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.中文名稱： 。
2.結構簡式： 。
A代表 （由腺嘌呤和核糖組成），T代表“三”，P代表磷酸基團，其結構簡式是 ，其中“—”代表普通化學鍵，“～”代表一種特殊的化學鍵。
3.結構特點
（1）不穩(wěn)定：由于兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷而相互排斥等原因，使得“～”這種化學鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團有一種離開ATP而與其他分子結合的趨勢，也就是具有 的轉(zhuǎn)移勢能。
（2）高能量：1 mol ATP水解釋放的能量高達 kJ，所以說ATP是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。
4.功能： 是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。
（二）ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化
1．轉(zhuǎn)化過程
(1)ATP轉(zhuǎn)化為ADP
①ATP水解后轉(zhuǎn)化為比ATP穩(wěn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shù)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(zhuǎn)化特點
(1)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化是時刻不停地發(fā)生且處于____________之中的。
(2)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應機制體現(xiàn)了生物界的________。
（三）ATP的利用
1.ATP的利用
2.ATP為主動運輸供能的機理
(1)參與Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白是一種能 。當膜內(nèi)側的Ca2+與其相應位點結合時,其酶活性就被激活了。
(2)在載體蛋白這種酶的作用下,ATP分子的 脫離下來與載體蛋白結合,這一過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移,這就是載體蛋白的 。
(3)載體蛋白磷酸化導致其 發(fā)生變化,使Ca2+的結合位點轉(zhuǎn)向膜外側,將Ca2+釋放到膜外。
3.ATP是細胞內(nèi)流通的能量“貨幣”
(1)吸能反應一般與 的反應相聯(lián)系,由ATP水解提供能量。
(2)放能反應一般與 相聯(lián)系,釋放的能量儲存在ATP中。
(3)能量通過 在吸能反應和放能反應之間流通。
【鞏固訓練】
1.下列關于ATP的敘述，錯誤的是( )
A.酒精發(fā)酵過程中有ATP生成
B.ATP可為物質(zhì)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
2.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(zhì)合成主動運輸是吸能反應
3.下列關于水稻細胞內(nèi)ATP的敘述，錯誤的是( )
A.能與ADP相互轉(zhuǎn)化 B.只能由細胞呼吸產(chǎn)生
C.可為物質(zhì)跨膜運輸提供能量 D.釋放的磷酸基團能與某些蛋白質(zhì)結合
4.下列物質(zhì)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
5.下列關于ATP的敘述，不正確的是( )
A.能產(chǎn)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(lián)系，放能反應一般與ATP的合成相聯(lián)系
C.呼吸作用的實質(zhì)是葡萄糖在線粒體中徹底氧化分解并產(chǎn)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(zhì)
6.ATP合成酶廣泛分布于線粒體內(nèi)膜、葉綠體類囊體膜等處。當H+順濃度梯度穿過ATP合成酶時，該酶能促使ADP與Pi形成ATP。下列關于ATP合成酶的分析正確的是( )
A.ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)，其中三個特殊化學鍵易斷裂、易形成
B.ATP合成酶僅具有催化作用
C.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)和能量均是可逆的
D.ATP合成酶普遍存在于自然界的所有細胞結構生物中
7.如圖為ATP的結構示意圖，其中甲、乙和丙表示構成ATP的小分子物質(zhì)，a、b表示某種化學鍵。下列敘述錯誤的是( )
A.甲表示磷酸基團 B.乙表示脫氧核糖
C.丙表示腺嘌呤 D.a、b表示特殊的化學鍵
8.有以下四種物質(zhì)：①A—P～P～P；②A—P～P；③磷脂；④腺嘌呤核糖核苷酸，關于它們的敘述中錯誤的是( )
A.四種物質(zhì)的組成元素完全相同
