資源簡介

5.2細胞的能量“貨幣”ATP學案
【預習新知】
（一）ATP是一種高能磷酸化合物
1. 細胞中的糖類、 等有機物都儲存著化學能，但是 給細胞生命活動提供 的卻是另一種有機物—— 。
2. 是驅動細胞生命活動的 。
3. ATP是 的英文名稱縮寫。ATP分子的結構可以簡寫成 ，其中A代表 ，P代表 ，~代表一種特殊的化學鍵。由于兩個相鄰的磷酸基團 而互相排斥等原因，使得這種化學鍵 ， 有一種離開ATP而與其他分子 的趨勢，也就是具有較高的 。當ATP在酶的作用下水解時，脫離下來的 與其他分子 ，從而使后者發生變化。可見ATP水解的過程就是
4. ATP是一種 。
5.ATP的組成元素：
6.圖中各部分的名稱分別為
④
（二）ATP與ADP可以相互轉化
1．轉化過程
(1)ATP轉化為ADP
①ATP在酶的作用下水解時，脫離下來的 磷酸基團 與其他分子結合，從而使后者發生變化，ATP水解后轉化為比ATP穩定的化合物 (腺苷二磷酸)，脫離下來的磷酸基團如果未移給其他分子，就可以成為游離的 (以Pi表示)。
②反應式：ATPADP＋ ＋能量。
(2)ADP轉化為ATP過程
①在有關酶的催化作用下，ADP可以接受 ，同時與 結合，重新形成ATP。
②反應式：ADP＋ ＋ ATP。
2．轉化過程中能量來源和去向
(1)ADP合成ATP的能量來源
①綠色植物，既可來自 ，也可以來自 所釋放的能量。
②動物、人、真菌和大多數細菌，均來自細胞進行呼吸作用時 分解所釋放的能量。
(2)ATP水解成ADP釋放的能量去向： 。
3．相互轉化特點
(1)ATP和ADP相互轉化是時刻不停地發生且處于 之中的。
(2)ATP和ADP相互轉化的能量供應機制體現了 。
（三）ATP的利用
1、細胞中絕大多數需要能量的生命活動都是由 直接提供的，如 、 、和物質的 運輸都需要消耗ATP。
2、ATP利用的實例
3、ATP水解利用的原理：
ATP水解釋放的 集團使蛋白質等分子 ，這些分子被 后， 發生變化， 也被改變，因而可以參與各種化學反應。
4、ATP是細胞內流通的能量“貨幣”
(1)化學反應中的能量變化與ATP的關系：
細胞內的化學反應可以分為 反應和 反應兩大類。
①吸能反應：化學反應發生時需要吸收能量，如 ，一般與ATP 的反應相聯系。
②放能反應：化學反應發生時需要釋放能量，如 ，一般與ATP 的反應相聯系。
(2)能量通過 分子在 反應和 反應之間流通。
【鞏固訓練】
1.ATP的合成及某種利用過程如圖所示。研究人員將32P標記的Pi注入離體活細胞中，2min后迅速分離得到細胞中的ATP，發現ATP被32P標記，且其放射性強度與注入的Pi的放射性強度基本一致。下列敘述正確的是( )
A. 該實驗中，32P在ATP的3個磷酸基團中出現的概率相同
B. 物質X為ATP合成提供能量，實驗后離體活細胞中仍存在ADP
C. 熒光素被激活后發熒光屬于吸能反應，其與ATP水解相關聯
D. 熒光素的熒光實驗可以表明ATP是生物體的直接能源物質
2.將32p標記的化合物注入到肝細胞內，1～2分鐘后迅速分離細胞內的ATP，發現其放射性顯著增加。圖3為ATP結構示意圖，上述測得的放射性主要來自( )
A.① B.② C.③ D.④
3.如圖是熒火蟲發光的原理，相關敘述正確的是( )
A.ATP水解供能時生成一個腺苷和三個磷酸
B.熒光素酶的化學本質是蛋白質或RNA
C.由于酶具有專一性，該過程中需要多種酶催化
D.在試管中加入葡萄糖、熒光素和熒光素酶，可看到熒光
4.關于ATP的敘述中,錯誤的是( )
A.ATP分子中含有三個高能磷酸鍵
B.正常細胞中ATP與ADP的比值在一定范圍內變化
C.ATP分子水解掉兩個磷酸基團后變成腺嘌呤核糖核苷酸
D.ATP中的“A”與構成DNA、RNA中的堿基“A”表示的不是同一種物質
5.細胞中的化學反應可以分為吸能反應和放能反應，下列說法錯誤的是( )
A.吸能反應伴隨著ATP的合成,放能反忘伴隨著ATP的水解
B.能量通過ATP分子在吸能反映和放能反應之間流通
C.葡萄糖氧化分解是放能反應
D.蛋白質合成主動運輸是吸能反應
6.下列關于ATP的敘述，錯誤的是( )
A.酒精發酵過程中有ATP生成
B.ATP可為物質跨膜運輸提供能量
C.ATP中的特殊化學鍵水解可釋放能量
D.ATP由腺嘌呤、脫氧核糖、磷酸組成
7.下列關于水稻細胞內ATP的敘述，錯誤的是( )
A.能與ADP相互轉化 B.只能由細胞呼吸產生
C.可為物質跨膜運輸提供能量 D.釋放的磷酸基團能與某些蛋白質結合
