新人教生物一轮复习学案：第9讲　ATP（含答案解析）

新人教生物一轮复习学案
第9讲　ATP
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　细胞的能量“通货”——ATP
概 念 落 实
1.ATP的中文名称是　　　　　　　　，结构简式为　　　　　　　　，其中“A”代表　　　　　　　　，“～”代表　　　　　　　　　　　。
2.ATP结构特点的“一、二、三”
3.ATP和ADP的相互转化
归 纳 总 结
细胞内ATP合成与水解的生理过程及场所
转化场所 常见的生理过程举例
细胞膜 消耗ATP：主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP：细胞呼吸第一阶段
叶绿体 产生ATP：光反应 消耗ATP：暗反应和自身DNA复制、转录、蛋白质合成等
线粒体 产生ATP：有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP：自身DNA复制、转录、蛋白质合成等
核糖体 消耗ATP：蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP：DNA复制、转录等
4.ATP的利用
（1）细胞中　　　　　　　　　　的活动由ATP直接供能。如大脑思考、物质合成、　　　　　、物质运输和生物的发光发电等。
（2）ATP为Ca2＋跨膜运输直接供能机理
①Ca2＋与膜上载体蛋白（催化ATP水解的酶）相应位点结合，酶活性被　　　　→②酶水解ATP释放的末端磷酸基团与Ca2＋载体蛋白结合导致后者　　　　，伴随着能量的转移→③Ca2＋载体蛋白　　　　发生变化，使Ca2＋的结合位点转向膜外侧，将Ca2＋释放到膜外。
（3）ATP是细胞内流通的能量“货币”
①吸能反应需要吸收能量，如蛋白质的合成等，往往伴随着　　　　　　。
②许多放能反应与　　　　　相联系。
③能量通过　　　　　　在吸能反应和放能反应之间循环流通。
诊断·加强
1.判断下列说法的正误：
（1）ATP是细胞中的直接能源。 （　　）
（2）ATP水解释放的能量可用于细胞内的放能反应。 （　　）
（3）ATP脱去两个磷酸基团后，可作为RNA分子的合成原料。 （　　）
（4）无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。 （　　）
（5）ATP在细胞中的含量很少，但ATP与ADP时刻不停地进行相互转化，保证了能量的供应。 （　　）
2.链接必修1教材 P86“相关信息”。
比较下面的四种结构，请写出“”中所对应的含义，思考其共同点。
3.ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物只有碱基不同。推测GTP参与RNA合成时的作用可能是提供　　　　和　　　　。
典 题 固 法
（2022·浙江1月卷）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为特殊的化学键
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
（2021·湖南卷）某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
考向1　ATP的结构和功能
1.（2022·广州模拟）下图表示ATP的结构，下列相关叙述错误的是（　　）
A.①含有磷元素，②代表特殊的化学键
B.ATP分子结构简式中的A包括图中③和④
C.ATP水解时脱离下来的末端磷酸基团能与某些蛋白质结合
D.氧气进入肺泡细胞这个跨膜运输过程，会伴随ATP的水解
考向2　ATP与ADP的相互转化
2.（2022·中山一模）ATP 可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动肌肉细胞内系列反应的进行，引发肌肉收缩。对此解释错误的是 （　　）
A.ATP 推动细胞做功，存在吸能反应与放能反应过程
B.磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于再生 ATP
C.ATP 水解与磷酸化的蛋白质做功均属于放能反应
D.肌肉在收缩过程中，肌肉中的能量先增加后减少
3.（2022·东莞监测）图示为蛋白质磷酸化的过程。下列分析错误的是（　　）
A.ADP是组成核酸的基本单位
.图中蛋白质可能有ATP水解酶的活性
C.蛋白质磷酸化后结构发生改变
D.蛋白质磷酸化为吸能反应，磷酸化的蛋白质蕴含的能量值更高
构核心概念
练教材长句
链接必修1教材P86。
（1）生物生命活动的能量最终来源是　　　　　，主要能源物质是　　　　，良好储能物质是　　　　，ATP是　　　　　　　　　　　　　。
链接必修1教材P87。
（2）对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，产生ATP的生理过程是　　　　，场所是　　　　　　　；对于绿色植物来说，产生ATP的生理作用是　　　　　　　　　　，场所是　　　　　　　　　　　　。
链接必修1教材P89。
