课时1 ATP是细胞内的“能量通货”
课时学习目标 本课时的概念为“ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”，该概念的建构还需要以下概念或证据的支持：(1)ATP是细胞生命活动的直接能源；(2)细胞内ATP与ADP保持动态平衡。
概念1 ATP是细胞生命活动的直接能源
(阅读教材P64～65，完成填空)
[微思考]
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？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
[辨正误]
(1)ATP是细胞内主要的能源物质。( )
(2)18个ATP所具有的高能磷酸键数目为36个。( )
(3)1分子ATP中含1分子磷酸基团、1分子脱氧核糖和1分子腺嘌呤。( )
(生命科学史情境)1929年，费斯克(Cyrus Fiske)和洛曼(Karl Lohmann)在肌肉中发现了ATP，其结构如下图，图中α、β、γ分别表示ATP中的三个磷酸基团。
请讨论解决下列问题：
(1)结合ATP的结构式判断，组成ATP的化学元素有哪些？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(2)相邻的磷酸基团之间形成了两个高能磷酸键，哪个高能磷酸键最容易断裂和重建？
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(3)如果β和γ位的磷酸基团都从ATP脱离，形成的物质名称是什么？它与核酸有何关系？____________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
【学以致用】
[例1] 下列关于ATP的叙述中，正确的是( )
A.腺苷三磷酸是生命活动的直接能源物质，其结构简式为ATP
B.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
C.ATP中的“A”是腺苷，由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成
D.ATP脱去2个磷酸基团后，剩余部分是RNA的组成单位之一
生物体内的能源物质总结
[例2] 在下列几种化合物的化学组成中，“○”中所对应含义相同的是( )
A.①④ B.②④
C.①③ D.②③
(1)ATP的结构简式分析
(2)ATP结构中的数量关系
①ATP分子中有两个高能磷酸键，其中远离A的那个高能磷酸键容易断裂，释放能量。
②1分子ATP＝1分子腺苷＋3分子磷酸基团。
概念2 细胞内ATP与ADP保持动态平衡
(阅读教材P65～66，完成填空)
1.ATP的含量及分布
2.ATP的合成与水解
3.ATP－ADP循环
[微思考]
糖类是生命活动的主要能源物质，能不能作为生命活动的直接能源物质？____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
[辨正误]
(1)细胞内储存有大量ATP，为生命活动提供能量。( )
(2)剧烈运动时，骨骼肌细胞内ATP的水解速率显著大于合成速率。( )
(3)ATP的合成总是伴随着吸能反应的发生。( )
(科学实验和探究情境)如图为ATP与ADP的相互转化示意图，请回答下列问题：
(1)图中的酶1和酶2相同吗？___________________________________________
____________________________________________________________________
(2)ATP发生水解和合成反应时能量的变化是否相同？ ______________________
____________________________________________________________________
(3)ATP是细胞的“能量通货”，为什么还说细胞的主要能源物质是糖类？它们有何内在联系？_______________________________________________________
____________________________________________________________________
(4)生物体的各种生命活动都需要能量，因此生物体内储存着很多的ATP，这种说法是否正确？为什么？ _______________________________________________
____________________________________________________________________
【学以致用】
[例3] 细胞内ATP－ADP循环的快速进行，使细胞内的ATP含量维持在相对稳定水平。如图表示ATP－ADP循环，下列叙述错误的是( )
A.能量a可来自放能反应
B.能量b可用于骨骼肌细胞活动
C.反应①中吸收的能量储存在磷酸和核糖之间
D.反应②中远离腺苷的高能磷酸键水解释放能量
ATP的水解与ATP的合成的比较
[例4] (2024·A9协作体高一期中)运动员短跑比赛过程中，肌细胞中ATP的相对含量随时间变化如图所示，下列说法错误的是( )
A.图中AB的变化过程说明ATP被水解放能用于肌肉收缩
B.图中BC的变化过程说明ATP在细胞内易于再生
C.ATP的合成和水解过程不是一个可逆反应
D.细胞中的ATP含量虽然很低，但每个ATP所含能量很多
1.(2022·浙江7月学考，3)细胞的生存需要能量和营养物质，其中驱动细胞生命活动的直接能源物质是( )
