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第2节　细胞的能量“货币”ATP
【预习梳理】
一、1.腺苷三磷酸
2.A—P~P~P　腺苷　磷酸基团　一种特殊的化学键
3.末端磷酸基团
4.高能磷酸化合物　直接能源
二、1.转移势能
2.①Pi　②ATP　③ADP　④能量
3.动态平衡
4.统一性
5.(1)光能　呼吸作用
(2)呼吸作用
三、1.吸能
2.磷酸基团　磷酸化　转移　空间结构
3.ATP水解　ATP的合成
【预习检测】
(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√
[解析] (1)ATP中“A”代表腺苷。
(3)细胞内,ATP并不是唯一的直接能源物质,如CTP、GTP、UTP也可为某些生命活动直接供能。
(5)人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量也能达到动态平衡。
【任务活动】
任务一
[资料] (1)C、H、O、N、P
(2)两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥
(3)腺嘌呤核糖核苷酸
(4)1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸
(5)20
反馈评价
例1　C　[解析] 题图中五碳糖为核糖,A为腺嘌呤,A错误;“γ”和“β”位之间的化学键为特殊化学键,该化学键不稳定,容易断裂和形成,B错误;“α”和“β”位之间的特殊化学键断裂后可形成RNA的基本单位之一,即腺嘌呤核糖核苷酸,C正确;ATP是生物体进行生命活动的直接能源物质,D错误。
任务二
[资料] (1)ATP　细胞呼吸　合成ATP　叶绿体和线粒体
(2)不是　ATP和ADP相互转化过程中催化反应的酶是不同的,能量也是不可逆的,因此不是可逆反应
(3)极少
反馈评价
例2　B　[解析] ATP是细胞的直接能源物质,ATP和ADP的相互转化能满足机体对能量的需求,A正确;在ATP与ADP转化过程中能量是不可逆的,B错误;①过程是ADP与Pi合成ATP的过程,人体内该过程所需要的能量只能来自细胞呼吸,C正确;酶具有专一性,过程①是ATP的合成,过程②是ATP的水解,两者需要的是不同的酶,D正确。
例3　A　[解析] GTP的合成需要能量,在人体细胞中该能量来自细胞呼吸,A正确;题图中①是由鸟嘌呤和核糖构成的,可以参与构成RNA,B错误;GTP(鸟苷三磷酸)的结构与ATP相似,ATP在细胞内含量很少,因此细胞中GTP的含量较低,但GTP与GDP也能在酶的作用下迅速相互转化,C错误;GDP的分子结构中也含特殊化学键“~”,D错误。
任务三
[模型] (1)①能催化ATP水解　②末端磷酸基团　载体蛋白的磷酸化　③空间结构
(2)运输和催化　载体蛋白的磷酸化
(3)空间结构　活性
反馈评价
例4　D　[解析] 细胞内ATP的含量很少,通过ATP与ADP快速转化来满足能量需要,A错误;萤火虫可通过细胞呼吸产生ATP,不能通过光合作用产生ATP,因此萤火虫发光细胞中,ATP中的能量来自有机物中的化学能,不能来自光能,B错误;根据题意,在荧光素酶的作用下,荧光素接受ATP提供的能量后被激活,因此荧光素形成氧化荧光素伴随着ATP的水解,C错误;活细胞内ATP与ADP的相互转化处于动态平衡,因此萤火虫尾部正常发光时,发光细胞中ATP和ADP保持动态平衡,D正确。
例5　D　[解析] 蛋白质被磷酸化激活的过程中,蛋白激酶催化ATP水解产生的磷酸分子转移到蛋白质上,无活性蛋白质变成有活性的蛋白质,A错误;蛋白质的磷酸化过程需要蛋白激酶参与,去磷酸化过程需要蛋白磷酸酶参与,因此蛋白质的磷酸化和去磷酸化不属于可逆反应,B错误;蛋白质去磷酸化后空间结构发生改变,但肽键并没有断裂,与双缩脲试剂仍然能发生颜色变化,C错误;Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要能量和载体蛋白,因此需要蛋白激酶作用使ATP水解供能,同时无活性载体蛋白变成有活性载体蛋白,空间结构发生变化,D正确。第2节　细胞的能量“货币”ATP
1.C　[解析] 物质丙是腺苷,不是构成RNA的基本组成物质之一,A错误;酶具有专一性,催化丙→乙→甲过程的酶与酶3、酶2不同,B错误;酶1、酶2和酶3催化的反应均伴有能量释放,且乙→丙释放的能量最少,因为该过程中断裂的化学键是普通化学键,C正确;大肠杆菌为原核生物,其细胞中没有线粒体,D错误。
2.A　[解析] 活细胞中ATP含量很少,但是ATP和ADP可迅速相互转化以保证及时供能,A错误。
3.C　[解析] 根据“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标记的磷酸的放射性强度几乎一致”,说明细胞注入的32P已全部进入ATP 中,但不能说明细胞内全部 ADP 都转化成 ATP ,A错误;32P标记的是ATP 末端磷酸基团,腺苷包含腺嘌呤和核糖,没有放射性,B错误;据题干“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记”可知,32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不相等,C正确;加入呼吸抑制剂可抑制细胞呼吸,先导致ATP合成受阻,后使细胞中ATP和ADP的相互转化过程受阻,因而ATP生成减少,ADP生成也减少,D错误。
4.C　[解析] 根据题意可知“○”中所对应的含义分别为①腺苷一磷酸AMP,又称腺嘌呤核糖核苷酸;②腺嘌呤;③DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸;④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸;⑤腺苷;⑥腺苷。故“○”中所对应的含义相同的是①和④及⑤和⑥,C正确。
5.C　[解析] 白细胞吞噬细菌的过程是胞吞,需要消耗ATP水解提供的能量,A不符合题意;人体肌细胞收缩时消耗的能量直接来自ATP水解释放的能量,B不符合题意;细胞内的放能反应通常与ATP的合成相联系,不需要ATP水解提供能量,C符合题意;大脑思考时要消耗大量能量,需要ATP水解提供能量,D不符合题意。
