第一节 ATP是细胞内的“能量通货”
知识点一 ATP是细胞生命活动的直接能源
1.如图为ATP的结构示意图，其中甲、乙和丙表示构成ATP的小分子物质，a、b表示某种化学键。下列叙述错误的是（ ）
A.甲表示磷酸基团 B.乙表示脱氧核糖
C.丙表示腺嘌呤 D.a、b表示高能磷酸键
2.海萤是一种浮游生物，其在发光过程中的直接能源物质是（ ）
A.葡萄糖 B.油脂
C.ATP D.萤光酶
3.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
4.ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，如图是ATP的分子结构图，下列有关叙述错误的是（ ）
A.只有ATP不断生成，生命活动才能发生
B.图中虚线部分的名称是腺苷
C.一个ATP中含有两个高能磷酸键
D.图中①处的化学键易断裂，ATP转化为ADP
知识点二 细胞内ATP与ADP保持动态平衡
5.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
（2024·浙江杭州永嘉中学高一期中）根据材料，完成下面6～7小题。
资料1：萤火虫发光的原理是活化的荧光素分子接受ATP水解为AMP和PPi（焦磷酸，由2分子磷酸构成）释放的能量后，再经过一系列的酶促反应发出荧光。
资料2：氨基酸在合成蛋白质前需要活化，即氨基酸与ATP水解产生的AMP结合，形成氨酰—AMP。活化的具体过程如图所示。
6.下列有关AMP的叙述错误的是（ ）
A.AMP是DNA的基本单位之一
B.AMP不含高能磷酸键
C.AMP比ADP少一个磷酸基团
D.AMP水解可产生1分子腺苷和1分子磷酸
7.依据上述材料，下列叙述正确的是（ ）
A.图示的反应为可逆反应
B.氨基酸活化过程中有肽键的形成
C.增加AMP的含量，萤火虫发光强度会变强
D.形成一分子二肽至少要消耗2分子ATP
8.下图是细胞中ATP-ADP循环示意图。下列叙述错误的是（ ）
A.ATP和ADP分子中都含有腺嘌呤和核糖
B.原核细胞和真核细胞内都可以发生甲、乙过程
C.能量①可来自放能反应，能量②可用于吸能反应
D.肌肉收缩过程中发生过程甲，不发生过程乙
9.（2024·浙江温岭中学高一月考）下图1是ATP的结构示意图，其中a、b、c表示磷酸键，①～⑥表示基团或方框所包括的多个基团部分，图2为ADP与ATP相互转化的过程示意图。请据图回答下列问题：
（1）ATP中的A是图1中的[ ]（[ ]中写数字），其中含有的单糖是[ ] （同上）。
（2）图2 ATP水解成ADP释放出大量能量，断裂的是图1中的 键（填字母）。ATP的合成一般与 （填“吸能”或“放能”）反应相关联。
（3）某兴趣小组利用一个离体的新鲜骨骼肌标本、ATP溶液、葡萄糖溶液等材料来验证肌肉收缩的直接能源是ATP而不是葡萄糖。完善下列实验思路并分析。
①实验前需多次电刺激该骨骼肌标本，直到骨骼肌不再收缩。这样操作的目的是 。
②向不再收缩的该骨骼肌标本上滴加适量的 溶液，施加相同强度的电刺激，观察骨骼肌的收缩情况。
③再向该骨骼肌标本上滴加等量的 溶液，施加相同强度的电刺激，观察骨骼肌的收缩情况。
10.（2024·浙江学军中学高一期中）dATP是脱氧腺苷三磷酸的英文名称缩写，其结构式可简写成dA—P～P～P（该结构式中的 dA 表示脱氧腺苷）。下列关于 dATP和ATP的叙述正确的是（ ）
A.dATP与ATP分子结构的主要区别是五碳糖不同
B.ATP中的高能磷酸键水解可为某些放能反应提供能量
C.dATP经过水解之后可以得到 RNA的基本单位之一
D.一般来说动物肌肉细胞内储存有大量 ATP，为运动供能
11.（2024·浙江A9协作体高一月考）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
12.（2024·浙江浙南名校联盟高一联考）下图中甲为ATP，是生命活动的直接能源物质，下列叙述正确的是（ ）
A.图中酶1、酶2和酶3催化水解的化学键相同
B.ATP彻底水解的产物为三个磷酸和腺苷
C.丙是核酶的基本组成单位之一
D.丙到丁释放的能量可用于细胞中许多的吸能反应
13.ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行（机理如图所示）。下列说法错误的是（ ）
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
14.（2024·浙江绍兴高一期中）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制成的粉末、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
①配制不同浓度的ATP溶液，置于小烧杯中，贴上标签。
②将 分成若干等份，分别放入试管中，贴上标签。
③在每支试管中加入 。
④观察发光现象并记录。
（2）实验现象预测及结论
现象预测 结论
a.随ATP浓度升高，发光现象渐强 荧光强度与ATP浓度
b.随ATP浓度升高，发光现象 荧光强度与ATP浓度
c. 荧光强度与ATP浓度无关
第一节 ATP是细胞内的“能量通货”
1.B
2.C 海萤发光过程中的直接能源物质是ATP。
3.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。
4.D ATP中远离腺苷的高能磷酸键②易断裂，可转化为ADP和Pi，D错误。
5.C 培养液中加入32P标记的磷酸，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。
6.A AMP含有一分子腺嘌呤、一分子核糖、一分子磷酸，它是RNA的基本单位之一，A错误；AMP是ATP断裂2个高能磷酸键形成的，因此不含高能磷酸键，B正确；ADP是ATP丢失一个磷酸基团形成的，AMP是ATP丢失两个磷酸基团形成的，因此AMP比ADP少一个磷酸基团，C正确；AMP含有一分子腺苷（一分子腺嘌呤、一分子核糖）、一分子磷酸，D正确。
7.D 图示过程的2个反应所需的酶不相同，不是可逆反应，A错误；肽键是氨基酸之间脱水缩合形成的，B错误；萤火虫发光的原理是活化的荧光素分子接受ATP水解为AMP和PPi（焦磷酸，由2分子磷酸构成）释放的能量后，再经过一系列的酶促反应发出荧光，增加AMP的含量不会使萤火虫发光强度变强，C错误；形成一分子二肽需要2个氨基酸脱水缩合，在脱水缩合之前氨基酸要活化，因此至少要消耗2分子ATP，D正确。