A.H2O B.ATP
C.Na＋ D.Ca2＋
2.(2021·浙江学考，改编)荧光素酶催化荧光素与氧发生反应形成氧化荧光素并发出荧光，该过程需ATP供能。基于上述原理发明的手持ATP测定仪，可用于测定食品表面的细菌数。测定时，细菌被裂解，ATP释放到胞外作用于测定仪中的“荧光素酶—荧光素体系”并发出荧光，依据荧光强度得出细菌数。下列叙述错误的是( )
A.荧光素与氧发生反应的过程，需要吸收ATP释放的能量
B.荧光强度与ATP消耗量呈正相关，与细菌数呈负相关
C.细菌体内的ATP含量基本恒定，是该测定方法的重要依据
D.ATP是细菌生命活动的直接能源物质，也可在体外水解放能
3.(2019·浙江6月学考，14改编)如图是ATP－ADP循环图解，其中①和②表示过程。下列叙述正确的是( )
A.过程①是一个吸能的过程，形成两个高能磷酸键储存能量
B.人体细胞中，过程①所需的能量来自淀粉的氧化分解
C.生物体内各种吸能反应所需的能量均来自过程②
D.在睡眠或运动状态下，人体细胞中的过程①和②均能达到平衡
课时1 ATP是细胞内的“能量通货”
概念1
自主梳理
C、H、O、N、P 腺嘌呤 腺苷三磷酸 腺嘌呤 核糖 直接能源
微思考
提示：腺嘌呤核糖核苷酸。
辨正误
(1)× 提示：ATP是直接能源物质，糖类是主要的能源物质。
(2)√
(3)× 提示：1分子ATP中含3分子磷酸基团、1分子核糖和1分子腺嘌呤。
合作探究
(1)提示：C、H、O、N、P。
(2)提示：β与γ之间的高能磷酸键。
(3)提示：腺苷一磷酸，即腺嘌呤核糖核苷酸，它是RNA的基本组成单位之一。
学以致用
例1 D [腺苷三磷酸(ATP)是生命活动的直接能源物质，其结构简式为A—P～P～P，A错误；ATP分子中的2个高能磷酸键稳定性较差，容易断裂水解，其中远离A的那个高能磷酸键更容易断裂，B错误；ATP中的“A”是腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，C错误；ATP水解失去2个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的组成单位之一，D正确。]
例2 D [①中“○”所对应物质为腺嘌呤，②和③中“○”所对应物质均为腺苷，④中“○”所对应物质为腺嘌呤核糖核苷酸，D正确。]
概念2
自主梳理
1.细胞核 线粒体 叶绿体 细胞溶胶 很低
2.高能磷酸键 腺苷二磷酸(ADP) ATP 高能磷酸键
3.放能反应 吸能反应 很快
微思考
提示：糖类等有机物氧化分解释放的能量不能直接用于生命活动，需在转化为ATP中的能量才能满足生命活动的需求。
辨正误
(1)× 提示：ATP结构不稳定，不能大量储存。
(2)× 提示：剧烈运动时，骨骼肌细胞内ATP的水解速率依然与合成速率相等，只是转化速率更快。
(3)× 提示：ATP的合成总是伴随着放能反应的发生。
合作探究
(1)提示：不相同。酶1催化ATP的合成，属于合成酶；酶2催化ATP的水解，属于水解酶。
(2)提示：不相同。能量的变化是：ATP发生水解时释放能量，合成ATP时储存能量。
(3)提示：糖类是主要的能源物质，但糖类氧化分解时所释放的能量需转移到ATP中，方可被用于各种耗能反应，事实上，细胞中大多数ATP的形成所需能量，都来源于糖类的氧化分解。
(4)提示：不正确。生物体活细胞中ATP和ADP在不停地相互转化，这既可避免一时用不尽的能量白白流失掉，又保证了及时供应生命活动所需的能量，因此生物体内并没有储存较多的ATP。
学以致用
例3 C [反应①表示ATP的合成过程，ATP的能量主要储存在远离腺苷的高能磷酸键中，核糖和磷酸之间的化学键为普通磷酸键，C错误。]
例4 D [ATP的结构不稳定，因此在细胞中的含量很低，但细胞中ATP－ADP转化速度很快，根据题图信息不能得出每个ATP所含能量的多少，D错误。]
感悟真题
1.B [H2O、Na＋、Ca2＋是细胞中的水和无机盐，不能为细胞的生存提供能量，A、C、D错误；ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，B正确。]
2.B [荧光素与氧发生反应，消耗ATP水解释放的能量，发出荧光，A正确；细菌数目越多，裂解释放的ATP就越多，荧光强度就越强，B错误；细菌体内的ATP含量基本恒定，所以荧光强度能反应细菌的数目，C正确；ATP是细菌生命活动的直接能源物质，在体外也可以水解放能，D正确。]
3.D [过程①ADP和1个磷酸结合重新形成ATP，在这个过程中吸收能量，形成一个高能磷酸键将能量储存起来，A错误；人体细胞中，过程①所需的能量主要来自葡萄糖的氧化分解，而不是淀粉的氧化分解，B错误；②表示ATP的水解过程，该过程往往伴随着吸能反应的发生，但并不是所有的吸能反应所需的能量均来自ATP的水解，C错误。](共30张PPT)
第三章 细胞的代谢
课时1
ATP是细胞内的“能量通货”
课时学习目标
本课时的概念为“ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”，该概念的建构还需要以下概念或证据的支持：
(1)ATP是细胞生命活动的直接能源；
(2)细胞内ATP与ADP保持动态平衡。
目录 CONTENTS
1. ATP是细胞生命活动的直接能源
2.细胞内ATP与ADP保持动态平衡
3.感悟真题
自主梳理
合作探究
合作探究
思维导图
自主梳理
C、H、O、N、P
(阅读教材P64～65，完成填空)
腺嘌呤
腺苷三磷酸
腺嘌呤
核糖
直接能源
[微思考]
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。
×
√
[辨正误]
