第5章 第2节　细胞的能量“通货”

1、.第2节细胞的能量“通货ATP学习目的1.说出ATP的构造。2.阐述ATP与ADP之间的互相转化。3.举例说明ATP在细胞代谢中的作用。一、ATP的构造与功能1ATP的名称与简式ATP2特点1高能量：ATP水解释放的能量多达30.54kJ/mol，是细胞内的一种高能磷酸化合物。2不稳定：ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解，释放能量。3ATP在细胞内含量很少，但转化是非常迅速的。3ATP的功能是细胞生命活动的直接能源物质。归纳总结1ATP是一种物质，不是能量，能量储存在ATP中。2ATP的构造特点可总结为“一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。3ATP脱去一个磷酸基团成为ADP，再脱

2、去一个磷酸基团就成为RNA的根本单位之一腺嘌呤核糖核苷酸。例12019·辽宁期末以下有关ATP的表达，错误的选项是AATP的元素组成是C、H、O、N、PBATP断裂了所有高能磷酸键后可作为合成RNA的根本单位之一CATP中的“A是指腺嘌呤DATP的高能磷酸键中储存着大量的能量答案C解析ATP的中文名称是三磷酸腺苷，构造式可简写为APPP，A代表腺苷，代表高能磷酸键，高能磷酸键中储存着大量的能量；ATP断裂了所有高能磷酸键后是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的根本单位之一。例2ATP分子在细胞内能释放能量、储存能量，从构造上看以腺苷为基点，其原因是腺苷很容易吸收和释放能量第三个高能磷酸键

3、极容易断裂和形成第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离，第二个高能磷酸键断裂，使ATP转化为ADPADP可以迅速与磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使ADP转化为ATPA BC D答案C解析从ATP的分子构造简式可知，ATP分子中含有2个高能磷酸键。当在酶作用下水解时，远离腺苷A的那个高能磷酸键第二个高能磷酸键断裂，形成ADP和Pi磷酸，并将储存的能量释放出来；当细胞内ATP含量过少时，ADP在另一种酶的作用下，承受能量，与一个磷酸结合，从而转化成ATP，此时承受的那部分能量那么储存在远离腺苷A的那个高能磷酸键中，该键在一定条件下很容易断裂或重新形成，从而保证了细胞能量的持续供给。二、ATP

4、和ADP的互相转化及ATP的利用1ATP与ADP的互相转化反响式ATP酶ADPPi能量ADPPi能量酶 ATP场所生物体的需能部位细胞质基质、线粒体、叶绿体物质变化水解反响合成反响能量变化释放能量吸收能量能量来源高能磷酸键细胞呼吸、光合作用特点时刻不停地发生，并且处于动态平衡之中总反响式：ATPADPPi能量特别提醒ATP和ADP互相转化时，反响所需要的酶、能量的来源和去路、反响的场所不同，因此二者的转化不是可逆的，从两者互相转化的反响式来看，“物质是可逆的，但能量不可逆。2ATP的利用1利用ATP的实例2ATP是细胞内流通的能量“通货化学反响中的能量变化与ATP的关系能量通过ATP分子在吸能

5、反响和放能反响之间流通。特别提醒1ATP是生物体进展生命活动的直接能源物质，储存在ATP中的化学能可以转化为光能、电能、机械能、化学能等。2常见的消耗能量的生理过程：主动运输、蛋白质合成、胞吞、胞吐、细胞分裂等。3常见的不消耗能量的生理过程：自由扩散、协助扩散、气体交换、浸透作用、蒸腾作用等。例3关于“ATPADPPi能量的表达中，正确的选项是AATP与ADP是同一种物质的两种形态B过程和过程发生的场所是一样的C细胞内ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供给DADP、ATP的互相转化，使细胞内的ATP含量处于动态平衡之中答案D解析ATP、ADP是两种不同的物质；过程发生在细胞内需能

6、部位，而过程发生在线粒体、叶绿体、细胞质基质等部位。ATP含量很少但在细胞内转化迅速。例4ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。以下有关ATP的表达，错误的选项是A线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用B物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATPC细胞中由氨基酸合成新的肽链需要ATP提供能量D植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于细胞呼吸答案B解析细胞核无法进展细胞呼吸，其需要的ATP主要由线粒体提供，A项正确；协助扩散需要载体蛋白的参与，但不消耗能量，B项错误；蛋白质的合成需要ATP提供能量，C项正确；植物根细胞吸收矿质元素离子的方式是主动运输，其消耗的能量来自细胞呼吸产生的ATP，D项正

7、确。1以下表达，正确的打“，错误的打“×。1ATP含有3个高能磷酸键，但是只有一个高能磷酸键会发生断裂2ATP中的A不代表腺嘌呤，当再脱去两个磷酸基团后，形成的物质为RNA的根本单位之一3人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以到达动态平衡4ATP在细胞内含量并不高，活细胞都能产生ATP，也都会消耗ATP5酶的合成需要ATP供能，此ATP来自于光合作用和细胞呼吸6ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反响答案1×23×45×62以下图表示与ATP相关的部分构造示意图，以下分析中正确的选项是A.a表示ADP，与ATP相比少了一个磷酸基团Bb表示腺嘌呤核苷