8.D ATP是由1分子核糖、1分子腺嘌呤和3分子磷酸基团组成的，ADP是由1分子核糖、1分子腺嘌呤和2分子磷酸基团组成的，两者都含有腺嘌呤和核糖，A正确；甲是ATP的合成，乙是ATP的水解，原核细胞和真核细胞内都可以发生这两个过程，B正确；ATP的合成过程，需要吸收能量，能量①可来自放能反应，能量②是ATP水解释放的能量，可用于吸能反应，C正确；肌肉收缩是吸能反应，需要ATP供能，与ATP的水解有关，D错误。
9.（1）③ ② 核糖 （2）c 放能 （3）①将原有ATP耗尽 ②葡萄糖 ③ATP
解析：（1）ATP中的A是图1中的③腺苷，其中含有的单糖是②核糖。（2）断裂的是图1中的c，远离腺苷的高能磷酸键，ATP的合成需要能量，一般与细胞中的放能反应相联系。（3）多次电刺激该骨骼肌标本，直到骨骼肌不再收缩，目的是消耗肌肉细胞中的ATP，以免干扰实验。先滴加葡萄糖，再滴加ATP溶液，形成前后对照，证明直接能源物质是ATP。
10.A ATP与dATP分子结构的主要区别是五碳糖不同，前者含有的是核糖，后者含有的是脱氧核糖，A正确；ATP中的高能磷酸键水解可为某些吸能反应提供能量，B错误；dATP经过水解之后可以得到腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，是构成DNA的基本单位之一，C错误；细胞内一般不会储存大量的ATP，当运动需要大量的ATP时，通过ATP-ADP循环产生，D错误。
11.D ATP的结构不稳定，因此在细胞中的含量很低，每个ATP所含能量不多，但细胞中ATP-ADP循环速度很快，D错误。
12.C 酶1和酶2水解的均是高能磷酸键，酶3水解的是普通的磷酸键，A错误；ATP彻底水解的产物为三个磷酸、腺嘌呤和核糖，B错误；核酶是指具有催化作用的RNA，ATP去掉两个磷酸基团是RNA的基本组成单位之一，故丙是核酶的基本组成单位之一，C正确；甲到乙释放的能量可用于细胞中许多的吸能反应，D错误。
13.B 分析图示，ATP推动细胞做功，首先需ATP水解释放能量，这是一种放能反应，能量用于蛋白质的磷酸化（吸能反应），磷酸化的蛋白质通过做功释放能量，这是一种放能反应，通过两者的结合推动细胞做功，A、C正确；磷酸化的蛋白质做功是一种放能反应，所释放的能量基本上以热能的形式散失，合成ATP所需的能量主要来自细胞呼吸和光合作用，B错误；肌肉在收缩过程中，ATP先使肌肉中的能量增加，改变形状，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，D正确。
14.（1）②萤火虫的荧光器粉末 ③等量不同浓度的ATP溶液 （2）a.呈正相关 b.渐弱 呈负相关 c.随ATP浓度升高，发光现象无变化
解析：（1）本实验要探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系，故试管中应放入等量的荧光器粉末，自变量为不同浓度的ATP溶液，故在每支试管中加入等量不同浓度的ATP溶液，因变量为萤火虫的发光强度，其他无关变量应相同且适宜，并观察发光现象记录实验结果。（2）预测实验现象时要全面，要预测出可能出现的几种情况，可根据实验结论预测相应的现象，如果荧光强度与ATP浓度呈正相关，说明ATP溶液浓度与发光强度呈正相关，故随ATP溶液浓度升高，发光现象逐渐增强；如果荧光强度与ATP浓度呈负相关，随ATP溶液浓度升高，发光现象逐渐减弱；如果随ATP浓度升高发光现象没有变化，则说明荧光强度与ATP浓度无关。
4 / 4第一节 ATP是细胞内的“能量通货”
导学 聚焦 1.简述ATP的化学组成和特点。 2.阐述ATP与ADP之间的相互转化。 3.解释ATP在能量代谢中的作用，明确ATP在细胞中作为“能量通货”的原因
知识点（一） ATP是细胞生命活动的直接能源
1.ATP是细胞生命活动的直接能源的证据
实验材料 刚刚失去收缩功能的离体肌肉
对照处理 在肌肉上滴加葡萄糖溶液 在同一块肌肉上滴加 溶液
实验现象 肌肉 肌肉很快就发生明显的收缩
实验结论 不能直接被肌肉利用，而 可以直接被肌肉利用
2.ATP作为细胞生命活动的直接能源与其分子结构特点有关
小提醒：ATP分子中有两个高能磷酸键，高能磷酸键稳定性较差，水解时可以释放出大量的能量。
3.判断下列相关表述的正误
（1）肌细胞不能利用葡萄糖中的能量。 （ ）
（2）ATP的组成元素为C、H、O和P。（ ）
（3）ATP中的“A”由腺嘌呤、核糖和磷酸组成。（ ）
（4）ATP只含有2个磷酸键。 （ ）
（5）ATP中含有的2个高能磷酸键均可水解供能。 （ ）
探讨 分析ATP的功能和结构，提高理解能力
1.分析ATP的功能
用小刀将数十只萤火虫的发光器割下，干燥后研磨成粉末，取四等份分别装入四支试管中，各加入少量水使之混合，置于暗处，可见试管内有淡黄色荧光出现，约过15分钟后荧光消失。
分别向四支试管中加入蒸馏水、油脂、葡萄糖和ATP溶液，置于暗处观察试管发光情况。
（1）实验结果： 。
（2）实验结论： 。
2.1929年，费斯克和洛曼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，洛曼又发现，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，洛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，托德首次用化学方法人工合成了ATP。下图是ATP的结构式，图中α、β、γ分别表示ATP中的三个磷酸基团。
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？
1.ATP与核苷酸的关系
2.ATP结构中的数量关系
（1）ATP分子中有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的那个高能磷酸键容易断裂，释放能量。
（2）1个ATP＝1个核糖＋1个腺嘌呤＋3个磷酸基团。
1.（2024·浙江宁波余姚中学高一期中）腺苷三磷酸（ATP）是生命中的重要物质。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A—T～P
B.ATP分子中的3个高能磷酸键易断裂水解，称为高能磷酸键
