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第11讲　ATP
一、选择题
1.（2025·福建福州模拟）下列有关ATP的叙述正确的是（　　）
A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成
B.细胞中需要能量的活动都是由ATP直接提供
C.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应
D.人成熟的红细胞既不能合成酶，也不能产生ATP
2.（2025·广东深圳高三模拟）ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列关于ATP的叙述，正确的是（　　）
A.生命活动旺盛的细胞中ATP的含量较多
B.在淀粉水解成葡萄糖时一定伴随有ADP的生成
C.人体成熟的红细胞在O2充足时只能通过无氧呼吸产生ATP
D.一分子ATP脱去两个磷酸基团可形成T2噬菌体遗传物质的单体
3.（2025·湖南长沙联考）脱氧腺苷三磷酸dATP（d表示脱氧）其结构式可简写成dA－Pα～Pβ～Pγ，下列有关dATP分析正确的是（　　）
A.dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺苷组成
B.细胞内生成dATP常与吸能反应相关联
C.只有连接Pγ的化学键断裂才能为生物活动提供能量
D.通过标记α位的P可使新合成的DNA带有标记
4.（2025·安徽芜湖模拟）ATP是细胞中与能量供应相关的重要物质。当品尝各种美味佳肴时，我们不得不感谢ATP这种化学物质。新的研究显示，ATP在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。下列分析错误的是（　　）
A.ATP可能作为细胞间的信息传递分子 B.ATP能为细胞的生命活动直接提供能量
C.ATP和ADP间可以相互转化 D.ATP供能后细胞中ATP含量会大量减少
5.（2025·山东泰安调研）关于ATP释放机制存在两种解释：其一是ATP同分泌蛋白一样通过囊泡释放；其二是ATP通过某种通道介导释放。科学家研究发现PXL（pannexinl）通道蛋白可以在红细胞膜上形成通道且可介导ATP释放。下列叙述正确的是（　　）
A.ATP分子内的特殊的化学键都水解断裂为细胞主动运输提供能量
B.哺乳动物血液中的成熟红细胞内没有PXL通道蛋白表达有关的基因
C.若ATP的释放方式同分泌蛋白一样，则不需要考虑浓度差也不消耗能量
D.若ATP通过红细胞膜的PXL通道蛋白介导释放，即可推断该运输方式属于主动运输
6.（2025·江西金太阳联考）如图是生物体内ATP合成与分解示意图，下列叙述正确的是（　　）
A.能量1可以来自蛋白质水解为氨基酸的过程 B.能量1可以来自丙酮酸的氧化分解
C.能量2可以用于叶绿体中H2O的光解 D.能量2可以用于光合作用中CO2的固定
7.（2025·山东菏泽期末）脱氧核苷三磷酸（dNTP）和核苷三磷酸（NTP）参与核酸合成等多种生理过程，其结构如下图所示。下列叙述错误的是（　　）
A.当图中基团X为H时，则该物质可为RNA合成提供反应所需的原料和能量
B.NTP、dNTP的元素组成都是C、H、O、N、P
C.以α位带32P的dATP为原料，会使新合成的DNA分子被32P标记
D.ATP的γ位磷酸基团使细胞中某些蛋白质分子磷酸化，导致这些分子空间结构发生变化
8.（2025·娄底模拟）细胞代谢往往伴随着能量的变化，ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。ATP的合成过程如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A.ATP的合成需要小分子之间多次脱水缩合
B.ATP的水解产物可为RNA的合成提供原料
C.ATP水解时，催化③和④处化学键断裂的酶相同
D.ATP的水解往往伴随着吸能反应
9.（2025·河北沧州三县联考）下图为细胞中ATP及其相关物质和能量的转化示意图（M表示酶，Q表示能量，甲、乙表示化合物），下列相关叙述错误的是（　　）
A.甲是ADP，在叶绿体中甲的运输方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜
B.乙是AMP，其中含有的五碳糖是核糖，碱基是腺嘌呤
C.小麦根尖细胞中的Q1来自有机物中的化学能
D.由于M1和M2两种酶的作用机理相同，所以ATP和甲之间的相互转化是可逆的反应
10.双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）属于非天然核苷酸，ddNTP与脱氧核苷三磷酸（dNTP）的结构如图所示。根据所学知识，判断下列选项错误的是（　　）
A.若X表示OH，该结构代表的物质dNTP脱去两个磷酸基团后可作为体内DNA分子复制的原料之一
B.若将ddNTP加到正在复制的DNA反应体系中，ddNTP结合到子链后，子链的延伸会立即终止
C.ddNTP、dNTP的元素组成都是C、H、O、N、P
D.若X表示OH，碱基为A时，该物质可为细胞的各项生命活动直接提供能量
二、非选择题
11.（2025·辽宁沈阳模拟）在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质，其分子结构简式如图1所示：
（1）从ATP的分子结构简式可知，去掉两个磷酸基团后的剩余部分是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）人体骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给。在校运动会上，某同学参加100 m短跑过程中，其肌细胞中ATP相对含量变化如图2所示，试回答由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明　　　　　　　　　　　　　　　　。
12.（2025·四川遂宁三模）下图为生物体新陈代谢与ATP关系的示意图，请回答下列问题。
（1）ATP的结构简式为　　　　　　　　。
（2）海洋中的电鳗有放电现象，其电能是由图中的　　　　 （填数字）过程释放的能量转变而来的；某人感冒发烧，其体温上升所需要的热量主要是由图中　　　　 （填数字）过程释放出来的。
（3）用图中的数字依次表示光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程：　　　　　　。
（4）经测定，正常成年人静止状态下24 h将有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2－10 mmol/L，为满足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第11讲　ATP
1.C　淀粉水解成葡萄糖时没有ATP的生成，A错误；ATP是直接能源物质，细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP直接提供，但也有少数由GTP、UTP等提供，B错误；ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应，如大分子物质的合成，C正确；人成熟红细胞没有细胞核和细胞器，因此不能合成酶，但能通过无氧呼吸产生ATP，D错误。
