全国通用版版高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 第2节 细胞的能量通货Word格式文档下载.docx
- 文档编号:20063447
- 上传时间:2023-01-16
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:137.39KB
全国通用版版高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 第2节 细胞的能量通货Word格式文档下载.docx
《全国通用版版高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 第2节 细胞的能量通货Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《全国通用版版高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 第2节 细胞的能量通货Word格式文档下载.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
ATP断裂了所有高能磷酸键后是腺嘌呤核糖核苷酸,是构成RNA的基本单位之一。
例2
ATP分子在细胞内能释放能量、储存能量,从结构上看(以腺苷为基点),其原因是( )
①腺苷很容易吸收和释放能量 ②第三个高能磷酸键极容易断裂和形成 ③第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离,第二个高能磷酸键断裂,使ATP转化为ADP ④ADP可以迅速与磷酸结合,吸收能量形成第二个高能磷酸键,使ADP转化为ATP
A.①③B.②④
C.③④D.①④
解析 从ATP的分子结构简式可知,ATP分子中含有2个高能磷酸键。
当在酶作用下水解时,远离腺苷A的那个高能磷酸键(第二个高能磷酸键)断裂,形成ADP和Pi(磷酸),并将储存的能量释放出来;
当细胞内ATP含量过少时,ADP在另一种酶的作用下,接受能量,与一个磷酸结合,从而转化成ATP,此时接受的那部分能量则储存在远离腺苷(A)的那个高能磷酸键中,该键在一定条件下很容易断裂或重新形成,从而保证了细胞能量的持续供应。
二、ATP和ADP的相互转化及ATP的利用
1.ATP与ADP的相互转化
反应式
ATP酶
ADP+Pi+能量
ADP+Pi+能量酶
场所
生物体的需能部位
细胞质基质、线粒体、叶绿体
物质变化
水解反应
合成反应
能量变化
释放能量
吸收能量
能量来源
高能磷酸键
细胞呼吸、光合作用
特点
时刻不停地发生,并且处于动态平衡之中
总反应式:
特别提醒
ATP和ADP相互转化时,反应所需要的酶、能量的来源和去路、反应的场所不同,因此二者的转化不是可逆的,从两者相互转化的反应式来看,“物质是可逆的,但能量不可逆”。
2.ATP的利用
(1)利用ATP的实例
(2)ATP是细胞内流通的能量“通货”
①化学反应中的能量变化与ATP的关系
②能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
(1)ATP是生物体进行生命活动的直接能源物质,储存在ATP中的化学能可以转化为光能、电能、机械能、化学能等。
(2)常见的消耗能量的生理过程:
主动运输、蛋白质合成、胞吞、胞吐、细胞分裂等。
(3)常见的不消耗能量的生理过程:
自由扩散、协助扩散、气体交换、渗透作用、蒸腾作用等。
例3
关于“ATP
ADP+Pi+能量”的叙述中,正确的是( )
A.ATP与ADP是同一种物质的两种形态
B.①过程和②过程发生的场所是一样的
C.细胞内ATP含量很多,从而保证了生命活动所需能量的持续供应
D.ADP、ATP的相互转化,使细胞内的ATP含量处于动态平衡之中
答案 D
解析 ATP、ADP是两种不同的物质;
①过程发生在细胞内需能部位,而②过程发生在线粒体、叶绿体、细胞质基质等部位。
ATP含量很少但在细胞内转化迅速。
例4
ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。
下列有关ATP的叙述,错误的是( )
A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用
B.物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP
C.细胞中由氨基酸合成新的肽链需要ATP提供能量
D.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于细胞呼吸
答案 B
解析 细胞核无法进行细胞呼吸,其需要的ATP主要由线粒体提供,A项正确;
