第08講 酶和ATP（第二課時）（講義）（解析版）-2025年高考生物一輪復習

11/11第08講酶和ATP（第二課時）目錄TOC\o"1-3"\h\u01考情透視·目標導航 102知識導圖·思維領(lǐng)航 203考點突破·考法探究 3考點一ATP的結(jié)構(gòu)和功能 3知識點1ATP的結(jié)構(gòu) 3知識點2ATP的功能 4考向1結(jié)合ATP的結(jié)構(gòu)和功能，考查結(jié)構(gòu)與功能觀 5考點二ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用 7知識點1ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化 7知識點2細胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程（常考點） 8知識點3ATP的供能機制 9知識點4構(gòu)建ATP產(chǎn)生量與O2供給量曲線模型 10考向1圍繞ATP的轉(zhuǎn)化和利用，考查物質(zhì)與能量觀 1104真題練習·命題洞見（含2024年高考真題） 1305長句分析·規(guī)范作答 17一、教材知識鏈接 17二、教材深挖拓展 18三、長句規(guī)范作答 18考點由高考知核心知識點預(yù)測細胞的能量“貨幣”ATP考點一：ATP的結(jié)構(gòu)和功能（3年12考，全國卷3年0考）（2022·浙江）ATP的結(jié)構(gòu)（2021·海南）ATP的結(jié)構(gòu)（2023·天津）ATP的功能（2022·江蘇）ATP的功能（2021·北京）ATP的功能（2021·湖南）ATP的功能題型：選擇題內(nèi)容：（1）本專題知識難度較低、基礎(chǔ)性強。常結(jié)合物質(zhì)出入細胞的方式、光合作用和呼吸作用綜合等考查考點二：ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用（3年6考，全國卷3年0考）（2022·浙江）吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)（2021·北京）ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化（2021·海南）ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化課標要求1.解釋ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。新舊教材對比增：①ATP供能機制及實例；②“～”特殊化學鍵不穩(wěn)定的原因；③吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)的實例。改：①ATP中文名稱，“～”代表特殊的化學鍵，不再說高能磷酸鍵；②能量“通貨”改為能量“貨幣”?？键c一ATP的結(jié)構(gòu)和功能知識點1ATP的結(jié)構(gòu)1.ATP是一種高能磷酸化合物（1）ATP的中文名稱腺苷三磷酸（ATP)。（2）ATP的組成元素：C、H、O、N、P。（3）ATP結(jié)構(gòu)簡式：A—P～P～P。（4）A、T、P、～的含義：其中“A”表示腺苷，“T”表示三，“P”表示磷酸基團，“～”代表一種特殊的化學鍵(這種特殊的化學鍵不穩(wěn)定)?！練w納總結(jié)】辨析下列物質(zhì)結(jié)構(gòu)中“A”的含義（5）ATP為什么不穩(wěn)定：～代表特殊的化學鍵，兩個相鄰磷酸都帶負電相互排斥等原因，使得這種化學鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團有一種離開ATP與其他分子結(jié)合的趨勢，具有較高的轉(zhuǎn)移勢能。（6）ATP是高能磷酸化合物的原因是：1molATP水解釋放的能量高達30.54kJ，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。2.ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)問題1：如何設(shè)計實驗探究ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)？【拓展延伸】探究生命活動的直接能源物質(zhì)是ATP（1）實驗材料：螢火蟲發(fā)光器干燥后研成粉末，蒸餾水，葡萄糖，脂肪，ATP制劑等。（2）實驗原理：（3）實驗變量：①自變量：添加的物質(zhì)（葡萄糖/脂肪/？）②因變量：是否發(fā)光③無關(guān)變量：溫度等（4）實驗過程：發(fā)光器粉末加入試管暗處理15分鐘→加試劑→黑暗條件下觀察（5）實驗結(jié)論：ATP是驅(qū)動細胞活動的直接能源物質(zhì)。