C.ATP中的腺苷，由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成
D.ATP脱去2个磷酸基团后，剩余部分可以作为RNA的组成单位之一
2.（2024·浙江兰溪一中高一月考）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
知识点（二） 细胞内ATP与ADP保持动态平衡
1.ATP的含量及分布
2.ATP的合成与水解
3.ATP-ADP循环
4.判断下列相关表述的正误
（1）细胞内储存有大量ATP，为生命活动提供能量。（ ）
（2）ATP水解吸收能量。 （ ）
（3）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。（ ）
（4）ATP的水解与合成是可逆反应。 （ ）
（5）ATP的合成总是伴随着吸能反应的发生。（ ）
（6）ATP-ADP循环转化迅速。（ ）
探讨 分析ATP和ADP的相互转化，提高理解能力
1.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？
2.磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物。它能在肌酸激酶的催化下，将自身的磷酸基团转移到ADP分子中，合成ATP，从而在一段时间内将细胞中的ATP量维持在正常水平。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激，检测对照组和实验组（肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理）肌肉收缩前后ATP和ADP的量，结果如下表所示。
磷酸腺苷 对照组/ （10－6mol·g－1） 实验组/（10－6mol·g－1）
收缩前 收缩后 收缩前 收缩后
ATP 1.30 1.30 1.30 0.75
ADP 0.60 0.60 0.60 0.95
请回答下列问题：
（1）请根据题中信息写出合成ATP的反应式。
（2）对照组数据表明肌肉组织中的ATP有什么特点？
（3）实验组中消耗的ATP量与产生的ADP量相等吗？请根据ATP的结构特点推测其可能的原因。
（4）为什么在长期进化过程中，各种生物最终都选择了ATP作为直接能源物质？
1.ATP的水解与ATP的合成的比较
2.生物体内的能源物质总结
1.（2024·浙江“七彩阳光”高一联考）如图所示为ATP和ADP之间的转化，下列说法中正确的是（ ）
A.M为ADP，N为ATP
B.X1和X2是同一种物质
C.能量1和能量2来源相同
D.酶1和酶2是同一种酶
2.（2024·浙江富阳中学高一月考）如图是酵母菌细胞中ATP-ADP循环图。下列叙述正确的是（ ）
A.②过程中有两个高能磷酸键断裂
B.①过程发生会生成一个高能磷酸键
C.②过程释放的能量以高能磷酸键的形式储存起来
D.ATP-ADP循环使细胞储存了大量的ATP
（1）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。
（2）人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因。
（3）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。
1.（2024·浙江“9＋1”高一期中）下列关于腺苷三磷酸分子的叙述，正确的是（ ）
A.由1个腺嘌呤、1个脱氧核糖和3个磷酸基团组成
B.合成 ATP 所需的能量只能来自细胞内的放能反应
C.在水解酶的作用下不断地合成和水解
D.是细胞中放能反应和吸能反应的纽带
2.（2024·浙江缙云中学高一月考）萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。在荧光素酶的作用下，荧光素接受ATP提供的能量后被激活，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素，并且发出荧光。下列叙述正确的是（ ）
A.ATP的元素组成是C、H、O
B.荧光素释放的光能用于合成ATP
C.吸能反应一般与ATP的合成相联系
D.荧光素激活的过程发生了ATP的水解
3.（2024·浙江绍兴高一月考）ATP的结构如图所示，①②③表示组成ATP的物质或基团，④⑤表示化学键。下列叙述正确的是（ ）
A.①为磷酸基团 B.②为脱氧核糖
C.③为腺苷 D.④比⑤更不稳定
4.（2024·浙江东阳中学高一月考）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（ ）
A.A1、A2是不同的酶
B.C代表ADP，不能进一步水解
C.E2可以为细胞生命活动供能
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
5.如图表示ATP水解产生ADP的过程。请据图回答下列问题：
（1）图中P表示 ，ATP脱去两个磷酸基团后可作为 （物质）的基本组成单位之一。
（2）图中①表示 ，其性质不稳定。
（3）图中②表示 的过程，其作用是 。
（4）催化该过程的酶与催化ATP生成的酶 （填“是”或“不是”）同一种酶。
第一节 ATP是细胞内的“能量通货”
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.ATP 没有收缩 葡萄糖 ATP
2. C、H、O、N、P 腺嘌呤 腺苷三磷酸 腺嘌呤 核糖 直接能源
3.（1）× 提示：肌细胞不能直接利用葡萄糖中的能量，但可以通过细胞呼吸利用其中的能量。
（2）× 提示：ATP的元素组成为C、H、O、N、P。
（3）× 提示：ATP中的“A”由腺嘌呤和核糖组成。
（4）× 提示：ATP中含有3个磷酸键，包括2个高能磷酸键和1个普通磷酸键。
（5）√
互动探究
1.（1）A、B、C不发荧光，D发荧光
（2）葡萄糖、油脂不能直接被生命活动利用，而ATP是生命活动的直接能源
2.（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