协助扩散需要载体蛋白的参与,但不消耗能量,B项错误;
蛋白质的合成需要ATP提供能量,C项正确;
植物根细胞吸收矿质元素离子的方式是主动运输,其消耗的能量来自细胞呼吸产生的ATP,D项正确。
1.下列叙述,正确的打“√”,错误的打“×
”。
(1)ATP含有3个高能磷酸键,但是只有一个高能磷酸键会发生断裂( )
(2)ATP中的A不代表腺嘌呤,当再脱去两个磷酸基团后,形成的物质为RNA的基本单位之一( )
(3)人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡( )
(4)ATP在细胞内含量并不高,活细胞都能产生ATP,也都会消耗ATP( )
(5)酶的合成需要ATP供能,此ATP来自于光合作用和细胞呼吸( )
(6)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应( )
答案
(1)×
(2)√ (3)×
(4)√ (5)×
(6)√
2.下图表示与ATP相关的部分结构示意图,下列分析中正确的是( )
A.a表示ADP,与ATP相比少了一个磷酸基团
B.b表示腺嘌呤核苷,是ATP中“A”代表的含义
C.c表示腺嘌呤核糖核苷酸,它是构成RNA的基本单位
D.d表示ATP,是生物体的直接供能物质
解析 a是由核糖和腺嘌呤组成的腺苷,要比ATP少了三个磷酸基团,A项错误;
b表示的是RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,而ATP中“A”的含义是腺苷,B项错误;
c表示ATP失去一个磷酸基团的产物——ADP,而非RNA的基本单位,C项错误;
d表示ATP,是生物体的直接供能物质,D项正确。
3.在某细胞培养液中加入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.ATP中远离“A”的“P”容易脱离
B.部分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.该过程中ATP既有合成又有水解
解析 短时间内ATP的末端“P”被标记,说明远离“A”的“P”容易脱离与重新合成;
ATP含量变化不大,但有新的ATP生成,所以ATP既有水解也有合成;
题干中的实验未涉及ATP的利用,所以不能说明ATP是直接能源物质。
4.动物体细胞内ATP水解所释放的能量不可能用于( )
A.物质的吸收B.物质的合成
C.有机物的氧化分解D.肌肉收缩
解析 有机物的氧化分解释放能量。
5.如图所示ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图,据图完成下列问题:
(1)1分子ATP中含有________个高能磷酸键。
(2)图中的a、b分别代表________、________。
(3)c指________________________________________________________________________。
(4)在动物肌细胞中,进行②反应时,能量来自______________________________________。
(5)①②反应进行时所需要的酶一样吗?
为什么?
______________________________________________________________________________。
(6)进行①反应时能量用于________,进行②反应时能量用于____________,由此可见能量是________________,物质是________________。
答案
(1)2
(2)细胞呼吸 光合作用 (3)生命活动
(4)储存在ATP中的高能磷酸键中的化学能
(5)不一样,因为①和②是两个不同的反应,而酶具有专一性 (6)合成ATP 各项生命活动 不可逆的 可逆的
解析
(1)ATP的结构简式为A—P~P~P,故1分子ATP中含有2个高能磷酸键。
(2)合成ATP时,绿色植物需要的能量来自于光合作用和细胞呼吸,动物和人需要的能量则来自于进行细胞呼吸时有机物的氧化分解。
(3)ATP水解释放的能量用于细胞的各项生命活动。
(4)②反应为ATP的水解反应,释放的能量来自于储存在ATP中的高能磷酸键中的化学能。
(5)由于酶具有专一性,不同的反应,所需酶的种类也不同。
(6)①反应为ATP的合成反应,其能量储存在ATP中。
②反应为ATP的水解反应,释放的能量用于生物体的各项生命活动。
在ATP与ADP的相互转化中,物质是可逆的,但能量是不可逆的。
[对点训练]
题组一 ATP的结构和功能
1.ATP的结构简式可表示为A—P~P~P,下列图示能正确表示ATP的是( )
A.
B.
C.
D.