知識點2ATP的功能1.ATP的功能問題2：ATP是唯一的直接能源物質(zhì)嗎？【拓展延伸】NTP與dNTP注意：NTP與dNTP均是高能磷酸化合物，可用作RNA或DNA的合成原料，合成過程中會脫去兩個磷酸基團，并釋放出大量的能量。2.應(yīng)用：ATP熒光檢測儀ATP熒光檢測儀基于螢火蟲發(fā)光原理(P89)，利用“熒光素酶—熒光素體系”快速檢測三磷酸腺苷（ATP）。由于所有生物活細胞中含有恒量的ATP，所以ATP含量可以清晰地表明樣品中(食品、藥品、水體等)微生物與其他生物殘余的多少，用于判斷衛(wèi)生狀況。熒光強度越強→ATP含量越多→微生物數(shù)量越多考向1結(jié)合ATP的結(jié)構(gòu)和功能，考查結(jié)構(gòu)與功能觀例1．如圖是ATP的結(jié)構(gòu)簡式，圖中①②表示一種特殊的化學鍵。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.②斷裂后的產(chǎn)物可直接與Pi結(jié)合形成ATPB.①斷裂后的產(chǎn)物可作為合成RNA的原料C.細胞中的高能磷酸化合物不止ATP一種D.ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性【答案】A【解析】②斷裂后的產(chǎn)物是ADP，ADP在有關(guān)酶的作用下，可以接受能量與一個游離的Pi結(jié)合形成ATP，A錯誤；①斷裂后的產(chǎn)物是腺嘌呤核糖核苷酸，是構(gòu)成RNA的基本組成單位之一，B正確；根據(jù)ATP的結(jié)構(gòu)簡式可以推測細胞中可能還會有GTP、CTP、UTP等高能磷酸化合物，C正確；ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制，在所有生物的細胞內(nèi)都是一樣的，這體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性，D正確。【變式訓練】1.生物體內(nèi)的高能磷酸化合物有多種，它們在人體合成代謝中有一定差異，如表所示。下列相關(guān)敘述最為準確的是()高能磷酸化合物ATPGTPUTPCTP主要用途能量“貨幣”蛋白質(zhì)合成糖原合成脂肪和磷脂的合成A.GTP脫去兩個磷酸基團是DNA的合成的原料之一B.UTP除了用于糖原合成，還可作為轉(zhuǎn)錄的原料C.無光情況下，葉肉細胞內(nèi)合成ATP的場所是線粒體D.在糖原、脂肪和磷脂的合成過程中，消耗的能量均不能來自ATP【答案】B【解析】GTP脫去兩個磷酸基團后，可得到鳥嘌呤核糖核苷酸，是組成RNA的基本單位之一，A不符合題意；由表可知，UTP可用于糖原合成，其脫去兩個磷酸基團后可得到尿嘧啶核糖核苷酸，可作為合成RNA的原料，因而可作為轉(zhuǎn)錄的原料，B符合題意；無光情況下，葉肉細胞不能進行光合作用，此時葉肉細胞只能通過細胞呼吸合成ATP，場所是線粒體和細胞質(zhì)基質(zhì)，C不符合題意；ATP作為能量“貨幣”，在糖原、脂肪和磷脂的合成過程中，消耗的能量可來自ATP，D不符合題意?！咀兪接柧殹?.ATP是細胞的能量“通貨”，關(guān)于ATP的敘述錯誤的是()A．含有C、H、O、N、PB．必須在有氧條件下合成C．胞內(nèi)合成需要酶的催化D．可直接為細胞提供能量【答案】B【解析】ATP中含有腺嘌呤、核糖與磷酸基團，故元素組成為C、H、O、N、P，A正確；在無氧條件下，無氧呼吸過程中也能合成ATP，B錯誤；ATP合成過程中需要ATP合成酶的催化，C正確；ATP是生物體的直接能源物質(zhì)，可直接為細胞提供能量，D正確?！咀兪接柧殹?.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的能量來自兩個特殊化學鍵的斷裂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，～代表一種特殊的化學鍵，T表示三個(磷酸基團)，可見，ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素，A、D錯誤，B正確；1molATP水解釋放出30.54kJ的能量來自遠離“腺苷”的那個特殊化學鍵的斷裂，C錯誤?？键c二ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化及ATP的利用知識點1ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化1.ATP的水解：需要水解酶的參與。2.ATP的合成：需要ATP合成酶的參與。