6.A　[解析] 在吸能反应中,产物分子中的化学能比反应物分子中的化学能高,A正确;细胞呼吸氧化分解有机物,释放能量,属于放能反应,B错误;光合作用过程吸收光能,属于吸能反应,但并不是植物细胞中唯一的吸能反应,C错误;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,故吸能反应和放能反应之间的纽带是ATP,二者并非完全独立,D错误。
7.B　[解析] 参与Ca2+主动运输的载体蛋白也是催化ATP水解的酶,该过程中,当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合后就激活该酶,将ATP水解,Ca2+不能直接激活ATP将其水解,A正确,B错误;ATP释放的磷酸基团可与载体蛋白结合,使载体蛋白磷酸化,载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化,活性也发生改变,C、D正确。
8.D　[解析] 游离的氨基和羧基位于肽链的两端,R基上也可能存在游离的氨基或羧基,且Rab8蛋白不一定只由一条肽链组成,A错误;根据图示信息,Rab8蛋白的磷酸化使其从“非活性”状态转换为“活性”状态,B错误;Rab8蛋白由“非活性”状态转换为“活性”状态时GTP转化成GDP释放了能量,转化过程利用了该能量,属于吸能反应,C错误;结构决定功能,Rab8蛋白“活性”与“非活性”状态的转换往往伴随其空间结构的改变,D正确。
9.B　[解析] ATP的结构简式为A—P~P~P,特殊化学键断裂会产生较高能量,A错误;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,能维持细胞的形态,锚定并支撑许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输等生命活动密切相关,B正确;由题意可知,马达蛋白能催化ATP水解,因此具有ATP水解酶的活性,C错误;代谢旺盛的细胞中,ATP的水解速率和ATP的合成速率都升高,两者是时刻不停地发生并处于动态平衡之中的,所以物质的运输速率不会降低,D错误。
10.(1)③　腺苷　②　核糖
(2)c　放能
(3)将原有ATP耗尽　葡萄糖　ATP
[解析] (1)ATP中的A是图甲中的③腺苷,其中含有的单糖是②核糖。(2)ATP水解,断裂的是图甲中的c,即远离腺苷的特殊化学键;ATP的合成需要能量,一般与细胞中的放能反应相联系。(3)实验前多次电刺激该骨骼肌标本,直到骨骼肌不再收缩,目的是消耗肌肉细胞中的ATP,以免干扰实验。实验时先向不再收缩的该骨骼肌滴加葡萄糖溶液,再滴加ATP溶液,形成前后对照,证明直接能源物质是ATP。
11.(1)荧光素酶
(2)①②③　荧光素和氧气　低温
(3)A-P~P~P　腺苷三磷酸　腺苷
(4)ATP与ADP的转化速率较快
(5)ADP+Pi+能量ATP
[解析] (1)由题图可知,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,后者在荧光素酶的作用下被氧气氧化发光。(2)①②所有生物活细胞中都含有ATP,不同细胞中ATP浓度差异不大,这是以荧光强度反应微生物含量的前提,①②正确;③荧光强度与ATP供应呈正相关,所以ATP越多,荧光强度越大,③正确;④根据图甲可知,该过程需要ATP水解供能,属于吸能反应,即试剂与样品混合后发荧光属于吸能反应,④错误。故选①②③。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。由于低温条件下酶的活性较低,且酶的分子结构较稳定,使用时升高温度可使酶的活性升高,因此检测试剂应在低温保存,使用时再恢复至最适温度。(3)ATP的结构简式为A-P~P~P,中文名称是腺苷三磷酸,其中A代表腺苷。(4)生物体对ATP的需求较大,但细胞内ATP的含量较少,是因为ATP与ADP的转化速率较快,ATP消耗后可迅速产生,所以可以满足生物体对ATP的需求。(5)ATP合成反应式:ADP+Pi+能量ATP。第2节　细胞的能量“货币”ATP
一、ATP是一种高能磷酸化合物
1.ATP的全称: 。
2.结构简式: ,其中,“A”代表 ,“P”代表 ,“~”代表 。
3.特点:当ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的 挟能量与其他分子结合,从而使后者发生变化。
4.功能:ATP是一种 ,是驱动细胞生命活动的 物质。
[注意]ATP≠能量,ATP是一种物质,能量储存在ATP中。
二、ATP与ADP可以相互转化
1.原因:ATP的化学性质不稳定,末端磷酸基团具有较高的 。
2.图解
3.特点:对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于 之中的。
4.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 。
5.合成ATP的能量来源
(1)绿色植物: 和 释放的能量。
(2)动物、人、真菌和大多数细菌: 释放的能量。
三、ATP的利用
1.实例
如图所示:
2.ATP供能的机理
ATP水解释放的 使蛋白质等分子 ,该过程伴随着能量的 ,这些分子被磷酸化后, 发生变化,活性也被改变,因而可以参与特定的化学反应。
3.ATP是细胞内流通的能量“货币”
许多吸能反应与 的反应相联系,许多放能反应与 相联系。
(1)ATP中“A”代表腺嘌呤。 ( )
(2)ATP合成与ATP水解所需的酶不同,反应部位也可能不同。 ( )
(3)所有生命活动所需的直接能源物质都是ATP。 ( )
(4)ATP分子脱去2个磷酸基团,称为腺嘌呤核糖核苷酸,它是RNA分子的基本单位之一。 ( )
(5)人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。 ( )
(6)ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可以转化为光能和化学能。 ( )
任务一 ATP是一种高能磷酸化合物
【资料】如图所示为ATP的结构式。
(1)组成元素: 。
(2)ATP中“~”所代表的特殊的化学键不稳定的原因有 。
(3)AMP是构成RNA的基本单位之一,即 。
(4)若1分子ATP完全水解,可得到的成分是 。
(5)根据ATP中腺苷、磷酸基团的数量关系,分析30个腺苷和60个磷酸基团最多能组成 个ATP。
例1[2025·江苏南通高一期中]图示为ATP的分子结构图,相关叙述正确的是 ( )