8、，是ATP中“A代表的含义Cc表示腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的根本单位Dd表示ATP，是生物体的直接供能物质答案D解析a是由核糖和腺嘌呤组成的腺苷，要比ATP少了三个磷酸基团，A项错误；b表示的是RNA的根本单位之一腺嘌呤核糖核苷酸，而ATP中“A的含义是腺苷，B项错误；c表示ATP失去一个磷酸基团的产物ADP，而非RNA的根本单位，C项错误；d表示ATP，是生物体的直接供能物质，D项正确。3在某细胞培养液中参加32P标记的磷酸分子，短时间内别离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端“P已带上放射性标记，该现象不能说明AATP中远离“A的“P容易脱离B部分32P标记的AT

9、P是重新合成的CATP是细胞内的直接能源物质D该过程中ATP既有合成又有水解答案C解析短时间内ATP的末端“P被标记，说明远离“A的“P容易脱离与重新合成；ATP含量变化不大，但有新的ATP生成，所以ATP既有水解也有合成；题干中的实验未涉及ATP的利用，所以不能说明ATP是直接能源物质。4动物体细胞内ATP水解所释放的能量不可能用于A物质的吸收 B物质的合成C有机物的氧化分解 D肌肉收缩答案C解析有机物的氧化分解释放能量。5如下图ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图，据图完成以下问题：11分子ATP中含有_个高能磷酸键。2图中的a、b分别代表_、_。3c指_。4在动物肌细胞中，进展反

10、响时，能量来自_。5反响进展时所需要的酶一样吗？为什么？_。6进展反响时能量用于_，进展反响时能量用于_，由此可见能量是_，物质是_。答案122细胞呼吸光合作用3生命活动4储存在ATP中的高能磷酸键中的化学能5不一样，因为和是两个不同的反响，而酶具有专一性6合成ATP各项生命活动不可逆的可逆的解析1ATP的构造简式为APPP，故1分子ATP中含有2个高能磷酸键。2合成ATP时，绿色植物需要的能量来自于光合作用和细胞呼吸，动物和人需要的能量那么来自于进展细胞呼吸时有机物的氧化分解。3ATP水解释放的能量用于细胞的各项生命活动。4反响为ATP的水解反响，释放的能量来自于储存在ATP中的高能磷酸键中

11、的化学能。5由于酶具有专一性，不同的反响，所需酶的种类也不同。6反响为ATP的合成反响，其能量储存在ATP中。反响为ATP的水解反响，释放的能量用于生物体的各项生命活动。在ATP与ADP的互相转化中，物质是可逆的，但能量是不可逆的。对点训练题组一ATP的构造和功能1ATP的构造简式可表示为APPP，以下图示能正确表示ATP的是A.B.C.D.答案A解析ATP的分子构造式可以简写成APPP，其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，P代表磷酸基团，代表高能磷酸键。2关于ATP的化学组成的说法中，正确的选项是AATP和核酸共有的元素是C、H、O、N、PBATP中的A表示腺嘌呤C含有三个高能磷酸键D含有腺

12、嘌呤和脱氧核糖答案A解析组成ATP的化学元素有C、H、O、N、P；1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸组成ATP，其中含有两个高能磷酸键，A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。3科学家研究发现，向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液，刺激肌肉不收缩；向同一条肌肉上滴ATP溶液，刺激肌肉很快就发生明显的收缩。这说明A葡萄糖是能源物质BATP不是能源物质C葡萄糖是直接能源物质DATP是直接能源物质答案D解析根据题意“向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液，刺激肌肉不收缩说明葡萄糖不能直接提供能量；“向同一条肌肉上滴ATP溶液，刺激肌肉很快就发生明显的收缩说明ATP是直接能源物质。42019

13、83;成都高一质检1分子ADP含有腺苷、磷酸基团和高能磷酸键的数目依次是A1、2、2 B1、2、1C2、1、2 D2、1、1答案B解析ADP是二磷酸腺苷，它的分子式可以简写成APP，从分子式中可以看出ADP比ATP少了一个磷酸基团和一个高能磷酸键，关于ATP、ADP、AMP的关系可以表示如以下图：题组二ATP与ADP的互相转化5以下有关“ATPADPPi能量的表达中，正确的选项是A反响向左进展和向右进展时所需的酶是一样的B反响向右进展时释放能量，向左进展时储存能量C两个过程是可逆反响D植物细胞和动物细胞中发生这种反响的生理过程都一样答案B解析生物体进展的“ATPADPPi能量的过程和“ADPP

14、i能量ATP的过程是两个截然不同的生理过程，它们发生的场所、所需的酶是不同的，所以两个过程不是可逆反响，故A、C项错误；植物细胞可以通过光合作用产生ATP和消耗ATP，也可以通过细胞呼吸产生ATP，而动物细胞不能进展光合作用，故D项错误。6如图为植物细胞中ATP与ADP互相转化示意图，以下相关表达正确的选项是A过程不需要酶的催化B过程发生高能磷酸键的断裂C过程所需能量只能来自化学能D过程放出的能量可以用于过程答案B解析过程是ATP的合成，需要ATP合成酶的催化，A项错误；过程是ATP的水解，远离腺苷的高能磷酸键断裂，B项正确；过程所需能量可以来自光合作用和细胞呼吸，即可来自光能和化学能，C项错

