2025屆高考生物一輪總復(fù)習(xí)學(xué)生用書(shū)必修1第三單元細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第9講細(xì)胞的能量“貨幣”-ATP

第9講細(xì)胞的能量“貨幣”——ATP【課標(biāo)要求】說(shuō)明ATP是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的干脆能源物質(zhì)。1．ATP的結(jié)構(gòu)和功能（1）元素組成：。ATP是腺苷三磷酸的英文名稱(chēng)縮寫(xiě)。（2）化學(xué)組成：1分子、1分子核糖、3分子。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為A—P～P～P。（3）結(jié)構(gòu)。（4）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：ATP是一種，含有2個(gè)特殊的化學(xué)鍵；ATP的化學(xué)性質(zhì)，末端磷酸基團(tuán)有一種離開(kāi)ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢(shì)，也就是具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能。（5）含量特點(diǎn)：在細(xì)胞中含量少，ATP與ADP之間的轉(zhuǎn)化快。（6）功能：驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的__________________________________。（7）利用：物質(zhì)合成、肌肉收縮、主動(dòng)運(yùn)輸、電鰩發(fā)電、大腦思索等。2．ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程比較[易錯(cuò)提示]無(wú)論是飽食還是饑餓，只要機(jī)體處于存活狀態(tài)，ATP與ADP含量都保持動(dòng)態(tài)平衡。3．ATP的利用（1）ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供能。（2）ATP水說(shuō)明放的使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，這些分子被磷酸化后，發(fā)生變更，也被變更，因而可以參與各種化學(xué)反應(yīng)。（3）ATP是細(xì)胞內(nèi)流通的能量“貨幣”。①化學(xué)反應(yīng)中的能量變更與ATP的關(guān)系。a．吸能反應(yīng)：一般與ATP的相聯(lián)系。b．放能反應(yīng)：一般與ATP的相聯(lián)系。②能量通過(guò)在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。[答案自填]1.（1）C、H、O、N、P（2）腺嘌呤磷酸基團(tuán)（3）特殊的化學(xué)鍵磷酸基團(tuán)腺苷（4）高能磷酸化合物不穩(wěn)定（6）干脆能源物質(zhì)2.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體、葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體光能放能暗反應(yīng)3.（1）酶活性末端磷酸基團(tuán)能量的轉(zhuǎn)移空間結(jié)構(gòu)（2）磷酸基團(tuán)空間結(jié)構(gòu)活性（3）①水解合成②A(yíng)TP分子[教材命題點(diǎn)思索]1．“銀燭秋光冷畫(huà)屏，輕羅小扇撲流螢。天階夜色涼如水，臥看牽?？椗??！痹?shī)中描述的螢火蟲(chóng)發(fā)光的原理是___________________________________。提示：螢火蟲(chóng)尾部的發(fā)光細(xì)胞中的熒光素接受ATP供應(yīng)的能量后被激活，在熒光素酶的催化作用下，激活的熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化熒光素而發(fā)光2．科學(xué)家發(fā)覺(jué)，一種化學(xué)結(jié)構(gòu)與ATP相像的物質(zhì)GTP（鳥(niǎo)苷三磷酸）也能為細(xì)胞的生命活動(dòng)供應(yīng)能量。請(qǐng)從化學(xué)結(jié)構(gòu)的角度說(shuō)明GTP也可以供能的緣由：______________________________________________。提示：含有兩個(gè)特殊化學(xué)鍵，遠(yuǎn)離鳥(niǎo)苷的特殊化學(xué)鍵簡(jiǎn)潔水解斷裂，釋放能量3．在某細(xì)胞培育液中加入32P標(biāo)記的磷酸分子，短時(shí)間后分別出細(xì)胞中的ATP，發(fā)覺(jué)其含量變更不大，但部分ATP的末端P已帶上放射性標(biāo)記。分析該現(xiàn)象得到的結(jié)論是__________________________________________________。提示：①ATP中遠(yuǎn)離A的磷酸基團(tuán)簡(jiǎn)潔脫離；②該過(guò)程中ATP既有合成又有水解；③部分32P標(biāo)記的ATP是重新合成的1．不同化合物中“A”的辨析化合物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式“A”的含義共同點(diǎn)ATP腺苷（由腺嘌呤和核糖組成）全部“A”的共同點(diǎn)是都含有腺嘌呤DNA腺嘌呤脫氧核苷酸RNA腺嘌呤核糖核苷酸核苷酸腺嘌呤ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后的產(chǎn)物為AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，為RNA的基本單位之一。