(1)ATP是细胞内主要的能源物质。( )
提示：ATP是直接能源物质，糖类是主要的能源物质。
(2)18个ATP所具有的高能磷酸键数目为36个。( )
(3)1分子ATP中含1分子磷酸基团、1分子脱氧核糖和1分子腺嘌呤。( )
提示：1分子ATP中含3分子磷酸基团、1分子核糖和1分子腺嘌呤。
×
(生命科学史情境)1929年，费斯克(Cyrus Fiske)和洛曼(Karl Lohmann)在肌肉中发现了ATP，其结构如下图，图中α、β、γ分别表示ATP中的三个磷酸基团。
请讨论解决下列问题：
(1)结合ATP的结构式判断，组成ATP的化学元素有哪些？
提示：C、H、O、N、P。
(2)相邻的磷酸基团之间形成了两个高能磷酸键，哪个高能磷酸键最容易断裂和重建？
提示：β与γ之间的高能磷酸键。
(3)如果β和γ位的磷酸基团都从ATP脱离，形成的物质名称是什么？它与核酸有何关系？
提示：腺苷一磷酸，即腺嘌呤核糖核苷酸，它是RNA的基本组成单位之一。
【 学以致用 】
D
[例1] 下列关于ATP的叙述中，正确的是( )
A.腺苷三磷酸是生命活动的直接能源物质，其结构简式为ATP
B.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
C.ATP中的“A”是腺苷，由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成
D.ATP脱去2个磷酸基团后，剩余部分是RNA的组成单位之一
解析：腺苷三磷酸(ATP)是生命活动的直接能源物质，其结构简式为A—P～P～P，A错误；
ATP分子中的2个高能磷酸键稳定性较差，容易断裂水解，其中远离A的那个高能磷酸键更容易断裂，B错误；
ATP中的“A”是腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，C错误；
ATP水解失去2个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的组成单位之一，D正确。
生物体内的能源物质总结
D
[例2] 在下列几种化合物的化学组成中，“○”中所对应含义相同的是( )
A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
解析：①中“○”所对应物质为腺嘌呤，②和③中“○”所对应物质均为腺苷，④中“○”所对应物质为腺嘌呤核糖核苷酸，D正确。
(1)ATP的结构简式分析
(2)ATP结构中的数量关系
①ATP分子中有两个高能磷酸键，其中远离A的那个高能磷酸键容易断裂，释放能量。
②1分子ATP＝1分子腺苷＋3分子磷酸基团。
细胞核
(阅读教材P65～66，完成填空)
1.ATP的含量及分布
线粒体
叶绿体
细胞溶胶
很低
2.ATP的合成与水解
高能磷酸键
腺苷二磷酸(ADP)
ATP
高能磷酸键
3.ATP－ADP循环
放能反应
吸能反应
很快
[微思考]
糖类是生命活动的主要能源物质，能不能作为生命活动的直接能源物质？
提示：糖类等有机物氧化分解释放的能量不能直接用于生命活动，需在转化为ATP中的能量才能满足生命活动的需求。
×
[辨正误]
(1)细胞内储存有大量ATP，为生命活动提供能量。( )
提示：ATP结构不稳定，不能大量储存。
(2)剧烈运动时，骨骼肌细胞内ATP的水解速率显著大于合成速率。( )
提示：剧烈运动时，骨骼肌细胞内ATP的水解速率依然与合成速率相等，只是转化速率更快。
(3)ATP的合成总是伴随着吸能反应的发生。( )
提示：ATP的合成总是伴随着放能反应的发生。
×
×
(科学实验和探究情境)如图为ATP与ADP的相互转化示意图，请回答下列问题：
(1)图中的酶1和酶2相同吗？
提示：不相同。酶1催化ATP的合成，属于合成酶；酶2催化ATP的水解，属于水解酶。
(2)ATP发生水解和合成反应时能量的变化是否相同？
提示：不相同。能量的变化是：ATP发生水解时释放能量，合成ATP时储存能量。
(3)ATP是细胞的“能量通货”，为什么还说细胞的主要能源物质是糖类？它们有何内在联系？
提示：糖类是主要的能源物质，但糖类氧化分解时所释放的能量需转移到ATP中，方可被用于各种耗能反应，事实上，细胞中大多数ATP的形成所需能量，都来源于糖类的氧化分解。
(4)生物体的各种生命活动都需要能量，因此生物体内储存着很多的ATP，这种说法是否正确？为什么？
提示：不正确。生物体活细胞中ATP和ADP在不停地相互转化，这既可避免一时用不尽的能量白白流失掉，又保证了及时供应生命活动所需的能量，因此生物体内并没有储存较多的ATP。
【 学以致用 】
C
[例3] 细胞内ATP－ADP循环的快速进行，使细胞内的ATP含量维持在相对稳定水平。如图表示ATP－ADP循环，下列叙述错误的是( )
A.能量a可来自放能反应
B.能量b可用于骨骼肌细胞活动
C.反应①中吸收的能量储存在磷酸和核糖之间
D.反应②中远离腺苷的高能磷酸键水解释放能量
解析：反应①表示ATP的合成过程，ATP的能量主要储存在远离腺苷的高能磷酸键中，核糖和磷酸之间的化学键为普通磷酸键，C错误。
ATP的水解与ATP的合成的比较
D
[例4] (2024·A9协作体高一期中)运动员短跑比赛过程中，肌细胞中ATP的相对含量随时间变化如图所示，下列说法错误的是( )
A.图中AB的变化过程说明ATP被水解放能用于
肌肉收缩
B.图中BC的变化过程说明ATP在细胞内易于再生
C.ATP的合成和水解过程不是一个可逆反应
D.细胞中的ATP含量虽然很低，但每个ATP所含能量很多
解析：ATP的结构不稳定，因此在细胞中的含量很低，但细胞中ATP－ADP转化速度很快，根据题图信息不能得出每个ATP所含能量的多少，D错误。
B
