1、生命活动的直接能源生命活动的直接能源ATP 基础过关 知识点一 ATP 的生理功能 12011 年 8 月，深圳大运会上，运动员们正在进行 100 米比赛，在剧烈运动中，人体骨骼 肌所需要的能量，直接来源于( ) A肌糖原 B肝糖原 C葡萄糖 DATP 答案 D 解析 生物体进行生命活动所需要的能量一般都直接来源于 ATP(三磷酸腺苷)。题中的“直 接”二字是关键。肌肉收缩所需要的能量是直接由 ATP 水解成 ADP 时释放出来的，肌肉细 胞无论是进行有氧呼吸，还是进行无氧呼吸，它们释放的能量都必须转移给 ATP，然后才能 被肌细胞利用。假如要问肌肉细胞活动所需要的主要能源物质，则应是糖类。
2、2在某细胞培养液中加入 32P 标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的 ATP，发现其含量 变化不大，但部分 ATP 的末端“P”已带上放射性标记，该现象不能说明( ) AATP 中远离“A”的“P”容易脱离 B部分 32P 标记的 ATP 是重新合成的 CATP 是细胞内的直接能源物质 D该过程中 ATP 既有合成又有分解 答案 C 解析 短时间内 ATP 的末端“P”被标记，说明远离“A”的“P”容易脱离与重新合成； ATP 含量变化不大，但有新的 ATP 生成，所以 ATP 既有消耗也有合成；题干中的实验未涉 及 ATP 的利用，所以不能说明 ATP 是直接能源物质。 知识点二 ATP 的
3、分子简式 3一分子 ATP 中含有的腺苷、磷酸基和高能磷酸键的数目依次是( ) A1,2,2 B1,2,1 C1,3,2 D2,3,1 答案 C 解析 根据 ATP 的分子结构简式 APPP 可知，ATP 中含有高能磷酸键 2 个，是第二 和第三个磷酸键，含有的磷酸基是 3 个，只有 1 个腺苷。 4下图表示与 ATP 相关的部分结构示意图，下列分析中正确的是( ) A.a 表示 ADP，与 ATP 相比少了一个磷酸基团 Bb 表示腺嘌呤核苷，是 ATP 中“A”代表的含义 Cc 表示腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成 RNA 的基本单位 Dd 表示 ATP，是生物体的直接供能物质 答案 D 解析 a
4、 是由核糖和腺嘌呤组成的腺苷，要比 ATP 少了三个磷酸基团，A 项错误；b 表示的 是 RNA 的基本单位之一腺嘌呤核糖核苷酸， 而 ATP 中“A”的含义是腺苷， B 项错误； c 表示 ATP 失去一个磷酸基团的产物ADP，而非 RNA 的基本单位，C 项错误；d 表示 ATP，是生物体的直接供能物质，D 项正确。 5ATP 中的大量化学能储存在( ) A腺苷内 B磷酸基内 C腺苷和磷酸基连接键内 D高能磷酸键内 答案 D 解析 ATP 是高能化合物， 它的分子简式是： APPP， 其中腺苷与磷酸之间的结合键() 不是高能磷酸键； 高能磷酸键内含有较高的能量， ATP 分子中的大量化学能
5、就储存在高能磷 酸键内。 知识点三 ATP 的储能和放能过程 6下面有关 ATP 和 ADP 的描述中，正确的是( ) AATP 在酶的作用下，可以连续脱下 3 个 Pi，释放大量能量 BATP 在酶的作用下，可以加上一个 Pi，储存能量 CATP 和 ADP 的相互转化都需要酶的参与 DATP 转化为 ADP 不需要酶参与 答案 C 解析 ATP 分子的结构简式为 APPP，不可以再加一个 Pi；在酶的作用下，ATP 可以 脱下一个磷酸基变为 ADP，断裂一个高能磷酸键，故 A、B 项错误。ATP 与 ADP 的相互转 化需要不同的酶催化，因此 D 项也不正确。 7在人体细胞内同时存在两个过
