课时分层作业(16) 细胞的能量“货币”ATP
题组一 ATP的结构与功能
1.如图表示ATP分子结构示意图,①②④表示物质或基团,③⑤表示化学键,下列相关叙述正确的是( )
A.图中①表示腺苷
B.图中②表示脱氧核糖
C.ATP分子供能与③的断裂有关
D.ATP能降低化学反应的活化能
2.下列生命活动中不需要ATP提供能量的是( )
A.叶肉细胞合成的糖运输到果实
B.吞噬细胞吞噬病原体的过程
C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖
D.细胞中由氨基酸合成新的肽链
3.能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。下列相关叙述错误的是( )
A.ATP分子结构简式中的“A”表示腺嘌呤
B.放能反应与ATP的合成相联系
C.ATP水解产生的磷酸基团可使蛋白质因磷酸化而发生空间结构的改变
D.剧烈运动时,细胞中ATP的合成与水解处于相对平衡状态
4.32P是31P的放射性同位素,科学家将标记的32P注入活的肝脏细胞内,随后迅速分离细胞内的某种物质,测定其放射性,该物质的结构如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.该物质①处为碱基,且该碱基为RNA所特有
B.该物质可脱下⑤号磷酸基团,该基团可以携能量与其他分子结合
C.④和⑤之间化学键的形成过程总是与吸能反应相关联
D.32P在该分子的3个磷酸基团中出现的概率不相等
题组二 ATP与ADP的相互转化及ATP的利用
5.下图是ATP合成与分解的示意图,下列叙述错误的是( )
A.“②”表示特殊的化学键
B.能量2可直接被细胞利用
C.能量1可由有机物氧化分解提供
D.能量2来自①②的断裂
6.下图为物质甲、乙相互转化的反应过程,α、β、γ所示位置的磷酸基团分别记为Pα、Pβ、Pγ,下列有关叙述错误的是( )
A.甲是驱动细胞生命活动的直接能源物质
B.甲→乙的过程通常伴随着细胞中其他放能反应的发生
C.甲的Pβ、Pγ被水解掉后,剩余物质可作为RNA合成的原料
D.线粒体和叶绿体中均可发生乙→甲的过程
7.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。下列叙述错误的是( )
A.a~b段ATP水解释放的能量主要用于肌肉收缩这一吸能反应
B.b~c段ATP相对含量上升的能量来源是细胞呼吸
C.短跑时,运动员的肌肉细胞中ATP与ADP之间相互转化速率加快
D.b~c段只有ATP的合成,没有ATP的水解
8.主动运输是一种既需能量又需载体蛋白的跨膜运输方式。下列相关叙述错误的是( )
A.主动运输过程中需要的能量由ATP水解提供
B.载体蛋白可能发生磷酸化,但空间结构不改变
C.ATP水解过程中,末端磷酸基团具有较高的转移势能
D.主动运输过程中,载体蛋白一般具有催化ATP水解的酶活性
9.下图是ATP逐级水解的过程图,其中③代表腺苷。下列有关叙述正确的是( )
A.②代表ADP,④代表磷酸
B.酶a发挥作用时细胞中一般伴随着放能反应的进行
C.酶c催化的Ⅲ过程比酶a催化的Ⅰ过程更容易发生
D.酶a~c催化的反应(底物的物质的量相同),Ⅲ过程产生的⑤最少
10.(不定项)磷酸肌酸(C~P)是动物和人的肌肉或其他兴奋性组织中的一种高能磷酸化合物,其分解释放的能量比ATP水解释放的还多。磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下,将其磷酸基团转移到 ADP分子上,从而生成ATP和肌酸(C)。细胞中的肌酸积累时,会被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP。ATP和磷酸肌酸相互转化的过程如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
磷酸肌酸(C~P)+ADP ATP+肌酸(C)
A.与运动员相比,一般人肌细胞磷酸肌酸的含量较多
B.人在剧烈运动时,肌细胞内磷酸肌酸的数量会剧烈变化
C.磷酸肌酸分子中的磷酸基团可来自ATP