注意：不是可逆反應(yīng)，物質(zhì)可逆，但所需的酶、場所、能量的來源是不同的。3.放能反應(yīng)與吸能反應(yīng)：（1）吸能反應(yīng)總是與___ATP的水解__相聯(lián)系，由ATP水解提供能量；放能反應(yīng)總是與___ATP的合成__相聯(lián)系，釋放的能量貯存在ATP中。（2）能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。糖類、脂肪等有機物儲存有大量的能量，但不能被直接利用→（釋放儲存）ATP儲存的能量相對較少，但能被直接利用。結(jié)論：ATP是細胞的能量“貨幣”?！窘滩碾[性知識】(1)源于必修1P87“圖5－4”：人體內(nèi)ATP的含量很少，但在劇烈運動時，每分鐘約有0.5kg的ATP轉(zhuǎn)化為ADP，釋放能量，以供運動之需，但人體內(nèi)ATP總含量并沒有太大變化，請分析原因：ATP與ADP時刻不停地發(fā)生快速相互轉(zhuǎn)化，并且處于動態(tài)平衡之中。(2)源于必修1P89“拓展應(yīng)用”：在植物、動物、細菌和真菌的細胞內(nèi)，都是以ATP作為能量“貨幣”的，由此說明：生物界具有統(tǒng)一性，也說明種類繁多的生物有著共同的起源。【歸納總結(jié)】ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化相關(guān)知識（1）ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化不可逆：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，從物質(zhì)方面來看是可逆的，從酶、進行的場所、能量方面來看是不可逆的。（2）ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì)，不可等同于能量：ATP是一種高能磷酸化合物，高能磷酸鍵水解時能夠釋放出高達30.54kJ/mol的能量。（3）ATP轉(zhuǎn)化為ADP消耗水：ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱為“ATP的水解反應(yīng)”，這一過程需ATP水解酶的催化，同時也需要消耗水。蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等的水解也都需要消耗水。（4）ATP并不是細胞內(nèi)唯一的高能化合物，高能化合物在生物體內(nèi)有很多種，如存在于各種生物體細胞內(nèi)的UTP、GTP、CTP及動物體內(nèi)的磷酸肌酸。（5）細胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制，是生物界的共性。知識點2細胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程（?？键c）【歸納總結(jié)】總結(jié)細胞內(nèi)產(chǎn)生與消耗ATP的生理過程轉(zhuǎn)化場所常見的生理過程細胞膜消耗ATP：主動運輸、胞吞、胞吐細胞質(zhì)基質(zhì)產(chǎn)生ATP：細胞呼吸第一階段；消耗ATP：一些需能反應(yīng)葉綠體產(chǎn)生ATP：光反應(yīng)；消耗ATP：暗反應(yīng)和自身DNA復制、轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)合成等線粒體產(chǎn)生ATP：有氧呼吸第二、三階段；消耗ATP：自身DNA復制、轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)合成等核糖體消耗ATP：蛋白質(zhì)的合成細胞核消耗ATP：DNA復制、轉(zhuǎn)錄等知識點3ATP的供能機制1.ATP為主動運輸提供能量的過程參與Ca2＋主動運輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶。當膜內(nèi)側(cè)的Ca2＋與其相應(yīng)位點結(jié)合時，其酶活性就被激活了。在載體蛋白這種酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基團脫離下來與載體蛋白結(jié)合，這一過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，這就是載體蛋白的磷酸化。載體蛋白磷酸化導致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2＋的結(jié)合位點轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2＋釋放到膜外。