6、程：ATP ADPPi能量，以下对过程和过 程中能量的叙述，正确的是( ) A过程和过程中的能量均来自糖类等有机物的氧化分解 B过程和过程中的能量均供人体各项生命活动直接利用 C过程的能量供人体各项生命活动利用，过程的能量来自糖类等有机物的氧化分解 D过程的能量来自于糖类等有机物氧化分解，过程的能量供人体各项生命活动利用 答案 C 解析 人体细胞中，ATP 水解后释放的能量用于各项生命活动的进行；而生成 ATP 的能量 主要来自有机物的氧化分解。 8ATP 在细胞中能够释放能量和储存能量，从其化学结构看，原因是( ) 腺苷很容易吸收能量和释放能量 第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合 第三个 磷
7、酸基(远离腺苷的那个)很容易从 ATP 上脱离， 使 ATP 转化为 ADP， 同时释放能量 ADP 可以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键(远离腺苷的那 个)，使 ADP 转变成 ATP A B C D 答案 C 解析 ATP 含有三个磷酸基，其中一个普通化学键、两个高能磷酸键，ATP 水解时第二个 高能磷酸键(远离腺苷的那个)断裂， 储存在高能磷酸键中的能量释放出来， ATP 转化为 ADP。 在 ATP 合成酶的催化下，ADP 与 Pi 结合，吸收能量，又可形成第二个高能磷酸键(远离腺 苷的那个)，ADP 又转化为 ATP。 能力提升 9如图为 ATP 的结构
8、和 ATP 与 ADP 相互转化的关系式。下列说法中不正确的是( ) A图 1 中的 A 代表的是腺嘌呤，b、c 为高能磷酸键 BATP 生成 ADP 时图 1 中的 c 键断裂并释放能量 CATP 与 ADP 相互转化过程中物质是可逆的，能量不可逆 D酶 1、酶 2 具有催化作用，不受其他因素的影响 答案 D 解析 ATP 是由腺苷和三个磷酸基团组成的，腺苷由一分子的腺嘌呤和一分子的核糖组成； 酶的催化作用具有高效性、 专一性及作用的条件比较温和等特点， 所以其发挥作用时要受到 温度、酸碱度等其他因素的影响。 102016 年 3 月 19 日，世界室内田径锦标赛男子 60 米短跑项目在美国
9、波特兰举行，作为 中国选手苏炳添的优势项目，男子 60 米使他再次创造黄种人历史。下列四项中，哪项能正 确表示比赛时其肌细胞中 ATP 的变化(纵轴表示细胞中的 ATP 含量，横轴表示时间)( ) 答案 B 解析 比赛时首先要消耗 ATP， 但体内 ATP 含量很少， 其能量供应有限， 所以有减少趋势， 利用后可由 ADP 迅速转化，随着 ATP 的再生，其含量又会进一步增加，故变化趋势为先降 低，后升高，B 正确。 11下列关于 ATP 的叙述，错误的是( ) AATP 中含有糖 B动植物、细菌和真菌的细胞内都是以ATP 作为能量“通货”的，说明了生物界具有统一性 CATP 分子由 1 个腺
10、嘌呤和 3 个磷酸基组成 DATP 分子水解去掉两个磷酸基后变成了 RNA 的基本组成单位 答案 C 解析 ATP 是生物的直接供能物质， 它由 1 个腺苷和 3 个磷酸基组成； 若去掉两个磷酸基则 形成腺嘌呤核糖核苷酸，是组成 RNA 的基本组成单位。 12下列哪些生理活动会导致细胞内 ADP 的含量增加( ) 小肠绒毛上皮细胞吸收 K 和 Na 肾小管对葡萄糖的重吸收 血液中的葡萄糖进入 红细胞 甘油进入小肠绒毛上皮细胞 A B C D 答案 B 解析 根据 ATP 和 ADP 相互转化的反应式我们知道， 当细胞内的 ATP 消耗时， 会产生 ADP 增多的现象，在上述 4 个反应中，和这