8.下列物質中，能夠直接給細胞生命活動提供能量的是( )
A.脂肪酸 B.氨基酸 C.腺苷二磷酸 D.腺苷三磷酸
9.在有關DNA分子的研究中，常用32P來標記DNA分子。α、β和γ表示ATP或dATP（d表示五碳糖為脫氧核糖）置上三個磷酸基團所處位置（A—Pα~Pβ~Pγ或dA—Pα~Pβ~Pγ）。下列說法錯誤的是( )
A.主動運輸所需能量來自ATP“γ”位和“β”位前的特殊化學鍵斷裂釋放的能量
B.若用帶有32P標記的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團應在dATP的“α”位上
C.將ATP中“β”和“γ”位磷酸基團去掉，所得物質是RNA的單體之一
D.ATP、dATP和磷脂分子的元素組成都是C、H、O、N、P
10.下列關于ATP的敘述，不正確的是( )
A.能產生ATP的細胞不一定含有線粒體
B.吸能反應一般與ATP的水解相聯系，放能反應一般與ATP的合成相聯系
C.呼吸作用的實質是葡萄糖在線粒體中徹底氧化分解并產生二氧化碳和水的過程
D.ATP中的“A”與構成DNA、RNA中的堿基“A”不是同一物質
參考答案
1.答案：C
2.答案：D
解析：遠離腺苷的磷酸基團④容易脫離的生成，題干所述的放射性主要來自于④，ABC錯誤，D正確。
3.答案：C
解析：A.ATP水解僅脫去一分子磷酸基團，A錯誤。
B.熒光素酶的化學本質是蛋白質，B錯誤。
C.酶具有專一性，熒光素酶只能催化熒光素酰苷酸轉化成氧合熒光素這一反應，其他反應如ATP轉化為ADP需要其他酶催化。C正確。
D.葡萄糖在試管中不能轉化成ATP，該反應不能進行，D錯誤。
故選C。
4.答案：A
解析：ATP分子是由一個腺苷和三個磷酸基團構成的，它含有一個普通磷酸鍵和兩個高能磷酸鍵，水解掉兩個磷酸基團后變成腺嘌呤核糖核苷酸，A項錯誤，C項正確；細胞中ATP的含量不多，但能不斷地合成和水解，從而保證細胞中穩定的供能環境，B項正確；ATP分子中的“A”代表腺嘌呤和核糖組成的腺苷，而DNA、RNA中的堿基“A”分別代表腺嘌呤脫氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸，D項正確。
5.答案：A
解析：
6.答案：D
解析：A、無氧呼吸產生酒精的過程包括第一階段和第二階段，其中第一階段有少量能量釋放，可形成少量的ATP,A正確；
B、ATP是生命活動的直接能源物質，可為物質跨膜運輸（如主動運輸）提供能量，B正確；
C、ATP分子的結構式可以簡寫成A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團，~代表特殊化學鍵，特殊化學鍵斷裂時，能量會釋放出來，C正確；
D、ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸組成，D錯誤。
故選D。
7.答案：B
解析：B、水稻葉肉細胞中的ATP可以通過細胞呼吸和光合作用產生，B錯誤。
8.答案：D
解析：
9.答案：A
解析：A、ATP中遠離腺苷的那個特殊化學鍵容易斷裂釋放能量，主動運輸是個耗能的過程，該過程所需能量來自ATP“γ”位前的特殊化學鍵斷裂釋放的能量，A錯誤；
B、若用帶有32P標記的dATP作為DNA生物合成的原料，即將32P標記到新合成的DNA分子上，要把dATP中的β和γ磷酸基團水解了，形成的A—Pα才是合成DNA的原料之一，故需將帶有32P的磷酸基團應在dATP的“α”位上，B正確；
C、將ATP中“β”和“γ”位磷酸基團去掉，則留下的是一分子的腺嘌呤、一分子的核糖和一分子的磷酸，為腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的單體之一，C正確；
D、ATP、dATP和磷脂分子的元素組成都含有C、H、O、N、P，D正確。
故選A。
10.答案：C
解析：A、能產生ATP的細胞不一定含有線粒體，如藍細菌能進行有氧呼吸產生ATP，但是不含有線粒體，A正確;B、吸能反應一般與ATP水解的反應相聯系，放能反應一般與ATP的合成相聯系，B正確;C、ATP在細胞中含量很少，但ATP和ADP相互轉化迅速，滿足機體對能量的需求，C錯誤;D、ATP中的“A”代表腺苷，DNA、RNA中的堿基“A”代表腺嘌呤，D正確。

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