2.ATP供能機制ATP水解釋放磷酸基團→蛋白質(zhì)等分子磷酸化→分子空間結(jié)構(gòu)改變，活性也被改變→參與各種化學反應(yīng)?！久麕燑c撥】ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通的模型圖。知識點4構(gòu)建ATP產(chǎn)生量與O2供給量曲線模型（1）甲圖：①A點：表示在無氧條件下，細胞可通過無氧呼吸分解有機物，產(chǎn)生少量ATP。②AB段：表示隨O2供給量的增多，有氧呼吸明顯增強,通過有氧呼吸分解有機物釋放的能量增多，ATP的產(chǎn)生量隨之增加。③BC段：表示O2供給量超過一定范圍后，ATP的產(chǎn)生量不再增加，此時的限制因素可能是酶ATP、磷酸等。（2）乙圖：可表示哺乳動物的成熟紅細胞中的ATP來自無氧呼吸與O2供給量無關(guān)?！疽族e辨析】1．ATP是驅(qū)動細胞生命活動的唯一的直接能源物質(zhì)。(必修1P86正文)(×)提示：ATP并不是細胞內(nèi)唯一的高能化合物，高能化合物在生物體內(nèi)有很多種2．ATP由腺苷、核糖和三分子磷酸組成。(必修1P86相關(guān)信息)(×)提示：ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸組成，是構(gòu)成RNA的基本單位之一3．ATP含有3個特殊化學鍵，但是只有一個特殊化學鍵會發(fā)生斷裂。(必修1P86正文)(×)提示：ATP含有2個特殊化學鍵4．植物細胞可以通過光合作用和細胞呼吸形成ATP，而動物細胞只能通過細胞呼吸形成ATP。(必修1P87圖5-5)(√)5．ATP水解釋放的能量可用于細胞內(nèi)的放能反應(yīng)。(必修1P89正文)(×)提示：吸能反應(yīng)考向1圍繞ATP的轉(zhuǎn)化和利用，考查物質(zhì)與能量觀例1．蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化被比喻為一種“分子開關(guān)”，分子開關(guān)的機理如圖所示。下列有關(guān)分子開關(guān)的說法，錯誤的是()A.劇烈運動過程中分子開關(guān)的頻率遠高于靜息狀態(tài)B.“分子開關(guān)”的磷酸化與去磷酸化過程屬于可逆反應(yīng)C.蛋白質(zhì)的磷酸化是翻譯后的修飾D.細胞膜上存在蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化【答案】B【解析】劇烈運動過程中，細胞代謝加快，需要的有活性蛋白增多，推測分子開關(guān)頻率更高，A正確；蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化所需要的酶分別為蛋白激酶和蛋白磷酸酶，不屬于可逆反應(yīng)，B錯誤；蛋白質(zhì)磷酸化使無活性蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘鞍?，屬于翻譯后的修飾，C正確；細胞膜上行使主動運輸功能的載體蛋白存在蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化，D正確?！咀兪接柧殹?.如圖所示為ATP合成酶結(jié)構(gòu)及其作用機制。H＋沿著線粒體內(nèi)膜上ATP合成酶內(nèi)部的通道流回線粒體基質(zhì)，推動ATP的合成。某些減肥藥物能夠增加線粒體內(nèi)膜對H＋的通透性，降低H＋膜內(nèi)外濃度差。下列相關(guān)敘述正確的是()A.ATP合成酶還存在于葉綠體內(nèi)膜和葉綠體類囊體薄膜B.圖中合成ATP的能量來自H＋濃度差產(chǎn)生的勢能C.圖中產(chǎn)生的ATP可用于一切生命活動D.減肥藥物會加快ATP的產(chǎn)生，有利于健康【答案】B【解析】線粒體內(nèi)膜和葉綠體類囊體薄膜上都存在ATP合成酶，但葉綠體內(nèi)膜上不存在ATP合成酶，A錯誤；由圖可知，合成ATP的能量來自H＋濃度差產(chǎn)生的勢能，B正確；光合作用暗反應(yīng)階段需要的ATP來自光反應(yīng)階段(葉綠體類囊體薄膜產(chǎn)生的)而非來自線粒體，C錯誤；減肥藥物能夠增加線粒體內(nèi)膜對H＋的通透性，降低H＋膜內(nèi)外的濃度差，減慢ATP的產(chǎn)生，不利于健康，D錯誤?！舅季S建模】(1)ATP的來源和去向小結(jié)(2)磷酸化和去磷酸化在相應(yīng)的位置上，加上磷酸基團稱為磷酸化，將磷酸基團去除稱為去磷酸化。腺苷二磷酸加上磷酸基團發(fā)生在葉綠體內(nèi)，稱光合磷酸化；腺苷二磷酸加上磷酸基團發(fā)生在線粒體內(nèi)，稱氧化磷酸化。這兩種磷酸化過程中，都伴隨著能量向ATP的轉(zhuǎn)移。