2024-2025學(xué)年新教材高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP學(xué)案新人教版必修11

PAGE8-第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP學(xué)問點(diǎn)一ATP是一種高能磷酸化合物[題型一ATP結(jié)構(gòu)]1．下列關(guān)于ATP的敘述正確的是()A．每個(gè)ATP分子含有1個(gè)磷酸基團(tuán)B．每個(gè)ATP分子含有3個(gè)特別化學(xué)鍵C．ATP不能水說明放能量D．ATP是一種高能磷酸化合物答案D解析每個(gè)ATP分子含有3個(gè)磷酸基團(tuán)，A錯(cuò)誤；每個(gè)ATP分子含有2個(gè)特別化學(xué)鍵，B錯(cuò)誤；ATP能水說明放能量，C錯(cuò)誤；ATP是一種高能磷酸化合物，D正確。2．關(guān)于ATP的化學(xué)組成的說法中，正確的是()A．ATP和核酸共有的元素是C、H、O、N、PB．ATP中的A表示腺嘌呤C．ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為A—P—P～PD．含有腺嘌呤和脫氧核糖答案A解析組成ATP和核酸的化學(xué)元素都為C、H、O、N、P；1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸組成ATP，其中含有兩個(gè)特別化學(xué)鍵，A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖組成。3．如圖是ATP的結(jié)構(gòu)示意圖，其中能作為RNA的基本單位的是()A．① B．②C．③ D．④答案B解析圖中①②③④分別表示腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、ADP和ATP，其中腺嘌呤核糖核苷酸是組成RNA的基本單位之一。4．ATP在細(xì)胞中能夠釋放能量，下列關(guān)于ATP的說法錯(cuò)誤的是()A．ATP能釋放能量的緣由是其特別化學(xué)鍵簡(jiǎn)單斷裂B．由于兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶有正電荷而相互排斥等緣由，使得該特別化學(xué)鍵不穩(wěn)定C．ATP末端磷酸基團(tuán)有一種離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢(shì)，具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能D．1molATP水說明放的能量高達(dá)30.54kJ答案B解析兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶有負(fù)電荷而相互排斥。[題型二ATP功能]5．科學(xué)家探討發(fā)覺，向剛剛失去收縮功能的離體肌肉上滴葡萄糖溶液，肌肉不收縮；向同一條肌肉上滴ATP溶液，肌肉很快就發(fā)生明顯的收縮。這說明()A．葡萄糖是能源物質(zhì)B．ATP是能源物質(zhì)C．葡萄糖是干脆能源物質(zhì)D．ATP是干脆能源物質(zhì)答案D解析依據(jù)題意“向剛剛失去收縮功能的離體肌肉上滴葡萄糖溶液，肌肉不收縮”說明葡萄糖不能干脆供應(yīng)能量；“向同一條肌肉上滴ATP溶液，肌肉很快就發(fā)生明顯的收縮”說明ATP是干脆能源物質(zhì)。學(xué)問點(diǎn)二ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化6．如圖為植物細(xì)胞中ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是()A．過程①不須要酶的催化B．過程②是在酶的催化下，由于相鄰磷酸帶負(fù)電荷而相互排斥等緣由，使末端磷酸脫離C．過程①所需能量只能來自化學(xué)能D．過程②放出的能量可以用于過程①答案B解析過程①合成ATP，須要ATP合成酶的催化，A錯(cuò)誤；過程②是ATP的水解，由于兩個(gè)相鄰的磷酸帶負(fù)電荷而相互排斥等緣由，使遠(yuǎn)離腺苷的特別化學(xué)鍵簡(jiǎn)單斷裂，B正確；過程①所需能量可以來自光合作用和呼吸作用，即可來自光能和化學(xué)能，C錯(cuò)誤；過程②放出的能量用于各種生命活動(dòng)，不能用于ATP的合成，D錯(cuò)誤。7．在某細(xì)胞培育液中加入32P標(biāo)記的磷酸分子，短時(shí)間內(nèi)分別出細(xì)胞的ATP，發(fā)覺其含量變更不大，但部分ATP的末端磷酸基團(tuán)已帶上放射性標(biāo)記。該現(xiàn)象不能說明()A．ATP是細(xì)胞的干脆能源物質(zhì)B．部分32P標(biāo)記的ATP是重新合成的C．ATP中遠(yuǎn)離A的磷酸基團(tuán)簡(jiǎn)單脫離D．該過程中ATP既有合成又有分解答案A解析該現(xiàn)象只能說明ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，不能說明ATP是干脆能源物質(zhì)，A符合題意；帶有32P標(biāo)記的ATP是加入放射性32P標(biāo)記的磷酸分子后新產(chǎn)生的，B不符合題意；由題意可知，細(xì)胞培育液中加入32P標(biāo)記的磷酸分子，短時(shí)間部分ATP的末端磷酸基團(tuán)已帶上放射性標(biāo)記，并且細(xì)胞中ATP含量變更不大，說明ATP末端的磷酸基團(tuán)很簡(jiǎn)單水解脫離，也很簡(jiǎn)單結(jié)合，該過程存在ATP水解形成ADP的過程同時(shí)存在ADP與磷酸形成ATP的過程，C、D不符合題意。