1.D 腺苷三磷酸是生命活动的直接能源物质，其结构简式为A—P～P～P ，ATP 是腺苷三磷酸的英文名称缩写，A错误；ATP分子的结构简式为A—P～P～P ，其中2个高能磷酸键易断裂水解，释放能量，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脱去2个磷酸基团后，剩余部分为腺苷和一个磷酸基团，腺苷由腺嘌呤和核糖结合而成，故剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的组成单位之一，D正确。
2.D ①中“○”中所对应物质为腺嘌呤，②和③中“○”中所对应物质均为腺苷，④中“○”中所对应物质为腺嘌呤核糖核苷酸，D符合题意。
知识点（二）
自主学习
1. 细胞核 线粒体 叶绿体 细胞溶胶 很低
3.放能反应 吸能反应 很快
4.（1）× 提示：ATP结构不稳定，不能大量储存。
（2）× 提示：ATP水解释放能量。
（3）× 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基本相等，只是转化速率更快。
（4）× 提示：ATP水解与合成所需酶、能量来源、场所均不相同，所以不是可逆反应。
（5）× 提示：ATP的合成总是伴随着放能反应的发生。
（6）√
互动探究
1.（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。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。
2.（1）提示：磷酸肌酸＋ADPATP＋肌酸。
（2）提示：含量少、转化快。
（3）提示：不相等。可能有部分ATP转化为了AMP，所以ATP的消耗量多于ADP的生成量。
（4）提示：ATP既能够暂时储存能量（具有高能磷酸键），又能够快速释放能量（ATP与ADP能够快速相互转化），且在生物体中普遍存在，因此有利于为生物的各种生命活动直接供能，从而适应多变的环境。
学以致用
1.B 如图所示为ATP和ADP之间的转化，ATP水解释放能量，而ATP合成消耗能量，因此M为ATP，N为ADP，A错误；ATP水解形成ADP和Pi，并释放能量，ADP＋Pi＋能量→ATP，因此X1和X2是同一种物质，都是Pi，B正确；能量1来源于ATP中远离腺苷的高能磷酸键储存的能量，而能量2来自光能或细胞呼吸释放的化学能，因此能量1和能量2来源不相同，C错误；酶1是ATP水解酶，酶2是ATP合成酶，二者不是同一种酶，D错误。
2.B ②过程有一个高能磷酸键断裂，①过程会生成一个高能磷酸键，A错误，B正确；①过程吸收的能量以高能磷酸键的形式储存起来，②过程释放的能量可被细胞利用，如肌肉收缩、神经细胞活动等，C错误；ATP结构不稳定，在细胞内含量很少，D错误。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）提示：在储存能量方面，ATP同葡萄糖相比具有以下两个特点：一是ATP分子中含有的化学能比较少，一分子ATP转化为ADP时释放的化学能约是一分子葡萄糖所含能量的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。
（2）提示：ATP—ADP循环速度很快，细胞内ATP的含量能够维持在相对稳定的水平。
（3）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，将能量储存在ATP中。
课堂演练
1.D 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；合成 ATP 所需的能量可以来自细胞呼吸，也可来自光合作用，所以不一定只来自细胞内的放能反应，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。
2.D ATP由C、H、O、N、P五种元素组成，A错误；荧光素接受ATP提供的能量后会被激活，B错误；吸能反应一般与ATP的水解相联系，C错误。
3.A ATP中含有的五碳糖为核糖，②为核糖，B错误；腺苷是由腺嘌呤和核糖组成的，③为腺嘌呤，C错误；ATP分子中远离腺苷的那个高能磷酸键最不稳定，即⑤比④更不稳定，D错误。
4.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，可以为细胞生命活动供能，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。
5.（1）磷酸基团 RNA （2）高能磷酸键 （3）ATP水解释放能量 为生命活动提供能量 （4）不是
解析：（1）由ATP的结构简式可知，P表示磷酸基团、①代表高能磷酸键，ATP水解掉两个磷酸基团后形成的腺嘌呤核糖核苷酸可作为RNA的基本组成单位之一。（3）ATP水解时，可释放大量能量，供生命活动所需。（4）催化ATP水解与生成的酶不是同一种酶。
6 / 6(共85张PPT)
第一节 ATP是细胞内的“能量通货”
导
学 聚
焦 1.简述ATP的化学组成和特点。
2.阐述ATP与ADP之间的相互转化。
3.解释ATP在能量代谢中的作用，明确ATP在细胞中作为“能量
通货”的原因
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
目录
CONTENTS
课时训练·提素能
03
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一） ATP是细胞生命活动的直接能源
1. ATP是细胞生命活动的直接能源的证据
实验材料 刚刚失去收缩功能的离体肌肉
对照处理 在肌肉上滴加葡萄糖
溶液 在同一块肌肉上滴加 溶液
实验现象 肌肉 肌肉很快就发生明显的收缩
实验结论 不能直接被肌肉利用，而 可以直接被
肌肉利用
ATP
没有收缩
葡萄糖
ATP
2. ATP作为细胞生命活动的直接能源与其分子结构特点有关
小提醒：ATP分子中有两个高能磷酸键，高能磷酸键稳定性较差，
水解时可以释放出大量的能量。
3. 判断下列相关表述的正误
（1）肌细胞不能利用葡萄糖中的能量。 （ × ）
提示：肌细胞不能直接利用葡萄糖中的能量，但可以通过细
胞呼吸利用其中的能量。
（2）ATP的组成元素为C、H、O和P。 （ × ）
提示：ATP的元素组成为C、H、O、N、P。
（3）ATP中的“A”由腺嘌呤、核糖和磷酸组成。 （ × ）
提示：ATP中的“A”由腺嘌呤和核糖组成。
×
×
×
（4）ATP只含有2个磷酸键。 （ × ）
提示：ATP中含有3个磷酸键，包括2个高能磷酸键和1个普通
磷酸键。
（5）ATP中含有的2个高能磷酸键均可水解供能。 （ √ ）