若蛋白質(zhì)分子加上磷酸基團，稱蛋白質(zhì)分子的磷酸化，已磷酸化的蛋白質(zhì)分子去除磷酸基團，稱蛋白質(zhì)分子的去磷酸化。磷酸化和去磷酸化，一般指的是蛋白質(zhì)分子的磷酸化和去磷酸化。蛋白質(zhì)分子的磷酸化過程，往往伴隨著ATP水解，提供磷酸基團。【變式訓練】2.如圖是生物界中能量“貨幣”ATP的循環(huán)示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是()A．圖中的M指的是腺苷，N指的是核糖B．暗反應(yīng)中ATP用于固定CO2和還原C3C．ATP的“充電”需要酶的催化，而“放能”不需要D．食物為ATP“充電”指的是有機物經(jīng)過氧化分解，釋放能量并生成ATP【答案】D【解析】根據(jù)題圖分析可知，M指的是腺嘌呤、N為核糖，A錯誤；如果ATP來自光反應(yīng)，則這部分ATP只能用于暗反應(yīng)中還原C3，固定CO2不需要消耗能量，B錯誤；ATP的合成和分解均需要酶的催化，C錯誤；食物中穩(wěn)定的化學能轉(zhuǎn)化成ATP中活躍的化學能，需通過呼吸作用來完成，D正確。【變式訓練】3.根據(jù)所消耗能量的來源不同，主動運輸分為三種類型，如圖a、b、c所示，■、▲、○代表跨膜的離子或小分子。下列相關(guān)說法錯誤的是()A．圖中屬于膜外側(cè)的是P側(cè)B．a(chǎn)類型主動運輸可能不消耗能量C．b類型所需ATP可以產(chǎn)生于細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體D．藍細菌有可能存在c類型的主動運輸【答案】B【解析】由于圖中P側(cè)有糖蛋白，所以屬于膜外側(cè)的是P側(cè)，A正確；X物質(zhì)運輸是順濃度梯度，屬于協(xié)助擴散，Y物質(zhì)是由低濃度向高濃度一側(cè)運輸，應(yīng)屬于主動運輸，Y與X通過同一個載體運輸，可知Y轉(zhuǎn)運所需的能量來源于X通過載體蛋白順濃度梯度運輸產(chǎn)生的勢能，B錯誤；b方式是消耗ATP的主動運輸，消耗的ATP來自呼吸作用，而呼吸作用發(fā)生的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，C正確；藍細菌含有葉綠素和藻藍素，可以進行光合作用，有可能存在c類型的主動運輸，D正確。1.（2021·海南·高考真題）研究人員將32P標記的磷酸注入活的離體肝細胞，1~2min后迅速分離得到細胞內(nèi)的ATP。結(jié)果發(fā)現(xiàn)ATP的末端磷酸基團被32P標記，并測得ATP與注入的32P標記磷酸的放射性強度幾乎一致。下列有關(guān)敘述正確的是（

）A．該實驗表明，細胞內(nèi)全部ADP都轉(zhuǎn)化成ATPB．32P標記的ATP水解產(chǎn)生的腺苷沒有放射性C．32P在ATP的3個磷酸基團中出現(xiàn)的概率相等D．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化速度快，且轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在細胞核內(nèi)【答案】B【分析】ATP又叫三磷酸腺苷，簡稱為ATP，其結(jié)構(gòu)式是：A-P～P～P，A-表示腺苷、T-表示三個、P-表示磷酸基團，“～”表示高能磷酸鍵?！驹斀狻緼、根據(jù)題意可知：該實驗不能說明細胞內(nèi)全部ADP都轉(zhuǎn)化成ATP，A錯誤；B、根據(jù)題干信息“結(jié)果發(fā)現(xiàn)ATP的末端磷酸基團被32P標記，并測得ATP與注入的32P標記磷酸的放射性強度幾乎一致?！闭f明：32P標記的ATP水解產(chǎn)生的腺苷沒有放射性，B正確；C、根據(jù)題干信息“放射性幾乎只出現(xiàn)在ATP的末端磷酸基團”可知，32P在ATP的3個磷酸基團中出現(xiàn)的概率不同，C錯誤；D、該實驗不能說明轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在細胞核內(nèi)，D錯誤。故選B。2.（2021·湖南·高考真題）某些蛋白質(zhì)在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點發(fā)生磷酸化和去磷酸化，參與細胞信號傳遞，如圖所示。下列敘述錯誤的是（