1.(2022·浙江7月学考，3)细胞的生存需要能量和营养物质，其中驱动细胞生命活动的直接能源物质是( )
A.H2O B.ATP
C.Na＋ D.Ca2＋
解析：H2O、Na＋、Ca2＋是细胞中的水和无机盐，不能为细胞的生存提供能量，A、C、D错误；
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，B正确。
B
2.(2021·浙江学考，改编)荧光素酶催化荧光素与氧发生反应形成氧化荧光素并发出荧光，该过程需ATP供能。基于上述原理发明的手持ATP测定仪，可用于测定食品表面的细菌数。测定时，细菌被裂解，ATP释放到胞外作用于测定仪中的“荧光素酶—荧光素体系”并发出荧光，依据荧光强度得出细菌数。下列叙述错误的是( )
A.荧光素与氧发生反应的过程，需要吸收ATP释放的能量
B.荧光强度与ATP消耗量呈正相关，与细菌数呈负相关
C.细菌体内的ATP含量基本恒定，是该测定方法的重要依据
D.ATP是细菌生命活动的直接能源物质，也可在体外水解放能
解析：荧光素与氧发生反应，消耗ATP水解释放的能量，发出荧光，A正确；
细菌数目越多，裂解释放的ATP就越多，荧光强度就越强，B错误；
细菌体内的ATP含量基本恒定，所以荧光强度能反应细菌的数目，C正确；
ATP是细菌生命活动的直接能源物质，在体外也可以水解放能，D正确。
D
3.(2019·浙江6月学考，14改编)如图是ATP－ADP循环图解，其中①和②表示过程。下列叙述正确的是( )
A.过程①是一个吸能的过程，形成两个高能磷酸
键储存能量
B.人体细胞中，过程①所需的能量来自淀粉的氧化分解
C.生物体内各种吸能反应所需的能量均来自过程②
D.在睡眠或运动状态下，人体细胞中的过程①和②均能达到平衡
A.过程①是一个吸能的过程，形成两个高能磷酸
键储存能量
B.人体细胞中，过程①所需的能量来自淀粉的氧化分解
C.生物体内各种吸能反应所需的能量均来自过程②
D.在睡眠或运动状态下，人体细胞中的过程①和②均能达到平衡
解析：过程①ADP和1个磷酸结合重新形成ATP，在这个过程中吸收能量，形成一个高能磷酸键将能量储存起来，A错误；
人体细胞中，过程①所需的能量主要来自葡萄糖的氧化分解，而不是淀粉的氧化分解，B错误；
②表示ATP的水解过程，该过程往往伴随着吸能反应的发生，但并不是所有的吸能反应所需的能量均来自ATP的水解，C错误。第三章 课时精练11 ATP是细胞内的“能量通货”
(时间：30分钟分值：50分)
选择题：第1～14题，每小题2.5分，共35分。答案P187
【对点强化】
概念1 ATP是细胞生命活动的直接能源
1.(2024·浙江杭州“六县九校”联盟期中联考)如图是ATP和ADP相互转化的示意图，①②表示相关反应。下列有关叙述正确的是( )
ATPADP＋Pi＋能量
ATP分子中的五碳糖是脱氧核糖
①和②需要的酶是同一种酶
①②过程在活细胞内时刻不停地发生
人体肌细胞中储存着大量的ATP
2.(2024·浙北G2联盟期中联考)如图为ATP分子的结构图，下列叙述正确的是( )
ATP分子中的单糖是脱氧核糖
ATP中的单糖和腺嘌呤结合成的基团称为腺苷酸
ATP中远离单糖的磷酸基团易脱落
“～”代表高能磷酸键，它的断裂会形成水
3.如图为ATP的结构示意图，有关叙述正确的是( )
③是高能磷酸键，稳定性较强，不易水解
物质①是腺苷
核糖体中含有②物质
ADP中含有两个结构③
4.(2024· 温州新力量联盟期中联考)如图是ATP的结构示意图，下列叙述错误的是( )
组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P
图中①②两处的磷酸键稳定性较差，水解时可以释放出大量的能量
图中虚线部分的名称是腺嘌呤
①②断裂后所形成的产物中有RNA的基本组成单位
5.若要探究ATP能否使离体的新鲜骨骼肌发生收缩，下列不符合实验要求的是( )
可滴加生理盐水作为对照
待肌肉本身的ATP消耗完后再进行实验
先滴加生理盐水观察，然后滴加ATP溶液
先滴加ATP溶液观察，然后滴加生理盐水
6.(2024·杭州地区重点中学联考)细胞内有多种高能磷酸化合物，如NTP和dNTP。ATP是NTP家族中的一员，dATP是dNTP家族中的一员。每个NTP分子失去两个磷酸基团后的产物是核糖核苷酸，而每个dNTP分子失去两个磷酸基团后的产物是脱氧核糖核苷酸。下列相关叙述错误的是( )
ATP和dATP的区别只在于五碳糖不同
dNTP彻底水解的产物中可能含尿嘧啶
ATP失去离腺苷最远的磷酸基团可得到ADP
NTP和dNTP都能作为直接能源物质
概念2 细胞内的ATP与ADP保持动态平衡
7.ATP是细胞中的能量通货，下列叙述正确的是( )
肌肉收缩时，肌肉中的ATP水解加快
氨基酸合成蛋白质的反应存在ATP－ADP循环
ATP中的腺苷由脱氧核糖与腺嘌呤结合而成
ATP分子中含有两个稳定性相同的高能磷酸键
8.在细胞培养液中加入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( )
此过程中既有ATP合成又有ATP水解
被32P标记的ATP是重新合成的
ATP是细胞内的直接能源物质
ATP中远离腺苷的磷酸基团易脱离
9.(2024·杭富丽金高一联考)图示为ATP－ADP的循环过程，A1、A2代表酶，B、C代表化合物，E1、E2代表能量，下列描述错误的是( )
A1、A2是不同的酶
C代表ADP，不能进一步水解
E2可以为细胞主动转运过程供能
图示过程在所有活细胞中普遍存在，体现了生物界的统一性
10.(2024·A9协作体高一期中)ATP是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源物质。下图1为ATP的结构，图2为ATP与ADP相互转化的关系式。下列叙述错误的是( )