2.C　细胞中ATP含量较少，生命活动旺盛的细胞中能量的供应依赖于ATP与ADP的快速转化，A错误；在淀粉水解成葡萄糖时不需要ATP水解供能，不会有ADP的生成，B错误；人体成熟的红细胞中没有线粒体，即使在O2充足时，也只能通过无氧呼吸产生ATP，C正确；一分子ATP脱去两个磷酸基团后的产物是腺苷一磷酸，也叫腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的单体之一，而T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
3.D　根据题意可知，dATP与ATP结构类似，从其结构简式可知，一分子dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成，A错误；细胞内生成dATP时，有能量的储存，常与放能反应相联系，B错误；连接Pβ、Pγ的化学键都能断裂释放能量，为生物活动提供能量，C错误；由于dA－Pα是腺嘌呤脱氧核苷酸，是组成DNA的基本单位之一，故通过标记α位的P可使新合成的DNA带有标记，D正确。
4.D　根据题干信息我们推出ATP可作为信息分子，A正确；ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物，B正确；ATP与ADP的相互转化，处于动态平衡状态中，C正确；ATP提供能量后，又有ATP快速合成，所以其含量基本不变，D错误。
5.B　主动运输是一种逆浓度梯度的运输方式，需要消耗能量，一般由ATP分子内远离A的特殊的化学键断裂供能，A错误；哺乳动物血浆中的成熟红细胞内DNA已经解体，因此没有PXL通道蛋白表达有关的基因，B正确；分泌蛋白的释放是胞吐过程，需要消耗能量，C错误；通道蛋白介导的运输方式是协助扩散，D错误。
6.B　能量1为合成ATP的能量，来自呼吸作用或光合作用，A错误；能量1可以来自丙酮酸的氧化分解，B正确；H2O的光解所需能量来自光能，C错误；光合作用中CO2的固定不需要消耗能量，D错误。
7.A　当图中基团X为H时，五碳糖是脱氧核糖，则该物质是dNTP，可为DNA合成提供反应所需的原料和能量，A错误；NTP、dNTP的结构基本相同，元素组成都是C、H、O、N、P，B正确；dATP脱去β和γ位的磷酸基团后是DNA的基本单位腺嘌呤脱氧核苷酸，故用32P标记dATP的α位的磷酸基团作为DNA合成的原料，可使DNA分子被标记，C正确；ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的γ位磷酸基团与某些蛋白结合，使蛋白磷酸化，从而使其结构发生变化，活性也被改变，D正确。
8.C　由图可知，核糖与腺嘌呤、核糖与磷酸、磷酸与磷酸之间均有脱水缩合，故ATP合成需要小分子之间多次脱水缩合，A正确；ATP脱去两分子磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一，B正确；酶具有专一性，ATP水解时，催化③和④处化学键断裂的酶不相同，C错误；ATP的水解能释放能量，故ATP水解往往伴随着吸能反应，D正确。
9.D　ATP水解形成ADP和Pi，故甲是ADP，在光合作用过程中，ATP的合成在类囊体薄膜，ATP的水解在叶绿体基质，故ADP的运输方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜，A正确；ADP水解形成AMP和Pi，故乙是AMP，由腺苷和磷酸组成，B正确；由于小麦根尖细胞中不含叶绿体，所以其中合成ATP所需的能量Q1只能来自有机物中的化学能，C正确；ATP和ADP之间的相互转化不是简单的可逆反应，因为物质是可逆的，但能量不是可逆的，D错误。
10.D　dNTP脱去两个磷酸基团后，变成脱氧核苷酸，可作为体内DNA分子复制的原料之一，A正确；若将ddNTP加到正在复制的DNA反应体系中，ddNTP结合到子链后，因为没有3'的羟基，不能同后续的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键，因此，DNA链不能继续延伸，B正确；若X和2'处连接的均为OH，碱基为A时，该物质为ATP，可为细胞的各项生命活动直接提供能量，D错误。
11.（1）腺嘌呤核糖核苷酸　（2）ATP的生成和分解是同时进行的
解析：（1）ATP分子去掉两个磷酸基团后的剩余部分是一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基（腺嘌呤）组成的化合物，即腺嘌呤核糖核苷酸。（2）肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明ATP的生成和分解是同时进行的，ATP和ADP在体内迅速转化。
12.（1）A－P～P～P　（2）④　③　（3）①②③④　（4）ATP与ADP之间的相互转化时刻不停进行
解析：（1）ATP是细胞中直接能源物质，其结构简式可表示为A－P～P～P。（2）海洋中的电鳗放电，是ATP中的化学能转化为电能的过程，伴随ATP的水解过程，即图中的④过程；某人感冒发烧，其体温上升所需要的热量主要是细胞呼吸氧化分解有机物释放的能量，即图中的③过程。（3）光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程：①光合作用吸收光能，转化为ATP中活跃的化学能→②ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能→③有机物氧化分解释放能量，产生ATP→④ATP为生命活动直接提供能量，故用图中的数字依次表示光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程是①②③④。（4）ATP在细胞内含量很少，但需求量很大，生物体内解决这一矛盾的合理途径是通过ATP与ADP的相互转化时刻不停地进行，来维持细胞内ATP含量的相对稳定。
3 / 3第11讲　ATP
课程标准
　　解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
考点一　ATP的结构
1.ATP的结构
2.ATP的供能原理
提醒 细胞内供能的高能磷酸化合物
①碱基不同：ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，都能为生命活动直接提供能量。脱去两个磷酸基团，可以作为RNA合成的原料。
②五碳糖不同：dATP、dGTP、dCTP和dTTP也能为生命活动直接提供能量。脱去两个磷酸基团，可以作为DNA复制的原料。
1.（必修1 P86正文）ATP是驱动细胞生命活动的唯一的直接能源物质。（　　）
2.（必修1 P86正文）ATP含有3个特殊的化学键，但是只有一个特殊的化学键会发生断裂。（　　）
3.（必修1 P86正文）ATP与脱氧核苷酸的元素组成一致。（　　）
4.（必修1 P86正文）1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团。（　　）
5.（必修1 P86正文）ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。（　　）
1.（2025·湖南怀化五校联考）如图是ATP的结构简式，图中①②表示一种特殊的化学键。下列相关叙述错误的是（　　）
A.②断裂后的产物可直接与Pi结合形成ATP
B.①断裂后的产物可作为合成RNA的原料
C.细胞中的高能磷酸化合物不止ATP一种
D.ATP和ADP相互转化的能量供应机制体现了生物界的统一性