15、误；过程放出的能量用于各项生命活动，不能用于ATP的合成，D项错误。7ATP形成ADP时最先断裂的是A腺苷与磷酸的结合键B两个高能磷酸键C靠近腺苷的那个高能磷酸键D远离腺苷的那个高能磷酸键答案D解析ATP分解为ADP的过程中，最先断裂的是远离腺苷的那个高能磷酸键。8如图为ATP的构造和ATP与ADP互相转化的关系式。以下说法中不正确的选项是A图1中的A代表的是腺嘌呤，b、c为高能磷酸键BATP生成ADP时图1中的c键断裂并释放能量CATP与ADP互相转化过程中物质是可逆的，能量不可逆D酶1、酶2具有催化作用，不受其他因素的影响答案D解析ATP是由腺苷和三个磷酸基团组成的，腺苷由一分子的腺嘌呤和

16、一分子的核糖组成；酶的催化作用具有高效性、专一性及作用的条件比较温和等特点，所以其发挥作用时要受到温度、酸碱度等其他因素的影响。题组三ATP的利用9人体中哪些过程不会使细胞中ADP的含量增加肠道中葡萄糖变为血糖血红蛋白变为氧合血红蛋白葡萄糖进入红细胞K进入肾小管的上皮细胞A BC D答案C解析肠道中葡萄糖变为血糖即吸收葡萄糖的过程，运输方式为主动运输，需消耗能量；K进入肾小管上皮细胞属于主动运输，消耗能量，使ADP含量增加；氧气进入红细胞属于自由扩散，不消耗能量，与血红蛋白的结合也不需能量；葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，不消耗能量。10以下有关ATP的表达中，正确的选项是A线粒体是蓝藻细胞产生

17、ATP的主要场所BATP分子由一分子腺嘌呤和三分子磷酸基团组成C剧烈运动后，体内ATP的含量不会明显下降D小麦根尖分生区细胞通过光合作用和细胞呼吸产生ATP答案C解析蓝藻细胞中无线粒体；ATP分子由一分子腺苷和三分子磷酸基团组成；小麦根尖细胞不能进展光合作用。11细胞内有些化学反响是需要吸收能量的，有些是释放能量的，这些过程一般与ATP的水解和合成相联络，请判断以下说法正确的选项是A植物体内的细胞呼吸伴随着ATP的合成，是吸能反响B由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗ATP，是放能反响C放能反响一般伴随着ADP合成，吸能反响一般伴随着ATP合成D能量通过ATP分子在吸能反响和放能反响之间流

18、通答案D解析细胞呼吸是放能反响，A项错误；脱水缩合形成蛋白质的过程是吸能反响，B项错误；吸能反响一般伴随着ATP的水解，放能反响一般伴随着ATP的合成，C项错误；能量通过ATP分子在吸能反响和放能反响之间流通，D项正确。12以下生命活动中不需要ATP提供能量的是A叶肉细胞合成的糖运输到果实B吞噬细胞吞噬病原体的过程C淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D细胞中由氨基酸合成新的肽链答案C解析叶肉细胞合成的糖如葡萄糖通过主动运输进入果实细胞，需要ATP；吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性，需要ATP提供能量；在适宜的温度、pH条件下，淀粉酶催化淀粉水解，此过程不需要ATP提供能量；氨基酸在核糖体上脱水缩合形成

19、肽链需要ATP提供的能量。综合强化13如图是三磷酸腺苷的分子构造，请答复以下问题：1ATP的构造简式为_，图中虚线部分的名称是_。2一分子ATP可以看作是由_个磷酸分子、_个核糖分子和_个腺嘌呤缩合而成的。3ATP水解为ADP是指ATP分子中远离A的_水解，水解时释放的能量是生物体进展_、_和_等生命活动所需能量的直接来源。答案1APPP腺苷23113高能磷酸键肌细胞收缩大脑考虑细胞的主动运输14在活细胞中，以下图所示的循环过程永不停顿地进展着。请运用所学知识，分析答复ATP和ADP循环中的有关问题：1ATP作为生物体生命活动的_物质，其分子构造简式为_，在过程中，是由_键的断裂而释放出能量。2A1和A2具有_作用，在图中它们的作用分别是促进_。3根吸收无机盐离子的过程中，应该进展_过程，能量用于_。答案1直接能源APPP远离腺苷A的那个高能磷酸2催化ATP的合成和水解3主动运输解析ATP是生命活动的直接能源物质，ATP在水解时远离腺苷A的那个高能磷酸键断裂。ATP的水解和合成分别由水解酶和合成酶催化。无机盐离子的吸收过程中ATP转化成ADP，释放的能量用于无机盐离子吸收过程中的主