×
√
探讨 分析ATP的功能和结构，提高理解能力
1. 分析ATP的功能
用小刀将数十只萤火虫的发光器割下，干燥后研磨成粉末，取四等
份分别装入四支试管中，各加入少量水使之混合，置于暗处，可见
试管内有淡黄色荧光出现，约过15分钟后荧光消失。
分别向四支试管中加入蒸馏水、油脂、葡萄糖和ATP溶液，置于暗
处观察试管发光情况。
（1）实验结果： 。
（2）实验结论：
。
A、B、C不发荧光，D发荧光
葡萄糖、油脂不能直接被生命活动利用，而
ATP是生命活动的直接能源
2. 1929年，费斯克和洛曼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，洛曼又发现，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，洛曼进一步确
定了这种化合物的分子结构为腺苷三磷酸。1948年，托德首次用化
学方法人工合成了ATP。下图是ATP的结构式，图中α、β、γ分别表
示ATP中的三个磷酸基团。
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。
1. ATP与核苷酸的关系
2. ATP结构中的数量关系
（1）ATP分子中有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的那个高能磷
酸键容易断裂，释放能量。
（2）1个ATP＝1个核糖＋1个腺嘌呤＋3个磷酸基团。
1. （2024·浙江宁波余姚中学高一期中）腺苷三磷酸（ATP）是生命中
的重要物质。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A—T～P
B. ATP分子中的3个高能磷酸键易断裂水解，称为高能磷酸键
C. ATP中的腺苷，由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成
D. ATP脱去2个磷酸基团后，剩余部分可以作为RNA的组成单位之一
解析： 腺苷三磷酸是生命活动的直接能源物质，其结构简式为
A—P～P～P ，ATP 是腺苷三磷酸的英文名称缩写，A错误；ATP分
子的结构简式为A—P～P～P ，其中2个高能磷酸键易断裂水解，释
放能量，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脱去2个磷酸基团后，剩余部分为腺苷和一个磷酸基
团，腺苷由腺嘌呤和核糖结合而成，故剩余部分是腺嘌呤核糖核苷
酸，是RNA的组成单位之一，D正确。
2. （2024·浙江兰溪一中高一月考）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“○”中所对应物质为腺嘌呤，②和③中“○”中所
对应物质均为腺苷，④中“○”中所对应物质为腺嘌呤核糖核苷
酸，D符合题意。
知识点（二） 细胞内ATP与ADP保持动态平衡
1. ATP的含量及分布
2. ATP的合成与水解
3. ATP-ADP循环
4. 判断下列相关表述的正误
（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）ATP水解吸收能量。 （ × ）
提示：ATP水解释放能量。
（3）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
成速率基本相等，只是转化速率更快。
×
×
×
（4）ATP的水解与合成是可逆反应。 （ × ）
提示：ATP水解与合成所需酶、能量来源、场所均不相同，
所以不是可逆反应。
（5）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。
（6）ATP-ADP循环转化迅速。 （ √ ）
×
×
√
探讨 分析ATP和ADP的相互转化，提高理解能力
1. 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。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。
2. 磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物。它能在肌酸激酶的催化下，将自
身的磷酸基团转移到ADP分子中，合成ATP，从而在一段时间内将
细胞中的ATP量维持在正常水平。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂
电刺激，检测对照组和实验组（肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理）
肌肉收缩前后ATP和ADP的量，结果如下表所示。
磷酸腺苷 对照组/ （10－6mol·g－1） 实验组/（10－6mol·g－1）
收缩前 收缩后 收缩前 收缩后
ATP 1.30 1.30 1.30 0.75
ADP 0.60 0.60 0.60 0.95
请回答下列问题：
（1）请根据题中信息写出合成ATP的反应式。
提示：磷酸肌酸＋ADP ATP＋肌酸。
（2）对照组数据表明肌肉组织中的ATP有什么特点？
提示：含量少、转化快。
（3）实验组中消耗的ATP量与产生的ADP量相等吗？请根据ATP的
结构特点推测其可能的原因。
提示：不相等。可能有部分ATP转化为了AMP，所以ATP的
消耗量多于ADP的生成量。
（4）为什么在长期进化过程中，各种生物最终都选择了ATP作为
直接能源物质？
提示：ATP既能够暂时储存能量（具有高能磷酸键），又能
够快速释放能量（ATP与ADP能够快速相互转化），且在生
物体中普遍存在，因此有利于为生物的各种生命活动直接供
能，从而适应多变的环境。
1. ATP的水解与ATP的合成的比较
2. 生物体内的能源物质总结
1. （2024·浙江“七彩阳光”高一联考）如图所示为ATP和ADP之间的
转化，下列说法中正确的是（ ）
A. M为ADP，N为ATP
B. X1和X2是同一种物质
C. 能量1和能量2来源相同
D. 酶1和酶2是同一种酶
解析： 如图所示为ATP和ADP之间的转化，ATP水解释放能
量，而ATP合成消耗能量，因此M为ATP，N为ADP，A错误；ATP
水解形成ADP和Pi，并释放能量，ADP＋Pi＋能量→ATP，因此X1
和X2是同一种物质，都是Pi，B正确；能量1来源于ATP中远离腺苷