2.（2025·江西宜春丰城中学高三月考）下图1为ATP的结构简图，图2为ATP与ADP相互转化的关系式，下列说法错误的有（　　 ）
A.ATP中的五碳糖为核糖，b、c为磷酸键
B.图1的“A”与ATP中的“A”为不同物质
C.ATP与ADP相互转化属于可逆反应
D.图2中ADP转化为ATP的能量来自光合作用、细胞呼吸
考点二　ATP与ADP的相互转化及ATP的利用
1.ATP和ADP的相互转化
提醒 ATP的含量很少，但仍能满足生命活动需要，因为ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并处于动态平衡之中的。
2.ATP的利用
（1）ATP为主动运输供能的过程（以Ca2＋为例）
（2）ATP利用的实例
（3）ATP是细胞内流通的能量“货币”
1.（必修1 P87正文）人在剧烈运动时，骨骼肌细胞合成的ATP远多于水解的ATP。（　　）
2.（必修1 P87正文）人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。（　　）
3.（必修1 P87正文）ATP水解酶合成和发挥作用时都伴随ADP的生成。（　　）
4.（必修1 P87正文）植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP，而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。（　　）
5.（必修1 P89正文）细胞内的放能反应就是指ATP水解释放能量。（　　）
1.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，如图是“ATP-ADP循环”示意图，其中①和②表示过程。下列叙述正确的是（　　）
A.①过程的能量全部来自化学能
B.②过程的完成需要有水参与
C.植物叶肉细胞中发生过程①的结构是线粒体和叶绿体
D.ADP再脱离一个磷酸基团，可以作为构成DNA的原料
2.ATP水解释放的磷酸基团可以使蛋白质磷酸化，进而参与细胞内各种化学反应，机理如图。下列分析正确的是（　　）
A.酶1为蛋白质磷酸化过程提供化学反应的活化能 B.磷酸化的蛋白质会通过改变自身的空间构象做功
C.磷酸化的蛋白质做功为吸能反应 D.主动运输过程中载体蛋白中的能量先减少后增加
1.（2024·全国甲卷2题）ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成。ATP结构如图所示，图中～表示高能磷酸键。下列叙述错误的是（　　）
A.ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量
B.用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C.β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂
D.光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键
溯源教材
（1）大脑思考、电鳐发电和物质的主动运输等都需要消耗ATP。（见必修1 P88正文）
（2）ATP去掉两个磷酸基团后剩余物质是RNA的基本单位之一。（见必修1 P86相关信息）
（3）在ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量可以来自光能。（见必修1 P87正文）
2.（2022·江苏高考8题）下列关于细胞代谢的叙述正确的是（　　）
A.光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化
B.供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇
C.蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
D.供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
3.（2024·河北高考14题改编）酵母细胞中的M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成。蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化，三者间的调控关系如图所示。现有一株细胞体积变小的酵母突变体，研究发现其M蛋白的编码基因表达量发生显著改变。下列分析正确的是（　　）
A.该突变体变小可能是M增多且被激活后造成细胞分裂间期变长所致
B.P和K都可改变M的空间结构，从而改变其活性
C.K不足或P过量都可使酵母细胞积累更多物质而体积变大
D.M和P之间的活性调控属于负反馈调节
4.（2021·海南高考14题）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的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。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ATP
B.32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性
C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D.ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内
5.（经典高考题）参照表中内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。
反应部位 （1）　　 叶绿体的 类囊体膜 线粒体
反应物 葡萄糖 / 丙酮酸等
反应名称 （2）　　 光合作用 的光反应 有氧呼吸 的部分过程
合成ATP的能量来源 化学能 （3）　　 化学能
终产物（除ATP外） 乙醇、CO2 （4）　　 （5）　　
　（1）衣原体是一类原核寄生生物，缺乏细胞呼吸相关酶，不能产生自身生命活动所需能量，因此需从寄主吸收ATP。 （2023·天津高考）（　　）
（2）ATP必须在有氧条件下合成。 （2021·北京高考）（　　）
（3）ATP含有C、H、O、N、P。（2021·北京高考）（　　）
（4）线粒体、叶绿体和高尔基体都是合成ATP的场所。 （2019·全国卷Ⅲ）（　　）
（5）唾液淀粉酶水解淀粉的过程需ATP水解提供能量。 （2019·天津高考）（　　）
第11讲　ATP
【破考点·抓必备】
考点一
知识梳理夯基
1. C、H、O、N、P　 A－P～P～P　 腺嘌呤　 腺苷　 腺嘌呤核糖核苷酸　 ADP　 ATP　 特殊的化学键
2.负电荷　特殊的化学键　末端磷酸基团
概念检测
1.×　2.×　3.√　4.×　5.√
典题演练应用
1.A　②断裂后的产物是ADP，ADP在有关酶的作用下，可以接受能量与一个游离的Pi结合形成ATP，A错误；①断裂后的产物是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本组成单位之一，B正确；根据ATP的结构简式可以推测细胞中可能还会有GTP、CTP、UTP等高能磷酸化合物，C正确；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，D正确。