图1中的a是组成DNA的基本单位之一
ATP中“A”代表的含义与图1中“A”的含义不同
图2中反应向左和向右进行时的能量来源和去路不同
图2中反应向左进行时，吸收的能量储存在图1的c中
11. (2024·嘉兴八校联盟期中联考)如图为植物细胞中ATP与ADP相互转化示意图，下列相关叙述正确的是( )
过程①不需要酶的催化
过程②发生末端磷酸基团离开ATP的反应
过程①所需能量只能来自化学能
过程②放出的能量可以用于过程①
(2024·9＋1联盟高一联考)阅读下面材料，回答12～13题。
某同学进行一项实验：对刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌先滴加葡萄糖溶液，观察是否发生肌肉收缩；再滴加ATP溶液，观察现象。ATP分子结构如图1，图2为ATP转化为ADP的示意图。
12.根据题述图示分析，下列叙述错误的是( )
ATP与ADP的相互转化是可逆的
图2中的X是Pi
图2中的能量可用于萤火虫的发光
图1水解掉两个高能磷酸键后剩下的部分是组成RNA的基本单位之一
13.根据题述实验分析，下列叙述错误的是( )
必须待离体肌肉自身的ATP耗尽之后才能进行实验
本实验采取自身对照的方法
如果将滴加溶液的顺序颠倒一下，实验结果依然可靠
本实验的结论是ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源
【综合提升】
14.如图是生物界中能量“通货”——ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是( )
图中的M指的是腺苷、N指的是核糖
食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解有机物
运动时肌肉细胞中ATP的“充电”速率远高于其“放能”速率
ATP的“充电”需要酶的催化，而“放能”不需要
15.(15分)(教材P67简答题改编)将数十只萤火虫的发光器干燥后研磨成粉末状，取两等份分别装入两支试管A、B中，各加入少量的水并混匀，可观察到试管中发出淡黄色荧光，15 min之后荧光消失，如图所示。这时，将ATP溶液加入其中一支试管中，将葡萄糖溶液加入另一支试管中，发现加ATP溶液的试管中发出荧光，而加葡萄糖溶液的试管中不发出荧光。请回答下列问题：
(1)(4分)自A、B两支试管中加入水后，两支试管均发出荧光，这能说明水对生物正常的生命活动有何重要意义？_______________________________________。
(2)(6分)上述实验说明：
①这一过程所需的能量是由________提供的。
②________不是细胞生命活动的直接能源物质。
(3)(5分)若向刚割下的萤火虫的发光器(不研磨为粉末状)上滴加葡萄糖溶液，你认为会发出荧光吗？为什么？__________________________________________
_________________________________________________________________。
课时精练11 ATP是细胞内的“能量通货”
1.C [ATP分子中的五碳糖是核糖，A错误；①需要的酶是ATP水解酶，②需要的酶是ATP合成酶，B错误；ATP和ADP在活细胞内时刻不停地发生相互转化，从而保证细胞对ATP的大量需求，C正确；人体肌细胞中储存着少量的ATP，D错误。]
2.C [ATP分子中的单糖为核糖，A错误；ATP中的单糖和腺嘌呤结合成的基团称为腺苷，B错误；“～”代表高能磷酸键，它的断裂需消耗水，D错误。]
3.C [③是高能磷酸键，易水解释放出能量，A错误；图中①是腺嘌呤，②是核糖，③是高能磷酸键，B错误；核糖体由RNA和蛋白质组成，RNA中含有核糖，C正确；ADP中含有一个高能磷酸键，D错误。]
4.C [图中虚线部分的名称是腺苷，C错误。]
5.D [生理盐水可维持骨骼肌细胞正常的形态，A符合实验要求；待肌肉本身的ATP消耗完后再进行实验，可排除原有ATP对实验的干扰，B符合实验要求；按照实验设计的对照原则，实验采用自身对照，即先滴加生理盐水发现骨骼肌不发生收缩，再滴加ATP溶液发现骨骼肌发生收缩，则可证明ATP能使离体的新鲜骨骼肌发生收缩，C符合实验要求，D不符合实验要求。]
6.B [NTP分子失去两个磷酸基团后的产物是核糖核苷酸，dNTP分子失去两个磷酸基团后的产物是脱氧核糖核苷酸，可知ATP和dATP的区别在于五碳糖不同，A正确；dNTP彻底水解的产物是脱氧核糖、磷酸和碱基，该碱基可能是腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶或胞嘧啶，但一定不是尿嘧啶，B错误；ATP失去离腺苷最远的磷酸基团可得到ADP和Pi，同时释放大量的能量，C正确；NTP和dNTP的结构中都含有高能磷酸键，二者均能作为直接能源物质，D正确。]
7.A [肌肉收缩时消耗能量，使ATP水解加快，A正确；氨基酸合成蛋白质的反应属于吸能反应，需要ATP水解供能，不存在ATP－ADP循环，B错误；ATP中的腺苷由核糖和腺嘌呤组成，C错误；ATP分子中两个高能磷酸键的稳定性不同，远离腺苷的高能磷酸键更容易水解，D错误。]
8.C [培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内可分离出带有32P的ATP，表明该细胞中已经利用32P标记的磷酸分子合成了新的ATP；ATP的含量变化不大，所以此过程应伴随ATP的水解；由部分ATP的末端P已带上放射性标记可知，ATP中远离腺苷的磷酸基团易脱离。]