D.磷酸肌酸去磷酸化时会伴随着ATP的水解
11.细胞正常生命活动与酶和ATP密切相关。如图是在ATP合成酶的作用下细胞内合成ATP的过程示意图。回答下列问题:
(1)分析此图可知H+跨越该膜的运输方式是________,判断的依据是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)ATP在细胞内的作用是______________________________;推测好氧细菌细胞的________上存在该酶,理由是_______________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)图中H+顺浓度通过ATP合成酶时,伴随着ATP的合成,说明ATP合成酶作为一种重要的膜蛋白兼具__________的功能。
(4)科学家发现,一种化学结构与ATP相似的物质——GTP(鸟苷三磷酸)也能为细胞的生命活动提供能量,请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因:_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
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第2节 细胞的能量“货币”ATP
第5章 细胞的能量供应和利用
1.ATP的结构
(1)中文名称:__________。
(2)结构简式:______________。
(3)符号含义:A代表____,
P代表________,“~”代表________________。
知识点1 ATP是一种高能磷酸化合物
腺苷三磷酸
A—P~P~P
腺苷
磷酸基团
一种特殊的化学键
2.ATP的特点
(1)不稳定:由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥,使得____________有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的________。
(2)高能量:1 mol ATP水解释放的能量高达______ kJ,是细胞内的一种______________。
3.ATP的功能
ATP能够直接给细胞生命活动提供能量,是驱动细胞生命活动的____________。
末端磷酸基团
转移势能
30.54
高能磷酸化合物
直接能源物质
ATP分子去掉远离A端的两个磷酸基团后,剩余部分是什么物质?
提示:腺嘌呤核糖核苷酸。
基于对ATP的结构及功能的认识,判断下列表述是否正确。
1.ATP含有3个磷酸基团、一个脱氧核糖、一个腺嘌呤。 ( )
提示:ATP结构组成中的五碳糖为核糖。
2.ATP是一种物质,不是能量,能量储存在ATP中。 ( )
3.ATP水解的过程就是释放能量的过程。 ( )
4.糖类、脂肪中储存的化学能,不能直接给细胞生命活动提供能量。 ( )
×
√
√
√
1929年,费斯克(Cyrus Fiske)和罗曼(Karl Lohmann)分别在肌肉中发现了一种焦磷酸盐与腺苷酸联系的化合物。1934年,罗曼又发现,1份这种化合物会被分解成1份腺苷一磷酸(AMP)和2份磷酸(Pi)。1935年,罗曼进一步确定了这种化合物的分子结构为腺苷三磷酸。1948年,托德(Alexander Todd)首次用化学方法
人工合成了ATP。如图是ATP的结
构式,图中α、β、γ分别表示ATP
中的三个磷酸基团。
1.ATP的元素组成是什么?
提示:C、H、O、N、P。
2.ATP中的“A”与碱基中的“A”是同一种物质吗?
提示:不是。ATP中的“A”为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,而碱基中的“A”为腺嘌呤。
3.若β和γ位的磷酸基团都从ATP脱离,形成的物质与核酸有何关系?
提示:形成的物质是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一。
4.为什么ATP中远离A端的特殊化学键不稳定?ATP怎样实现能量的转移?
