被激活了。
(2)在载体蛋白这种酶的作用下,ATP分子的 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 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。
【巩固训练】
1.下列关于ATP的叙述，错误的是( )
A.酒精发酵过程中有ATP生成
B.ATP可为物质跨膜运输提供能量
C.ATP中的特殊化学键水解可释放能量
D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖、磷酸组成
2.细胞中的化学反应可以分为吸能反应和放能反应，下列说法错误的是( )
A.吸能反应伴随着ATP的合成,放能反忘伴随着ATP的水解
B.能量通过ATP分子在吸能反映和放能反应之间流通
C.葡萄糖氧化分解是放能反应
D.蛋白质合成主动运输是吸能反应
3.下列关于水稻细胞内ATP的叙述，错误的是( )
A.能与ADP相互转化 B.只能由细胞呼吸产生
C.可为物质跨膜运输提供能量 D.释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合
4.下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是( )
A.脂肪酸 B.氨基酸 C.腺苷二磷酸 D.腺苷三磷酸
5.下列关于ATP的叙述，不正确的是( )
A.能产生ATP的细胞不一定含有线粒体
B.吸能反应一般与ATP的水解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系
C.呼吸作用的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解并产生二氧化碳和水的过程
D.ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一物质
6.ATP合成酶广泛分布于线粒体内膜、叶绿体类囊体膜等处。当H+顺浓度梯度穿过ATP合成酶时，该酶能促使ADP与Pi形成ATP。下列关于ATP合成酶的分析正确的是( )
A.ATP是生命活动的直接能源物质，其中三个特殊化学键易断裂、易形成
B.ATP合成酶仅具有催化作用
C.ATP与ADP的相互转化过程中物质和能量均是可逆的
D.ATP合成酶普遍存在于自然界的所有细胞结构生物中
7.如图为ATP的结构示意图，其中甲、乙和丙表示构成ATP的小分子物质，a、b表示某种化学键。下列叙述错误的是( )
A.甲表示磷酸基团 B.乙表示脱氧核糖
C.丙表示腺嘌呤 D.a、b表示特殊的化学键
8.有以下四种物质：①A—P～P～P；②A—P～P；③磷脂；④腺嘌呤核糖核苷酸，关于它们的叙述中错误的是( )
A.四种物质的组成元素完全相同
B.①中的“A”是由腺嘌呤和核糖组成的
C.将②中的“～”化学键水解，即可得到④
D.在光合作用过程中，②在叶绿体中的移动方向是从类囊体薄膜到叶绿体基质
9.磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物，它在肌酸激酶的催化下，进行如下反应：磷酸肌酸肌酸,可以在短时间内维持细胞中ATP的含量相对稳定。下列叙述正确的是( )
A.磷酸肌酸作为高能化合物，能直接为肌肉细胞供能
B.磷酸肌酸释放的能量可用于各项生命活动
C.肌酸激酶与ATP合成酶催化合成ATP的底物相同
D.人体剧烈运动时，肌细胞内磷酸肌酸的数量不会发生剧烈变化
10.下图表示ATP的结构及其合成与水解反应，下列相关叙述正确的是( )
A.ATP的中文名称是腺苷三磷酸，图1中的“A”表示腺苷
B.酶1催化的反应一般与放能反应相联系
C.ATP与ADP相互转化迅速，从而使细胞储存了大量ATP
D.酶2参与的反应所需的能量可来自细胞呼吸
参考答案
1.答案：D
解析：A、无氧呼吸产生酒精的过程包括第一阶段和第二阶段，其中第一阶段有少量能量释放，可形成少量的ATP,A正确；
B、ATP是生命活动的直接能源物质，可为物质跨膜运输（如主动运输）提供能量，B正确；
C、ATP分子的结构式可以简写成A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表特殊化学键，特殊化学键断裂时，能量会释放出来，C正确；
D、ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，D错误。
故选D。
2.答案：A
解析：
3.答案：B
解析：B、水稻叶肉细胞中的ATP可以通过细胞呼吸和光合作用产生，B错误。
4.答案：D
解析：
5.答案：C
解析：A、能产生ATP的细胞不一定含有线粒体，如蓝细菌能进行有氧呼吸产生ATP，但是不含有线粒体，A正确;B、吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，B正确;C、ATP在细胞中含量很少，但ATP和ADP相互转化迅速，满足机体对能量的需求，C错误;D、ATP中的“A”代表腺苷，DNA、RNA中的碱基“A”代表腺嘌呤，D正确。
6.答案：D
解析：A、ATP是生命活动的直接能源物质，一分子的ATP中含有两个特殊化学键，A错误；
B、“ATP合成酶能促使ADP与Pi形成ATP”，说明ATP合成酶具有催化作用，“H+顺浓度梯度穿过ATP合成酶”，推测ATP合成酶具有运输作用，B错误；
C、ATP与ADP相互转化的能量供应机制保证了细胞中能量的供应，物质是可逆的，但ATP水解释放的能量和形成ATP所需的能量不同，所以能量是不可逆的，C错误；
D、ATP与ADP相互转化的能量供应机制在所有生物的细胞内都存在，所以ATP合成酶普遍存在于自然界的所有细胞结构生物中，D正确。
7.答案：B
解析：A、甲表示磷酸基团，A正确;
B、乙表示核糖，B错误;
C、丙表示腺嘌呤，C正确;
D、a、b表示特殊的化学键，D正确。
8.答案：D
解析：A、四种物质的组成元素完全相同，都是CHONP元素构成，A正确;B、①中的“A”是腺苷，是由腺嘌呤和核糖组成的，B正确;C、将②中的“~”化学键水解，则A-P获得的是腺嘌呤核糖核苷酸，C正确;D、②为ADP，在光合作用过程中，移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜，D错误。
9.答案：D
解析：磷酸肌酸作为高能化合物，是能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能，直接能源物质是ATP,A错误;磷酸肌酸释放的能量需要先转移到ATP中，才可以用于各项生命活动，B错误;肌酸激酶与ATP合成酶催化合成ATP的底物不同，前者为磷酸肌酸和ADP,后者为Pi和ADPC错误;细胞中的肌酸积累时，会被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP,因此人在剧烈运动时，肌细胞内磷酸肌酸的数量会发生变化，但由于磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下，将其磷酸基团转移到ADP分子上，从而生成ATP和肌酸，因此肌细胞内磷酸肌酸的数量不会剧烈变化,D正确。
10.答案：D
解析：A、ATP的中文名称是腺苷三磷酸，图1中的“A”表示腺嘌呤，A错误；
B、酶1催化的反应为ATP的水解，释放能量，一般与吸能反应相联系，B错误；
C、细胞内ATP含量很少，能量的供应依靠ATP与ADP相互转化实现，C错误；
D、对动物、大多数细菌和真菌而言，酶2参与的反应所需的能量可来自细胞呼吸，对于绿色植物而言，酶2参与的反应所需的能量可来自细胞呼吸和光合作用，D正确。
故选D。

展开更多......

收起↑