2.C　ATP中的五碳糖为核糖，b、c为磷酸键，A正确；图1中的“A”代表的是腺嘌呤，ATP分子中的“A”是腺苷，B正确；ATP与ADP相互转化不属于可逆反应，因为此过程物质可逆，而能量不可逆，且所需要的酶不同，C错误；图2中ADP转化为ATP的能量可来自光合作用吸收的光能或细胞呼吸作用释放的有机物中的化学能，D正确。
考点二
知识梳理夯基
1.细胞质基质、线粒体、叶绿体　特殊的化学键
2.（1）末端磷酸基团　能量转移　（3）水解　合成　ATP分子
概念检测
1.×　提示：由于ATP在体内含量不高，且ATP与ADP的相互转化时刻处于动态平衡之中，所以人在剧烈运动时，骨骼肌细胞中ATP的含量也不会明显增多或降低。
2.×　3.√　4.√
5.×　提示：细胞内的放能反应是指能够释放能量的反应，并非就是指ATP水解释放能量。
典题演练应用
1.B　①过程表示ATP的合成过程，光反应合成ATP所需能量来自光能，细胞呼吸合成ATP所需能量来自化学能，A错误；②过程表示ATP的水解，该过程有水消耗，同时释放能量供给各项耗能的生命过程，B正确；①过程表示ATP的合成过程，植物叶肉细胞中发生过程①的结构有细胞质基质、线粒体和叶绿体，C错误；ADP再脱离一个磷酸基团成为腺嘌呤核糖核苷酸，可以作为构成RNA的原料，D错误。
2.B　酶能降低化学反应的活化能，但不能提供能量，A错误；磷酸化蛋白质做功时分子势能下降为放能反应，C错误；主动运输是消耗能量的过程，载体蛋白中的能量先增加后减少，D错误。
【研真题·扣教材】
1.C　离子的主动运输需要消耗能量，ATP转化为ADP时可以释放能量，供离子的主动运输利用，A正确；当图示ATP脱去β和γ位磷酸基团后就成为AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸（RNA的基本组成单位之一），故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA，B正确；β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键断裂的过程是ATP水解释放能量的过程，其释放出的能量可供机体的绝大多数生命活动所利用，细胞核中进行的一些生命活动也需要ATP水解供能，如转录，C错误；光合作用过程中，光能可转化为化学能储存在ATP中，这些化学能主要储存于ATP的β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键，D正确。
2.B　光照下，叶肉细胞可以进行光合作用和有氧呼吸，光合作用中产生的ATP来源于光能的直接转化，有氧呼吸中产生的ATP来源于有机物的氧化分解，A错误；供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸，将丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳 ，B正确；蓝细菌属于原核生物，没有线粒体，但能进行有氧呼吸，C错误；供氧充足时，真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP，D错误。
3.B　据题干信息“M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成”可知，M蛋白激活可促进细胞进入分裂前期，导致分裂间期变短，使得间期蛋白质合成量不足，细胞体积变小，A错误；据题干信息“蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化”可知，K和P分别通过磷酸化和去磷酸化改变M的空间结构，从而改变其活性，B正确；据题图可知，蛋白K对M有抑制作用，蛋白P对M有激活作用，故K不足或P过量都会使酵母细胞中被激活的蛋白M增多，促进细胞进入分裂前期，酵母细胞因间期蛋白质积累不足而体积变小，C错误；据题图可知，当M增多时，会激活促进蛋白P的产生，而蛋白P又会反过来继续激活促进蛋白M的产生，使得M继续增多，故M和P之间的活性调控属于正反馈调节，D错误。
4.B　根据题意可知：该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；根据题意“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。”说明：32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性，B正确；根据题意可知：放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，C错误；该实验不能说明转化主要发生在细胞核内，D错误。
5.（1）细胞质基质　（2）无氧呼吸　（3）光能　（4）O2、NADPH　（5）H2O、CO2
解析：（1）（2）无氧条件下，某些细胞可以将葡萄糖分解成乙醇和CO2，并释放少量能量，该过程为无氧呼吸，发生在细胞质基质中。（3）（4）在真核细胞中，光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的类囊体膜上，叶绿体类囊体膜上的光合色素吸收的光能，有两方面的用途：①将水分解成[H]（NADPH）和氧，氧直接以分子的形式释放出去，[H]（NADPH）被传递到叶绿体内的基质中，作为活泼的还原剂参与到暗反应阶段的化学反应中去；②在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP。（5）在线粒体中可以发生有氧呼吸的第二阶段和第三阶段，在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]（NADH），并释放出少量的能量；在有氧呼吸的第三阶段，前两个阶段产生的[H]（NADH）经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量。因此丙酮酸等在线粒体内氧化分解的终产物除了ATP外，还有二氧化碳和水。
真题重组练
（1）√
（2）×　提示：无氧呼吸也可产生ATP。
（3）√
（4）×　提示：高尔基体不能合成ATP。
（5）×　提示：淀粉水解不需要消耗ATP。
5 / 5(共62张PPT)
第11讲　ATP
高中总复习·生物
　　解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
课程标准
1. 破考点·抓必备
2. 研真题·扣教材
3. 验收效·提能力
目录
Contents
01
破考点·抓必备
梳理归纳， 巩固基本知识
考点一　ATP的结构
1. ATP的结构
2. ATP的供能原理
①碱基不同：ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，
都能为生命活动直接提供能量。脱去两个磷酸基团，可以作为RNA合
成的原料。
②五碳糖不同：dATP、dGTP、dCTP和dTTP也能为生命活动直接提供能
量。脱去两个磷酸基团，可以作为DNA复制的原料。
提醒 细胞内供能的高能磷酸化合物
1. （必修1 P86正文）ATP是驱动细胞生命活动的唯一的直接能源物质。
（　×　）
2. （必修1 P86正文）ATP含有3个特殊的化学键，但是只有一个特殊的化
学键会发生断裂。 （　×　）
3. （必修1 P86正文）ATP与脱氧核苷酸的元素组成一致。 （　√　）
4. （必修1 P86正文）1个ATP分子中只含有1个腺嘌呤和3个磷酸基团。