提示:由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得这种化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合,从而使后者发生变化。
[深化归纳]
1.ATP的分子组成(如图)
(1)元素组成:ATP是由C、H、O、N、P五种元素组成的,这与核酸的元素组成是相同的。
(2)AMP是RNA的基本组成单位之一。
(3)ATP的结构组成可以用“1、2、3”来总结,“1”表示1个腺苷,“2”表示两个特殊的化学键,“3”表示3个磷酸基团。
2.巧记能源物质的三个“一”与一个“二”
[对点练习]
1.科学家发现,小鼠的抑郁行为与星形胶质细胞释放ATP的多少有关。下列有关ATP的叙述,正确的是( )
A.图中的A代表腺苷,b、c为特殊的化学键
B.a是构成DNA的基本单位之一
C.ATP是生物体内的储能物质
D.ATP中的“A”与RNA中的“A”表示的不是同一种物质
√
D [图中A代表的是腺嘌呤,A错误;a是组成RNA的基本单位之一,B错误;ATP是生命活动的直接能源物质,不是储能物质,C错误;ATP中的A代表腺苷,RNA中的A代表腺嘌呤核糖核苷酸,D正确。]
2.cAMP是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成的,是细胞内的一种信号分子,其结构组成如图所示,下列表述中正确的是( )
A.X的名称是腺苷
B.每个cAMP中含有2个特殊的化学键
C.ATP脱去2个磷酸基团后可以成为RNA的基本单位
D.cAMP与DNA的元素种类不相同
√
C [X的名称是腺嘌呤,A错误;每个cAMP中不含特殊的化学键,B错误;ATP脱去2个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本单位,C正确;cAMP与DNA的元素种类相同,均为C、H、O、N、P,D错误。]
易错提醒 对ATP认识的误区
(1)ATP在细胞中含量很少。
(2)ATP是一种物质,不是能量,ATP中储存有大量的能量,所以不可将ATP与能量等同。
(3)ATP的普通磷酸键和特殊的化学键中都储存着能量,只不过大量的能量储存于特殊的化学键中。
1.ATP与ADP可以相互转化
(1)图中字母A、B代表的物质分别是____、______。
(2)能量1的来源
①绿色植物:__________________。
②动物、人、真菌和大多数细菌:________。
知识点2 ATP和ADP的相互转化及ATP的利用
磷酸
ADP
光合作用和呼吸作用
呼吸作用
(3)写出ATP合成的反应式:________________________。
2.转化特点
(1)ATP与ADP的相互转化________地发生并且处于________之中。
(2)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______。
时刻不停
动态平衡
统一性
3.ATP的利用
(1)ATP的利用
思考
主动
运输
物质
合成
(2)ATP为主动运输供能的机理
磷酸化
催化ATP水解
磷酸基团
4.ATP是细胞内流通的能量“货币”
(1)许多吸能反应与__________的反应相联系,由ATP水解提供能量。
(2)许多放能反应与____________相联系,释放的能量储存在ATP中。
(3)能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
ATP水解
ATP的合成
从Ca2+的转运过程看,Ca2+的载体蛋白具有哪些作用?
提示:催化ATP水解,运输Ca2+。
基于对ATP和ADP的相互转化及ATP的利用的认识,判断下列表述是否正确。
1.ATP能够及时转化成ADP,这有效地保证了细胞内能量的供应。 ( )
2.人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的相互转化难以达到动态平衡。 ( )
提示:ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生,并处于动态平衡之中。
√
×
3.根细胞产生ATP的生理过程为呼吸作用和光合作用。 ( )
提示:根细胞产生ATP的生理过程不包括光合作用。
4.ATP释放的能量可用于细胞吸收胆固醇。 ( )
提示:细胞吸收胆固醇是通过自由扩散进行的,不消耗能量。
5.胞吞需ATP水解时释放的能量。 ( )
×
×
√
探究:ATP和ADP的相互转化
1.ATP与ADP间的相互转化是细胞内的供能机制,其过程如图所示。
(1)A1和A2分别起什么作用?
提示:A1催化ATP的合成,是ATP合成酶;A2催化ATP的水解,是ATP水解酶。
(2)ATP、ADP之间的相互转化过程是可逆的吗?
