高一生物（2019人教版）必修1同步学案：5.2 细胞的能量“货币”ATP（含答案）

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高一生物（2019人教版）必修1同步教案
5.2 细胞的能量“货币”ATP
学习目标 素养目标
1．说出ATP的结构。 2．阐述ATP与ADP之间的相互转化。 3．举例说明ATP在细胞代谢中的作用。 1．生命观念——认知ATP在细胞生命活动中的作用与其结构特点的关系。 2．科学思维——结合ATP和ADP的相互转化模型，认识ATP在细胞中作为能量“货币”的原因。
分点突破(一)　ATP是一种高能磷酸化合物
基础·
1．中文名称：腺苷三磷酸。
2．结构简式：A－P～P～P。
符号含义
3．特点
(1)高能量
ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有2个特殊的化学键，储存大量能量。
(2)能量易释放
ATP的化学性质不稳定，这是由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥，即末端磷酸基团具有较高的转移势能。在有关酶的催化作用下，末端磷酸基团脱落，释放出大量能量。
4．功能：是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
深化·
一、在“思考探究”中解惑
1．据图分析ATP的结构和特点：
(1)说出ATP的元素组成。
提示：C、H、O、N、P。
(2)图示a处应为“—H”还是“—OH”？为什么？
提示：图示a处应为“—OH”，因为该五碳糖为“核糖”。
(3)若1分子ATP完全水解，可得到的物质有哪些？
提示：1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸。
2．ATP中的“A”与碱基中的“A”是同一种物质吗？为什么？
提示：不是。在ATP中，“A”代表腺苷(腺嘌呤＋核糖)；在碱基中，“A”代表腺嘌呤。
二、在“系统思维”中提能
1．ATP与核苷酸的关系
2．ATP结构与功能的关系
(1)ATP的结构特点保证了细胞内有一个相对稳定的能量供应链。ATP中远离腺苷的特殊的化学键容易水解和形成，可保证细胞内ATP含量的相对稳定和能量的持续供应。
(2)ATP为细胞内流通的能量“货币”，糖类、脂肪等能源物质中的能量需要转移到ATP分子中才能为生命活动供能；同时，ATP分子中的能量又可以转化为多种不同形式的能量。
应用·
1．下列关于ATP的叙述，正确的是(　　)
A．ATP中的“A”表示腺嘌呤，“T”表示磷酸基团
B．腺苷三磷酸的结构可简写为A～P—P
C．ATP是细胞内的直接能源物质
D．ATP和酶一样具有催化作用
解析：C　ATP中的“A”表示腺苷，“T”表示3，“P”表示磷酸基团，A错误；腺苷三磷酸的结构可简写为A—P～P～P，B错误；ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，C正确；ATP不具有催化作用，D错误。
特别提醒
(1)ATP≠能量，ATP是一种物质，不是能量，能量储存在ATP中。
(2)ATP脱去一个磷酸基团成为ADP，再脱去一个磷酸基团就成为RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，简称AMP。
(3)ATP的结构特点可总结为“一个腺苷、两个特殊化学键、三个磷酸基团”。
2．如图为ATP分子的结构图，a、b、c表示相应的结构，①②表示化学键。下列叙述正确的是(　　)
A．a表示腺嘌呤，b表示腺苷
B．化学键①与化学键②断开时所释放的能量不同
C．化学键②的形成所需的能量都来自化学能
D．化学键②中能量的释放往往与吸能反应相关联
解析：D　a表示腺苷，b表示腺嘌呤核糖核苷酸，A错误；化学键①和化学键②都为特殊的化学键，断开时所释放的能量相同，B错误；化学键②的形成过程是ATP合成的过程，所需的能量来自光能或者化学能，C错误；化学键②中能量的释放过程是ATP水解的过程，往往与吸能反应相关联，D正确。
3．在ATP、DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”，如图所示，圆圈中的“A”依次表示(　　)
A．腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤、腺苷
B．腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤
C．腺苷、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤
D．腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤
解析：C　由题图可知：①中圆圈中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成；②中圆圈中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成；③中圆圈中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成；④中圆圈中的A为腺嘌呤。
分点突破(二)　ATP与ADP可以相互转化
基础·
1．过程
(1)释放能量：ATPADP＋Pi＋能量。
(2)储存能量：ADP＋Pi＋能量ATP。
2．能量的来源及去路
3．原因及特点
(1)原因：ATP分子中远离A的那个特殊的化学键很容易水解。
(2)特点：时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。
深化·
一、在“思考探究”中解惑
1．ATP在细胞内的含量是很少的，如成年人细胞内ADP和ATP的总量仅为2～10 mg，而一个正常成年人在静止状态下24 h，有40 kg的ATP发生转化。为满足能量需要，分析生物体是如何解决这一矛盾的。
提示：ATP与ADP在细胞内的相互转化是十分迅速的，且物质可以重复利用，因此，能满足生命活动对能量的需要。
2．如图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，探究回答下列问题：
(1)催化①②过程的酶的功能及合成场所均不相同吗？为什么？
提示：①②过程分别表示ATP的合成及水解，因此催化①②过程的酶的功能不同，但合成场所相同(均为核糖体)。
(2)ATP水解所需的酶和能量来源分别是什么？
提示：水解酶。远离A的特殊化学键。
(3)ATP与ADP的相互转化过程中物质和能量是否可以循环利用为什么？
提示：物质可以循环利用，如ADP、Pi和H2O是可以循环利用的；能量不可以循环利用，ATP水解转化成ADP时释放的能量供各种生命活动利用，不能再重复利用。
二、在“系统思维”中提能
1．ATP与ADP相互转化的原因
2．ATP与ADP间的相互转化过程不可逆
反应式 ATPADP＋Pi＋能量 能量＋Pi＋ADP ATP
类型 水解反应 合成反应
场所 活细胞内多种场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体
能量转化 放能——与吸能反应相联系 储能——与放能反应相联系
能量来源 特殊的化学键 有机物和光能
能量去向 用于各项生命活动 储存于ATP中
综上所述，ATP和ADP相互转化的过程应理解为“物质是可逆的，能量是不可逆的”或解释为“物质是可以循环利用的，能量是不能循环的”。
3．ATP与ADP的相互转化具有普遍性
ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。
应用·
1．(2021·江苏扬州高一期末)ATP与ADP的相互转化在活细胞中永无休止。下列关于细胞内ATP的叙述，正确的是(　　)
A．ATP的化学性质很稳定
B．ATP中的“A”代表腺嘌呤
C．ATP在细胞中含量很少
D．ATP的结构简式可表示为A～P～P～P
解析：C　ATP的化学性质不稳定，易水解和合成，A错误；ATP中的“A”代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，B错误；ATP在细胞中含量很少，但转化迅速，C正确；ATP的结构简式可表示为A－P～P～P，D错误。
2．(2022·浙江温州高一月考)如图①②代表物质M、N相互转化的过程，则(　　)
A．萤火虫体内的能量c可来源于光能
B．吸能反应一般和M的合成相联系
C．能量d用于过程①时大部分以热能形式散失
D．M、N的相互转化是生物界共有的能量供应机制
解析：D　能量c为合成ATP的能量，萤火虫体内的能量c只能来源于呼吸作用释放的化学能，A错误；吸能反应一般和M(ATP)的水解相联系，B错误；能量d用于各种生命活动，不用于过程①，C错误；ATP和ADP的相互转化是生物界共有的能量供应机制，D正确。
3．生物体内能量代谢中ATP的合成和利用过程如图所示。以下说法错误的是(　　)
A．动植物体内都有呼吸作用为ATP的合成提供能量
B．①过程和②过程的酶和场所不相同
C．c表示吸收的能量，d表示释放的能量，两者形式相同