（　×　）
5. （必修1 P86正文）ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物
质，不能将两者等同起来。 （　√　）
×
×
√
×
√
1. （2025·湖南怀化五校联考）如图是ATP的结构简式，图中①②表示一种
特殊的化学键。下列相关叙述错误的是（　　）
A. ②断裂后的产物可直接与Pi结合形成ATP
B. ①断裂后的产物可作为合成RNA的原料
C. 细胞中的高能磷酸化合物不止ATP一种
D. ATP和ADP相互转化的能量供应机制体现了生物界的
统一性
√
解析： 　②断裂后的产物是ADP，ADP在有关酶的作用下，可以接受能
量与一个游离的Pi结合形成ATP，A错误；①断裂后的产物是腺嘌呤核糖核
苷酸，是构成RNA的基本组成单位之一，B正确；根据ATP的结构简式可
以推测细胞中可能还会有GTP、CTP、UTP等高能磷酸化合物，C正确；
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，D正确。
2.（2025·江西宜春丰城中学高三月考）如图1为ATP的结构简图，图2为ATP与ADP相互转化的关系式，下列说法错误的有（　　）
A. ATP中的五碳糖为核糖，b、c为磷酸键
B. 图1的“A”与ATP中的“A”为不同物质
C. ATP与ADP相互转化属于可逆反应
D. 图2中ADP转化为ATP的能量来自光合作用、细胞呼吸
√
解析：　ATP中的五碳糖为核糖，b、c为磷酸键，A正确；图1中的“A”代表的是腺嘌呤，ATP分子中的“A”是腺苷，B正确；ATP与ADP相互转化不属于可逆反应，因为此过程物质可逆，而能量不可逆，且所需要的酶不同，C错误；图2中ADP转化为ATP的能量可来自光合作用吸收的光能或细胞呼吸作用释放的有机物中的化学能，D正确。
考点二　ATP与ADP的相互转化及ATP的利用
1. ATP和ADP的相互转化
c
c
c
提醒 ATP的含量很少，但仍能满足生命活动需要，因为ATP与ADP的相互
转化是时刻不停地发生并处于动态平衡之中的。
2. ATP的利用
（1）ATP为主动运输供能的过程（以Ca2＋为例）
c
c
（2）ATP利用的实例
（3）ATP是细胞内流通的能量“货币”
c
c
c
1. （必修1 P87正文）人在剧烈运动时，骨骼肌细胞合成的ATP远多于水解
的ATP。 （　×　）
提示：由于ATP在体内含量不高，且ATP与ADP的相互转化时刻处于动态
平衡之中，所以人在剧烈运动时，骨骼肌细胞中ATP的含量也不会明显增
多或降低。
×
2. （必修1 P87正文）人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态
平衡。 （　×　）
3. （必修1 P87正文）ATP水解酶合成和发挥作用时都伴随ADP的生成。
（　√　）
4. （必修1 P87正文）植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP，而
动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。 （　√　）
5. （必修1 P89正文）细胞内的放能反应就是指ATP水解释放能量。
（　×　）
提示：细胞内的放能反应是指能够释放能量的反应，并非就是指ATP水解
释放能量。
×
√
√
×
1. ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，如图是“ATP-ADP循环”示
意图，其中①和②表示过程。下列叙述正确的是（　　）
A. ①过程的能量全部来自化学能
B. ②过程的完成需要有水参与
C. 植物叶肉细胞中发生过程①的结构是线粒体和叶绿体
D. ADP再脱离一个磷酸基团，可以作为构成DNA的原料
√
解析： 　①过程表示ATP的合成过程，光反应合成ATP所需能量来自光
能，细胞呼吸合成ATP所需能量来自化学能，A错误；②过程表示ATP的水
解，该过程有水消耗，同时释放能量供给各项耗能的生命过程，B正确；
①过程表示ATP的合成过程，植物叶肉细胞中发生过程①的结构有细胞质
基质、线粒体和叶绿体，C错误；ADP再脱离一个磷酸基团成为腺嘌呤核
糖核苷酸，可以作为构成RNA的原料，D错误。
2.ATP水解释放的磷酸基团可以使蛋白质磷酸化，进而参与细胞内各种化学反应，机理如图。下列分析正确的是（　　）
A. 酶1为蛋白质磷酸化过程提供化学反应的活化能
B. 磷酸化的蛋白质会通过改变自身的空间构象做功
C.磷酸化的蛋白质做功为吸能反应
D. 主动运输过程中载体蛋白中的能量先减少后增加
√
解析：　酶能降低化学反应的活化能，但不能提供能量，A错误；磷酸化蛋白质做功时分子势能下降为放能反应，C错误；主动运输是消耗能量的过程，载体蛋白中的能量先增加后减少，D错误。
02
研真题·扣教材
探究分析， 培养核心技能
1. （2024·全国甲卷2题）ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成。
ATP结构如图所示，图中～表示高能磷酸键。下列叙述错误的是（　　）
A. ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量
B. 用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C. β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键不能在细胞核中断裂
D. 光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键
√
解析： 　离子的主动运输需要消耗能量，ATP转化为ADP时可以释放能
量，供离子的主动运输利用，A正确；当图示ATP脱去β和γ位磷酸基团后就
成为AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸（RNA的基本组成单位之一），故用α位
32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA，B正确；β和γ位磷酸基团之间的高
能磷酸键断裂的过程是ATP水解释放能量的过程，其释放出的能量可供机
体的绝大多数生命活动所利用，细胞核中进行的一些生命活动也需要ATP
水解供能，如转录，C错误；光合作用过程中，光能可转化为化学能储存
在ATP中，这些化学能主要储存于ATP的β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸
键，D正确。
溯源教材
（1）大脑思考、电鳐发电和物质的主动运输等都需要消耗ATP。　（见必
修1 P88正文）
（2）ATP去掉两个磷酸基团后剩余物质是RNA的基本单位之一。　（见必
修1 P86相关信息）
（3）在ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量可以来自光能。　（见必
修1 P87正文）
2. （2022·江苏高考8题）下列关于细胞代谢的叙述正确的是（　　）
A. 光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化
B. 供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇
C. 蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