11、两个过程都是消耗能量的，故可以导致细胞中的 ADP 含量增加。 13如图是三磷酸腺苷的分子结构，请回答下列问题： (1)ATP 的结构简式为_，图中虚线部分的名称是_。 (2)一分子 ATP 可以看作是由_个磷酸分子、_个核糖分子和_个腺嘌 呤缩合而成的。 (3)ATP 水解为 ADP 是指 ATP 分子中远离 A 的_水解，水解时释放的能量是生物体 进行_、_和_等生命活动所需能量的直接来源。 答案 (1)APPP 腺苷 (2)3 1 1 (3)高能磷酸键 有机物的合成 肌肉收缩 细 胞分泌 14 在活细胞中， 图中循环过程永不停止地进行着。 请运用所学知识， 分析回答 ATP 和 ADP
12、循环中的有关问题： (1)ATP 作为生物体生命活动的_物质，其分子结构简式为_， 在过程中，是由于_键的断裂而释放出能量。 (2)在绿色植物细胞内，与相应的生理活动主要是在细胞内的_、 _、_中进行。 (3)A1和 A2分别起什么作用？二者相同吗？ _ _。 (4)中能量 E1的来源有哪些？中能量 E2的去向有哪些？ _。 答案 (1)直接能源 APPP 远离腺苷的高能磷酸 (2)胞质溶胶 线粒体 叶绿体 (3)A2起催化作用，催化 ATP 的水解，是 ATP 酶；A1起催化作用，催化 ATP 的合成，是 ATP 合成酶。二者不相同 (4)植物细胞中能量 E1来自于光合作用过程中利用的光能和
13、呼吸作用中糖类等有机物分解 释放的能量，动物细胞中的能量 E1来自于呼吸作用中糖类等有机物分解释放的能量以及其 他一些高能磷酸化合物的分解。中能量 E2的去向是转化为其他各种形式的能量，用于生 物的各项生命活动，主要有化学能、机械能、电能、渗透能等 解析 ATP 是生命活动的直接能源物质，ATP 在水解时远离腺苷的那个高能磷酸键断裂。 ATP 的水解和合成分别由 ATP 酶和 ATP 合成酶催化。 绿色植物细胞产生 ATP 的部位主要是 胞质溶胶、线粒体和叶绿体。在光合作用和呼吸作用的过程中，ADP 可转化为 ATP，所需 的能量分别来自光能和糖类等有机物分解释放的能量； ATP 水解后， 能
14、量转化为其他各种形 式的能量，用于生物的各项生命活动，主要有化学能、机械能、电能、渗透能等。 个性拓展 15在自然界中生物的发光现象普遍存在，生物通过细胞的生化反应而发光。请设计实验探 究萤火虫的发光强度与 ATP 浓度的关系。 实验材料： 萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末、 ATP 粉末、 蒸馏水、 大小相同的小烧杯若干、 大小相同的试管若干、标签纸若干及其他实验所需材料。 (1)实验步骤： 配制不同浓度的 ATP 溶液，置于小烧杯中，贴上标签； 将_分成若干等份，分别放入试管中，贴上标签； 在每支试管中加入_； 观察发光现象并记录。 (2)实验现象预测及结论： 实验现象预测 实验结论 随 A
15、TP 溶液浓度升高，发光现象渐强 荧光强度与 ATP 浓度_ 随 ATP 溶液浓度升高，发光现象_ 荧光强度与 ATP 浓度_ _ 荧光强度与 ATP 浓度无关 (3)实验讨论： a最可能的实验结果是(2)中哪一种？_。 b萤火虫发光是_能转变成_能的过程。 答案 (1)荧光器粉末 等量不同浓度的 ATP 溶液 (2)成正比 渐弱 成反比 随 ATP 浓度升高，发光现象无变化 (3)a.第种 bATP 中活跃的化学 光 解析 (1)为了探究萤火虫的发光强度与 ATP 浓度的关系， 首先应配制不同浓度的 ATP 溶液， 随后将荧光器晒干后研成的粉末放入上述溶液中，观察不同浓度的 ATP 溶液中荧光器粉末 的发光情况。(2)实验现象有三种可能：随 ATP 溶液浓度升高，发光现象渐强，说明荧光 强度与 ATP 浓度成正比；随 ATP 溶液浓度升高，发光现象渐弱，说明荧光强度与 ATP 浓 度成反比；随 ATP 浓度升高，发光现象无变化，说明荧光强度与 ATP 浓度无关。(3)由于 ATP 是生命活动的直接能源物质，所以实验最可能的结果是第种；萤火虫发光是 ATP 中 活跃的化学能转变成光能的过程。