A.图中五碳糖为核糖,A为腺苷
B.“γ”和“β”位之间的化学键较为稳定
C.“α”和“β”位之间的特殊化学键断裂后可形成RNA的基本单位
D.ATP是生物体进行生命活动的主要能源物质
任务二 ATP和ADP之间的转化
【资料】下图为ATP与ADP相互转化的关系式。
ATPADP+Pi+能量
(1)结合教材P86、P87内容,完成下表。
比较项目 过程Ⅰ 过程Ⅱ
所需酶 ATP水解酶 ATP合成酶
能量来源 储存在 中的能量 植物:光合作用、细胞呼吸 动物:
能量去向 用于各项生命活动 用于
场所 场所较多,细胞内的耗能部位 主要是
(2)ATP和ADP的相互转化是一种可逆反应吗 。判断依据是
。
(3)ATP和ADP在细胞内含量 ,且时刻不停地发生转化并且处于动态平衡。
例2[教材P87图5 4拓展]如图为ATP与ADP相互转化示意图,①②代表相关的过程,下列分析错误的是 ( )
A.ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求
B.在ATP与ADP转化过程中物质和能量是可逆的
C.人体内过程①所需要的能量只能来自细胞呼吸
D.过程①和②需要的是不同的酶
例3GTP(鸟苷三磷酸)的结构(如下图)与ATP相似,是细胞有氧呼吸过程中除ATP外的重要能量载体。GTP与GDP也能在酶的作用下相互转化。下列叙述正确的是 ( )
A.人体内GTP的合成需要细胞呼吸提供能量
B.图中的①可参与构成DNA
C.人体内GTP的含量很高
D.GDP是比GTP稳定的化合物,其分子中不含特殊化学键“~”
任务三 ATP的利用
【模型】下图是ATP为主动运输供能的示意图。
(1)过程分析
①参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种 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。
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 。
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。
(2)图中的载体蛋白同时具有 的作用,能量的转移发生在 过程中。
(3)蛋白质分子磷酸化后, 发生变化、 也被改变,因而可以参与各种化学反应。
(1)ATP供能过程中,能量的转移发生在蛋白质的磷酸化过程中。
(2)能量通过ATP在吸能反应和放能反应之间流通。
(3)吸能反应一般与ATP水解联系,放能反应一般与ATP合成联系。
例4[2024·湖北襄阳高一期中]萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶,荧光素接受ATP提供的能量后被激活。在荧光素酶的催化作用下,荧光素与氧发生化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光。下列叙述正确的是 ( )
A.萤火虫发光细胞内存有大量的ATP用以维持生命活动
B.萤火虫发光细胞中,ATP中的能量来自光能或有机物中的化学能
C.荧光素形成氧化荧光素伴随着ATP的合成
D.萤火虫尾部正常发光时,发光细胞中ATP和ADP保持动态平衡
例5[2025·江苏连云港高一期中]蛋白质分子的磷酸化和去磷酸化与其活性的关系如下图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.蛋白质磷酸化需要蛋白磷酸酶催化
B.蛋白质的磷酸化和去磷酸化是可逆反应
C.蛋白质去磷酸化后与双缩脲试剂不再发生颜色变化
D.Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要蛋白激酶使ATP水解供能,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
[1~9题,每题2分,共18分]
知识点一　ATP结构、ATP和ADP之间的转化
1.[2024·天津和平区高一月考] 下图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图。据下图判断,下列有关叙述正确的是 (　)
A.物质丙是构成RNA的基本组成物质之一
B.催化丙→乙→甲过程的酶与酶3、酶2相同
C.酶1、酶2和酶3催化的反应均伴有能量释放
D.甲为ADP,大肠杆菌体内ATP→甲过程发生在线粒体中
2.[教材P87图5-4拓展] 下图为ATP与ADP相互转化示意图,下列有关叙述不正确的是 (　)
A.生物体内的ATP含量远高于ADP,以保证能量的及时供给
B.在B→C的反应中,产生的E2是远离腺苷的那个特殊化学键断裂释放出来的
C.图中Pi代表磷酸,B为ATP,C为ADP
D.ATP结构简式中的“A”是腺苷
3.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标记的磷酸的放射性强度几乎一致。下列说法正确的是 (　)
A.该实验表明,细胞内全部ADP都转化成ATP
B. 32P标记的ATP水解产生的腺苷也有放射性
C. 32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不相等
D.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少,ATP生成增加
4.[2025·黑龙江牡丹江高一月考] 在下列四种化合物的化学组成中,“○”中所对应的含义相同的是 (　)
A.①和② B.①和③
C.⑤和⑥ D.③和④
知识点二　ATP的利用
5.[2024·江苏徐州高一月考] 下列生命活动不需要ATP水解提供能量的是 (　)
A.白细胞吞噬细菌
B.肌细胞收缩
C.细胞内的放能反应
D.大脑思考
6.下列关于吸能反应和放能反应的叙述,正确的是 (　)
A.吸能反应产物分子中的化学能比反应物分子中的化学能高
B.细胞呼吸是吸能反应
C.光合作用是植物细胞中唯一的吸能反应
D.吸能反应和放能反应完全独立
7.Ca2+释放到细胞膜外是一个主动运输的过程,该过程需要ATP供能,下列关于该过程的说法错误的是 (　)
A.参与Ca2+主动运输的载体蛋白也是催化ATP水解的酶
B.该过程中Ca2+可直接激活ATP将其水解
C.ATP释放的磷酸基团可与载体蛋白结合,使之磷酸化
D.载体蛋白磷酸化伴随其空间结构的变化