D. 供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
√
解析： 　光照下，叶肉细胞可以进行光合作用和有氧呼吸，光合作用中
产生的ATP来源于光能的直接转化，有氧呼吸中产生的ATP来源于有机物
的氧化分解，A错误；供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼
吸，将丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳 ，B正确；蓝细菌属于原核生物，没
有线粒体，但能进行有氧呼吸，C错误；供氧充足时，真核生物在线粒体
内膜上氧化[H]产生大量ATP，D错误。
3.（2024·河北高考14题改编）酵母细胞中的M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成。蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化，三者间的调控关系如图所示。现有一株细胞体积变小的酵母突变体，研究发现其M蛋白的编码基因表达量发生显著改变。下列分析正确的是（　）
A. 该突变体变小可能是M增多且被激活后造成细胞分裂间期变长所致
B. P和K都可改变M的空间结构，从而改变其活性
C. K不足或P过量都可使酵母细胞积累更多物质而体积变大
D. M和P之间的活性调控属于负反馈调节
√
解析：　据题干信息“M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成”可知，M蛋白激活可促进细胞进入分裂前期，导致分裂间期变短，使得间期蛋白质合成量不足，细胞体积变小，A错误；据题干信息“蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化”可知，K和P分别通过磷酸化和去磷酸化改变M的空间结构，从而改变其活性，B正确；据题图可知，蛋白K对M有抑制作用，蛋白P对M有激活作用，故K不足或P过量都会使酵母细胞中被激活的蛋白M增多，促进细胞进入分裂前期，酵母细胞因间期蛋白质积累不足而体积变小，C错误；据题图可知，当M增多时，会激活促进蛋白P的产生，而蛋白P又会反过来继续激活促进蛋白M的产生，使得M继续增多，故M和P之间的活性调控属于正反馈调节，D错误。
4. （2021·海南高考14题）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的末端磷酸基团
被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。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ATP
B. 32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性
C. 32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D. ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内
√
解析： 　根据题意可知：该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成
ATP，A错误；根据题意“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并
测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。”说明：32P标
记的ATP水解产生的腺苷没有放射性，B正确；根据题意可知：放射性
几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，C错误；该实验不能说明转化主要
发生在细胞核内，D错误。
5. （经典高考题）参照表中内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成
下表。
反应部位 （1）
叶绿体的类
囊体膜 线粒体
反应物 葡萄糖 / 丙酮酸等
反应名称 （2）
光合作用的
光反应 有氧呼吸的部分
过程
合成ATP的能量来源 化学能 （3） 化学能
终产物（除ATP外） 乙醇、CO2 （4）
（5）

细胞质
基质
无氧呼
吸
光能
O2、
NADPH
H2O、
CO2
解析：（1）（2）无氧条件下，某些细胞可以将葡萄糖分解成乙醇和
CO2，并释放少量能量，该过程为无氧呼吸，发生在细胞质基质中。（3）
（4）在真核细胞中，光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的类囊体膜
上，叶绿体类囊体膜上的光合色素吸收的光能，有两方面的用途：①将水
分解成[H]（NADPH）和氧，氧直接以分子的形式释放出去，[H]
（NADPH）被传递到叶绿体内的基质中，作为活泼的还原剂参与到暗反应
阶段的化学反应中去；②在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学
反应，形成ATP。（5）在线粒体中可以发生有氧呼吸的第二阶段和第三阶
段，在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]
（NADH），并释放出少量的能量；在有氧呼吸的第三阶段，前两个阶段产生的[H]（NADH）经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量。因此丙酮酸等在线粒体内氧化分解的终产物除了ATP外，还有二氧化碳和水。
（1）衣原体是一类原核寄生生物，缺乏细胞呼吸相关酶，不能产生自
身生命活动所需能量，因此需从寄主吸收ATP。　（2023·天津高考）
（　√　）
（2）ATP必须在有氧条件下合成。　（2021·北京高考） （　×　）
提示：无氧呼吸也可产生ATP。
（3）ATP含有C、H、O、N、P。　（2021·北京高考） （　√　）
√
×
√
（5）唾液淀粉酶水解淀粉的过程需ATP水解提供能量。　（2019·天津高
考） （　×　）
提示：淀粉水解不需要消耗ATP。
×
（4）线粒体、叶绿体和高尔基体都是合成ATP的场所。（2019·全国卷
Ⅲ） （　×　）
提示：高尔基体不能合成ATP。
×
03
验收效·提能力
跟踪训练，检验学习效果
一、选择题
1. （2025·福建福州模拟）下列有关ATP的叙述正确的是（　　）
A. 淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成
B. 细胞中需要能量的活动都是由ATP直接提供
C. ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应
D. 人成熟的红细胞既不能合成酶，也不能产生ATP
1
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√
解析： 　淀粉水解成葡萄糖时没有ATP的生成，A错误；ATP是直接能源
物质，细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP直接提供，但也有少
数由GTP、UTP等提供，B错误；ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能
