解釋ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。
(1)腺嘌呤可以存在于DNA、RNA、ATP和某些酶分子中(　　)(2)AMP(腺苷一磷酸)可為人體細胞RNA的自我復(fù)制提供原料(　　)
(3)一分子AMP中只有一個特殊的化學(xué)鍵(　　)
(4)酶的水解需要ATP供能， ATP 的水解需要酶的催化(　　)(5)ATP水解酶合成和發(fā)揮作用時都伴隨ADP的生成(　　)(6)人在劇烈運動時，骨骼肌細胞合成的ATP遠多于水解的ATP(　　)
(7)細胞內(nèi)的放能反應(yīng)就是指ATP水解釋放能量(　　)
落實 必備知識
精講精練+考向強化+核心歸納+能力提升
(1)ATP的中文名稱　____________。①ATP的元素組成：____________________。②ATP結(jié)構(gòu)簡式：________________。其中“A”代表______，“P”代表__________，“～”代表__________________ (這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定)。
兩個相鄰磷酸都帶負電相互排斥，使得這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團具有較高的轉(zhuǎn)移勢能，容易斷裂。 每1ml水解釋放的能量多達30.54KJ，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。
RNA基本單位之一 (腺嘌呤核糖核苷酸)
負電荷
特殊化學(xué)鍵
末端磷酸基團
ATP并不是細胞內(nèi)唯一的高能磷酸化合物，高能磷酸化合物在生物體內(nèi)有很多種，如存在于細胞內(nèi)的UTP、GTP、CTP及動物體內(nèi)的磷酸肌酸。
考向1　結(jié)合ATP的結(jié)構(gòu)和功能，考查結(jié)構(gòu)與功能觀1.(2024·湖南懷化五校聯(lián)考)如圖是ATP的結(jié)構(gòu)簡式，圖中①②表示一種特殊的化學(xué)鍵。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A.②斷裂后的產(chǎn)物可直接與Pi結(jié)合形成ATPB.①斷裂后的產(chǎn)物可作為合成RNA的原料C.細胞中的高能磷酸化合物不止ATP一種D.ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性
2.(2024·湖北荊州三校聯(lián)考)生物體內(nèi)的高能磷酸化合物有多種，它們在人體合成代謝中有一定差異，如表所示。下列相關(guān)敘述最為準確的是(　　)
A.GTP脫去兩個磷酸基團是DNA的合成的原料之一B.UTP除了用于糖原合成，還可作為轉(zhuǎn)錄的原料C.無光情況下，葉肉細胞內(nèi)合成ATP的場所是線粒體D.在糖原、脂肪和磷脂的合成過程中，消耗的能量均不能來自ATP
ATP水解伴隨細胞發(fā)生吸能反應(yīng)
ATP合成伴隨細胞發(fā)生放能反應(yīng)
放能反應(yīng)：
需要吸收能量，由ATP水解提供能量。如蛋白質(zhì)的合成等。
釋放能量，儲存在ATP中，為吸能反應(yīng)直接供能。如葡萄糖的氧化分解等。
ATP在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通，是細胞內(nèi)流通的能量“貨幣”，滿足細胞各項生命活動對能量的需求。
考向2　圍繞ATP的轉(zhuǎn)化和利用，考查物質(zhì)與能量觀3.(2024·江西金太陽聯(lián)考)如圖是生物體內(nèi)ATP合成與分解示意圖，下列敘述正確的是(　　)
A.能量1可以來自蛋白質(zhì)水解為氨基酸的過程B.能量1可以來自丙酮酸的氧化分解C.能量2可以用于葉綠體中H2O的光解D.能量2可以用于光合作用中CO2的固定
解析　能量1為合成ATP的能量，來自呼吸作用或光合作用，A錯誤；能量1可以來自丙酮酸的氧化分解，B正確；H2O的光解所需能量來自光能，C錯誤；能量2可以用于各種需能的生命活動，但是光合作用中CO2的固定不需要消耗能量，D錯誤。
4.(2024·湘豫名校聯(lián)考)如圖所示為ATP合成酶結(jié)構(gòu)及其作用機制。H＋沿著線粒體內(nèi)膜上ATP合成酶內(nèi)部的通道流回線粒體基質(zhì)，推動ATP的合成。某些減肥藥物能夠增加線粒體內(nèi)膜對H＋的通透性，降低H＋膜內(nèi)外濃度差。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A.ATP合成酶還存在于葉綠體內(nèi)膜和葉綠體類囊體薄膜B.圖中合成ATP的能量來自H＋濃度差產(chǎn)生的勢能C.圖中產(chǎn)生的ATP可用于一切生命活動D.減肥藥物會加快ATP的產(chǎn)生，有利于健康
(1)ATP的來源和去向小結(jié)
(2)磷酸化和去磷酸化在相應(yīng)的位置上，加上磷酸基團稱為磷酸化，將磷酸基團去除稱為去磷酸化。腺苷二磷酸加上磷酸基團發(fā)生在葉綠體內(nèi)，稱光合磷酸化；腺苷二磷酸加上磷酸基團發(fā)生在線粒體內(nèi)，稱氧化磷酸化。這兩種磷酸化過程中，都伴隨著能量向ATP的轉(zhuǎn)移。若蛋白質(zhì)分子加上磷酸基團，稱蛋白質(zhì)分子的磷酸化，已磷酸化的蛋白質(zhì)分子去除磷酸基團，稱蛋白質(zhì)分子的去磷酸化。磷酸化和去磷酸化，一般指的是蛋白質(zhì)分子的磷酸化和去磷酸化。蛋白質(zhì)分子的磷酸化過程，往往伴隨著ATP水解，提供磷酸基團。