）A．這些蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化過程體現(xiàn)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點B．這些蛋白質(zhì)特定磷酸化位點的氨基酸缺失，不影響細胞信號傳遞C．作為能量“通貨”的ATP能參與細胞信號傳遞D．蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化反應(yīng)受溫度的影響【答案】B【分析】分析圖形，在信號的刺激下，蛋白激酶催化ATP將蛋白質(zhì)磷酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變；而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白質(zhì)上的磷酸基團脫落，形成去磷酸化的蛋白質(zhì)，從而使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的恢復?！驹斀狻緼、通過蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，進而來實現(xiàn)細胞信號的傳遞，體現(xiàn)出蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點，A正確；B、如果這些蛋白質(zhì)特定磷酸化位點的氨基酸缺失，將會使該位點無法磷酸化，進而影響細胞信號的傳遞，B錯誤；C、根據(jù)題干信息：進行細胞信息傳遞的蛋白質(zhì)需要磷酸化才能起作用，而ATP為其提供了磷酸基團和能量，從而參與細胞信號傳遞，C正確；D、溫度會影響蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，進而影響蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化反應(yīng)，D正確。故選B?！绢}后悟道·歸納】(1)細胞中ATP含量很少，ATP與ADP轉(zhuǎn)化非常迅速及時。無論是飽食還是饑餓，ATP與ADP含量都保持動態(tài)平衡。(2)吸能反應(yīng)一般與ATP的水解反應(yīng)相聯(lián)系，需要ATP水解提供能量；放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量儲存于ATP中。(3)動態(tài)平衡：細胞中的ATP與ADP的轉(zhuǎn)化總是處于動態(tài)平衡中的，由于ADP、Pi等可重復利用，只要提供能量，生物體就可不斷合成ATP、滿足生物體的需要。(4)不是可逆過程：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中，部分物質(zhì)可重復利用，但所需酶不同，能量不可循環(huán)利用，它們之間的轉(zhuǎn)化不是可逆反應(yīng)。(5)ATP≠能量，ATP是一種高能磷酸化合物，是一種儲存能量的物質(zhì)。3.（2021·北京·高考真題）ATP是細胞的能量“通貨”，關(guān)于ATP的敘述錯誤的是（）A．含有C、H、O、N、P B．必須在有氧條件下合成C．胞內(nèi)合成需要酶的催化 D．可直接為細胞提供能量【答案】B【分析】A代表腺苷，P代表磷酸基團，ATP中有1個腺苷，3個磷酸基團，2個高能磷酸鍵，結(jié)構(gòu)簡式為A-P～P～P。【詳解】A、ATP中含有腺嘌呤、核糖與磷酸基團，故元素組成為C、H、O、N、P，A正確；B、在無氧條件下，無氧呼吸過程中也能合成ATP，B錯誤；C、ATP合成過程中需要ATP合成酶的催化，C正確；D、ATP是生物體的直接能源物質(zhì)，可直接為細胞提供能量，D正確。故選B。4.（2023·重慶·高考真題）哺乳動物可利用食物中的NAM或NA合成NAD+，進而轉(zhuǎn)化為NADH（[H]）。研究者以小鼠為模型，探究了哺乳動物與腸道菌群之間NAD+代謝的關(guān)系，如圖所示。下列敘述錯誤的是（

）A．靜脈注射標記的NA，腸腔內(nèi)會出現(xiàn)標記的NAMB．靜脈注射標記的NAM，細胞質(zhì)基質(zhì)會出現(xiàn)標記的NADHC．食物中缺乏NAM時，組織細胞仍可用NAM合成NAD+D．腸道中的厭氧菌合成ATP所需的能量主要來自于NADH【答案】D【分析】無氧呼吸的第一階段發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)，葡萄糖分解生成丙酮酸，釋放少量能量，生成少量ATP；無氧呼吸第二階段發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)，丙酮酸與還原氫反應(yīng)生成乳酸或二氧化碳和酒精，不釋放能量?！