的高能磷酸键储存的能量，而能量2来自光能或细胞呼吸释放的化
学能，因此能量1和能量2来源不相同，C错误；酶1是ATP水解酶，
酶2是ATP合成酶，二者不是同一种酶，D错误。
2. （2024·浙江富阳中学高一月考）如图是酵母菌细胞中ATP-ADP循
环图。下列叙述正确的是（ ）
A. ②过程中有两个高能磷酸键断裂
B. ①过程发生会生成一个高能磷酸键
C. ②过程释放的能量以高能磷酸键的形式储存
起来
D. ATP-ADP循环使细胞储存了大量的ATP
解析： ②过程有一个高能磷酸键断裂，①过程会生成一个高
能磷酸键，A错误，B正确；①过程吸收的能量以高能磷酸键的
形式储存起来，②过程释放的能量可被细胞利用，如肌肉收
缩、神经细胞活动等，C错误；ATP结构不稳定，在细胞内含量
很少，D错误。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）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同葡萄糖相比具有以下两个特点：
一是ATP分子中含有的化学能比较少，一分子ATP转化为ADP时
释放的化学能约是一分子葡萄糖所含能量的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。
（2）人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的
ATP转化为ADP，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太
大变化，请分析原因。
提示：ATP—ADP循环速度很快，细胞内ATP的含量能够维持在
相对稳定的水平。
（3）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
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，将能量储存在ATP中。
1. （2024·浙江“9＋1”高一期中）下列关于腺苷三磷酸分子的叙
述，正确的是（ ）
A. 由1个腺嘌呤、1个脱氧核糖和3个磷酸基团组成
B. 合成 ATP 所需的能量只能来自细胞内的放能反应
C. 在水解酶的作用下不断地合成和水解
D. 是细胞中放能反应和吸能反应的纽带
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；合成 ATP 所需的能量可以来自细胞呼吸，也可
来自光合作用，所以不一定只来自细胞内的放能反应，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。
2. （2024·浙江缙云中学高一月考）萤火虫尾部的发光细胞中含有荧
光素和荧光素酶。在荧光素酶的作用下，荧光素接受ATP提供的能
量后被激活，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素，
并且发出荧光。下列叙述正确的是（ ）
A. ATP的元素组成是C、H、O
B. 荧光素释放的光能用于合成ATP
C. 吸能反应一般与ATP的合成相联系
D. 荧光素激活的过程发生了ATP的水解
解析： ATP由C、H、O、N、P五种元素组成，A错误；荧光素
接受ATP提供的能量后会被激活，B错误；吸能反应一般与ATP的
水解相联系，C错误。
3. （2024·浙江绍兴高一月考）ATP的结构如图所示，①②③表示组成
ATP的物质或基团，④⑤表示化学键。下列叙述正确的是（ ）
A. ①为磷酸基团 B. ②为脱氧核糖
C. ③为腺苷 D. ④比⑤更不稳定
解析： ATP中含有的五碳糖为核糖，②为核糖，B错误；腺苷
是由腺嘌呤和核糖组成的，③为腺嘌呤，C错误；ATP分子中远离
腺苷的那个高能磷酸键最不稳定，即⑤比④更不稳定，D错误。
4. （2024·浙江东阳中学高一月考）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（ ）
A. A1、A2是不同的酶
B. C代表ADP，不能进一步水解
C. E2可以为细胞生命活动供能
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
生命活动供能，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。
5. 如图表示ATP水解产生ADP的过程。请据图回答下列问题：
（1）图中P表示 ，ATP脱去两个磷酸基团后可作
为 （物质）的基本组成单位之一。
磷酸基团
RNA
解析：由ATP的结构简式可知，P表示磷酸基团、①代表高能磷酸键，ATP水解掉两个磷酸基团后形成的腺嘌呤核糖核苷酸可作为RNA的基本组成单位之一。
（2）图中①表示 ，其性质不稳定。
高能磷酸键
（3）图中②表示 的过程，其作用是
。
ATP水解释放能量
为生命活
动提供能量
解析：ATP水解时，可释放大量能量，供生命活动所需。
（4）催化该过程的酶与催化ATP生成的酶 （填“是”或“不
是”）同一种酶。
解析：催化ATP水解与生成的酶不是同一种酶。
不是
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 ATP是细胞生命活动的直接能源
1. 如图为ATP的结构示意图，其中甲、乙和丙表示构成ATP的小分子
物质，a、b表示某种化学键。下列叙述错误的是（ ）
A. 甲表示磷酸基团 B. 乙表示脱氧核糖
C. 丙表示腺嘌呤 D. a、b表示高能磷酸键
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2. 海萤是一种浮游生物，其在发光过程中的直接能源物质是（ ）
A. 葡萄糖 B. 油脂
C. ATP D. 萤光酶
解析： 海萤发光过程中的直接能源物质是ATP。
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3. 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
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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。