D．ATP在活细胞中含量很少，但转化速度很快
解析：C　动植物体内都能进行呼吸作用，从而为ATP的合成提供能量，A正确。①过程是ATP的合成，②过程是ATP的水解，所需的酶和场所不同，B正确。ATP合成过程中吸收的能量形式主要有光能、有机物中的化学能；ATP水解过程中释放的能量用于生物体的各项生命活动，能量的形式有很多，如电能、光能、机械能等，C错误。ATP是高能磷酸化合物，化学性质不稳定，在活细胞中含量很少，但转化速度很快，D正确。
特别提醒
(1)ATP在体内的含量很少，但ATP与ADP在细胞内的转化十分迅速，使细胞内ATP含量保持相对稳定。
(2)ATP并非细胞生命活动唯一的直接供能物质，只是绝大多数生命活动的直接能源物质，除此之外，还存在其他的直接供能物质。
(3)ATP的合成场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体。
分点突破(三)　ATP的利用
基础·
1．ATP水解释放的能量用于各项生命活动
(1)实例
(2)ATP为主动运输供能的过程分析
①Ca2＋主动运输的载体蛋白也是催化ATP水解的，膜内侧的Ca2＋与其载体结合时激活该酶，将ATP水解。
②ATP水解时，脱离下来的磷酸基团与载体蛋白结合即载体蛋白的磷酸化。
③载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化。
2．ATP是细胞内流通的能量“货币”
(1)吸能反应一般与ATP水解相联系；放能反应一般与ATP合成相联系，示意图如下
(2)能量通过ATP在吸能反应和放能反应之间流通。
深化·
一、在“思考探究”中解惑
1．就细胞中的吸能反应和放能反应各举出一个实例，并说明这些实例分别与ATP和ADP的相互转化有什么关系。
提示：吸能反应，如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应需要消耗能量，是吸能反应，这一反应所需要的能量是由ATP水解为ADP时释放的能量来提供的。放能反应，如丙酮酸的氧化分解能够释放能量，是放能反应，这一反应所释放的能量除以热能形式散失外，还用于ADP转化为ATP的反应，储存在ATP中。
2．同样是能源物质，ATP与葡萄糖具有不同的特点。请你概括出ATP具有哪些特点。
提示：在储存能量方面，ATP同葡萄糖相比具有两个特点：一是ATP分子中含有的化学能比较少，一分子ATP转化为ADP时释放的化学能大约只是一分子葡萄糖的1/94；二是ATP分子中所含的是活跃的化学能，而葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能。葡萄糖分子中稳定的化学能只有转化为ATP分子中活跃的化学能，才能被细胞利用。
二、在“系统思维”中提能
1．细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的
ATP中的化学能各种形式的能量各项生命活动
化学能→电能 用于大脑思考和神经传导
化学能→化学能 用于细胞内各种吸能反应(如物质合成)，用于主动运输
化学能→机械能 用于肌肉收缩
化学能→电能、光能 用于生物发电、发光
化学能→热能 维持体温
2．生物体内的能源物质总结
(1)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP。
(2)主要能源物质：糖类。
(3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖原(动物细胞)。
(4)主要储能物质：脂肪。
(5)直接能源物质：ATP。
(6)最终能量来源：太阳能。
应用·
1．如图为ATP与ADP相互转化的关系式，下列相关叙述错误的是(　　)
A．②过程一般与放能反应相联系
B．人体细胞中①过程一般与细胞呼吸相联系
C．②过程能直接为蛋白质合成提供能量
D．图示的能量供应机制体现了生物界的统一性
解析：A　②过程是ATP转化成ADP的过程(ATP水解)，一般与吸能反应相联系，A错误；①过程是ADP转化成ATP的过程(ATP合成)，该过程所需要的能量对人而言，一般来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量，B正确；蛋白质合成需要能量，②过程(ATP水解)可以直接为蛋白质合成提供能量，C正确；图示的ATP与ADP相互转化的能量供应机制，体现了生物界的统一性，D正确。
2．(2021·江苏盐城高一期末)下列能使细胞中ADP含量增加的是(　　)
A．萎蔫的青菜放在清水中变得坚挺