8．下列有關(guān)生物體內(nèi)ATP的敘述，錯(cuò)誤的是()A．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化，在活細(xì)胞中其循環(huán)是永無休止的，且轉(zhuǎn)化速率快B．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制在全部細(xì)胞內(nèi)都是一樣的，體現(xiàn)生物界統(tǒng)一性C．生物體內(nèi)的ATP含量很多，從而保證了生命活動(dòng)所需能量的持續(xù)供應(yīng)D．ATP所需能量可以來源于光能和呼吸作用釋放的能量答案C解析生物體內(nèi)的ATP含量很少，可通過ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化快速形成，保證生命活動(dòng)所需能量的持續(xù)供應(yīng)。學(xué)問點(diǎn)三ATP的利用9．細(xì)胞內(nèi)有些化學(xué)反應(yīng)是須要汲取能量的，有些是釋放能量的，這些過程一般與ATP的分解和合成相聯(lián)系，請(qǐng)推斷下列說法正確的是()A．植物體內(nèi)的細(xì)胞呼吸伴隨著ATP的合成，是吸能反應(yīng)B．由氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過程須要消耗ATP，是放能反應(yīng)C．放能反應(yīng)一般伴隨著ADP產(chǎn)生，吸能反應(yīng)一般伴隨著ATP合成D．能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通答案D解析吸能反應(yīng)一般伴隨著ATP的水解，放能反應(yīng)一般伴隨著ATP的合成，C錯(cuò)誤；細(xì)胞呼吸是放能反應(yīng)，A錯(cuò)誤；脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過程是吸能反應(yīng)，B錯(cuò)誤；能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通，D正確。10．下列生理過程中，須要消耗ATP的有()①細(xì)胞通過主動(dòng)運(yùn)輸汲取K＋②肌肉收縮③蛋白質(zhì)的分泌④螢火蟲發(fā)光⑤大腦思索⑥葉肉細(xì)胞中蔗糖的合成⑦植物細(xì)胞的滲透吸水、失水過程A．①②③④⑤⑥⑦ B．①②④⑤⑥C．①②③④⑤⑥ D．①②④⑤⑦答案C解析ATP是生物體的干脆能源物質(zhì)，須要能量的反應(yīng)一般都須要消耗ATP，如主動(dòng)運(yùn)輸、肌肉收縮、螢火蟲發(fā)光、大腦思索、合成蔗糖等。滲透吸水、失水過程不須要消耗能量。11．ATP為主動(dòng)運(yùn)輸供應(yīng)能量，下列關(guān)于ATP的說法敘述錯(cuò)誤的是()A．主動(dòng)運(yùn)輸過程中，ATP只供應(yīng)了能量B．脫離下來的磷酸基團(tuán)假如未轉(zhuǎn)移給其他分子，就成為游離的磷酸C．ATP水說明放的磷酸基團(tuán)使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，使這些分子的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變更，活性也被變更D．參加Ca2＋主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白能催化ATP水解答案A解析主動(dòng)運(yùn)輸過程中，ATP在酶的作用下水解時(shí)，脫離下來的末端磷酸基團(tuán)挾帶能量與載體蛋白結(jié)合，使載體蛋白磷酸化，從而結(jié)構(gòu)發(fā)生變更。12．如圖所示為ATP—ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖，請(qǐng)回答：(1)ATP的中文名稱是____________，ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________。ATP水解的反應(yīng)式為____________________。(2)動(dòng)物體細(xì)胞合成ATP的能量來源于________作用；綠色植物細(xì)胞合成ATP的能量來源于________作用與________作用。(3)與葡萄糖相比，每分子ATP中蘊(yùn)含的能量較少，但兩者中只有ATP能為細(xì)胞的生命活動(dòng)干脆供應(yīng)能量，緣由是_________________________________。(4)ATP在生物體內(nèi)含量較少，但生物體對(duì)ATP的需求量很大，生物體是如何解決該沖突的？________________________________________。答案(1)腺苷三磷酸A—P～P～PATPeq\o(→,\s\up7(酶))ADP＋Pi＋能量(2)呼吸呼吸光合(3)ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，遠(yuǎn)離腺苷的特別化學(xué)鍵易水解也易合成(4)細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP之間轉(zhuǎn)化速率較快解析(1)ATP是腺苷三磷酸的簡(jiǎn)稱，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為A—P～P～P；ATP水解產(chǎn)生ADP和Pi，并釋放能量，反應(yīng)式為：ATPeq\o(→,\s\up7(酶))ADP＋Pi＋能量。