9.B [酶具有专一性，A1催化B合成，A2催化B水解，故A1、A2是两种不同的酶，A正确；C代表ADP，可以进一步水解为AMP(腺苷一磷酸)，B错误；E2为ATP水解释放的能量，可以为细胞主动转运过程供能，C正确；细胞内ATP与ADP相互转化的供能机制在所有活细胞中普遍存在，体现了生物界的统一性，D正确。]
10.A [图1中的a为腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一，A错误。ATP中的“A”代表腺苷，图1中“A”代表腺嘌呤，二者含义不同，B正确。图2中反应向右进行时，能量来自ATP中的化学能，能量的去路是各种吸能反应；图2中反应向左进行时，能量来自光能(光合作用)或化学能(细胞呼吸)，能量的去路是储存于ATP中，因此二者的能量来源和去路不同，C正确。图2中反应向左进行时，吸收的能量储存在图1的c(高能磷酸键)中，D正确。]
11.B [过程①②均需要酶的催化，A错误；过程②是ATP水解，即末端磷酸基团离开ATP的反应，B正确；过程①所需能量来源可以是光能或化学能，C错误；过程②释放的能量可用于各项生命活动，但不能用于合成ATP，D错误。]
12.A [图1为ATP的结构，图2表示ATP的水解过程，题图没有体现ADP转化为ATP，且ATP与ADP的相互转化是不可逆的，A错误；ATP水解形成ADP和Pi，并释放能量，因此图2中的X是Pi，B正确；ATP水解释放的能量可直接用于各项消耗能量的生命活动，如萤火虫的发光，C正确；图1水解掉两个高能磷酸键后剩下的部分是腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一，D正确。]
13.C [必须待离体肌肉自身的ATP耗尽之后才能进行实验，以排除原有ATP对实验结果的影响，A正确；在本实验中，先滴加葡萄糖溶液，观察是否发生肌肉收缩，再滴加ATP溶液，观察现象，这是采取自身对照的方法，B正确；如果将上述顺序颠倒一下，实验结果不可靠，原因是如果滴加的外源ATP溶液尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，C错误；先滴加葡萄糖溶液，肌肉不收缩，再滴加ATP溶液，肌肉收缩，说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源，D正确。]
14.B [图中M指的是腺嘌呤，N指的是核糖，A错误；食物中稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能，需通过呼吸作用来完成，B正确；运动时肌肉细胞中ATP的“充电”和“放能”速率处于动态平衡之中，C错误；ATP的合成和分解均需要酶的催化，D错误。]
15.(1)生物体内许多生化反应要在水中才能进行 (2)①ATP ②葡萄糖 (3)会发出荧光。因为葡萄糖进入组成发光器的细胞中后可被氧化分解，使细胞中产生ATP，供发光器利用
解析 (1)向A、B两支试管加水后，两支试管均发出荧光，这说明生物体内许多生化反应要在水中才能进行。(2)题中实验说明：①这一过程所需的能量由ATP提供。②葡萄糖不是细胞生命活动的直接能源物质。(3)因为发光器中的细胞(此时细胞尚有活性)能利用葡萄糖产生ATP，所以若向刚割下的萤火虫的发光器上滴加葡萄糖溶液，葡萄糖会被氧化分解，使细胞中产生ATP，ATP提供能量，进而发出荧光。(共27张PPT)
课时精练11
ATP是细胞内的“能量通货”
(时间：30分钟 满分：50分)
C
概念1 ATP是细胞生命活动的直接能源
1.(2024·浙江杭州“六县九校”联盟期中联考)如图是ATP和ADP相互转化的示意图，①②表示相关反应。下列有关叙述正确的是( )
A.ATP分子中的五碳糖是脱氧核糖 B.①和②需要的酶是同一种酶
C.①②过程在活细胞内时刻不停地发生 D.人体肌细胞中储存着大量的ATP
解析：ATP分子中的五碳糖是核糖，A错误；
①需要的酶是ATP水解酶，②需要的酶是ATP合成酶，B错误；
ATP和ADP在活细胞内时刻不停地发生相互转化，从而保证细胞对ATP的大量需求，C正确；
人体肌细胞中储存着少量的ATP，D错误。
A.ATP分子中的五碳糖是脱氧核糖
B.①和②需要的酶是同一种酶
C.①②过程在活细胞内时刻不停地发生
D.人体肌细胞中储存着大量的ATP
2.(2024·浙北G2联盟期中联考)如图为ATP分子的结构图，下列叙述正确的是( )
C
A.ATP分子中的单糖是脱氧核糖
B.ATP中的单糖和腺嘌呤结合成的基团称为腺苷酸
C.ATP中远离单糖的磷酸基团易脱落
D.“～”代表高能磷酸键，它的断裂会形成水
解析：ATP分子中的单糖为核糖，A错误；
ATP中的单糖和腺嘌呤结合成的基团称为腺苷，B错误；
“～”代表高能磷酸键，它的断裂需消耗水，D错误。
3.如图为ATP的结构示意图，有关叙述正确的是( )
C
A.③是高能磷酸键，稳定性较强，不易水解
B.物质①是腺苷
C.核糖体中含有②物质
D.ADP中含有两个结构③
解析：③是高能磷酸键，易水解释放出能量，A错误；
图中①是腺嘌呤，②是核糖，③是高能磷酸键，B错误；
核糖体由RNA和蛋白质组成，RNA中含有核糖，C正确；
ADP中含有一个高能磷酸键，D错误。
4.(2024· 温州新力量联盟期中联考)如图是ATP的结构示意图，下列叙述错误的是( )
C
A.组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P
B.图中①②两处的磷酸键稳定性较差，水解时可以释放出大量的能量
C.图中虚线部分的名称是腺嘌呤
D.①②断裂后所形成的产物中有RNA的基本组成单位