8.[2024·山东日照高一月考] 哺乳动物体内的Rab8蛋白可分为“活性”与“非活性”两种状态,这两种状态在一定的条件下可相互转换,其转换过程如下图所示,图中GTP是鸟苷三磷酸。有“活性”的Rab8可与E蛋白部分结构发生相互作用,进而使其与肌动蛋白相互作用,参与囊泡运输。下列叙述正确的是 (　)
A.Rab8蛋白最多有一个游离的氨基和一个游离的羧基
B.Rab8蛋白的磷酸化使其从“活性”状态转换为“非活性”状态
C.Rab8蛋白由“非活性”状态转换为“活性”状态时会释放能量
D.Rab8蛋白“活性”与“非活性”状态的转换往往伴随其空间结构的改变
9.[2024·陕西西安高一期末] 马达蛋白能催化ATP水解,利用其中特殊化学键的转移势能沿着细胞骨架定向行走,将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置,马达蛋白每行走一步需要消耗一个ATP分子(如图)。下列相关叙述正确的是 (　)
A.ATP依次水解三个磷酸基团均产生较高的
B.细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道,由蛋白质纤维构成
C.马达蛋白同时具有ATP合成酶与水解酶的活性
D.代谢旺盛的细胞因消耗大量ATP,物质运输速率低
10.(10分)如图甲是ATP的结构示意图,其中a、b、c表示化学键,①~⑥表示基团或方框所包括的多个基团部分,图乙为ADP与ATP相互转化的过程示意图。请据图回答下列问题:
(1)(4分)ATP中的A是图甲中的[　　]　　　　　　,其中含有的单糖是[　　]　　　　。
(2)(2分)图乙ATP水解成ADP释放出大量能量,断裂的是图甲中的　　　(填字母)键。ATP的合成一般与　　　　(填“吸能”或“放能”)反应相关联。
(3)某兴趣小组利用一个离体的新鲜骨骼肌标本、ATP溶液、葡萄糖溶液等材料来验证肌肉收缩的直接能源物质是ATP而不是葡萄糖。完善下列实验思路并分析:
①(2分)实验前需多次电刺激该骨骼肌标本,直到骨骼肌不再收缩。这样操作的目的是　　　　　　　　。
②(1分)向不再收缩的该骨骼肌标本上滴加适量的　　　　　溶液,施加相同强度的电刺激,观察骨骼肌的收缩情况。
③(1分)再向该骨骼肌标本上滴加等量的　　　　溶液,施加相同强度的电刺激,观察骨骼肌的收缩情况。
11.(10分)[2025·浙江绍兴高一期中] 为保证市民的食品安全,执法人员会使用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:(注:AMP由一分子腺嘌呤,一分子核糖和一个磷酸基团构成)
甲
(1)(1分)图甲为萤火虫尾部发光器发光的原理,据图分析可知萤火虫能够发光是由于萤火虫腹部细胞内的　　　　　　催化荧光素反应,从而放出光子发出荧光。
(2)(2分)图乙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　　　　　。
①所有生物活细胞中都含有ATP;②不同细胞中ATP浓度差异不大;③荧光强度与ATP供应呈正相关;④试剂与样品混合后发荧光属于放能反应
综合上述材料分析,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　　　　　　(2项)。根据酶的特性,检测试剂应在　　　　条件下保存。
(3)(3分)ATP的结构简式为　　　　　　,中文名称是　　　　　　。A代表　　　　。
(4)(2分)生物体对ATP的需求较大,但细胞内ATP的含量较少,细胞能满足生物体对ATP的需求的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　。
(5)(2分)请写出ATP合成反应式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 (共81张PPT)
第2节 细胞的能量“货币”
任务一 是一种高能磷酸化合物
任务二 和之间的转化
任务三 的利用
一、 是一种高能磷酸化合物
1. 的全称:____________。
2.结构简式:______________，其中,“A”代表______,“ ”代表________
___，“~”代表__________________。
3.特点:当 在酶的作用下水解时,脱离下来的______________挟能
量与其他分子结合,从而使后者发生变化。
4.功能: 是一种________________,是驱动细胞生命活动的_______
_____物质。
腺苷三磷酸
腺苷
磷酸基团
一种特殊的化学键
末端磷酸基团
高能磷酸化合物
直接
能源
［注意］能量,是一种物质,能量储存在 中。
二、与 可以相互转化
1.原因: 的化学性质不稳定,末端磷酸基团具有较高的__________。
转移势能
2.图解
能量
3.特点：对细胞的正常生活来说，与 的这种相互转化，是时
刻不停地发生并且处于__________之中的。
4.与 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________。
动态平衡
统一性
5.合成 的能量来源
(1)绿色植物：______和__________释放的能量。
(2)动物、人、真菌和大多数细菌：__________释放的能量。
光能
呼吸作用
呼吸作用
三、 的利用
1.实例
如图所示：
吸能
2. 供能的机理
水解释放的__________使蛋白质等分子________,该过程伴随着
能量的______,这些分子被磷酸化后,__________发生变化,活性也被改
变,因而可以参与特定的化学反应。
磷酸基团
磷酸化
转移
空间结构
3. 是细胞内流通的能量“货币”
许多吸能反应与_________的反应相联系,许多放能反应与__________
___相联系。
水解
的合成
(1) 中“A”代表腺嘌呤。( )
×
[解析] 中“A”代表腺苷。
(2)合成与 水解所需的酶不同,反应部位也可能不同。( )
√
(3)所有生命活动所需的直接能源物质都是 。( )
×
[解析] 细胞内，并不是唯一的直接能源物质，如、 、
也可为某些生命活动直接供能。
(4)分子脱去2个磷酸基团，称为腺嘌呤核糖核苷酸，它是 分
子的基本单位之一。( )
√
(5)人在饥饿时，细胞中与 的含量难以达到动态平衡。( )
×
[解析] 人在饥饿时，细胞中与 的含量也能达到动态平衡。
(6) 中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化