提示:不可逆。ATP转化成ADP和ADP转化为ATP时所需要的酶是不同的,反应场所不完全相同,在该转化过程中物质是重复利用的,能量不可逆。
2.ATP在细胞内的含量是很少的,每一时刻储存在人体内的ATP、ADP的总含量不到1 g,而一个正常成年人在静止状态下24 h,将有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。
[深化归纳]
ATP与ADP相互转化过程的比较
[对点练习]
3.下图表示ATP与ADP相互转化的能量供应机制。下列相关叙述错误的是
( )
A.图中的“N”处为核糖,c处的磷酸
基团具有较高的转移势能
B.图中能量1可以来自光能,能量2可
转化成光能
C.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
D.许多放能反应往往与过程②相联系,许多吸能反应往往与过程①相联系
√
D [图中的“N”处为核糖,c处的磷酸基团具有较高的转移势能,因此ATP可以作为直接能源物质,A正确;能量1来自光能和化学能,能量2可以转化成光能、化学能和热能等能量形式,B正确;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,是生物界具有统一性的表现之一,C正确;许多吸能反应往往与过程②相联系,许多放能反应往往与过程①相联系,D错误。]
4.蛋白质分子的磷酸化和去磷酸化与其活性的关系如下图所示。下列说法正确的是( )
A.伴随蛋白质磷酸化形成的ADP
可进一步水解作为构建DNA分子的
单体
B.蛋白质被磷酸化激活的过程中,周围环境中会积累ADP和磷酸分子
C.蛋白磷酸酶为蛋白质的去磷酸化过程提供化学反应的活化能
D.在蛋白激酶的作用下Ca2+载体蛋白的空间结构发生变化,Ca2+逆浓度梯度进入细胞
√
D [伴随蛋白质磷酸化形成的ADP可进一步水解形成腺嘌呤核糖核苷酸,是构建RNA分子的单体,A错误;蛋白质被磷酸化激活的过程中,ATP水解产生的磷酸分子转移到蛋白质上,变成有活性的蛋白质,ADP和ATP转化迅速,ADP不会积累,B错误;酶通过降低化学反应的活化能提高化学反应速率,而不是为化学反应提供能量,C错误;Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要能量和载体蛋白,因此需要蛋白激酶作用使ATP水解供能,同时无活性载体蛋白变成有活性载体蛋白,空间结构发生变化,D正确。]
1.ATP的结构简式是A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键。
2.ATP与ADP相互转化的反应式是ATP ADP+Pi+能量。
3.细胞内ATP与ADP的相互转化,体现了生物界的统一性。
4.在ADP转化成ATP的过程中,所需要的能量对于绿色植物来说,既可以来自光能,也可以来自呼吸作用所释放的能量;对于动物、人、真菌和大多数细菌来说,均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。
5.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
1.如图所示的ATP结构简图中有多处错误,下列相关叙述不正确的是( )
A.①处应为腺嘌呤(A)
B.②处应为氢原子(H)
C.③处应为氧原子(O)
D.④处应为特殊的化学键(~)
课堂检测 素养测评
2
4
3
题号
1
5
√
B [ATP的结构式可简写成A-P~P~P,式中A代表腺苷,T代表3个,P代表磷酸基团,~代表特殊化学键,ATP中①处应为腺嘌呤(A),而不是胸腺嘧啶(T),A正确;ATP中含有核糖,②处应为—OH,B错误;③处应为五碳糖中的氧原子(O),C正确;一个ATP分子中含有2个特殊化学键,④处应为特殊的化学键(~),D正确。]
2
4
3
题号
1
5
2.下列关于ATP分子的叙述,正确的是( )
A.A表示腺嘌呤,P表示磷酸
B.ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素
C.1 mol ATP水解,释放出30.54 kJ的能量来自两个特殊的化学键的断裂
D.T表示胸腺嘧啶,因而ATP的结构与核苷酸很相似
√
2
4
3
题号
1
5
B [ATP分子的结构简式为A—P~P~P,其中的A代表腺苷,由核糖和腺嘌呤组成,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键,T表示三个(磷酸基团),可见,ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素,A、D错误,B正确;1 mol ATP水解释放出30.54 kJ的能量来自远离“腺苷”的那个特殊的化学键的断裂,C错误。]
2
4
3
题号
1
5