解析：图中虚线部分的名称是腺苷，C错误。
5.若要探究ATP能否使离体的新鲜骨骼肌发生收缩，下列不符合实验要求的是( )
A.可滴加生理盐水作为对照
B.待肌肉本身的ATP消耗完后再进行实验
C.先滴加生理盐水观察，然后滴加ATP溶液
D.先滴加ATP溶液观察，然后滴加生理盐水
D
解析：生理盐水可维持骨骼肌细胞正常的形态，A符合实验要求；
待肌肉本身的ATP消耗完后再进行实验，可排除原有ATP对实验的干扰，B符合实验要求；
按照实验设计的对照原则，实验采用自身对照，即先滴加生理盐水发现骨骼肌不发生收缩，再滴加ATP溶液发现骨骼肌发生收缩，则可证明ATP能使离体的新鲜骨骼肌发生收缩，C符合实验要求，D不符合实验要求。
6.(2024·杭州地区重点中学联考)细胞内有多种高能磷酸化合物，如NTP和dNTP。ATP是NTP家族中的一员，dATP是dNTP家族中的一员。每个NTP分子失去两个磷酸基团后的产物是核糖核苷酸，而每个dNTP分子失去两个磷酸基团后的产物是脱氧核糖核苷酸。下列相关叙述错误的是( )
A.ATP和dATP的区别只在于五碳糖不同
B.dNTP彻底水解的产物中可能含尿嘧啶
C.ATP失去离腺苷最远的磷酸基团可得到ADP
D.NTP和dNTP都能作为直接能源物质
B
解析：NTP分子失去两个磷酸基团后的产物是核糖核苷酸，dNTP分子失去两个磷酸基团后的产物是脱氧核糖核苷酸，可知ATP和dATP的区别在于五碳糖不同，A正确；
dNTP彻底水解的产物是脱氧核糖、磷酸和碱基，该碱基可能是腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶或胞嘧啶，但一定不是尿嘧啶，B错误；
ATP失去离腺苷最远的磷酸基团可得到ADP和Pi，同时释放大量的能量，C正确；
NTP和dNTP的结构中都含有高能磷酸键，二者均能作为直接能源物质，D正确。
概念2 细胞内的ATP与ADP保持动态平衡
7.ATP是细胞中的能量通货，下列叙述正确的是( )
A.肌肉收缩时，肌肉中的ATP水解加快
B.氨基酸合成蛋白质的反应存在ATP－ADP循环
C.ATP中的腺苷由脱氧核糖与腺嘌呤结合而成
D.ATP分子中含有两个稳定性相同的高能磷酸键
解析：肌肉收缩时消耗能量，使ATP水解加快，A正确；
氨基酸合成蛋白质的反应属于吸能反应，需要ATP水解供能，不存在ATP－ADP循环，B错误；
ATP中的腺苷由核糖和腺嘌呤组成，C错误；
ATP分子中两个高能磷酸键的稳定性不同，远离腺苷的高能磷酸键更容易水解，D错误。
A
8.在细胞培养液中加入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( )
A.此过程中既有ATP合成又有ATP水解
B.被32P标记的ATP是重新合成的
C.ATP是细胞内的直接能源物质
D.ATP中远离腺苷的磷酸基团易脱离
解析：培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内可分离出带有32P的ATP，表明该细胞中已经利用32P标记的磷酸分子合成了新的ATP；ATP的含量变化不大，所以此过程应伴随ATP的水解；由部分ATP的末端P已带上放射性标记可知，ATP中远离腺苷的磷酸基团易脱离。
C
9.(2024·杭富丽金高一联考)图示为ATP－ADP的循环过程，A1、A2代表酶，B、C代表化合物，E1、E2代表能量，下列描述错误的是( )
B
A.A1、A2是不同的酶
B.C代表ADP，不能进一步水解
C.E2可以为细胞主动转运过程供能
D.图示过程在所有活细胞中普遍存在，体现了生物界的统一性
解析：酶具有专一性，A1催化B合成，A2催化B水解，故A1、A2是两种不同的酶，A正确；
C代表ADP，可以进一步水解为AMP(腺苷一磷酸)，B错误；
E2为ATP水解释放的能量，可以为细胞主动转运过程供能，C正确；
细胞内ATP与ADP相互转化的供能机制在所有活细胞中普遍存在，体现了生物界的统一性，D正确。
A.A1、A2是不同的酶
B.C代表ADP，不能进一步水解
C.E2可以为细胞主动转运过程供能
D.图示过程在所有活细胞中普遍存在，体现了生物界的统一性
10.(2024·A9协作体高一期中)ATP是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源物质。下图1为ATP的结构，图2为ATP与ADP相互转化的关系式。下列叙述错误的是( )
A
A.图1中的a是组成DNA的基本单位之一
B.ATP中“A”代表的含义与图1中“A”的含义不同
C.图2中反应向左和向右进行时的能量来源和去路不同
D.图2中反应向左进行时，吸收的能量储存在图1的c中
解析：图1中的a为腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一，A错误。
ATP中的“A”代表腺苷，图1中“A”代表腺嘌呤，二者含义不同，B正确。
图2中反应向右进行时，能量来自ATP中的化学能，能量的去路是各种吸能反应；图2中反应向左进行时，能量来自光能(光合作用)或化学能(细胞呼吸)，能量的去路是储存于ATP中，因此二者的能量来源和去路不同，C正确。
图2中反应向左进行时，吸收的能量储存在图1的c(高能磷酸键)中，D正确。
A.图1中的a是组成DNA的基本单位之一
B.ATP中“A”代表的含义与图1中“A”的含义不同
C.图2中反应向左和向右进行时的能量来源和去路不同
D.图2中反应向左进行时，吸收的能量储存在图1的c中
11.(2024·嘉兴八校联盟期中联考)如图为植物细胞中ATP与ADP相互转化示意图，下列相关叙述正确的是( )
B
A.过程①不需要酶的催化
