2024年高中生物新教材同步必修第一冊(cè) 第5章 第2節(jié)　細(xì)胞的能量“貨幣”ATP

第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.說(shuō)出ATP的結(jié)構(gòu)。2.闡述ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化。3.舉例說(shuō)明ATP在細(xì)胞代謝中的作用。一、ATP是一種高能磷酸化合物1．中文名稱(chēng)：腺苷三磷酸。2．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，～代表特殊的化學(xué)鍵。3．特點(diǎn)(1)ATP不穩(wěn)定的原因：由于ATP中兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷而相互排斥等原因，使得特殊的化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團(tuán)具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能。(2)ATP水解的過(guò)程就是釋放能量的過(guò)程，1molATP水解釋放的能量高達(dá)30.54kJ，所以說(shuō)ATP是一種高能磷酸化合物。4．功能：ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。5．ATP的供能機(jī)理：ATP在酶的作用下水解時(shí)，脫離下來(lái)的末端磷酸基團(tuán)挾能量與其他分子結(jié)合，從而使后者發(fā)生變化。判斷正誤(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)主要的能源物質(zhì)()(2)ATP由1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)構(gòu)成()(3)ATP是高能磷酸化合物，含3個(gè)特殊化學(xué)鍵，其中末端的磷酸基團(tuán)具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能()答案(1)×(2)×(3)×解析(1)ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)。(2)ATP由1個(gè)腺苷和3個(gè)磷酸基團(tuán)構(gòu)成。(3)ATP是高能磷酸化合物，含2個(gè)特殊化學(xué)鍵。任務(wù)一：分析ATP的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1．辨析ATP中的A代表腺嘌呤嗎？資料1如圖為ATP結(jié)構(gòu)式：(1)圖中①②③的結(jié)構(gòu)分別代表什么？提示①：腺嘌呤；②：核糖；③：磷酸基團(tuán)。(2)腺苷是由圖中哪些結(jié)構(gòu)組成的？提示①②。2．辨析ATP中的兩個(gè)特殊化學(xué)鍵都斷裂嗎？資料2α、β和γ表示ATP上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置(A－Pα～Pβ～Pγ)，現(xiàn)有甲、乙兩組ATP溶液，甲組用32P標(biāo)記ATP的β位的磷酸基團(tuán)，乙組用32P標(biāo)記ATP的γ位的磷酸基團(tuán)，然后分別加入等量的ATP水解酶，短時(shí)間后迅速分離溶液中游離的磷酸基團(tuán)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有乙組中游離的磷酸基團(tuán)帶有放射性。(1)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知ATP中哪一個(gè)化學(xué)鍵更容易斷裂？為什么？提示β位與γ位磷酸基團(tuán)之間的化學(xué)鍵更容易斷裂。因?yàn)锳TP中兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)帶有負(fù)電荷而相互排斥，使得這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端的磷酸基團(tuán)具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能。(2)寫(xiě)出ATP水解的反應(yīng)式。提示ATPeq\o(→,\s\up7(酶))ADP＋Pi(磷酸)＋能量。(3)為什么說(shuō)ATP是一種高能磷酸化合物(一般將水解時(shí)釋放20.92kJ/mol及以上能量的化合物叫作高能化合物)?提示因?yàn)?molATP水解釋放的能量高達(dá)30.54kJ。(4)ATP分子去掉2個(gè)磷酸基團(tuán)后的剩余部分是什么物質(zhì)？提示腺嘌呤核糖核苷酸。1．下列圖示能正確表示ATP的是()A.B.C.D.答案A解析ATP的分子結(jié)構(gòu)式可以簡(jiǎn)寫(xiě)成A—P～P～P，其中A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖組成，P代表磷酸基團(tuán)，正確的連接方式為A項(xiàng)。2．下列關(guān)于ATP分子的敘述，正確的是()A．A表示腺嘌呤，P表示磷酸基團(tuán)B．ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素C．1molATP水解，釋放出30.54kJ的能量來(lái)自?xún)蓚€(gè)特殊化學(xué)鍵的斷裂D．T表示胸腺嘧啶，因而ATP的結(jié)構(gòu)與核苷酸很相似答案B解析ATP分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為A—P～P～P，其中的A代表腺苷，由核糖和腺嘌呤組成，P代表磷酸基團(tuán)，～代表一種特殊的化學(xué)鍵，T表示三個(gè)(磷酸基團(tuán))，可見(jiàn)，ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素，A、D錯(cuò)誤，B正確；1molATP水解釋放出30.54kJ的能量來(lái)自遠(yuǎn)離“腺苷”的那個(gè)特殊化學(xué)鍵的斷裂，C錯(cuò)誤。二、ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用1．ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化(1)相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程及能量來(lái)源圖解(2)ATP與ADP轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)①ATP與ADP的這種相互轉(zhuǎn)化是時(shí)刻不停地發(fā)生并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中的。②ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，在所有生物的細(xì)胞內(nèi)都是一樣的，這體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。2．ATP的利用(1)ATP的利用(2)ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能的機(jī)理①參與Ca2＋主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當(dāng)膜內(nèi)側(cè)的Ca2＋與其相應(yīng)位點(diǎn)結(jié)合時(shí)，其酶活性就被激活了。②在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團(tuán)脫離下來(lái)與載體蛋白結(jié)合，這一過(guò)程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白的磷酸化。③載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2＋的結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2＋釋放到膜外。(3)ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”①吸能反應(yīng)一般與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量。②放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP中。③能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。判斷正誤(1)吸能反應(yīng)伴隨著ATP的合成，放能反應(yīng)伴隨著ATP的水解()(2)人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡()(3)載體蛋白磷酸化不會(huì)使其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化()答案(1)×(2)×(3)×解析(1)吸能反應(yīng)伴隨著ATP的水解，放能反應(yīng)伴隨著ATP的合成。(2)人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中ATP與ADP依然可以快速轉(zhuǎn)化而達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。(3)ATP水解釋放的磷酸基團(tuán)可使細(xì)胞膜上的載體蛋白磷酸化導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。任務(wù)二：ATP與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化1．研究顯示，一個(gè)成年人一天在靜止?fàn)顟B(tài)下所消耗的ATP約有40kg；在劇烈運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP轉(zhuǎn)化為ADP。成人體內(nèi)ATP總量約2～10mg，在安靜狀態(tài)下，肌肉內(nèi)ATP含量只能供肌肉收縮1～2s。ATP含量很少，但需求量很大，ATP如何持續(xù)供能？請(qǐng)據(jù)資料回答下列問(wèn)題：資料磷酸肌酸是一種高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下將自身的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到ADP分子中來(lái)合成ATP。研究者對(duì)蛙的肌肉組織進(jìn)行短暫電刺激，檢測(cè)對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組(肌肉組織用肌酸激酶阻斷劑處理)肌肉收縮前后ATP和ADP的含量，結(jié)果如表所示。腺苷磷酸對(duì)照組/(10－5mol·g－1)實(shí)驗(yàn)組/(10－5mol·g－1)收縮前收縮后收縮前收縮后ATP1.301.301.300.75ADP0.600.600.600.95(1)為什么對(duì)照組ATP和ADP含量沒(méi)有變化，實(shí)驗(yàn)組ATP含量減少，ADP含量上升？提示肌肉收縮會(huì)消耗ATP生成ADP，對(duì)照組中由于存在肌酸激酶，所以ADP在酶的作用下可以重新生成ATP，而實(shí)驗(yàn)組由于缺乏肌酸激酶，ADP不能生成ATP，所以對(duì)照組ATP和ADP含量沒(méi)有變化，實(shí)驗(yàn)組ATP含量減少，ADP含量上升。(2)請(qǐng)寫(xiě)出ATP合成的反應(yīng)式。提示ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATP。2．ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化是否是可逆反應(yīng)？請(qǐng)完善下表并得出結(jié)論。反應(yīng)ATPeq\o(→,\s\up7(酶))ADP＋Pi＋能量ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATP反應(yīng)類(lèi)型水解反應(yīng)合成反應(yīng)酶的類(lèi)型水解酶合成酶場(chǎng)所活細(xì)胞所有部位線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等能量來(lái)源特殊化學(xué)鍵中的化學(xué)能有機(jī)物中的化學(xué)能、光能能量去向用于各項(xiàng)生命活動(dòng)儲(chǔ)存于特殊化學(xué)鍵中結(jié)論：物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的，酶也不相同，因此ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。