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4. ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，如图是ATP的分子结构图，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 只有ATP不断生成，生命活动才能发生
B. 图中虚线部分的名称是腺苷
C. 一个ATP中含有两个高能磷酸键
D. 图中①处的化学键易断裂，ATP转化为ADP
解析：ATP中远离腺苷的高能磷酸键②易断裂，可转化为ADP
和Pi，D错误。
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知识点二 细胞内ATP与ADP保持动态平衡
5. 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
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解析： 培养液中加入32P标记的磷酸，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。
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（2024·浙江杭州永嘉中学高一期中）根据材料，完成下面6～7
小题。
资料1：萤火虫发光的原理是活化的荧光素分子接受ATP水解为
AMP和PPi（焦磷酸，由2分子磷酸构成）释放的能量后，再经过一系
列的酶促反应发出荧光。
资料2：氨基酸在合成蛋白质前需要活化，即氨基酸与ATP水解产
生的AMP结合，形成氨酰—AMP。活化的具体过程如图所示。
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6. 下列有关AMP的叙述错误的是（ ）
A. AMP是DNA的基本单位之一
B. AMP不含高能磷酸键
C. AMP比ADP少一个磷酸基团
D. AMP水解可产生1分子腺苷和1分子磷酸
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解析： AMP含有一分子腺嘌呤、一分子核糖、一分子磷酸，它
是RNA的基本单位之一，A错误；AMP是ATP断裂2个高能磷酸键
形成的，因此不含高能磷酸键，B正确；ADP是ATP丢失一个磷酸
基团形成的，AMP是ATP丢失两个磷酸基团形成的，因此AMP比
ADP少一个磷酸基团，C正确；AMP含有一分子腺苷（一分子腺嘌
呤、一分子核糖）、一分子磷酸，D正确。
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7. 依据上述材料，下列叙述正确的是（ ）
A. 图示的反应为可逆反应
B. 氨基酸活化过程中有肽键的形成
C. 增加AMP的含量，萤火虫发光强度会变强
D. 形成一分子二肽至少要消耗2分子ATP
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解析： 图示过程的2个反应所需的酶不相同，不是可逆反应，A
错误；肽键是氨基酸之间脱水缩合形成的，B错误；萤火虫发光的
原理是活化的荧光素分子接受ATP水解为AMP和PPi（焦磷酸，由2
分子磷酸构成）释放的能量后，再经过一系列的酶促反应发出荧
光，增加AMP的含量不会使萤火虫发光强度变强，C错误；形成一
分子二肽需要2个氨基酸脱水缩合，在脱水缩合之前氨基酸要活
化，因此至少要消耗2分子ATP，D正确。
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8. 下图是细胞中ATP-ADP循环示意图。下列叙述错误的是（ ）
A. ATP和ADP分子中都含有腺嘌呤和核糖
B. 原核细胞和真核细胞内都可以发生甲、乙过程
C. 能量①可来自放能反应，能量②可用于吸能反应
D. 肌肉收缩过程中发生过程甲，不发生过程乙
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解析： ATP是由1分子核糖、1分子腺嘌呤和3分子磷酸基团组成
的，ADP是由1分子核糖、1分子腺嘌呤和2分子磷酸基团组成的，
两者都含有腺嘌呤和核糖，A正确；甲是ATP的合成，乙是ATP的
水解，原核细胞和真核细胞内都可以发生这两个过程，B正确；
ATP的合成过程，需要吸收能量，能量①可来自放能反应，能量②
是ATP水解释放的能量，可用于吸能反应，C正确；肌肉收缩是吸
能反应，需要ATP供能，与ATP的水解有关，D错误。
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9. （2024·浙江温岭中学高一月考）下图1是ATP的结构示意图，
其中a、b、c表示磷酸键，①～⑥表示基团或方框所包括的多个
基团部分，图2为ADP与ATP相互转化的过程示意图。请据图回
答下列问题：
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（1）ATP中的A是图1中的[③]（[ ]中写数字），其中含有的单
糖是[②] （同上）。
解析：ATP中的A是图1中的③腺苷，其中含有的单糖是②核糖。
③
②
核糖
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（2）图2 ATP水解成ADP释放出大量能量，断裂的是图1中的 键
（填字母）。ATP的合成一般与 （填“吸能”或“放
能”）反应相关联。
解析：断裂的是图1中的c，远离腺苷的高能磷酸键，
ATP的合成需要能量，一般与细胞中的放能反应相联系。
c
放能
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①实验前需多次电刺激该骨骼肌标本，直到骨骼肌不再收
缩。这样操作的目的是 。
②向不再收缩的该骨骼肌标本上滴加适量的 溶液，
施加相同强度的电刺激，观察骨骼肌的收缩情况。
③再向该骨骼肌标本上滴加等量的 溶液，施加相同强度
的电刺激，观察骨骼肌的收缩情况。
将原有ATP耗尽
葡萄糖
ATP
（3）某兴趣小组利用一个离体的新鲜骨骼肌标本、ATP溶液、葡
萄糖溶液等材料来验证肌肉收缩的直接能源是ATP而不是葡
萄糖。完善下列实验思路并分析。