反应，如大分子物质的合成，C正确；人成熟红细胞没有细胞核和细胞
器，因此不能合成酶，但能通过无氧呼吸产生ATP，D错误。
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2. （2025·广东深圳高三模拟）ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列
关于ATP的叙述，正确的是（　　）
A. 生命活动旺盛的细胞中ATP的含量较多
B. 在淀粉水解成葡萄糖时一定伴随有ADP的生成
C. 人体成熟的红细胞在O2充足时只能通过无氧呼吸产生ATP
D. 一分子ATP脱去两个磷酸基团可形成T2噬菌体遗传物质的单体
√
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解析： 　细胞中ATP含量较少，生命活动旺盛的细胞中能量的供应依赖于
ATP与ADP的快速转化，A错误；在淀粉水解成葡萄糖时不需要ATP水解供
能，不会有ADP的生成，B错误；人体成熟的红细胞中没有线粒体，即使
在O2充足时，也只能通过无氧呼吸产生ATP，C正确；一分子ATP脱去两个
磷酸基团后的产物是腺苷一磷酸，也叫腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的
单体之一，而T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
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3. （2025·湖南长沙联考）脱氧腺苷三磷酸dATP（d表示脱氧）其结构式可
简写成dA－Pα～Pβ～Pγ，下列有关dATP分析正确的是（　　）
A. dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺苷组成
B. 细胞内生成dATP常与吸能反应相关联
C. 只有连接Pγ的化学键断裂才能为生物活动提供能量
D. 通过标记α位的P可使新合成的DNA带有标记
√
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解析： 　根据题意可知，dATP与ATP结构类似，从其结构简式可知，一
分子dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成，A错误；
细胞内生成dATP时，有能量的储存，常与放能反应相联系，B错误；连接
Pβ、Pγ的化学键都能断裂释放能量，为生物活动提供能量，C错误；由于
dA－Pα是腺嘌呤脱氧核苷酸，是组成DNA的基本单位之一，故通过标记α
位的P可使新合成的DNA带有标记，D正确。
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4. （2025·安徽芜湖模拟）ATP是细胞中与能量供应相关的重要物质。当品
尝各种美味佳肴时，我们不得不感谢ATP这种化学物质。新的研究显示，
ATP在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。下列分
析错误的是（　　）
A. ATP可能作为细胞间的信息传递分子
B. ATP能为细胞的生命活动直接提供能量
C. ATP和ADP间可以相互转化
D. ATP供能后细胞中ATP含量会大量减少
√
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解析： 　根据题干信息我们推出ATP可作为信息分子，A正确；ATP是直
接为细胞生命活动提供能量的有机物，B正确；ATP与ADP的相互转化，处
于动态平衡状态中，C正确；ATP提供能量后，又有ATP快速合成，所以其
含量基本不变，D错误。
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5. （2025·山东泰安调研）关于ATP释放机制存在两种解释：其一是ATP同
分泌蛋白一样通过囊泡释放；其二是ATP通过某种通道介导释放。科学家
研究发现PXL（pannexinl）通道蛋白可以在红细胞膜上形成通道且可介导
ATP释放。下列叙述正确的是（　　）
A. ATP分子内的特殊的化学键都水解断裂为细胞主动运输提供能量
B. 哺乳动物血液中的成熟红细胞内没有PXL通道蛋白表达有关的基因
C. 若ATP的释放方式同分泌蛋白一样，则不需要考虑浓度差也不消耗能量
D. 若ATP通过红细胞膜的PXL通道蛋白介导释放，即可推断该运输方式属
于主动运输
√
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解析： 　主动运输是一种逆浓度梯度的运输方式，需要消耗能量，一般
由ATP分子内远离A的特殊的化学键断裂供能，A错误；哺乳动物血浆中的
成熟红细胞内DNA已经解体，因此没有PXL通道蛋白表达有关的基因，B
正确；分泌蛋白的释放是胞吐过程，需要消耗能量，C错误；通道蛋白介
导的运输方式是协助扩散，D错误。
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6. （2025·江西金太阳联考）如图是生物体内ATP合成与分解示意图，下列
叙述正确的是（　　）
A. 能量1可以来自蛋白质水解为氨基酸的过程
B. 能量1可以来自丙酮酸的氧化分解
C. 能量2可以用于叶绿体中H2O的光解
D. 能量2可以用于光合作用中CO2的固定
√
解析： 　能量1为合成ATP的能量，来自呼吸作用或光合作用，A错误；
能量1可以来自丙酮酸的氧化分解，B正确；H2O的光解所需能量来自光
能，C错误；光合作用中CO2的固定不需要消耗能量，D错误。
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7. （2025·山东菏泽期末）脱氧核苷三磷酸（dNTP）和核苷三磷酸
（NTP）参与核酸合成等多种生理过程，其结构如图所示。下列叙述错误
的是（　　）
A. 当图中基团X为H时，则该物质可为RNA合成
提供反应所需的原料和能量
B. NTP、dNTP的元素组成都是C、H、O、N、P
C. 以α位带32P的dATP为原料，会使新合成的DNA分子被32P标记
D. ATP的γ位磷酸基团使细胞中某些蛋白质分子磷酸化，导致这些分子空
间结构发生变化
√
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解析： 　当图中基团X为H时，五碳糖是脱氧核糖，则该物质是dNTP，
可为DNA合成提供反应所需的原料和能量，A错误；NTP、dNTP的结构基
本相同，元素组成都是C、H、O、N、P，B正确；dATP脱去β和γ位的磷酸
基团后是DNA的基本单位腺嘌呤脱氧核苷酸，故用32P标记dATP的α位的磷
酸基团作为DNA合成的原料，可使DNA分子被标记，C正确；ATP在酶的
作用下水解时，脱离下来的γ位磷酸基团与某些蛋白结合，使蛋白磷酸化，
从而使其结构发生变化，活性也被改变，D正确。
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8. （2025·娄底模拟）细胞代谢往往伴随着能量的变化，ATP是驱动细胞生
命活动的直接能源物质。ATP的合成过程如图所示。下列相关叙述错误的
是（　　）
A. ATP的合成需要小分子之间多次脱水缩合
B. ATP的水解产物可为RNA的合成提供原料
C. ATP水解时，催化③和④处化学键断裂的酶相同