3．請(qǐng)完善能量通過(guò)ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通的模型圖。3．下列有關(guān)ATP的敘述，不正確的是()A．ATP的合成一般與放能反應(yīng)相聯(lián)系B．ATP中的能量可以來(lái)源于光能、化學(xué)能C．細(xì)胞內(nèi)各種吸能反應(yīng)一般需要消耗ATPD．“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”答案D4.如圖是細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)在人體內(nèi)，圖示左側(cè)的能量來(lái)自________作用，右側(cè)的能量用于____________(舉一例)。(2)在綠色植物體內(nèi)，圖示左側(cè)的能量來(lái)自__________________________________________作用和________作用。(3)從圖中可知，在適宜的溫度和酶的作用下，ADP轉(zhuǎn)變成ATP時(shí)還需要的條件是__________。將ADP轉(zhuǎn)化為ATP的圖示改寫(xiě)成反應(yīng)式的形式：__________________________________。(4)經(jīng)測(cè)定，正常成年人靜止?fàn)顟B(tài)下24h將有40kgATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的總量?jī)H為2～10mmol/L，為滿(mǎn)足能量需要，生物體內(nèi)解決這一矛盾的合理途徑是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)呼吸大腦思考(2)呼吸光合(3)能量和PiADP＋能量＋Pieq\o(→,\s\up7(酶))ATP(4)ATP和ADP的這種相互轉(zhuǎn)化時(shí)刻不停地發(fā)生且處于動(dòng)態(tài)平衡之中解析(1)在人體內(nèi)，圖示左側(cè)的能量用來(lái)合成ATP，來(lái)自呼吸作用釋放的能量，右側(cè)的能量是ATP水解釋放的能量，用于細(xì)胞中耗能的生命活動(dòng)，如大腦思考、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)取?4)細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的總量很少，為滿(mǎn)足細(xì)胞的能量需要，ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化在細(xì)胞內(nèi)時(shí)刻不停地發(fā)生且處于動(dòng)態(tài)平衡之中。題組一ATP是一種高能磷酸化合物1．(2023·四川達(dá)州高一期末)《晉書(shū)·車(chē)胤傳》記載了東晉時(shí)期名臣車(chē)胤日夜苦讀，將螢火蟲(chóng)聚集起來(lái)照明讀書(shū)的故事。螢火蟲(chóng)尾部可發(fā)光，為發(fā)光直接供能的物質(zhì)是()A．淀粉 B．ATPC．葡萄糖 D．蛋白質(zhì)答案B2．如圖是ATP的分子結(jié)構(gòu)式，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．ATP中含有C、H、O、N、P五種元素B．圖中虛線框中部分代表腺苷C．ATP分子中①處斷裂后形成了ADPD．ATP水解釋放的能量可直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng)答案C解析ATP分子中②的斷裂與形成是其與ADP相互轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，C錯(cuò)誤。3．(2023·內(nèi)蒙古包頭高一期末)ATP上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置可以用α、β、γ表示(A－Pα～Pβ～Pγ)。蛋白激酶能將ATP上的一個(gè)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到載體蛋白的特定位置，同時(shí)產(chǎn)生ADP。若用32P驗(yàn)證蛋白激酶的上述功能，32P應(yīng)位于ATP的位置是()A．α位 B．β位C．γ位 D．β位和γ位答案C解析ATP水解釋放能量斷裂的是末端的那個(gè)特殊的化學(xué)鍵，ATP中遠(yuǎn)離腺苷的化學(xué)鍵斷裂后可產(chǎn)生ADP，故蛋白激酶可以催化ATP最末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到載體蛋白的特定位置，同時(shí)產(chǎn)生ADP，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的γ位上。題組二ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化4．如圖是生物體內(nèi)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化表達(dá)式，下列相關(guān)敘述正確的是()A．反應(yīng)需要的酶1和酶2是同一種酶B．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化處于動(dòng)態(tài)平衡C．該反應(yīng)物質(zhì)與能量變化都是可逆的D．ATP釋放的能量主要用于再合成ATP答案B解析此過(guò)程物質(zhì)變化是可逆的，而能量變化是不可逆的，C錯(cuò)誤；ATP釋放的能量直接用于其他各項(xiàng)生命活動(dòng)，而ATP合成的能量來(lái)自光能和有機(jī)物中的化學(xué)能，D錯(cuò)誤。5．(2023·山東濟(jì)南市章丘四中高一期末)如圖為ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，下列敘述正確的是()A．ATP經(jīng)酶水解后的產(chǎn)物是合成DNA的原料之一B．ATP水解形成ADP時(shí)釋放能量和磷酸基團(tuán)C．ATP與ADP間相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制只發(fā)生在真核細(xì)胞內(nèi)D．