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解析：多次电刺激该骨骼肌标本，直到骨骼肌不再收缩，目的是消耗肌肉细胞中的ATP，以免干扰实验。先滴加葡萄糖，再滴加ATP溶液，形成前后对照，证明直接能源物质是ATP。
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10. （2024·浙江学军中学高一期中）dATP是脱氧腺苷三磷酸的英文名
称缩写，其结构式可简写成dA—P～P～P（该结构式中的 dA 表示
脱氧腺苷）。下列关于 dATP和ATP的叙述正确的是（ ）
A. dATP与ATP分子结构的主要区别是五碳糖不同
B. ATP中的高能磷酸键水解可为某些放能反应提供能量
C. dATP经过水解之后可以得到 RNA的基本单位之一
D. 一般来说动物肌肉细胞内储存有大量 ATP，为运动供能
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解析： ATP与dATP分子结构的主要区别是五碳糖不同，前者
含有的是核糖，后者含有的是脱氧核糖，A正确；ATP中的高能磷
酸键水解可为某些吸能反应提供能量，B错误；dATP经过水解之
后可以得到腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，是构成DNA的基本单位之
一，C错误；细胞内一般不会储存大量的ATP，当运动需要大量的
ATP时，通过ATP-ADP循环产生，D错误。
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11. （2024·浙江A9协作体高一月考）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，每个
ATP所含能量不多，但细胞中ATP-ADP循环速度很快，D错误。
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12. （2024·浙江浙南名校联盟高一联考）下图中甲为ATP，是生命活
动的直接能源物质，下列叙述正确的是（ ）
A. 图中酶1、酶2和酶3催化水解的化学键相同
B. ATP彻底水解的产物为三个磷酸和腺苷
C. 丙是核酶的基本组成单位之一
D. 丙到丁释放的能量可用于细胞中许多的吸能反应
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解析： 酶1和酶2水解的均是高能磷酸键，酶3水解的是普通的
磷酸键，A错误；ATP彻底水解的产物为三个磷酸、腺嘌呤和核
糖，B错误；核酶是指具有催化作用的RNA，ATP去掉两个磷酸基
团是RNA的基本组成单位之一，故丙是核酶的基本组成单位之
一，C正确；甲到乙释放的能量可用于细胞中许多的吸能反应，D
错误。
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13. ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行（机理如图所示）。下列说法错误的是（ ）
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
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解析： 分析图示，ATP推动细胞做功，首先需ATP水解释
放能量，这是一种放能反应，能量用于蛋白质的磷酸化（吸能
反应），磷酸化的蛋白质通过做功释放能量，这是一种放能反
应，通过两者的结合推动细胞做功，A、C正确；磷酸化的蛋
白质做功是一种放能反应，所释放的能量基本上以热能的形式
散失，合成ATP所需的能量主要来自细胞呼吸和光合作用，B
错误；肌肉在收缩过程中，ATP先使肌肉中的能量增加，改变
形状，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，D正确。
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14. （2024·浙江绍兴高一期中）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制成的粉末、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。
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（1）实验步骤
①配制不同浓度的ATP溶液，置于小烧杯中，贴上标签。
②将 分成若干等份，分别放入试管
中，贴上标签。
萤火虫的荧光器粉末
③在每支试管中加入 。
④观察发光现象并记录。
等量不同浓度的ATP溶液
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解析：本实验要探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系，故试管中应放入等量的荧光器粉末，自变量为不同浓度的ATP溶液，故在每支试管中加入等量不同浓度的ATP溶液，因变量为萤火虫的发光强度，其他无关变量应相同且适宜，并观察发光现象记录实验结果。
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（2）实验现象预测及结论
现象预测 结论
a.随ATP浓度升高，发光现象渐强 荧光强度与ATP浓度
b.随ATP浓度升高，发光现象
荧光强度与ATP浓度
c.
荧光强度与ATP浓度无关
呈正相关
渐
弱
呈负相关
随ATP浓度升高，发光现象无
变化
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解析：预测实验现象时要全面，要预测出可能出现的几种情况，可根据实验结论预测相应的现象，如果荧光强度与ATP浓度呈正相关，说明ATP溶液浓度与发光强度呈正相关，故随ATP溶液浓度升高，发光现象逐渐增强；如果荧光强度与ATP浓度呈负相关，随ATP溶液浓度升高，发光现象逐渐减弱；如果随ATP浓度升高发光现象没有变化，则说明荧光强度与ATP浓度无关。
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感 谢 观 看!