D. ATP的水解往往伴随着吸能反应
√
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解析： 　由图可知，核糖与腺嘌呤、核糖与磷酸、磷酸与磷酸之间均有
脱水缩合，故ATP合成需要小分子之间多次脱水缩合，A正确；ATP脱去两
分子磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一，B正确；
酶具有专一性，ATP水解时，催化③和④处化学键断裂的酶不相同，C错
误；ATP的水解能释放能量，故ATP水解往往伴随着吸能反应，D正确。
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9. （2025·河北沧州三县联考）如图为细胞中ATP及其相关物质和能量的转
化示意图（M表示酶，Q表示能量，甲、乙表示化合物），下列相关叙述
错误的是（　　）
A. 甲是ADP，在叶绿体中甲的运输方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜
B. 乙是AMP，其中含有的五碳糖是核糖，碱基是腺嘌呤
C. 小麦根尖细胞中的Q1来自有机物中的化学能
D. 由于M1和M2两种酶的作用机理相同，所以ATP和甲之间的相互转化是
可逆的反应
√
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解析：　ATP水解形成ADP和Pi，故甲是ADP，在光合作用过程中，ATP的合成在类囊体薄膜，ATP的水解在叶绿体基质，故ADP的运输方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜，A正确；ADP水解形成AMP和Pi，故乙是AMP，由腺苷和磷酸组成，B正确；由于小麦根尖细胞中不含叶绿体，所以其中合成ATP所需的能量Q1只能来自有机物中的化学能，C正确；ATP和ADP之间的相互转化不是简单的可逆反应，因为物质是可逆的，但能量不是可逆的，D错误。
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10. 双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）属于非天然核苷酸，ddNTP与脱氧核苷三磷酸（dNTP）的结构如图所示。根据所学知识，判断下列选项错误的是（　　）
A. 若X表示OH，该结构代表的物质dNTP脱去两个磷酸基团后可作为体内
DNA分子复制的原料之一
B. 若将ddNTP加到正在复制的DNA反应体系中，ddNTP结合到子链后，子
链的延伸会立即终止
C. ddNTP、dNTP的元素组成都是C、H、O、N、P
D. 若X表示OH，碱基为A时，该物质可为细胞的各项生命活动直接提供能量
√
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解析：　dNTP脱去两个磷酸基团后，变成脱氧核苷酸，可作为体内DNA分子复制的原料之一，A正确；若将ddNTP加到正在复制的DNA反应体系中，ddNTP结合到子链后，因为没有3'的羟基，不能同后续的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键，因此，DNA链不能继续延伸，B正确；若X和2'处连接的均为OH，碱基为A时，该物质为ATP，可为细胞的各项生命活动直接提供能量，D错误。
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二、非选择题
11. （2025·辽宁沈阳模拟）在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种
关键的物质，其分子结构简式如图1所示：
1
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（1）从ATP的分子结构简式可知，去掉两个磷酸基团后的剩余部分是
。
解析：ATP分子去掉两个磷酸基团后的剩余部分是一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基（腺嘌呤）组成的化合物，即腺嘌呤核糖核苷酸。
腺
嘌呤核糖核苷酸
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（2）人体骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供
给。在校运动会上，某同学参加100 m短跑过程中，其肌细胞中ATP相对含
量变化如图2所示，试回答由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为
零，说明 。
解析： 肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明ATP的生成和分解是同时进行的，ATP和ADP在体内迅速转化。
ATP的生成和分解是同时进行的
1
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12
12. （2025·四川遂宁三模）如图为生物体新陈代谢与ATP关系的示意图，
请回答下列问题。
（1）ATP的结构简式为 。
解析：ATP是细胞中直接能源物质，其结构简式可表示为A－P～P～P。
A－P～P～P
1
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12
（2）海洋中的电鳗有放电现象，其电能是由图中的 （填数字）过
程释放的能量转变而来的；某人感冒发烧，其体温上升所需要的热量主要
是由图中 （填数字）过程释放出来的。
解析：海洋中的电鳗放电，是ATP中的化学能转化为电能的过程，伴随ATP的水解过程，即图中的④过程；某人感冒发烧，其体温上升所需要的热量主要是细胞呼吸氧化分解有机物释放的能量，即图中的③过程。
④
③
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12
（3）用图中的数字依次表示光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过
程： 。
解析：光能转变为骨骼肌收缩所需
能量的过程：①光合作用吸收光能，转
化为ATP中活跃的化学能→②ATP中活跃
的化学能转化为有机物中稳定的化学能
→③有机物氧化分解释放能量，产生ATP→④ATP为生命活动直接提供能量，故用图中的数字依次表示光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程是①②③④。
①②③④
1
2
3
4
5
6
7
8
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11
12
（4）经测定，正常成年人静止状态下24 h将有40 kg ATP发生转化，而细
胞内ADP、ATP的总量仅为2－10 mmol/L，为满足能量需要，生物体内解决
这一矛盾的合理途径是 。
解析：ATP在细胞内含量很少，但需求量很大，生物体内解决这一矛盾的合理途径是通过ATP与ADP的相互转化时刻不停地进行，来维持细胞内ATP含量的相对稳定。
ATP与ADP之间的相互转化时刻不停进行
1
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