学能。( )
√
任务一 是一种高能磷酸化合物
【资料】 如图所示为 的结构式。
(1)组成元素:________________。
C、、、、
(2) 中“~”所代表的特殊的化学键
不稳定的原因有__________________
_______________________。
两个相邻的磷酸基
团都带负电荷而相互排斥
(3)是构成 的基本单位之一，
即__________________。
腺嘌呤核糖核苷酸
(4)若1分子 完全水解,可得到的成
分是____________________________
_______。
1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分
子磷酸
(5)根据 中腺苷、磷酸基团的数量
关系,分析30个腺苷和60个磷酸基团最
多能组成 ____个 。
20
例1 ［2025·江苏南通高一期中］
图示为 的分子结构图，相关叙
述正确的是( )
A.图中五碳糖为核糖，A为腺苷
B.“ ”和“ ”位之间的化学键较为稳定
C.“ ”和“ ”位之间的特殊化学键断裂后可形成 的基本单位
D. 是生物体进行生命活动的主要能源物质
√
[解析] 题图中五碳糖为核糖，A为腺嘌呤，A错误；“ ”和“ ”位之
间的化学键为特殊化学键，该化学键不稳定，容易断裂和形成,B错
误；“ ”和“ ”位之间的特殊化学键断裂后可形成 的基本单位
之一，即腺嘌呤核糖核苷酸，C正确； 是生物体进行生命活动的
直接能源物质，D错误。
［拓展］(1)不同分子中“A”的含义
①图甲为 结构，“A”为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成。
②图乙为 结构，“A”为腺嘌呤脱氧核苷酸,由一分子腺嘌呤、一
分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。
③图丙为 结构，“A”为腺嘌呤核糖核苷酸,由一分子腺嘌呤、一
分子核糖和一分子磷酸组成。
④图丁为核苷酸结构，“A”为腺嘌呤。
(2)能源物质的种类及关系
①细胞内重要的能源物质——糖类。
②细胞内良好的储能物质——脂肪。
③驱动细胞生命活动的直接能源物质 。
④生物体生命活动的最终能量来源——太阳能。
任务二 和 之间的转化
【资料】 下图为与 相互转化的关系式。
能量
(1)结合教材P86、P87内容，完成下表。
比较项目 过程Ⅰ 过程Ⅱ
所需酶 水解酶 合成酶
能量来源 储存在_____中的能量 植物：光合作用、细胞呼吸
动物：__________
能量去向 用于各项生命活动 用于_________
场所 场所较多，细胞内的耗 能部位 主要是________________
细胞呼吸
合成
叶绿体和线粒体
(2)和 的相互转化是一种可逆反应吗？______。判断依据是_
___________________________________________________________
______________________。
不是
和相互转化过程中催化反应的酶是不同的，能量也是不可逆的，因此不是可逆反应
(3)和 在细胞内含量______，且时刻不停地发生转化并且处
于动态平衡。
极少
例2 ［教材P87图5-4拓展］ 如图为 与
相互转化示意图，①②代表相关的过程，
下列分析错误的是( )
A.和 的相互转化保证了机体对能量的需求
B.在与 转化过程中物质和能量是可逆的
C.人体内过程①所需要的能量只能来自细胞呼吸
D.过程①和②需要的是不同的酶
√
[解析] 是细胞的直接能源物质， 和
的相互转化能满足机体对能量的需求，
A正确；在与 转化过程中能量是不
可逆的，B错误；①过程是与合成 的过程，人体内该过程所需
要的能量只能来自细胞呼吸，C正确；酶具有专一性，过程①是 的
合成，过程②是 的水解，两者需要的是不同的酶，D正确。
例3 (鸟苷三磷酸)的结构(如下图)与 相似，是细胞有氧呼吸
过程中除外的重要能量载体。与 也能在酶的作用下相互
转化。下列叙述正确的是( )
A.人体内 的合成需要细胞呼吸
提供能量
B.图中的①可参与构成
C.人体内 的含量很高
D.是比 稳定的化合物，其分子中不含特殊化学键“~”
√
[解析] 的合成需要能量，在人
体细胞中该能量来自细胞呼吸，A
正确；题图中①是由鸟嘌呤和核糖
构成的，可以参与构成 ，B错
误；(鸟苷三磷酸)的结构与相似， 在细胞内含量很少，因此
细胞中的含量较低，但与 也能在酶的作用下迅速相互转化，
C错误； 的分子结构中也含特殊化学键“~”，D错误。
［拓展］
细胞内有多种高能磷酸化合物，如和。 家族成员有
、、和；家族成员有、、 和
。每个 分子失去两个磷酸基团后的产物是核糖核苷酸，而
每个 分子失去两个磷酸基团后的产物是脱氧核糖核苷酸。
、都是生物体的直接能源物质。 是能量“货币”，细胞
中绝大多数需要能量的生命活动都是由 直接提供能量的。
任务三 的利用
【模型】 下图是 为主动运输供能的示意图。
(1)过程分析
①参与 主动运输的载体蛋白是一种_______________的酶，当膜
内侧的 与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。
能催化水解
②在载体蛋白这种酶的作用下， 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_________
_________。
末端磷酸基团
载体蛋白
的磷酸化
③载体蛋白磷酸化导致其__________发生变化，使 的结合位点
转向膜外侧，将 释放到膜外。
空间结构
(2)图中的载体蛋白同时具有____________的作用，能量的转移发生
在__________________过程中。
(3)蛋白质分子磷酸化后，__________发生变化、______也被改变，
因而可以参与各种化学反应。
运输和催化
载体蛋白的磷酸化
空间结构
活性
(1) 供能过程中，能量的转移发生在蛋白质的磷酸化过程中。
(2)能量通过 在吸能反应和放能反应之间流通。
(3)吸能反应一般与水解联系，放能反应一般与 合成联系。
例4 ［2024·湖北襄阳高一期中］ 萤火虫尾部的发光细胞中含有荧
光素和荧光素酶，荧光素接受 提供的能量后被激活。在荧光素
酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且
发出荧光。下列叙述正确的是( )
A.萤火虫发光细胞内存有大量的 用以维持生命活动