3.2023年9月24日,杭州第19届亚运会第一枚金牌产生,由杭州市运动员在赛艇女子轻量级双人双桨中夺得,比赛过程中,ATP为肌细胞提供了大量能量。ATP结构示意图如图所示,下列有关叙述,正确的是( )
A.a是DNA的基本组成单位之一
B.激烈的比赛过程中,体内ATP的
分解速率远远大于合成速率
C.通过ATP的合成和水解,使放能反应所释放的能量用于吸能反应
D.b和c两个化学键中,c的能量明显比b多,运动过程中c断裂供能
√
2
4
3
题号
1
5
C [图为ATP的结构,则a为腺嘌呤核糖核苷酸,a是RNA的基本组成单位之一,A错误;激烈的比赛过程中ATP的分解速率增大,机体通过调节使ATP的合成速率也增大,以满足机体对ATP的大量需求,B错误;细胞内许多吸能反应与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量,许多放能反应与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能,C正确;b和c代表一种特殊的化学键,c的能量没有明显比b多,运动过程中c易断裂供能,D错误。]
2
4
3
题号
1
5
4.下图是ATP为主动运输供能示意图,以下说法不合理的是( )
A.该载体蛋白磷酸化后
导致其空间结构改变
B.参与Ca2+主动运输的载
体蛋白是一种催化ATP水解的酶
C.ATP在酶的作用下水解时,脱离的磷酸基团挟能量与该载体蛋白结合
D.由于ATP分子中磷酸基团的相互吸引,因此ATP的结构非常稳定
2
4
3
题号
1
5
√
D [由图可知,该载体蛋白磷酸化后导致其空间结构改变,将Ca2+运输至另一侧,A合理;参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶,当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时,酶活性就被激活了,B合理;ATP在酶的作用下水解时,脱离的磷酸基团挟能量与该载体蛋白结合,即载体蛋白的磷酸化,C合理;ATP分子中远离腺苷的磷酸基团容易脱离和结合,使得ATP的结构非常不稳定,D不合理。]
2
4
3
题号
1
5
5.如图是ATP与ADP相互转化示意图,①②表示过程,M表示物质。回答下列问题:
2
4
3
题号
1
5
(1)ATP的中文名称为______________,图中M是_____________。
(2)ATP水解的实质是ATP分子中______________________的水解。
(3)在绿色植物体内为图中①提供能量的生理过程是______________________。
腺苷三磷酸
磷酸(或Pi)
远离腺苷的特殊的化学键
光合作用、细胞呼吸
(4)①②反应不是可逆反应,原因是___________________________________________________________________至少答出两条)。
2
4
3
题号
1
5
①和②是两个不同的反应,
催化反应的酶的种类不同,能量来源也不同
[解析] (1)ATP的中文名称为腺苷三磷酸,结构式简写为A—P~P~P,图中M是磷酸(以Pi表示)。(2)ATP水解的实质是ATP分子中远离腺苷的特殊的化学键的水解。(3)过程①为ATP的合成过程,绿色植物体内能进行光合作用和细胞呼吸产生ATP,故为图中①提供能量的生理过程是光合作用、细胞呼吸。(4)①ATP的合成过程和②ATP的水解过程是两个不同的反应,催化反应的酶的种类不同,能量来源也不同,故①②反应不是可逆反应。
2
4
3
题号
1
5课时分层作业(16)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C C A A D B D B D A B D
11.(1)协助扩散 顺浓度梯度,需载体蛋白协助且不消耗能量 (2)生命活动的直接能源物质 细胞膜 因为该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成,而好氧细菌的膜结构只有细胞膜 (3)催化和运输 (4)GTP含有两个特殊的化学键,远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂,释放能量
1.C [腺苷由腺嘌呤和核糖组成,图中①为腺嘌呤,②为核糖,A、B错误;③⑤表示特殊的化学键,ATP分子中远离腺苷的那个特殊的化学键很容易水解,断裂后释放出大量的能量,故ATP分子供能与③的断裂有关,C正确;ATP能为生命活动提供能量,酶能降低化学反应的活化能,而ATP不能降低化学反应的活化能,D错误。]
2.C [叶肉细胞合成的糖运输到果实、吞噬细胞吞噬病原体的过程、细胞中由氨基酸合成新的肽链均需要消耗细胞代谢产生的能量,而淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖,发生在消化道内,不消耗能量,C正确。]