B.①中的“A”是由腺嘌呤和核糖組成的
C.將②中的“～”化學鍵水解，即可得到④
D.在光合作用過程中，②在葉綠體中的移動方向是從類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)
9.磷酸肌酸是一種高能磷酸化合物，它在肌酸激酶的催化下，進行如下反應：磷酸肌酸肌酸,可以在短時間內(nèi)維持細胞中ATP的含量相對穩(wěn)定。下列敘述正確的是( )
A.磷酸肌酸作為高能化合物，能直接為肌肉細胞供能
B.磷酸肌酸釋放的能量可用于各項生命活動
C.肌酸激酶與ATP合成酶催化合成ATP的底物相同
D.人體劇烈運動時，肌細胞內(nèi)磷酸肌酸的數(shù)量不會發(fā)生劇烈變化
10.下圖表示ATP的結構及其合成與水解反應，下列相關敘述正確的是( )
A.ATP的中文名稱是腺苷三磷酸，圖1中的“A”表示腺苷
B.酶1催化的反應一般與放能反應相聯(lián)系
C.ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化迅速，從而使細胞儲存了大量ATP
D.酶2參與的反應所需的能量可來自細胞呼吸
參考答案
1.答案：D
解析：A、無氧呼吸產(chǎn)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(zhì)，可為物質(zhì)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。
2.答案：A
解析：
3.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(chǎn)生，B錯誤。
4.答案：D
解析：
5.答案：C
解析：A、能產(chǎn)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(chǎn)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(lián)系，放能反應一般與ATP的合成相聯(lián)系，B正確;C、ATP在細胞中含量很少，但ATP和ADP相互轉(zhuǎn)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。
6.答案：D
解析：A、ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)，一分子的ATP中含有兩個特殊化學鍵，A錯誤；
B、“ATP合成酶能促使ADP與Pi形成ATP”，說明ATP合成酶具有催化作用，“H+順濃度梯度穿過ATP合成酶”，推測ATP合成酶具有運輸作用，B錯誤；
C、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應機制保證了細胞中能量的供應，物質(zhì)是可逆的，但ATP水解釋放的能量和形成ATP所需的能量不同，所以能量是不可逆的，C錯誤；
D、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應機制在所有生物的細胞內(nèi)都存在，所以ATP合成酶普遍存在于自然界的所有細胞結構生物中，D正確。
7.答案：B
解析：A、甲表示磷酸基團，A正確;
B、乙表示核糖，B錯誤;
C、丙表示腺嘌呤，C正確;
D、a、b表示特殊的化學鍵，D正確。
8.答案：D
解析：A、四種物質(zhì)的組成元素完全相同，都是CHONP元素構成，A正確;B、①中的“A”是腺苷，是由腺嘌呤和核糖組成的，B正確;C、將②中的“~”化學鍵水解，則A-P獲得的是腺嘌呤核糖核苷酸，C正確;D、②為ADP，在光合作用過程中，移動方向是從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜，D錯誤。
9.答案：D
解析：磷酸肌酸作為高能化合物，是能量的存儲形式，但不能直接為肌肉細胞供能，直接能源物質(zhì)是ATP,A錯誤;磷酸肌酸釋放的能量需要先轉(zhuǎn)移到ATP中，才可以用于各項生命活動，B錯誤;肌酸激酶與ATP合成酶催化合成ATP的底物不同，前者為磷酸肌酸和ADP,后者為Pi和ADPC錯誤;細胞中的肌酸積累時，會被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP,因此人在劇烈運動時，肌細胞內(nèi)磷酸肌酸的數(shù)量會發(fā)生變化，但由于磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下，將其磷酸基團轉(zhuǎn)移到ADP分子上，從而生成ATP和肌酸，因此肌細胞內(nèi)磷酸肌酸的數(shù)量不會劇烈變化,D正確。
10.答案：D
解析：A、ATP的中文名稱是腺苷三磷酸，圖1中的“A”表示腺嘌呤，A錯誤；
B、酶1催化的反應為ATP的水解，釋放能量，一般與吸能反應相聯(lián)系，B錯誤；
C、細胞內(nèi)ATP含量很少，能量的供應依靠ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)，C錯誤；
D、對動物、大多數(shù)細菌和真菌而言，酶2參與的反應所需的能量可來自細胞呼吸，對于綠色植物而言，酶2參與的反應所需的能量可來自細胞呼吸和光合作用，D正確。
故選D。

展開更多......

收起↑