B.萤火虫发光细胞中， 中的能量来自光能或有机物中的化学能
C.荧光素形成氧化荧光素伴随着 的合成
D.萤火虫尾部正常发光时，发光细胞中和 保持动态平衡
√
[解析] 细胞内的含量很少，通过与 快速转化来满足能量
需要，A错误；萤火虫可通过细胞呼吸产生 ，不能通过光合作用
产生，因此萤火虫发光细胞中， 中的能量来自有机物中的化
学能，不能来自光能，B错误；根据题意，在荧光素酶的作用下，荧
光素接受 提供的能量后被激活，因此荧光素形成氧化荧光素伴
随着的水解，C错误；活细胞内与 的相互转化处于动态
平衡，因此萤火虫尾部正常发光时，发光细胞中和 保持动态
平衡，D正确。
例5 ［2025·江苏连云港高一期中］ 蛋白质分子的磷酸化和去磷酸
化与其活性的关系如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.蛋白质磷酸化需要蛋白磷酸酶催化
B.蛋白质的磷酸化和去磷酸化是可逆反应
C.蛋白质去磷酸化后与双缩脲试剂不再发生颜色变化
D.逆浓度梯度进入细胞需要蛋白激酶使 水解供能，使载体
蛋白的空间结构发生变化
√
[解析] 蛋白质被磷酸化激活的过程中，
蛋白激酶催化 水解产生的磷酸分子
转移到蛋白质上，无活性蛋白质变成有活性的蛋白质，A错误；蛋白质
的磷酸化过程需要蛋白激酶参与，去磷酸化过程需要蛋白磷酸酶参与，
因此蛋白质的磷酸化和去磷酸化不属于可逆反应，B错误；蛋白质去磷
酸化后空间结构发生改变，但肽键并没有断裂，与双缩脲试剂仍然能发
生颜色变化，C错误； 逆浓度梯度进入细胞需要能量和载体蛋白，
因此需要蛋白激酶作用使 水解供能，同时无活性载体蛋白变成有活
性载体蛋白，空间结构发生变化，D正确。
备用习题
1.腺苷三磷酸二钠片或注射液主要用于心功能不全、进行性肌萎缩、
脑出血后遗症等的辅助治疗。其药理是腺苷三磷酸作为一种辅酶不仅
能改善机体代谢而且还参与体内脂肪、蛋白质、糖、核酸以及核苷酸
的代谢。下列说法错误的是( )
A.腺苷三磷酸可通过参与载体蛋白的磷酸化过程从而改善机体代谢
B.进行性肌萎缩患者口服腺苷三磷酸二钠片可明显改善运动能力
C.ATP、GTP、CTP、UTP去掉所有磷酸基团后,均为RNA的基本组
成单位
D.生物体内腺苷三磷酸与腺苷二磷酸的相互转化体现了生物界的统
一性
√
[解析] 腺苷三磷酸可通过参与载体蛋白的磷酸化过程改变蛋白质的空
间结构,从而改变相应的物质运输,进而改善机体的代谢,A正确;腺苷三
磷酸二钠片能为机体提供能量,进行性肌萎缩患者口服腺苷三磷酸二钠
片可明显改善运动能力,B正确;ATP、GTP、CTP、UTP去掉两个磷酸
基团后,均为RNA的基本组成单位,C错误;生物体内腺苷三磷酸与腺苷
二磷酸的相互转化满足生物体能量需要,体现了生物界的统一性,D正确。
2. ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，它们的结
构只是碱基的不同，下列叙述错误的是( )
A.ATP不是细胞内唯一的直接能源物质
B.1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质
C.CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的
D.UTP断裂两个高能磷酸键后可作为合成RNA的原料
√
[解析] ATP不是细胞内唯一的直接能源物质，GTP、CTP和UTP都可
以直接供能，A正确；1分子GTP彻底水解可得到3种小分子物质，一
分子鸟嘌呤，一分子核糖，一分子磷酸基团，B正确；CTP中“C”是由
胞嘧啶和核糖构成的，C错误；UTP断裂两个高能磷酸键后是尿嘧啶
核糖核苷酸，可作为合成RNA的原料，D正确。
3.研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2 min后迅速提
取得到细胞内的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.32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性
B.32P标记的ATP水解产生的磷酸没有放射性
C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现概率相等
D.该实验表明细胞内全部ADP都转化成ATP
√
[解析] 腺苷是腺嘌呤和核糖构成的，不含有P元素，故32P标记的ATP
水解产生的腺苷没有放射性，A正确；32P标记了ATP的末端磷酸，ATP
水解产生的磷酸有放射性，B错误；根据题干信息“放射性几乎只出现
在ATP的末端磷酸基团”可知，32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率
不同，C错误；测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致，
说明磷酸都合成了ATP，但不能说明ADP全部转化了，D错误。
4.如图表示ATP推动细胞做功的机理。据图分析，下列叙述错误的是
( )
A.图中蛋白质可能具有催化ATP水解的作用
B.蛋白质磷酸化后，蛋白质蕴含的能量值升高
C.磷酸化的蛋白质做功时，其空间结构会发生变化
D.磷酸化的蛋白质做功时，释放的能量可用于合成ATP
√
[解析] 据图可知，图中蛋白起作用时，ATP发生了水解，所以图中蛋
白质可能具有催化ATP水解的作用，A正确；从图中信息可知，蛋白
质磷酸化后，分子的势能增大，即蛋白质蕴含的能量值升高了，B正
确；据图可知，磷酸化的蛋白质做功时，其空间结构发生了变化，C
正确；据图可知，磷酸化的蛋白质做功时，化学能转变成了机械能，
而不是用于合成ATP，D错误。
5. ATP快速荧光检测仪是利用“荧光素—荧光素酶体系”与ATP发生反应
产生荧光，可用来估测食物上微生物的残留量，其工作原理如下图。
相关叙述错误的是( )
A.ATP是微生物细胞生命活动的直接能源物质
B.ATP与ADP的相互转化主要发生在线粒体中
C.检测过程中，ATP中的特殊化学键会发生断裂
D.检测时荧光强度与食物上微生物残留量呈正相关
√
[解析] ATP是细胞中的直接能源物质，所以ATP是微生物细胞生命活
动的直接能源物质，A正确；线粒体中进行有氧呼吸会产生ATP，但
ATP可用于各项生命活动，B错误；检测过程中，ATP特殊化学键会发
生断裂从而提供能量，所以ATP中的特殊化学键会发生断裂，C正确；