3.A [ATP分子结构简式中的“A”表示腺苷,包括腺嘌呤和核糖,A错误;放能反应一般伴随着ATP合成,释放的能量储存在ATP末端的那个特殊的化学键中,B正确;ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团与蛋白质结合,使蛋白质发生磷酸化,从而使其空间结构发生变化,C正确;剧烈运动时,ATP消耗增多,ATP的合成也会相应增多,即细胞中ATP的合成与水解处于相对平衡状态,D正确。]
4.A [该物质①处为腺嘌呤,DNA和RNA都可含腺嘌呤,A错误;该物质为ATP,可脱下⑤号磷酸基团,该磷酸基团可以携能量与其他分子结合,B正确;④和⑤之间化学键的形成过程(即ATP的合成过程,需要消耗能量)与放能反应相关联,C正确;32P在该分子的3个磷酸基团中出现的概率不等(ATP中远离腺苷的那个磷酸基团更容易脱离),在⑤中出现的概率最大,D正确。]
5.D [“②”表示特殊的化学键,A正确;能量2指的是ATP水解释放的能量,可用于细胞中各项生命活动,故能量2可直接被细胞利用,B正确;能量1指的是合成ATP所需的能量,可来自光能,也可来自细胞进行呼吸作用时有机物氧化分解所释放的能量,C正确;能量2来自②的断裂,D错误。]
6.B [甲代表ATP,是驱动细胞生命活动的直接能源物质,A正确;甲→乙过程表示ATP的水解,释放的能量可供细胞生命活动利用,该反应通常伴随着细胞中其他吸能反应的发生,B错误;甲的Pβ、Pγ被水解掉后,产物为腺嘌呤核糖核苷酸,可作为RNA合成的原料,C正确;线粒体和叶绿体中均可发生乙→甲过程(ATP合成),D正确。]
7.D [ATP与ADP之间相互转化,时刻不停地发生且处于动态平衡之中,因此b~c段既有ATP的合成,也有ATP的水解,D错误。]
8.B [ATP是生命活动直接的能源物质,主动运输过程中需要的能量一般由ATP水解提供,A正确;载体蛋白可能发生磷酸化,其空间结构发生改变,B错误;ATP中,末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的转移势能,C正确;主动运输过程中,载体蛋白一般具有催化ATP水解的酶活性,有利于为主动运输提供能量,D正确。]
9.D [图中②代表AMP,④代表磷酸,A错误;酶a为ATP水解酶,该酶发挥作用时ATP水解释放能量,细胞中一般伴随着吸能反应的进行,B错误;酶c催化的Ⅲ过程为AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)的分解,酶a催化的过程为ATP的水解,二者对比,酶a催化的过程更容易发生,C错误;酶a~c催化的反应(底物的物质的量相同),Ⅲ过程断裂的是普通磷酸键,释放能量较少,D正确。]
10.ABD [磷酸肌酸(C~P)是动物和人的肌肉或其他兴奋性组织中的一种高能磷酸化合物,其分解释放的能量比ATP水解释放的还多,因此可推测与一般人相比,运动员肌细胞磷酸肌酸的含量较多,A错误;细胞中的肌酸积累时,会被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP,因此人在剧烈运动时,肌细胞内磷酸肌酸的数量会发生变化,但由于磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下,将其磷酸基团转移到 ADP分子上,从而生成ATP和肌酸(C),因此肌细胞内磷酸肌酸的数量不会剧烈变化,B错误;根据反应式可知,细胞中的肌酸积累时,会被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP,因此磷酸肌酸分子中的磷酸基团可来自ATP,C正确;磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下,将其磷酸基团转移到ADP分子上,从而生成ATP和肌酸(C),因此磷酸肌酸去磷酸化时会伴随着ATP的合成,D错误。]
11.(1)分析此图可知:H+跨越该膜的过程中是顺浓度梯度进行的,需要载体(ATP合成酶)的协助且不消耗能量,其运输方式是协助扩散。(2)ATP在细胞内的作用是生命活动的直接能源物质;由于该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成,好氧细菌能进行有氧呼吸产生ATP,而好氧细菌的膜结构只有细胞膜,故推测好氧细菌细胞的细胞膜上存在该酶。(3)由图示可知,H+顺浓度通过ATP合成酶,说明此酶具有运输功能,同时该酶也可以催化ATP的合成。(4)由于GTP(鸟苷三磷酸)含有两个特殊的化学键,远离鸟苷的特殊的化学键容易水解断裂,其化学结构与ATP相似的物质,故GTP也能为细胞的生命活动提供能量。
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