答案 A
解析 ATP的分子结构式可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键。
2.关于ATP的化学组成的说法中,正确的是( )
A.ATP和核酸共有的元素是C、H、O、N、P
B.ATP中的A表示腺嘌呤
C.含有三个高能磷酸键
D.含有腺嘌呤和脱氧核糖
解析 组成ATP的化学元素有C、H、O、N、P;
1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸组成ATP,其中含有两个高能磷酸键,A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖组成。
3.科学家研究发现,向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,刺激肌肉不收缩;
向同一条肌肉上滴ATP溶液,刺激肌肉很快就发生明显的收缩。
这说明( )
A.葡萄糖是能源物质
B.ATP不是能源物质
C.葡萄糖是直接能源物质
D.ATP是直接能源物质
解析 根据题意“向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,刺激肌肉不收缩”说明葡萄糖不能直接提供能量;
“向同一条肌肉上滴ATP溶液,刺激肌肉很快就发生明显的收缩”说明ATP是直接能源物质。
4.(2017·
成都高一质检)1分子ADP含有腺苷、磷酸基团和高能磷酸键的数目依次是( )
A.1、2、2B.1、2、1
C.2、1、2D.2、1、1
解析 ADP是二磷酸腺苷,它的分子式可以简写成A—P~P,从分子式中可以看出ADP比ATP少了一个磷酸基团和一个高能磷酸键,关于ATP、ADP、AMP的关系可以表示如下图:
题组二 ATP与ADP的相互转化
5.下列有关“ATP
A.反应向左进行和向右进行时所需的酶是一样的
B.反应向右进行时释放能量,向左进行时储存能量
C.两个过程是可逆反应
D.植物细胞和动物细胞中发生这种反应的生理过程都一样
解析 生物体进行的“ATP
ADP+Pi+能量”的过程和“ADP+Pi+能量
ATP”的过程是两个截然不同的生理过程,它们发生的场所、所需的酶是不同的,所以两个过程不是可逆反应,故A、C项错误;
植物细胞可以通过光合作用产生ATP和消耗ATP,也可以通过细胞呼吸产生ATP,而动物细胞不能进行光合作用,故D项错误。
6.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( )
A.过程①不需要酶的催化
B.过程②发生高能磷酸键的断裂
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①是ATP的合成,需要ATP合成酶的催化,A项错误;
过程②是ATP的水解,远离腺苷的高能磷酸键断裂,B项正确;
过程①所需能量可以来自光合作用和细胞呼吸,即可来自光能和化学能,C项错误;
过程②放出的能量用于各项生命活动,不能用于ATP的合成,D项错误。
7.ATP形成ADP时最先断裂的是( )
A.腺苷与磷酸的结合键
B.两个高能磷酸键
C.靠近腺苷的那个高能磷酸键
D.远离腺苷的那个高能磷酸键
解析 ATP分解为ADP的过程中,最先断裂的是远离腺苷的那个高能磷酸键。
8.如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。
下列说法中不正确的是( )
A.图1中的A代表的是腺嘌呤,b、c为高能磷酸键
B.ATP生成ADP时图1中的c键断裂并释放能量
C.ATP与ADP相互转化过程中物质是可逆的,能量不可逆
D.酶1、酶2具有催化作用,不受其他因素的影响
解析 ATP是由腺苷和三个磷酸基团组成的,腺苷由一分子的腺嘌呤和一分子的核糖组成;
酶的催化作用具有高效性、专一性及作用的条件比较温和等特点,所以其发挥作用时要受到温度、酸碱度等其他因素的影响。
题组三 ATP的利用
9.人体中哪些过程不会使细胞中ADP的含量增加( )
①肠道中葡萄糖变为血糖 ②血红蛋白变为氧合血红蛋白 ③葡萄糖进入红细胞 ④K+进入肾小管的上皮细胞
C.②③D.①④
解析 肠道中葡萄糖变为血糖即吸收葡萄糖的过程,运输方式为主动运输,需消耗能量;
K+进入肾小管上皮细胞属于主动运输,消耗能量,使ADP含量增加;
氧气进入红细胞属于自由扩散,不消耗能量,与血红蛋白的结合也不需能量;
葡萄糖进入红细胞属于协助扩散,不消耗能量。
10.下列有关ATP的叙述中,正确的是( )
A.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所
B.ATP分子由一分子腺嘌呤和三分子磷酸基团组成
C.剧烈运动后,体内ATP的含量不会明显下降
D.小麦根尖分生区细胞通过光合作用和细胞呼吸产生ATP
解析 蓝藻细胞中无线粒体;
ATP分子由一分子腺苷和三分子磷酸基团组成;
小麦根尖细胞不能进行光合作用。
11.细胞内有些化学反应是需要吸收能量的,有些是释放能量的,这些过程一般与ATP的水解和合成相联系,请判断下列说法正确的是( )
A.植物体内的细胞呼吸伴随着ATP的合成,是吸能反应
B.由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗ATP,是放能反应
C.放能反应一般伴随着ADP合成,吸能反应一般伴随着ATP合成