（3）细胞内的化学反应有些是需要吸收能量的，有些是释放能量的。吸能反应一般与　　　　　　　　；放能反应一般与　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
拎教材“冷”点
链接必修1教材P88“图5－7”。
（1）参与Ca2＋主动运输的载体蛋白具有　　　　　　、　　　　　　的功能。
链接必修1教材P89。
（2）萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。荧光素接受　　　提供的能量后就被激活。在荧光素酶的催化作用下，　　　　与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。
链接必修1教材P89“拓展应用”。
植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为能量“货币”的。这种现象从进化的角度说明：生物有着　　　　　。
第9讲　ATP
【概念落实】
1.腺苷三磷酸　A—P～P～P　腺苷　一种特殊的化学键
2.腺苷　磷酸基团　特殊的化学键　势能
3.细胞质基质、线粒体、叶绿体　光能　化学能　各项生命活动
4.（1）绝大多数需要能量　肌肉收缩　（2）激活　磷酸化　空间结构　（3）①ATP的水解　②ATP的合成　③ATP分子
【诊断·加强】
1.（1）×　提示：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。　（2）×　（3）√　提示：ATP分子脱去2个磷酸基团，称为腺嘌呤核糖核苷酸，它是RNA分子的基本组成单位之一。　（4）×　（5）√
2.①腺嘌呤和核糖　②腺嘌呤脱氧核苷酸　③一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸　④腺嘌呤　共同点：腺嘌呤
3.能量　原料
【典题固法】
【高考典例】
例1　D　解析：1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成，A错误；ATP分子的结构可以简写成A—P～P～P，磷酸基团与磷酸基团相连接的化学键，即～才是一种特殊的化学键，B错误；ATP在水解酶的作用下水解，在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成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，故吸能反应和放能反应之间的纽带就是ATP，D正确。
例2　B　解析： 通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确；蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将使该位点无法磷酸化，影响细胞信号的传递，B错误；ATP为蛋白质磷酸化提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C正确；温度通过影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D正确。
【对点演练】
1. D　解析：①为磷酸基团，其中含有磷元素，②代表特殊化学键，A正确；ATP分子结构简式中的“A”由③核糖和④腺嘌呤组成，B正确；ATP水解时脱离下来的末端磷酸基团能与某些蛋白质结合，使得蛋白质（如载体蛋白）发生磷酸化，引起空间结构的改变，C正确；氧气进入肺泡细胞的方式是自由扩散，该过程中不需要消耗能量，因而不会伴随ATP的水解，D错误。
2.B　解析：ATP推动细胞做功过程中，ATP的水解是放能反应，蛋白质磷酸化过程是吸能反应，因此该过程存在吸能反应和放能反应，A正确；合成ATP的能量来源于光合作用和呼吸作用，磷酸化的蛋白质做功失去的能量并不能用于再生ATP，B错误；磷酸化的蛋白质做功，应该是释放能量推动肌肉细胞内系列反应的进行，引发肌肉收缩，是放能反应，C正确；在肌肉收缩的过程中，ATP先使肌肉中的能量增加，改变现状，这是吸能反应，然后肌肉做功，失去能量，恢复原状，这是放能反应，肌肉收缩过程中，肌肉中的能量先增加后减少，D正确。
3.A　解析：ADP再去掉一个磷酸即AMP是RNA（核酸）的基本单位之一，A错误；图中的蛋白质与ATP结合后，变成ADP和Pi，说明图中蛋白质可能有水解ATP的功能，B正确；蛋白质磷酸化是蛋白质与磷酸结合，故蛋白质的结构改变，C正确；蛋白质磷酸化过程中伴随着ATP水解，故为吸能反应，磷酸化的蛋白质中含有能量且比原蛋白质更高，D正确。
课堂小结与延伸
【构核心概念】
①腺苷　②特殊的化学键　③光能和化学能　④直接供能　⑤活性
【练教材长句】
（1）太阳能　糖类　脂肪　驱动细胞生命活动的直接能源物质
（2）呼吸作用　细胞质基质和线粒体　呼吸作用和光合作用　细胞质基质、线粒体和叶绿体
（3）ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量　ATP合成相联系，释放的能量储存在ATP中
【拎教材“冷”点】
（1）催化ATP水解　转运Ca2＋　（2）ATP　荧光素　（3）共同祖先