B.过程②发生末端磷酸基团离开ATP的反应
C.过程①所需能量只能来自化学能
D.过程②放出的能量可以用于过程①
解析：过程①②均需要酶的催化，A错误；
过程②是ATP水解，即末端磷酸基团离开ATP的反应，B正确；
过程①所需能量来源可以是光能或化学能，C错误；
过程②释放的能量可用于各项生命活动，但不能用于合成ATP，D错误。
(2024·9＋1联盟高一联考)阅读下面材料，回答12～13题。
某同学进行一项实验：对刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌先滴加葡萄糖溶液，观察是否发生肌肉收缩；再滴加ATP溶液，观察现象。ATP分子结构如图1，图2为ATP转化为ADP的示意图。
A
12.根据题述图示分析，下列叙述错误的是( )
A.ATP与ADP的相互转化是可逆的
B.图2中的X是Pi
C.图2中的能量可用于萤火虫的发光
D.图1水解掉两个高能磷酸键后剩下的部分是组成RNA的基本单位之一
解析：图1为ATP的结构，图2表示ATP的水解过程，题图没有体现ADP转化为ATP，且ATP与ADP的相互转化是不可逆的，A错误；
ATP水解形成ADP和Pi，并释放能量，因此图2中的X是Pi，B正确；
ATP水解释放的能量可直接用于各项消耗能量的生命活动，如萤火虫的发光，C正确；
图1水解掉两个高能磷酸键后剩下的部分是腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一，D正确。
A.ATP与ADP的相互转化是可逆的
B.图2中的X是Pi
C.图2中的能量可用于萤火虫的发光
D.图1水解掉两个高能磷酸键后剩下的部分是组成RNA的基本单位之一
13.根据题述实验分析，下列叙述错误的是( )
A.必须待离体肌肉自身的ATP耗尽之后才能进行实验
B.本实验采取自身对照的方法
C.如果将滴加溶液的顺序颠倒一下，实验结果依然可靠
D.本实验的结论是ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源
C
解析：必须待离体肌肉自身的ATP耗尽之后才能进行实验，以排除原有ATP对实验结果的影响，A正确；
在本实验中，先滴加葡萄糖溶液，观察是否发生肌肉收缩，再滴加ATP溶液，观察现象，这是采取自身对照的方法，B正确；
如果将上述顺序颠倒一下，实验结果不可靠，原因是如果滴加的外源ATP溶液尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，C错误；
先滴加葡萄糖溶液，肌肉不收缩，再滴加ATP溶液，肌肉收缩，说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源，D正确。
14.如图是生物界中能量“通货”——ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是( )
B
A.图中的M指的是腺苷、N指的是核糖
B.食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解有机物
C.运动时肌肉细胞中ATP的“充电”速率远高于其“放能”速率
D.ATP的“充电”需要酶的催化，而“放能”不需要
A.图中的M指的是腺苷、N指的是核糖
B.食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解有机物
C.运动时肌肉细胞中ATP的“充电”速率远高于其“放能”速率
D.ATP的“充电”需要酶的催化，而“放能”不需要
解析：图中M指的是腺嘌呤，N指的是核糖，A错误；
食物中稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能，需通过呼吸作用来完成，B正确；
运动时肌肉细胞中ATP的“充电”和“放能”速率处于动态平衡之中，C错误；
ATP的合成和分解均需要酶的催化，D错误。
15.(教材P67简答题改编)将数十只萤火虫的发光器干燥后研磨成粉末状，取两等份分别装入两支试管A、B中，各加入少量的水并混匀，可观察到试管中发出淡黄色荧光，15 min之后荧光消失，如图所示。这时，将ATP溶液加入其中一支试管中，将葡萄糖溶液加入另一支试管中，发现加ATP溶液的试管中发出荧光，而加葡萄糖溶液的试管中不发出荧光。请回答下列问题：
(1)自A、B两支试管中加入水后，两支试管均发出荧光，这能说明水对生物正常的生命活动有何重要意义？__________________________________________。
(2)上述实验说明：
①这一过程所需的能量是由______________提供的。
②________不是细胞生命活动的直接能源物质。
(3)若向刚割下的萤火虫的发光器(不研磨为粉末状)上滴加葡萄糖溶液，你认为会发出荧光吗？为什么？____________________________________________
_____________________________________________________。
生物体内许多生化反应要在水中才能进行
ATP
葡萄糖
会发出荧光。因为葡萄糖进入组成发光器的细胞中后可被氧化分解，使细胞中产生ATP，供发光器利用
解析：(1)向A、B两支试管加水后，两支试管均发出荧光，这说明生物体内许多生化反应要在水中才能进行。(2)题中实验说明：①这一过程所需的能量由ATP提供。②葡萄糖不是细胞生命活动的直接能源物质。(3)因为发光器中的细胞(此时细胞尚有活性)能利用葡萄糖产生ATP，所以若向刚割下的萤火虫的发光器上滴加葡萄糖溶液，葡萄糖会被氧化分解，使细胞中产生ATP，ATP提供能量，进而发出荧光。