B．葡萄糖进入哺乳动物红细胞
C．氨基酸被小肠上皮细胞逆浓度梯度吸收
D．性激素进入靶细胞
解析：C　萎蔫的青菜放入清水中，水分子通过自由扩散进入细胞，不消耗能量，A错误；葡萄糖进入哺乳动物红细胞属于协助扩散，不消耗能量，B错误；氨基酸被小肠上皮细胞逆浓度梯度吸收属于主动运输，需消耗ATP，ADP增加，C正确；性激素进入靶细胞属于自由扩散，D错误。
3．ATP是生物体内重要的能源物质。在高等动物体内发生的反应如图所示，下列有关叙述错误的是(　　)
A．AMP可以作为合成ADP及RNA的原料
B．甲过程中释放的能量可以用于萤火虫发光或肌肉收缩
C．丁过程中合成ATP所需的能量可以来自光合作用和呼吸作用
D．催化乙过程和丙过程的酶肯定不是同一种酶
解析：C　由题图可知，AMP可以形成ADP，而AMP是腺嘌呤核糖核苷酸，也是RNA的基本组成单位之一，所以AMP可作为合成ADP及RNA的原料，A正确；甲过程中，ATP水解释放的能量可用于各项生命活动，如肌肉收缩、萤火虫发光等，B正确；在高等动物体内，合成ATP所需的能量只能来自呼吸作用，C错误；因为酶具有专一性，所以催化乙过程和丙过程的酶肯定不是同一种酶，D正确。
易错提醒
合成ATP的能量来源可以是呼吸作用和光合作用，而对动物、人、真菌和大多数细菌来说，合成ATP的能量来源是呼吸作用中有机物氧化分解释放的能量。
4．某人脑溢血后导致右侧肢体偏瘫，为尽快改善患者的新陈代谢，恢复其右手书写能力，在治疗时可用下列哪种方法辅助治疗(　　)
A．静脉滴注葡萄糖溶液
B．口服钙片
C．服用多种维生素液
D．肌肉注射ATP制剂
解析：D　ATP是人体生命活动的直接能源物质。在实际生活中，常作为一种药品，有提供能量和改善患者新陈代谢状况的作用，常用于辅助治疗肌肉萎缩、心肌炎等疾病。
网络构建(一图串尽主干知识)
[课时跟踪检测]
[基础巩固练]
知识点一　ATP的结构
1．ATP分子在细胞内能够释放能量和储存能量，从结构上看，其原因是(　　)
①腺苷很容易吸收能量和释放能量　②三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合　③远离腺苷的磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP　④ADP可以迅速地与磷酸结合，吸收能量形成特殊的化学键，使ADP转变成ATP
A．①③ B．③④
C．②④ D．①④
解析：B　从ATP的结构简式A—P～P～P可知，分子中含有两个特殊的化学键。腺苷不能吸收能量和释放能量，①错误；第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合，②错误；在酶的作用下，远离腺苷A的磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP，③正确；ADP可以迅速地与磷酸基团结合，吸收能量形成第二个特殊的化学键，使ADP转变成ATP，④正确。
2．如果测得ATP分子中一个特殊的化学键的化学能是8p，那么，一个ATP分子中的磷酸键所含的化学能应该是(　　)
A．8p B．16p
C．大于16p小于24p D．24p
解析：C　ATP中含有1个普通化学键和2个特殊的化学键，所以一个ATP分子中磷酸键所含的化学能多于2个特殊的化学键的化学能(16p)，少于3个特殊的化学键的化学能(24p)。
3．(2021·河北沧州高一期中)如图表示生命活动的直接能源物质ATP的结构式，其中能作为RNA的基本单位的是(　　)
A．① B．②
C．③ D．④
解析：B　图中①②③④分别表示腺苷、AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)、ADP和ATP，其中②(腺嘌呤核糖核苷酸)是组成RNA的基本单位之一。
4．(2021·江苏宿迁高一期末)下列关于ATP的描述正确的是(　　)
A．ATP分子的组成元素是C、H、O、P
B．①代表特殊的化学键，可用“～”表示
C．②代表ATP中的“A”，表示腺嘌呤
D．ATP水解转移的基团是—OPO
解析：B　ATP分子的组成元素是C、H、O、N、P，A错误；①代表磷酸键，为特殊的化学键，可用“～”表示，B正确；②代表ATP中的“A”，表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，C错误；ATP水解转移的是一个磷酰基(—PO 32-)，而不是磷酸基(—OPO32-)，D错误。
知识点二　ATP与ADP的相互转化