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化使得細(xì)胞可以大量?jī)?chǔ)存ATP答案B解析ATP經(jīng)酶水解后的產(chǎn)物可以是腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料之一，A錯(cuò)誤；ATP與ADP間相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，在所有生物的細(xì)胞內(nèi)都是一樣的，C錯(cuò)誤；ATP在細(xì)胞中的量很少，不能大量存在，D錯(cuò)誤。6．下列有關(guān)ATP的敘述，錯(cuò)誤的是()A．細(xì)胞內(nèi)ATP的含量很少，但消耗量很大B．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中所需酶的種類(lèi)相同C．ATP和ADP迅速相互轉(zhuǎn)化保證了機(jī)體對(duì)能量的需求D．人體細(xì)胞內(nèi)形成ATP的主要生理過(guò)程是呼吸作用答案B解析ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中所需要的酶不同，分別為ATP合成酶和ATP水解酶，B錯(cuò)誤。題組三ATP的利用7．當(dāng)細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的Ca2＋與其在細(xì)胞膜上的載體蛋白(鈣泵)結(jié)合時(shí)，該載體蛋白可以催化ATP分子末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到載體蛋白上，使載體蛋白磷酸化，將Ca2＋釋放到膜外。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．磷酸化后的載體蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變B．鈣泵體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸和催化功能C．參與Ca2＋運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白可以重復(fù)使用多次D．加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)提高細(xì)胞對(duì)Ca2＋運(yùn)輸?shù)乃俾蚀鸢窪解析鈣泵這種蛋白質(zhì)，具有運(yùn)輸Ca2＋的載體功能，又有催化ATP分子末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移(水解ATP)的功能，B正確；加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)使鈣泵變性失活，降低細(xì)胞對(duì)Ca2＋運(yùn)輸?shù)乃俾剩珼錯(cuò)誤。8．下列關(guān)于吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()A．ATP是細(xì)胞中吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的紐帶B．所有細(xì)胞中最重要的放能反應(yīng)是糖的氧化C．所有植物細(xì)胞中最重要的吸能反應(yīng)是光合作用D．肌肉收縮是吸能反應(yīng)，肌肉做功是放能反應(yīng)答案C解析放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系，吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相聯(lián)系，可見(jiàn)，ATP是細(xì)胞中吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的紐帶，A正確；所有細(xì)胞均可通過(guò)呼吸作用將糖氧化分解，在此過(guò)程中，儲(chǔ)存在糖中的能量被釋放出來(lái)，即所有細(xì)胞最重要的放能反應(yīng)是糖的氧化，B正確；并不是所有的植物細(xì)胞都能進(jìn)行光合作用，因此光合作用不是所有植物細(xì)胞中最重要的吸能反應(yīng)，C錯(cuò)誤；肌肉收縮過(guò)程中需消耗能量，屬于吸能反應(yīng)，肌肉做功時(shí)失去能量恢復(fù)原狀，屬于放能反應(yīng)，D正確。9．(2023·江蘇淮安高一期末)ATP、GTP、CTP和UTP是細(xì)胞內(nèi)的高能磷酸化合物，徹底水解能產(chǎn)生腺嘌呤的是()A．ATP B．GTPC．CTP D．UTP答案A解析ATP徹底水解產(chǎn)物為腺嘌呤、核糖和磷酸，A符合題意；GTP徹底水解產(chǎn)物為鳥(niǎo)嘌呤、核糖和磷酸，B不符合題意；CTP徹底水解產(chǎn)物為胞嘧啶、核糖和磷酸，C不符合題意；UTP徹底水解產(chǎn)物為尿嘧啶、核糖和磷酸，D不符合題意。10．下列生理過(guò)程伴隨著形狀改變，其中不一定需要ATP供能的是()A．在胰島素分泌過(guò)程中細(xì)胞膜的形狀發(fā)生改變B．在籃球比賽等運(yùn)動(dòng)過(guò)程中骨骼肌發(fā)生收縮C．載體蛋白協(xié)助運(yùn)輸葡萄糖過(guò)程中形狀發(fā)生改變D．植物細(xì)胞在KNO3溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原答案C解析胰島素分泌到細(xì)胞外的過(guò)程屬于胞吐，需要ATP供能，A不符合題意；在籃球比賽等運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，骨骼肌的收縮需要消耗ATP，B不符合題意；載體蛋白運(yùn)輸葡萄糖時(shí)可能不需要ATP，如葡萄糖通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞；也可能需要ATP，如葡萄糖通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞，C符合題意；植物細(xì)胞會(huì)通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸吸收K＋和NOeq\o\al(－,3)，需要ATP供能，當(dāng)細(xì)胞液濃度增大后，會(huì)吸水而自動(dòng)復(fù)原，D不符合題意。11．