2．ATP與細(xì)胞的代謝3．ATP產(chǎn)生量與O2供應(yīng)量的關(guān)系分析考向1ATP的結(jié)構(gòu)和功能1．（2024·浙江1月選考）下列關(guān)于腺苷三磷酸分子的敘述，正確的是（）A．由1個(gè)脫氧核糖、1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成B．分子中與磷酸基團(tuán)相連接的化學(xué)鍵為特殊的化學(xué)鍵C．在水解酶的作用下不斷地合成和水解D．是細(xì)胞中吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的紐帶解析：選D。1分子腺苷三磷酸（ATP）由1個(gè)核糖、1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成，A項(xiàng)錯(cuò)誤；ATP分子中與磷酸基團(tuán)相連接的化學(xué)鍵有1個(gè)磷酸鍵和2個(gè)特殊的化學(xué)鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；ATP水解酶只參與ATP水解，ATP合成須要ATP合酶，C項(xiàng)錯(cuò)誤。2．在有關(guān)DNA分子的探討中常用32P來(lái)標(biāo)記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP（d表示脫氧）上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置（A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．細(xì)胞中絕大多數(shù)須要能量的生命活動(dòng)都是由ATP干脆供應(yīng)能量的B．1分子dATP由3分子磷酸基團(tuán)、1分子核糖和1分子腺嘌呤組成C．用32P標(biāo)記dATP的α位磷酸基團(tuán)，利用其合成DNA，可將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上D．用32P標(biāo)記細(xì)胞中染色體的DNA，一次有絲分裂后子細(xì)胞中全部染色體都有放射性解析：選B。1分子dATP由3分子磷酸基團(tuán)、1分子脫氧核糖和1分子腺嘌呤組成，B項(xiàng)錯(cuò)誤。考向2ATP的轉(zhuǎn)化和利用3．下圖展示了生物體內(nèi)與ATP有關(guān)的部分反應(yīng)，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A．過(guò)程②⑥為ATP的水解，通常與吸能反應(yīng)相聯(lián)系B．葉肉細(xì)胞內(nèi)③的速率大于④的速率時(shí)，植物體的干重不愿定增加C.過(guò)程③的產(chǎn)物為糖類(lèi)，可在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為氨基酸、脂肪等其他有機(jī)物D．一片處于穩(wěn)定狀態(tài)的森林中，過(guò)程①同化的能量與過(guò)程⑥釋放的能量基本相等解析：選D。過(guò)程②⑥是ATP的水解，釋放能量，與吸能反應(yīng)相聯(lián)系，A項(xiàng)正確；葉肉細(xì)胞內(nèi)③的速率大于④的速率時(shí)，植物體干重不愿定增加，因?yàn)檫€有其他不能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞通過(guò)呼吸作用消耗有機(jī)物，B項(xiàng)正確；過(guò)程③表示光合作用暗反應(yīng)階段，其產(chǎn)物為糖類(lèi)，糖類(lèi)可在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為氨基酸、脂肪等其他有機(jī)物，C項(xiàng)正確；一片森林要想處于穩(wěn)定狀態(tài)，則過(guò)程①同化的能量大于過(guò)程⑥釋放的能量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．（2024·深圳高三模擬）蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化被比方為分子開(kāi)關(guān)，形成有活性的蛋白質(zhì)是一個(gè)磷酸化的過(guò)程，即“開(kāi)”，形成無(wú)活性的蛋白質(zhì)是一個(gè)去磷酸化的過(guò)程，即“關(guān)”，機(jī)制如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是（）A．ATP與ADP具有相同的組成元素和脫氧核糖，均含有可轉(zhuǎn)移的磷酸基團(tuán)B．適宜光照下，葉肉細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)均伴隨著ATP的合成過(guò)程C．蛋白質(zhì)被磷酸化激活的過(guò)程中，四周環(huán)境中會(huì)有ADP和磷酸分子的積累D．Ca2＋逆濃度梯度出細(xì)胞須要蛋白激酶的作用，使載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變更解析：選D。ADP是ATP水解掉一個(gè)磷酸基團(tuán)形成的，ATP與ADP具有相同的組成元素和核糖，均含有可轉(zhuǎn)移的磷酸基團(tuán)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；ATP的合成過(guò)程須要吸取能量，所以適宜光照下，葉肉細(xì)胞內(nèi)的放能反應(yīng)伴隨