D.能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
解析 细胞呼吸是放能反应,A项错误;
脱水缩合形成蛋白质的过程是吸能反应,B项错误;
吸能反应一般伴随着ATP的水解,放能反应一般伴随着ATP的合成,C项错误;
能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通,D项正确。
12.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
解析 叶肉细胞合成的糖(如葡萄糖)通过主动运输进入果实细胞,需要ATP;
吞噬细胞吞噬病原体依赖膜的流动性,需要ATP提供能量;
在适宜的温度、pH条件下,淀粉酶催化淀粉水解,此过程不需要ATP提供能量;
氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链需要ATP提供的能量。
[综合强化]
13.如图是三磷酸腺苷的分子结构,请回答下列问题:
(1)ATP的结构简式为____________,图中虚线部分的名称是________。
(2)一分子ATP可以看作是由________个磷酸分子、________个核糖分子和________个腺嘌呤缩合而成的。
(3)ATP水解为ADP是指ATP分子中远离A的__________水解,水解时释放的能量是生物体进行____________、____________和____________等生命活动所需能量的直接来源。
答案
(1)A—P~P~P 腺苷
(2)3 1 1
(3)高能磷酸键 肌细胞收缩 大脑思考 细胞的主动运输
14.在活细胞中,下图所示的循环过程永不停止地进行着。
请运用所学知识,分析回答ATP和ADP循环中的有关问题:
(1)ATP作为生物体生命活动的_____________物质,其分子结构简式为__________________,在②过程中,是由______________________________键的断裂而释放出能量。
(2)A1和A2具有________作用,在图中它们的作用分别是促进__________________________。
(3)根吸收无机盐离子的过程中,应该进行____________过程,能量用于__________________。
答案
(1)直接能源 A—P~P~P 远离腺苷A的那个高能磷酸
(2)催化 ATP的合成和水解 (3)② 主动运输
解析 ATP是生命活动的直接能源物质,ATP在水解时远离腺苷A的那个高能磷酸键断裂。
ATP的水解和合成分别由水解酶和合成酶催化。
无机盐离子的吸收过程中ATP转化成ADP,释放的能量用于无机盐离子吸收过程中的主动运输。
15.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:
实验现象预测
实验结论
①随ATP溶液浓度升高,发光现象渐强
荧光强度与ATP浓度____________________
②随ATP溶液浓度升高,发光现象______________
③________________________
__________________
荧光强度与ATP浓度无关
(3)实验讨论:
a.最可能的实验结果是
(2)中哪一种?
________。
b.萤火虫发光是________________能转变成__________能的过程。
答案
(1)②荧光器粉末 ③等量不同浓度的ATP溶液
(2)①成正比 ②渐弱 成反比 ③随ATP浓度升高,发光现象无变化 (3)a.第①种 b.ATP中活跃的化学 光
解析
(1)为了探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系,首先应配制不同浓度的ATP溶液,随后将荧光器晒干后研成的粉末放入上述溶液中,观察不同浓度的ATP溶液中荧光器粉末的发光情况。
(2)实验现象有三种可能:
①随ATP溶液浓度升高,发光现象渐强,说明荧光强度与ATP浓度成正比;
②随ATP溶液浓度升高,发光现象渐弱,说明荧光强度与ATP浓度成反比;
③随ATP浓度升高,发光现象无变化,说明荧光强度与ATP浓度无关。
(3)由于ATP是生命活动的直接能源物质,所以实验最可能的结果是第①种;
萤火虫发光是ATP中活跃的化学能转变成光能的过程。
本文档仅供文库使用。
XX文库是XX发布的供网友在线分享文档的平台。
XX文库的文档由XX用户上传
,需要经过XX的审核才能发布,XX自身不编辑或修改用户上传的文档内容。
网友可以在线阅读和下载这些文档。
XX文库的文档包括教学资料、考试题库、专业资料、公文写作、法律文件等多个领域的资料。
XX用户上传文档可以得到一定的积分,下载有标价的文档则需要消耗积分。
当前平台支持主流的doc(.docx)、.ppt(.pptx)、.xls(.xlsx)、.pot、.pps、.vsd、.rtf、.wps、.et、.dps、.pdf、.txt文件格式。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 全国通用版版高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 第2节 细胞的能量通货 全国 通用版 高中生物 第五 细胞 能量 供应 利用 通货
链接地址:https://www.bdocx.com/doc/20063447.html