5．如图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，有关叙述错误的是(　　)
A．在一个活细胞中，时刻进行着过程①和②
B．过程①和②也可以发生在同一个细胞器内
C．过程①中需要的能量不是过程②释放的
D．维持人体体温的热能主要来自过程②中的能量
解析：D　活细胞中生命活动时刻需要消耗ATP提供的能量，需要时刻合成ATP；ATP合成和水解可以发生在同一细胞器中，如叶绿体等；ATP合成所需的能量来自光合作用吸收和细胞呼吸释放的能量，而不是来自ATP水解释放的能量；维持人体体温的热能来自体内有机物氧化分解释放的化学能。
6．下列有关酶和ATP的叙述，错误的是(　　)
A．绝大多数酶合成的场所是核糖体
B．葡萄糖进入小肠上皮细胞时会使细胞内ADP的含量增加
C．ATP的合成一定需要酶，酶的催化作用都需要ATP供能
D．哺乳动物成熟的红细胞产生ATP不消耗氧气
解析：C　绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA，因此绝大多数酶合成的场所是核糖体，少数酶的合成场所是细胞核，A正确；葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是主动运输，需要消耗能量，因此会使细胞内ADP的含量增加，B正确；ATP在合成时一定需要酶的催化，但酶发挥催化作用时不一定需要ATP供能，C错误；哺乳动物成熟的红细胞无线粒体，只能通过无氧呼吸产生ATP，D正确。
7．ATP是细胞的能量“货币”，是生命活动的直接能源物质，如图为ATP结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法错误的是(　　)
A．图1中的A代表腺苷，b、c为特殊的化学键
B．图2中反应向右进行时，图1中的c键断裂并释放能量
C．ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性
D．酶1和酶2催化作用的机理是降低反应的活化能
解析：A　题图1中的A代表腺嘌呤，b、c为特殊的化学键，A错误；题图2中反应向右进行时，题图1中的c键断裂并释放能量，B正确；ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性，C正确；酶催化作用的机理是降低化学反应的活化能，D正确。
8．下列有关“a.ATP―→ADP＋Pi＋能量”“b.ADP＋Pi＋能量―→ATP”的叙述，正确的是(　　)
①a、b反应过程分别表示能量的释放利用和储存过程
②生物细胞内的b过程所需要的能量来自呼吸作用
③a和b在活细胞中永无休止地循环进行，保证了生命活动的顺利进行
④a反应中的“能量”一般不能用于推动b反应的进行
⑤a、b反应过程从物质角度看是可逆的，但从能量角度看是不可逆的
A．①②③④ B．②③④⑤
C．①③④⑤ D．①②④⑤
解析：C　a过程是ATP水解，b过程是ATP合成，分别表示能量的释放利用和储存过程，①正确；动物细胞中b过程所需要的能量来自呼吸作用，植物细胞中b过程所需要的能量来自呼吸作用和光合作用，②错误；a和b在活细胞中永无休止地循环进行，保证了生命活动的顺利进行，③正确；a反应中的“能量”一般不能用于推动b反应的进行，④正确；a、b反应过程从物质角度看是可逆的，但从能量角度看是不可逆的，⑤正确。
知识点三　ATP的功能
9．(2021·江苏南京高一检测)蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关，分子开关的机理如图所示，形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程，即“开”的过程，形成无活性的蛋白是一个去磷酸化的过程，即“关”的过程。下列有关分子开关的说法错误的是(　　)
A．细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程
B．分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的
C．蛋白质去磷酸化过程是一个放能反应的过程，释放的能量有一部分可用于合成ATP
D．蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系