微生物越多，提供的ATP就越多，荧光强度越强，所以检测时荧光强
度与食物上微生物残留量呈正相关，D正确。
练习册
题，每题2分，共18分］
知识点一 ATP结构、ATP和ADP之间的转化
1.［2024·天津和平区高一月考］下图是 中磷酸键逐级水解的过
程图。据下图判断，下列有关叙述正确的是( )
A.物质丙是构成 的基本组成物质之一
B.催化丙 乙 甲过程的酶与酶3、酶2相同
C.酶1、酶2和酶3催化的反应均伴有能量释放
D.甲为，大肠杆菌体内 甲过程发生在线粒体中
√
[解析] 物质丙是腺苷，不是构成 的基本组成物质之一，A错误；
酶具有专一性，催化丙 乙 甲过程的酶与酶3、酶2不同，B错误；
酶1、酶2和酶3催化的反应均伴有能量释放，且乙 丙释放的能量
最少，因为该过程中断裂的化学键是普通化学键，C正确；大肠杆菌
为原核生物，其细胞中没有线粒体，D错误。
2.［教材P87图5-4拓展］ 下图为 与
相互转化示意图,下列有关叙述不正
确的是( )
A.生物体内的含量远高于 ,以保
证能量的及时供给
B.在的反应中,产生的 是远离腺苷
的那个特殊化学键断裂释放出来的
C.图中代表磷酸,B为,C为
D. 结构简式中的“A”是腺苷
√
[解析] 活细胞中含量很少,但
是和 可迅速相互转化以保
证及时供能,A错误。
3.研究人员将标记的磷酸注入活的离体肝细胞， 后迅速
分离得到细胞内的，结果发现的末端磷酸基团被 标记，
并测得与注入的 标记的磷酸的放射性强度几乎一致。下列说
法正确的是( )
A.该实验表明，细胞内全部都转化成
B.标记的 水解产生的腺苷也有放射性
C.在 的3个磷酸基团中出现的概率不相等
D.加入呼吸抑制剂可使细胞中生成减少， 生成增加
√
[解析] 根据“结果发现的末端磷酸基团被标记，并测得 与
注入的标记的磷酸的放射性强度几乎一致”，说明细胞注入的
已全部进入中，但不能说明细胞内全部都转化成 ，A错
误；标记的是 末端磷酸基团，腺苷包含腺嘌呤和核糖，没有
放射性，B错误；据题干“结果发现的末端磷酸基团被 标记”
可知，在 的3个磷酸基团中出现的概率不相等，C正确；加入
呼吸抑制剂可抑制细胞呼吸，先导致合成受阻，后使细胞中
和的相互转化过程受阻，因而生成减少， 生成也减少，
D错误。
4.［2025·黑龙江牡丹江高一月考］在下列四种化合物的化学组成中，
“ ”中所对应的含义相同的是( )
A.①和② B.①和③ C.⑤和⑥ D.③和④
√
[解析] 根据题意可知“”中所对应的含义分别为①腺苷一磷酸 ，
又称腺嘌呤核糖核苷酸；②腺嘌呤； 分子上的腺嘌呤脱氧核
苷酸；分子上的腺嘌呤核糖核苷酸；⑤腺苷；⑥腺苷。故“ ”
中所对应的含义相同的是①和④及⑤和⑥，C正确。
知识点二 ATP的利用
5.［2024·江苏徐州高一月考］下列生命活动不需要 水解提供能
量的是( )
A.白细胞吞噬细菌 B.肌细胞收缩
C.细胞内的放能反应 D.大脑思考
[解析] 白细胞吞噬细菌的过程是胞吞，需要消耗 水解提供的能
量，A不符合题意；人体肌细胞收缩时消耗的能量直接来自 水解
释放的能量，B不符合题意；细胞内的放能反应通常与 的合成相
联系，不需要 水解提供能量，C符合题意；大脑思考时要消耗大
量能量，需要 水解提供能量，D不符合题意。
√
6.下列关于吸能反应和放能反应的叙述，正确的是( )
A.吸能反应产物分子中的化学能比反应物分子中的化学能高
B.细胞呼吸是吸能反应
C.光合作用是植物细胞中唯一的吸能反应
D.吸能反应和放能反应完全独立
√
[解析] 在吸能反应中，产物分子中的化学能比反应物分子中的化学
能高，A正确；细胞呼吸氧化分解有机物，释放能量，属于放能反应，
B错误；光合作用过程吸收光能，属于吸能反应，但并不是植物细胞
中唯一的吸能反应，C错误；吸能反应一般与 的水解相联系，放
能反应一般与 的合成相联系，故吸能反应和放能反应之间的纽
带是 ，二者并非完全独立，D错误。
7.释放到细胞膜外是一个主动运输的过程,该过程需要 供能,
下列关于该过程的说法错误的是( )
A.参与主动运输的载体蛋白也是催化 水解的酶
B.该过程中可直接激活 将其水解
C. 释放的磷酸基团可与载体蛋白结合,使之磷酸化
D.载体蛋白磷酸化伴随其空间结构的变化
√
[解析] 参与主动运输的载体蛋白也是催化 水解的酶,该过程
中,当膜内侧的与其相应位点结合后就激活该酶,将水解,
不能直接激活将其水解,A正确,B错误; 释放的磷酸基团可与载
体蛋白结合,使载体蛋白磷酸化,载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生
变化,活性也发生改变,C、D正确。
8.［2024·山东日照高一月考］哺乳动物体内的 蛋白可分为“活性”
与“非活性”两种状态，这两种状态在一定的条件下可相互转换，其
转换过程如下图所示，图中是鸟苷三磷酸。有“活性”的 可
与 蛋白部分结构发生相互作用，进而使其与肌动蛋白相互作用，参
与囊泡运输。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白最多有一个游离的氨基和一个游离的羧基
B. 蛋白的磷酸化使其从“活性”状态转换为“非活性”状态
C. 蛋白由“非活性”状态转换为“活性”状态时会释放能量
D. 蛋白“活性”与“非活性”状态的转换往往伴随其空间结构的改变
√
[解析] 游离的氨基和羧基位于
肽链的两端， 基上也可能存在
游离的氨基或羧基，且 蛋
白不一定只由一条肽链组成，A
错误；根据图示信息， 蛋
白的磷酸化使其从“非活性”状态转换为“活性”状态，B错误； 蛋白
由“非活性”状态转换为“活性”状态时转化成 释放了能量，转化
过程利用了该能量，属于吸能反应，C错误；结构决定功能， 蛋白
“活性” 与“非活性”状态的转换往往伴随其空间结构的改变，D正确。
9.［2024·陕西西安高一期末］马达蛋白能催化 水解，利用其中
特殊化学键的转移势能沿着细胞骨架定向行走，将所携带的细胞器
或大分子物质送到指定位置，马达蛋白每行走一步需要消耗一个
分子(如图)。下列相关叙述正确的是( )
A. 依次水解三个磷酸基团均产生较高的
B.细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道，由蛋白
质纤维构成
C.马达蛋白同时具有 合成酶与水解酶的活性
D.代谢旺盛的细胞因消耗大量 ，物质运输速
率低
√
[解析] 的结构简式为 ，特殊化
学键断裂会产生较高能量，A错误；细胞骨架是由
蛋白质纤维组成的网架结构，能维持细胞的形态，