5．(2024·深圳高三模擬)蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化被比喻為分子開關(guān)，形成有活性的蛋白質(zhì)是一個磷酸化的過程，即“開”，形成無活性的蛋白質(zhì)是一個去磷酸化的過程，即“關(guān)”，機制如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是　(　　)?A．ATP與ADP具有相同的組成元素和脫氧核糖，均含有可轉(zhuǎn)移的磷酸基團B．適宜光照下，葉肉細胞內(nèi)的吸能反應(yīng)均伴隨著ATP的合成過程C．蛋白質(zhì)被磷酸化激活的過程中，周圍環(huán)境中會有ADP和磷酸分子的積累D．Ca2＋逆濃度梯度出細胞需要蛋白激酶作用，使載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化
1.(必修1 P86) ATP是細胞內(nèi)的一種 。2.(必修1 P87)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是 并且處于動態(tài)平衡之中的。3.(必修1 P89)許多吸能反應(yīng)與 的反應(yīng)相聯(lián)系；許多放能反應(yīng)與___________相聯(lián)系。
4.寫出圖中標出的“A”的含義
① ；② ；③ ；④ 。
5.(必修1 P88)ATP供能機制：ATP水解釋放的 使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，這些分子被磷酸化后， 發(fā)生變化， 也被改變，因而可以參與各種化學(xué)反應(yīng)。6.細胞內(nèi)絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是由ATP水解直接提供能量的，但細胞內(nèi)ATP的含量卻能基本保持穩(wěn)定，原因是_________________________________________________________。
ATP與ADP之間存在相互轉(zhuǎn)化，且這種轉(zhuǎn)化處于動態(tài)平衡之中
1．“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天階夜色涼如水，臥看牽?？椗?。”詩中描述的螢火蟲發(fā)光的原理是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
螢火蟲尾部的發(fā)光細胞中的熒光素接受ATP提供的能量后被激活，在熒光素酶的催化作用下，激活的熒光素與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化熒光素而發(fā)光
2．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一種化學(xué)結(jié)構(gòu)與ATP相似的物質(zhì)GTP(鳥苷三磷酸)也能為細胞的生命活動提供能量，請從化學(xué)結(jié)構(gòu)的角度解釋GTP也可以供能的原因：____________________________________________________________。3．在某細胞培養(yǎng)液中加入32P標記的磷酸分子，短時間后分離出細胞中的ATP，發(fā)現(xiàn)其含量變化不大，但部分ATP的末端P已帶上放射性標記，分析該現(xiàn)象得到的結(jié)論是__________________________________________________________________________________________________________________________________。
含有兩個特殊化學(xué)鍵，遠離鳥苷的特殊化學(xué)鍵容易水解斷裂，釋放能量
①ATP中遠離A的磷酸基團容易脫離；②該過程中ATP既有合成又有水解；③部分32P標記的ATP是重新合成的
4.源于必修1 P87“圖5－4”：①ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化 (填“是”或“不是”)一個可逆反應(yīng)。分析原因：_________________________________________________________________________。②人體內(nèi)ATP的含量很少，但在劇烈運動時，每分鐘約有0.5 kg的ATP轉(zhuǎn)化為ADP釋放能量，以供運動之需，但人體內(nèi)ATP總含量并沒有太大變化，請分析原因：_____________________________________________________________。
從物質(zhì)方面來看是可逆的，從酶、進行的場所、能量的來源等方面來看是不可逆的
ATP與ADP時刻不停地發(fā)生快速相互
轉(zhuǎn)化，并且處于動態(tài)平衡之中
5.源于必修1 P89“拓展應(yīng)用”：在植物、動物、細菌和真菌的細胞內(nèi)，都是以ATP作為能量“貨幣”的，由此說明：_______________________________________________________。
生物界具有統(tǒng)一性，也說明種類繁多的生物有著共同的起源

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