解析：C　通过图示可知，细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程，形成有活性的蛋白，A正确；ATP将蛋白质磷酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白质，同时蛋白质的空间结构发生改变，当磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落时会发生形状改变，因此分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的，B正确；蛋白质去磷酸化过程释放的能量不能用于合成ATP，C错误；通过图示可知，蛋白质磷酸化过程需要消耗ATP，是一个吸能反应，与ATP的水解相联系，D正确。
[素养提升练]
10．(多选)如图为ATP分子结构式。下列相关叙述正确的是(　　)
A．图中五碳糖为核糖
B．1个ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
C．该分子中2个特殊的化学键容易断裂
D．ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能
解析：AD　图中五碳糖为核糖，A错误；1个ATP分子由1个腺苷(腺嘌呤和核糖组成)和3个磷酸基团组成，B错误；该分子中只有1个特殊的化学键容易断裂，C错误；ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能，D正确。
11．(多选)(2021·江苏苏州高一期末)如图1为ATP的结构简图，图2为ATP与ADP相互转化的关系式，下列说法错误的有(　　)
A．ATP中的五碳糖为核糖，b、c为特殊的化学键
B．图1的“A”与ATP中的“A”为同一种物质
C．ATP与ADP相互转化属于可逆反应
D．图2中ADP转化为ATP的能量来自光合作用、细胞呼吸
解析：BC　由图分析，ATP中的五碳糖为核糖，b、c为特殊的化学键，A正确；图1中字母A代表的是腺嘌呤，ATP分子中的A是腺苷，B错误；ATP与ADP相互转化不属于可逆反应，因为此过程物质可逆，而能量不可逆，且所需要的酶不同，C错误；图2中ADP转化为ATP的能量可来自光合作用吸收的光能或细胞呼吸作用释放的有机物中的化学能，D正确。
12．(多选)(2022·山东济南高一月考)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是生命活动的直接能源物质。如图是ATP逐级水解的过程图，其中③是腺苷，⑤是能量。下列有关叙述正确的是(　　)
A．图中①含有一个特殊的化学键
B．图中②是组成RNA的基本单位之一
C．酶催化反应的实质是降低化学反应的活化能
D．酶a～c催化的反应中(底物的量相同)，Ⅲ过程释放⑤最多
解析：ABC　分析图示可知：①为ATP水解得到的ADP，只含有一个特殊的化学键，A正确；②为ATP水解两次得到的腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)，是RNA的基本组成单位之一，B正确；酶和其他催化剂的作用一样，都是降低化学反应的活化能，酶降低活化能的作用更显著，C正确；Ⅰ和Ⅱ过程断裂的都是特殊的化学键，释放能量多，Ⅲ过程断裂的是一般化学键，故释放能量最少的过程是Ⅲ，D错误。
13．1997年，诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗·波耶尔和英国的约翰·沃克，以表彰他们在研究ATP如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。回答下列问题：
(1)ATP的中文名称是________，其中A代表________，A中含有的单糖是________，P代表________。
(2)ATP的元素组成是________，若用15N标记ATP，将会在________(填化学结构)中出现15N。
(3)在生物体内，ATP水解成ADP时，释放的能量直接用于各种________反应；ADP合成为ATP所需的能量来自各种________反应，所以ATP是细胞内的________。
解析：(1)ATP的名称是腺苷三磷酸，其中A表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，P表示磷酸基团。(2)ATP的组成元素是C、H、O、N、P，ATP中的N存在于腺苷的腺嘌呤中，所以若用15N标记ATP，将会在腺嘌呤中出现15N。(3)ATP水解释放大量能量，释放的能量直接用于各种吸能反应；ATP合成时需要吸收能量，由各种放能反应提供，所以ATP是细胞内的能量“货币”。
答案：(1)腺苷三磷酸　腺苷　核糖　磷酸基团　(2)C、H、O、N、P　腺嘌呤　(3)吸能　放能　 能量“货币”