锚定并支撑许多细胞器，与细胞运动、分裂、分
化以及物质运输等生命活动密切相关，B正确；由
题意可知，马达蛋白能催化水解，因此具有 水解酶的活性，C错
误；代谢旺盛的细胞中，的水解速率和 的合成速率都升高，两
者是时刻不停地发生并处于动态平衡之中的，所以物质的运输速率不会
降低，D错误。
10.(10分)如图甲是的结构示意图，其中、、 表示化学键，①~
⑥表示基团或方框所包括的多个基团部分，图乙为与 相互转
化的过程示意图。请据图回答下列问题：
(1)(4分) 中的A是图甲中的［ ____］______，其中含有的单糖是
［____ ］______。
③
腺苷
②
核糖
[解析] 中的A是图甲中的③腺苷，其中含有的单糖是②核糖。
(2)(2分)图乙水解成 释放出大量能量，断裂的是图甲中的__
(填字母)键。 的合成一般与______(填“吸能”或“放能”)反应相关联。
放能
[解析] 水解，断裂的是图甲中的 ，即远离腺苷的特殊化学键；
的合成需要能量，一般与细胞中的放能反应相联系。
(3)某兴趣小组利用一个离体的新鲜骨骼肌标本、 溶液、葡萄糖
溶液等材料来验证肌肉收缩的直接能源物质是 而不是葡萄糖。
完善下列实验思路并分析：
①(2分)实验前需多次电刺激该骨骼肌标本，直到骨骼肌不再收缩。
这样操作的目的是_______________。
②(1分)向不再收缩的该骨骼肌标本上滴加适量的________溶液，施
加相同强度的电刺激，观察骨骼肌的收缩情况。
③(1分)再向该骨骼肌标本上滴加等量的_____溶液，施加相同强度的
电刺激，观察骨骼肌的收缩情况。
将原有耗尽
葡萄糖
[解析] 实验前多次电刺激该骨骼肌标本，直到骨骼肌不再收缩，目
的是消耗肌肉细胞中的 ，以免干扰实验。实验时先向不再收缩
的该骨骼肌滴加葡萄糖溶液，再滴加 溶液，形成前后对照，证
明直接能源物质是 。
11.(10分)［2025·浙江绍兴高一期中］
为保证市民的食品安全，执法人员会
使用 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：
(注： 由一分子腺嘌呤，一分子
核糖和一个磷酸基团构成)
(1)(1分)图甲为萤火虫尾部发光器发光
的原理，据图分析可知萤火虫能够发
光是由于萤火虫腹部细胞内的______
_____催化荧光素反应，从而放出光
子发出荧光。
荧光
素酶
[解析] 由题图可知，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，后
者在荧光素酶的作用下被氧气氧化发光。
(2)(2分)图乙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________。
①所有生物活细胞中都含有 ；②不同细胞中
浓度差异不大；③荧光强度与 供应呈正
①②③
荧光素和氧气
低温
相关；④试剂与样品混合后发荧光属于放能反应
综合上述材料分析，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______________(2项)。根据酶的特性，检测试剂应在
______条件下保存。
[解析] ①②所有生物活细胞中都含有
，不同细胞中 浓度差异不大，
这是以荧光强度反应微生物含量的前
提，①②正确；③荧光强度与 供
应呈正相关，所以 越多，荧光强
度越大，③正确；④根据图甲可知，
该过程需要 水解供能，属于吸能
反应，即试剂与样品混合后发荧光属
于吸能反应，④错误。故选①②③。
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。由于低温条件下酶的活性较低，
且酶的分子结构较稳定，使用时升高
温度可使酶的活性升高，因此检测试
剂应在低温保存，使用时再恢复至最
适温度。
(3)(3分) 的结构简式为__________
________，中文名称是____________。
A代表______。
腺苷三磷酸
腺苷
[解析] 的结构简式为
，中文名称是腺苷三磷
酸，其中A代表腺苷。
(4)(2分)生物体对 的需求较大，但
细胞内 的含量较少，细胞能满足
生物体对 的需求的主要原因是
_________________________。
与的转化速率较快
[解析] 生物体对 的需求较大，但
细胞内的含量较少，是因为
与的转化速率较快， 消耗后
可迅速产生，所以可以满足生物体对 的需求。
(5)(2分)请写出 合成反应式：_ _____________________。
能量
[解析] 合成反应式：能量 。
【预习梳理】
一、1.腺苷三磷酸
2.A—P~P~P　腺苷　磷酸基团　一种特殊的化学键
3.末端磷酸基团
4.高能磷酸化合物　直接能源
二、1.转移势能
2.①Pi　②ATP　③ADP　④能量
3.动态平衡
4.统一性
5.(1)光能　呼吸作用 (2)呼吸作用
三、1.吸能
2.磷酸基团　磷酸化　转移　空间结构
3.ATP水解　ATP的合成
【预习检测】
(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√
【任务活动】
任务一
[资料]
(1)C、H、O、N、P (2)两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥
(3)腺嘌呤核糖核苷酸 (4)1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸 (5)20
反馈评价
例1　C
任务二
[资料]
(1)ATP　细胞呼吸　合成ATP　叶绿体和线粒体
(2)不是　ATP和ADP相互转化过程中催化反应的酶是不同的,能量也是不可逆的,因此不是可逆反应
(3)极少
反馈评价
例2　B　例3　A
任务三
[模型]
(1)①能催化ATP水解　②末端磷酸基团　载体蛋白的磷酸化　③空间结构 (2)运输和催化　载体蛋白的磷酸化 (3)空间结构　活性
反馈评价
例4　D　例5　D　　　
【练习册】
1.C 2.A 3.C 4.C 5.C 6.A 7.B 8.D 9.B
10.(1)③　腺苷　②　核糖 (2)c　放能
(3)将原有ATP耗尽　葡萄糖　ATP
11.(1)荧光素酶 (2)①②③　荧光素和氧气　低温
(3)A-P~P~P　腺苷三磷酸　腺苷 (4)ATP与ADP的转化速率较快
(5)ADP+Pi+能量 ATP

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