(2)不同的生物合成ATP的能量來源不同，動(dòng)物來自呼吸作用，植物來自光合作用和呼吸作用。(3)與葡萄糖相比，ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，遠(yuǎn)離腺苷的特別化學(xué)鍵易水解也易合成，二者可以快速的大量轉(zhuǎn)化，ATP水解可以釋放大量能量等特性可以滿意生物體對(duì)干脆能源物質(zhì)的須要。(4)ATP在生物體內(nèi)含量較少，但是細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP之間的轉(zhuǎn)化速率較快，因此能夠滿意生物體對(duì)ATP的需求量。13．如圖所示為ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量的主要來源示意圖，據(jù)圖完成下列問題：(1)1分子ATP中含有________個(gè)特別化學(xué)鍵。(2)圖中的a、b分別代表________、________。(3)c指______________。(4)①②反應(yīng)進(jìn)行時(shí)所須要的酶一樣嗎？________。為什么？__________________________________。(5)進(jìn)行①反應(yīng)時(shí)能量用于________，由此可見能量是________(填“可逆”或“不行逆”)的，物質(zhì)是________(填“可逆”或“不行逆”)的。(6)在生物體內(nèi)，ATP水解成ADP時(shí)，釋放的能量干脆用于各種________反應(yīng)；ADP合成為ATP所需的能量來自各種________反應(yīng)，所以ATP是細(xì)胞內(nèi)的________。答案(1)2(2)呼吸作用光合作用(3)各項(xiàng)生命活動(dòng)(4)不一樣因?yàn)棰俸廷谑莾蓚€(gè)不同的反應(yīng)，而酶具有專一性(5)合成ATP不行逆可逆(6)吸能放能能量“貨幣”解析(1)ATP的結(jié)構(gòu)式可簡(jiǎn)寫為A—P～P～P,1分子ATP中含有2個(gè)特別化學(xué)鍵。(2)在ADP轉(zhuǎn)化成ATP的過程中，對(duì)動(dòng)物和人來說，所須要的能量來自呼吸作用；對(duì)綠色植物來說，所須要的能量來自呼吸作用和光合作用。(3)ATP水說明放的能量用于細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)。(4)由于酶具有專一性，對(duì)于不同的反應(yīng)，所需酶的種類也不同。(5)①反應(yīng)為ATP的合成反應(yīng)，能量?jī)?chǔ)存在ATP中。在ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化中，物質(zhì)是可逆的，但能量是不行逆的。(6)ATP水說明放大量能量，釋放的能量干脆用于各種吸能反應(yīng)；ATP合成時(shí)須要汲取能量，由各種放能反應(yīng)供應(yīng)，所以ATP是細(xì)胞內(nèi)的能量“貨幣”。14．“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天階夜色涼如水，臥看牽牛織女星?！弊屛覀冎販靥拼娙硕拍吝@情景交融的詩句，想象夜空中與星光媲美的點(diǎn)點(diǎn)流螢，思索有關(guān)的生物學(xué)問題。注：A、B中為螢火蟲的發(fā)光器研成的粉末。(1)向A、B兩管中加水后，兩管均發(fā)熒光，這能說明水對(duì)生物正常的生命活動(dòng)有何重要意義？這也說明白發(fā)光器研磨成的粉末中含有哪些物質(zhì)？____________________________________________________________。(2)上述比照試驗(yàn)說明：①螢火蟲發(fā)光是將________能轉(zhuǎn)變成________能的過程；②這一過程所需的能量由________干脆供應(yīng)；③________不是生命活動(dòng)的干脆能源物質(zhì)。(3)若向剛切下的螢火蟲的發(fā)光器上滴加葡萄糖溶液，你認(rèn)為會(huì)發(fā)熒光嗎？為什么？____________________________________________。答案(1)生物體內(nèi)很多重要的生物化學(xué)反應(yīng)均要在水中才能進(jìn)行。粉末中含有少量的ATP(2)①化學(xué)光②ATP③葡萄糖(3)會(huì)發(fā)熒光。因?yàn)槠咸烟沁M(jìn)入組成發(fā)光器的細(xì)胞中后可被氧化分解，使細(xì)胞中生成ATP供發(fā)光用解析發(fā)光器之所以發(fā)光是因其內(nèi)有熒光素和熒光素酶，該過程須要ATP作為干脆供能物質(zhì)供應(yīng)能量，而葡萄糖不是干脆供能物質(zhì)。剛切下的螢火蟲發(fā)光器，構(gòu)成它的細(xì)胞可利用葡萄糖氧化分說明放能量，合成ATP，以供發(fā)光利用，這一系列反應(yīng)能夠發(fā)生，還必需供應(yīng)一個(gè)液體環(huán)境。易錯(cuò)題型混淆不同物質(zhì)中A所代表的含義15．在下列幾種化合物的化學(xué)組成中，“○”中所對(duì)應(yīng)的含義最接近的是()A．①和② B．①和③C．③和④ D．⑤和⑥答案D解析依據(jù)題意知，“○”中所對(duì)應(yīng)的含義分別為：①腺嘌呤核糖核苷酸，②腺