14．ATP是细胞内绝大多数生命活动的直接能源物质，回答下列问题：
(1)ATP的合成一般与________(填“吸能”或“放能”)反应相关联，生物体对ATP的需求较大，但细胞内ATP的含量较少，细胞能满足生物体对ATP的需求的主要原因是________
__________________________________________________________________。
(2)绿色植物叶肉细胞内合成ATP的途径有__________________。
(3)利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉含细菌多少进行检测，步骤如下：
第一步：将腊肉进行一定的处理后放入发光仪(测定发光强度的仪器)反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；
第二步：记录发光强度并计算ATP含量；
第三步：测算出细菌数量。
①荧光素接受________提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。
②根据发光强度可以计算出ATP的含量，原因是发光强度与ATP含量成________(填“正比”或“反比”)。
③根据ATP含量可大致测算出细菌数量的依据是每个细菌细胞中ATP含量____________
____________________________________________________________。
解析：(1)ATP的合成需消耗能量，故一般与放能反应相关联。生物体对ATP的需求较大，细胞内ATP的含量较少，但ATP与ADP的转化速率较快，所以可以满足生物体对ATP的需求。(2)绿色植物叶肉细胞内合成ATP的途径有光合作用和细胞呼吸。(3)①荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。②荧光素在荧光素酶和ATP等物质的参与下可进行反应发出荧光，发光强度与ATP的含量成正比，所以根据发光强度可以计算出ATP的含量。③每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，故可根据ATP含量大致测算出细菌数量。
答案：(1)放能　ATP与ADP的转化速率较快　(2)细胞呼吸、光合作用　(3)①ATP　②正比　③大致相同且相对稳定
15．请回答下列有关ATP的问题：
(1)人的骨骼肌细胞中，ATP含量仅够剧烈运动时3 s以内的能量供给。运动员参加短跑比赛过程中，肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如图所示。图中a→b的变化过程，说明ATP被水解，释放的能量用于______________________；b→c过程中，ATP含量增加说明______________加强，释放更多________，供ADP形成ATP，以补充细胞中的ATP含量；从整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明________________________________
________________________________________________。
(2)纯净的ATP呈白色粉末状，能够溶于水，作为一种药物常用于辅助治疗肌肉萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等疾病。ATP片剂可以口服，注射液可供肌肉注射或静脉滴注。据此，可知在人体消化道中____________(填“存在”或“不存在”)ATP水解酶；ATP的药用效果是____________________；生物体内合成ATP的生理过程有____________、___________。
解析：(1)由题图可知，0～3 s内ATP含量下降是由于短跑过程中肌肉收缩等生命活动过程消耗ATP，而b→c过程中，ATP含量增加是由于细胞呼吸产生的能量一部分形成ATP。生物体内ATP的含量很少，但能通过和ADP的相互转化维持含量的动态平衡，所以肌细胞中ATP的含量不会降为零。(2)由题干信息“ATP片剂可以口服”可知，人体消化道内没有使ATP水解的酶。由题干ATP可以治疗的相关疾病判断，ATP的药效是直接为生命活动提供能量。生物体内合成ATP的生理过程包括光合作用、呼吸作用。
答案：(1)肌肉收缩等生命活动　呼吸作用　能量　ATP的生成和水解是同时进行的　(2)不存在　直接为生命活动提供能量　光合作用　呼吸作用