2025届高考 一轮复习 浙科版 ATP是细胞内的“能量通货”学案 浙江

第1课时ATP是细胞内的“能量通货”课标要求解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。考点一ATP的结构与特点1．ATP的结构及特点提醒如果将ATP中的A替换为G、U、C，分别为鸟苷三磷酸、尿苷三磷酸和胞苷三磷酸，一起组成NTP家族。它们脱去核糖第二位C上的O原子后组成dNTP家族，均为高能磷酸化合物。2．ATP—ADP循环(1)ATP的水解：ATPeq\o(→,\s\up7(酶))ADP＋Pi＋能量(用表达式表示)。(2)ATP的合成：ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATP(用表达式表示)。(1)(必修1P65)ATP是生物体内唯一的直接能源物质吗？除此之外还有哪些？提示不是，在某些条件下还有UTP、GTP、CTP等。(2)(必修1P65图3－1)ATP水解掉2分子磷酸后，产生的物质的名称为腺嘌呤核糖核苷酸。(3)(必修1P67思考与练习，T4)在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间后分离出细胞中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，分析该现象得到的结论是①ATP中远离A的磷酸基团容易脱离；②该过程中ATP既有合成又有水解；③部分32P标记的ATP是重新合成的。A．糖类、油脂等有机物中储存了大量ATPB．ATP分子由一分子腺苷和三分子磷酸连接而成C．ATP—ADP循环速度会随细胞代谢强度变化而改变D．ATP与ADP的相互转化由不同的酶催化完成答案A解析糖类、油脂等有机物中不储存ATP，氧化分解时可产生ATP，A错误；ATP分子由一分子腺苷(腺嘌呤与核糖结合的产物)和三分子磷酸连接而成，B正确；ATP在细胞内含量较少，ATP—ADP循环速度会随细胞代谢强度变化而改变，C正确；ATP的合成与分解分别由ATP合成酶、ATP水解酶催化完成，D正确。2．(2024·浙江舟山中学高三模拟)如图是细胞中ATP与ADP的相互转化过程示意图，下列相关叙述错误的是()A．ADP继续水解的产物可作为合成RNA的基本单位B．ATP合成的能量可来自有机物中的化学能或光能C．ATP水解释放的能量可用于机体所有生命活动D．ATP的合成与水解反应分别属于吸能和放能反应答案C解析ADP是腺苷二磷酸(结构简式为A—P～P)，其继续水解的产物是腺嘌呤核糖核苷酸，可作为合成RNA的基本单位，A正确；ATP合成的能量来自有机物中的化学能(细胞呼吸)或光能(光反应)，B正确；机体的生命活动有吸能反应和放能反应，ATP水解释放的能量可用于机体的一些吸能反应，C错误。易错警示对ATP认识上的四个误区(1)误区一：ATP与ADP的相互转化是可逆反应。ATP的合成和ATP的水解在所需的酶、能量来源、能量去路和反应场所方面都不尽相同，因此ATP和ADP的相互转化并不是可逆反应，但物质可重复利用。(2)误区二：ATP转化为ADP不需要消耗水。ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需酶的催化，同时也需要消耗水。(3)误区三：ATP＝能量。ATP是一种高能磷酸化合物，是与能量有关的一种物质，不能将两者等同起来。(4)误区四：细胞中含有大量ATP。生命活动需要消耗大量能量，但细胞中ATP含量很少。由于ADP、Pi等可重复利用，只要提供能量(光能或化学能)，生物体就可不断合成ATP，满足生物体的需要。考点二ATP在能量代谢中的作用1．ATP和ADP的相互转化及利用2．ATP产生量与O2供给量的关系分析(1)A点细胞可通过厌氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。(2)AB段随O2供给量增多，需氧呼吸明显加强，ATP产生量逐渐增多。(3)BC段O2供给量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。哺乳动物成熟的红细胞ATP的产生不受氧气供应的影响。3．如图是生物界中的“能量通货”——ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是()A．图中的M指的是腺苷，N指的是核糖B．食物为ATP“充电”指的是细胞呼吸分解食物中的有机物产能C．图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐D．ATP的“充电”需要酶的催化，而“放能”不需要答案B解析图中的M指的是腺嘌呤，N指的是核糖，A错误；光合作用产生的ATP用于碳反应，不能用于胞吞和胞吐，C错误；ATP的“充电”和“放能”都需要酶的催化，D错误。归纳提升不同化合物中“A”的辨析化合物结构简式“A”的含义共同点ATP腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤DNA腺嘌呤脱氧核苷酸RNA腺嘌呤核糖核苷酸核苷酸腺嘌呤4.(2024·温州高三检测)如图是肌肉收缩过程的示意图。下列叙述正确的是()A．ATP比腺嘌呤核糖核苷酸多3个磷酸基团B．图中蛋白质的磷酸化需要ATP合成酶的催化C．图中肌肉做功过程属于放能反应D．肌细胞中合成ATP所需的能量来自化学能和光能答案C解析ATP中含有3个磷酸基团，腺嘌呤核糖核苷酸中含有1个磷酸基团，因此ATP比腺嘌呤核糖核苷酸多2个磷酸基团，A错误；图中蛋白质的磷酸化过程中ATP水解生成ADP和磷酸，所以需要ATP水解酶，B错误；在肌肉收缩过程中，ATP先使肌肉中的能量增加，这是吸能反应，然后肌肉做功，失去能量，这是放能反应，C正确；肌细胞中合成ATP所需的能量主要靠细胞呼吸，利用的是化学能，植物可以靠光合作用利用光能合成ATP，D错误。归纳提升细胞内ATP合成与水解的生理过程及场所1．(2022·浙江1月选考，3)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述，正确的是()A．由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成B．分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键C．在水解酶的作用下不断地合成和水解D．是细胞中吸能反应和放能反应的纽带答案D解析1分子的ATP是由1个腺嘌呤、1个核糖和3个磷酸基团组成，A错误；连接2个磷酸基团之间的磷酸键稳定性较差，水解时可以释放出大量的能量，被称为高能磷酸键，B错误；ATP在水解酶的作用下水解，ADP和1个磷酸在合成酶的作用下重新形成ATP，C错误；吸能反应一般与ATP的水解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，因此ATP是吸能反应和放能反应之间的纽带，D正确。2．(2019·浙江1月选考，14)如图是ATP的结构示意图，其中①、②、③表示化学键。下列叙述错误的是()A．①、②和③均为磷酸键，其中①所含的能量最少B．形成③所需的能量可来源于光能也可来源于化学能C．细胞内的吸能反应所需能量都是由③断裂后直接提供D．②和③都断裂后所形成的产物中有RNA的基本组成单位答案C解析细胞内吸能反应所需能量并不都是由ATP水解后提供，比如光合作用过程吸收太阳能，三碳酸还原时还有NADPH供能。3．(2018·浙江4月选考，10)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是()A．ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量B．ATP－ADP循环使得细胞储存了大量的ATPC．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团D．ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解答案C解析光反应和细胞呼吸都可以产生ATP，A错误；ATP在细胞内含量少，易再生，ATP－ADP循环不会使得细胞储存大量的ATP，B错误；ATP水解形成ADP和磷酸基团，同时释放能量，C正确；ATP中2个高能磷酸键比较不稳定，易断裂水解，D错误。4．(2021·海南，14)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是()A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATPB．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等D．ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内答案B解析该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，C错误；该实验不能说明ATP与ADP的相互转化主要发生在细胞核内，D错误。5．(2021·北京，1)ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的