驹斀狻緼、靜脈注射標記的NA，NA可以在細胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為NAD+，NAD+可以在細胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為NAM，NAM可以被腸道菌群利用，因此腸腔內(nèi)會出現(xiàn)標記的NAM，A正確；B、靜脈注射標記的NAM，NAM可以在細胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為NAD+，NAD+可以在細胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為NADH，因此細胞質(zhì)基質(zhì)會出現(xiàn)標記的NADH，B正確；C、結(jié)合題圖，食物中缺乏NAM時，組織細胞仍可用NA合成NAD+，C正確；D、腸道中的厭氧菌合成ATP所需的能量主要來自于細胞呼吸（無氧呼吸），D錯誤。故選D。5.（2023·天津·高考真題）衣原體是一類原核寄生生物，缺乏細胞呼吸相關(guān)酶，不能產(chǎn)生自身生命活動所需能量，因此需從寄主吸收（

）A．葡萄糖 B．糖原 C．淀粉 D．ATP【答案】D【分析】ATP來源于光合作用和呼吸作用，是生物體內(nèi)直接的能源物質(zhì)?！驹斀狻考毎顒铀璧哪芰恐饕怯杉毎粑峁┑模略w缺乏細胞呼吸所需的酶，不能進行細胞呼吸，缺乏能量，ATP是直接的能源物質(zhì)，因此衣原體需要從宿主細胞體內(nèi)攝取的物質(zhì)是ATP，D正確，ABC錯誤。故選D。6．（2024·全國·高考真題）ATP可為代謝提供能量，也參與RNA的合成，ATP結(jié)構(gòu)如圖所示，圖中～表示高能磷酸鍵，下列敘述錯誤的是（

）

A．ATP轉(zhuǎn)化為ADP可為離子的主動運輸提供能量B．用α位32P標記的ATP可以合成帶有32P的RNAC．β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵不能在細胞核中斷裂D．光合作用可將光能轉(zhuǎn)化為化學能儲存于β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵【答案】C【分析】細胞生命活動的直接能源物質(zhì)是ATP，ATP的結(jié)構(gòu)簡式是A-P～P～P，其中“A”是腺苷，“P”是磷酸；“A”代表腺苷，“T”代表3個。【詳解】A、ATP為直接能源物質(zhì)，γ位磷酸基團脫離ATP形成ADP的過程釋放能量，可為離子主動運輸提供能量，A正確；B、ATP分子水解兩個高能磷酸鍵后，得到RNA的基本單位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，故用α位32P標記的ATP可以合成帶有32P的RNA，B正確；C、ATP可在細胞核中發(fā)揮作用，如為rRNA合成提供能量，故β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵能在細胞核中斷裂，C錯誤；D、光合作用光反應(yīng)，可將光能轉(zhuǎn)化活躍的化學能儲存于ATP的高能磷酸鍵中，故光合作用可將光能轉(zhuǎn)化為化學能儲存于β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵，D正確。故選C。7．（2024·安徽·高考真題）在多細胞生物體的發(fā)育過程中，細胞的分化及其方向是由細胞內(nèi)外信號分子共同決定的某信號分子誘導細胞分化的部分應(yīng)答通路如圖。下列敘述正確的是（

）A．細胞對該信號分子的特異應(yīng)答，依賴于細胞內(nèi)的相應(yīng)受體B．酶聯(lián)受體是質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)，具有識別、運輸和催化作用C．ATP水解釋放的磷酸分子與靶蛋白結(jié)合，使其磷酸化而有活性D．活化的應(yīng)答蛋白通過影響基因的表達，最終引起細胞定向分化【答案】D【分析】信號分子與特異性受體結(jié)合后發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。圖中信號分子與膜外側(cè)酶聯(lián)受體識別、結(jié)合，ATP水解產(chǎn)生的磷酸基團結(jié)合到激酶區(qū)域使之具有活性，有活性的激酶區(qū)域能將應(yīng)答蛋白轉(zhuǎn)化為有活性的應(yīng)答蛋白。【詳解】A、由題圖可知，細胞對該信號分子的特異應(yīng)答，依賴于細胞外側(cè)的酶聯(lián)受體，A錯誤；B、酶聯(lián)受體位于質(zhì)膜上，化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，能識別相應(yīng)的信號分子，磷酸化的酶聯(lián)受體具有催化作用，