(2023·山東濟(jì)南章丘區(qū)高一期末)“銀燭秋光冷畫(huà)屏，輕羅小扇撲流螢”，螢火蟲(chóng)尾部發(fā)光器的發(fā)光機(jī)理如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A．螢火蟲(chóng)尾部的發(fā)光細(xì)胞產(chǎn)生的熒光素酶在生物體外沒(méi)有催化活性，不能被使用B．熒光素接受ATP供能后被激活，O2不足時(shí)，可以由葡萄糖直接供能C．螢火蟲(chóng)發(fā)光需要熒光素酶和ATP的參與，這兩者都具有高效性和專(zhuān)一性D．ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的機(jī)制在所有生物的細(xì)胞內(nèi)都一樣，體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性答案D解析在適宜條件下，熒光素酶可以在體外發(fā)揮催化作用，A錯(cuò)誤；葡萄糖氧化分解釋放能量生成的ATP才能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，B錯(cuò)誤；ATP不具有專(zhuān)一性，C錯(cuò)誤。12．(2023·山東淄博第四中學(xué)高一期末)磷酸肌酸是主要存在于肌肉細(xì)胞中的一種高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下，將自身的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到ADP分子中合成ATP。下列相關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．磷酸肌酸轉(zhuǎn)移磷酸基團(tuán)是放能反應(yīng)B．ATP合成不一定需要游離的磷酸C．肌肉細(xì)胞中磷酸肌酸和ATP含量都比較高，都能為肌肉運(yùn)動(dòng)直接供能D．磷酸肌酸這種轉(zhuǎn)移機(jī)制對(duì)維持細(xì)胞中ATP的含量相對(duì)穩(wěn)定有重要意義答案C解析磷酸肌酸能在肌酸激酶催化下，將其磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至ADP分子上，生成ATP，據(jù)此推測(cè)磷酸肌酸轉(zhuǎn)移磷酸基團(tuán)時(shí)釋放能量，用于合成ATP，且ATP合成不一定需要游離的磷酸，A、B正確；ATP能為肌肉運(yùn)動(dòng)直接供能，磷酸肌酸不能，細(xì)胞中ATP含量低，但人體消耗多，主要是依賴(lài)于ATP與ADP之間的快速轉(zhuǎn)化，C錯(cuò)誤。13．蛋白質(zhì)的磷酸化在信號(hào)傳遞過(guò)程中起著重要作用，而很多轉(zhuǎn)化過(guò)程都需要ATP的參與，蛋白質(zhì)磷酸化后，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，活性也發(fā)生了變化，進(jìn)而使Ca2＋釋放到膜外。蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化的過(guò)程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．蛋白質(zhì)磷酸化的過(guò)程會(huì)消耗ATP，使ATP的含量明顯下降B．蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化的過(guò)程體現(xiàn)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)C．蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化不屬于可逆反應(yīng)D．蛋白質(zhì)的磷酸化屬于吸能反應(yīng)，其能量來(lái)自ATP中活躍的化學(xué)能答案A解析蛋白質(zhì)磷酸化的過(guò)程會(huì)消耗ATP，同時(shí)細(xì)胞內(nèi)也有ATP合成，細(xì)胞內(nèi)ATP含量基本不變，A錯(cuò)誤；據(jù)題圖可知，蛋白質(zhì)的磷酸化過(guò)程要用蛋白激酶而去磷酸化過(guò)程要用蛋白磷酸酶，所以蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化不屬于可逆反應(yīng)，C正確；據(jù)題圖可知，蛋白質(zhì)磷酸化過(guò)程伴隨ATP的水解，ATP水解釋放能量，故該過(guò)程屬于吸能反應(yīng)，能量來(lái)自ATP中活躍的化學(xué)能，D正確。14.人的骨骼肌細(xì)胞中ATP的含量只能維持劇烈運(yùn)動(dòng)3s以?xún)?nèi)的能量供應(yīng)。某運(yùn)動(dòng)員參加短跑比賽過(guò)程中，肌肉細(xì)胞中ATP的相對(duì)含量隨時(shí)間的變化如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)a→b的變化過(guò)程，ATP被水解，釋放的能量用于________________________。(2)b→c過(guò)程中，ATP含量增加，說(shuō)明________________加強(qiáng)，釋放更多的能量，供ADP合成ATP，補(bǔ)充消耗的ATP。(3)從整個(gè)曲線看，肌細(xì)胞中ATP的含量不會(huì)降為零，說(shuō)明______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)寫(xiě)出細(xì)胞新陳代謝放能反應(yīng)中ADP與ATP之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系式：_______________________，在吸能反應(yīng)中ADP與ATP之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系式：______________________________________。答案(1)肌肉收縮等各項(xiàng)生命活動(dòng)(2)呼吸作用(3)ATP在細(xì)胞內(nèi)含量雖少，但與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化卻十分迅速，使細(xì)胞內(nèi)的ATP的含量總是處于動(dòng)態(tài)平衡之中，構(gòu)成生物體內(nèi)部的穩(wěn)定供能環(huán)境(4)ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7