第 19讲 ATP在能量代谢中的作用

2009届高三生物一轮复习资料——讲义系列（必修一）

第 19讲 ATP在能量代谢中的作用 （P88） 一、ATP 分子组成及结构

【例 1】以下关于 ATP 的叙述正确的是 A．ATP 是由分泌激素的细胞产生的 B．ATP 是能量

C．ATP 中含有三个高能磷酸键

D．ATP 的腺苷由腺嘌呤和核糖结合而成

【例 2】 （08江门调研）在下列四种化合物的化学组成中，与“A”所对应的名称相符合的是

A．①─腺嘌呤核糖核苷酸 B．②─腺苷 C．③─腺嘌呤脱氧核苷酸 D．④─腺嘌呤

【例 3】10个腺苷和60 个磷酸最多能组成多少个 ATP？ A．30 个 B．60 个 C．10 个 D．20 个 ATP 分子组成及结构归纳：

（1）概念：ATP 是_____________ 产生的一种__________________

（2）化学名称：______________________

（3）结构简式：____________，其中，其中 A代表_______，T代表“_____” ，P 代表_______。 “～”表示_____________， “－”表示_______________。 （4）化学式：C10H16O13N5P3 （5）结构式：

二、ATP 与 ADP 之间的相互转化 （1）ATP 与 ADP 的相互转化

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在有关酶的催化作用下， ATP 分子中， _________的那个高能磷酸键容易水解形成游离的 Pi （磷酸），同时，储存在这个高能磷酸键中的能量释放出来，ATP 就转化成 ADP（二磷酸腺苷）。在有关 酶的催化作用下，ADP 可以接受细胞代谢产生的能量，同时与一个游离的 Pi 结合，重新形成 ATP。

特点：ATP 和 ADP 的相互转化是时刻不停地发生并处于________之中的。ATP 在细胞内含量 并不多，但可迅速转化物质，__________利用。细胞内 ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制是生物界的共性。 （2）ADP转化成 ATP时所需能量的主要来源 【例 4】下列结构部位中，不产生 ATP 的是

A．叶绿体囊状结构 B．叶绿体基质 C．细胞质基质 D．线粒体

ATP 在生物体内的含量并不多，需要不断地合成，其能量来源在动物、人、真菌和大多数细菌体内是_________时有机物分解所释放的能量， （这部分能量大部分以_________的形式散失，少部分转移到 ATP）；在植物体内除了依赖细胞呼吸所释放的能量外，在叶绿体进行光合作用_________时， 叶绿体囊状结构上，ADP 转化为 ATP 还利用了光能。如下图：

（3）ATP的利用

【例 5】探究生物体的哪些物质是直接的能源物质?

实验假设：直接的能源物质可以直接用于生物体的生命活动，如发光、发热等。

实验器材：活萤火虫(取下尾部发光器，捣碎备用)，0.1％ATP 制剂、0.1％葡萄糖溶液、0.1％磷 酸肌酸、脂肪、生理盐水、蒸馏水培养皿、试管等其他必需用品。 实验步骤如下：

现象与结论：（填写下表）

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归纳：

①生物体内的能量供应

主要的能源物质：____________ 直接的能源物质：____________

根本的（或最终的）能源：____________ 植物细胞的贮能物质：_____________ 动物细胞的贮能物质：_____________ 生物体的贮能物质：_____________

动物体的辅助能源物质：_______________

在动物细胞中，可转移生成 ATP 的能量过多时，在酶的催化下，ATP 会把高能磷酸键传递给肌 酸，以生成磷酸肌酸暂时储存能量。当肌肉收缩时，除 ATP 直接分解供能外，磷酸肌酸又可以转出 高能磷酸键，使 ADP 生成 ATP，供组织利用。其变化可用下式表示（其中 C 表示肌酸）： CP+ADP ATP＋C

【例6】 （01年江浙理科综合、05肇庆一模）运动员在进行不同项目运动时，机体供能方式不同。对三种运动项目的机体总需氧量、实际摄入氧量和血液中乳酸增加量进行测定，结果如下表：

根据以上资料分析马拉松跑、400米跑、100米跑运动过程中机体的主要供能方式分别是 A．有氧呼吸、无氧呼吸、磷酸肌酸分解 B．无氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解 C．有氧呼吸、无氧呼吸、无氧呼吸 D．有氧呼吸、磷酸肌酸分解、无氧呼吸 ②ATP 的利用

ATP 可用于细胞的___________，用于生物________、__________，用于肌细胞________，用于 细胞内的各种________反应，用于____________思考。 （4）ATP与 ADP相互转化不是可逆反应

【例 7】下列对人体细胞内关于 ATP 的描述，正确的是 A．ATP 主要在线粒体中生成 B．它含有三个高能磷酸键

C．ATP 转变为 ADP 的反应是可逆的 D．细胞内贮存有大量的 ATP，以供生理活动需要 归纳：ATP 与 ADP 相互转化不是简单的可逆过程：

①就反应条件而言：ATP 的分解属_________反应，催化该反应的酶属_________酶。而 ATP 的 合成是一种__________反应，催化该反应的酶属___________酶。由于酶具有专一性，因此，二者的 反应条件不同。 ②从反应场所上看：ATP 合成的场所为_______________________；而 ATP 分解的场所较多。 因此，ATP 的合成场所与分解场所不完全相同。

③从能量来源上看：ATP 水解释放的能量是储存在_________________中的化学能；而合成 ATP 的能量主要来源有___________________，即二者的能量来源不同。

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课后练习

一、单选题

1． （05 韶关二模）下列代谢过程能使 ADP 增加的是

A．胃蛋白酶催化蛋白质分解 B．小肠上皮细胞吸收甘油 C．肺泡中的氧进入毛细血管 D．神经递质的分泌 2． （06 盐城一模）对 ATP 的叙述正确的是

A．1 分子 ATP 彻底水解后得到 3分子磷酸基、1 分子 ADP B．ATP 能溶于水；制成的药剂只能注射不能口服 C．细胞内 ATP 的含量总是处于动态平衡之中

D．叶肉细胞内形成 ATP 的场所只有叶绿体和线粒体

3． （152，07肇庆模拟）下图中能表示动物肌细胞内ATP产 生量与氧气供给量之间的曲线的是 A．a B．b C．c D．d

4.下列反应： A—P~P~P A—P~P+Pi+能量 叶绿体中进行时，有关该反应的叙述错误的是

A．催化 ATP 与 ADP 相互转化的酶不同 B．相互转化的反应部位不同 C．高能磷酸键形成和断裂的部位不同 D．相互转化的生理意义不同

5．绿色植物通过细胞呼吸合成的 ATP 通常比同化作用中消耗的 ATP 多还是少？动物细胞呼吸合成 的 ATP 通常比同化作用消耗的 ATP 多还是少？以上分别为 A．少，少 B．少，多 C．多，多 D．多，少

6． （08 江门调研）同样是储存能量的分子，ATP 与葡萄糖具有不同的特点。下列关于 ATP 的几个 说法正确的是

A．葡萄糖分子中含有的化学能比 ATP 的多 B．ATP 分子中所含的是稳定的化学能

C．葡萄糖中的能量只有转给 ATP 才能用于生命活动

D．细胞内 ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制，不是生物界的共性 二、多选题

7．下列关于生物体内 ATP 的叙述，正确的是

A．ATP 中含有 C、H、O、N、P 元素 B．活细胞中 ATP 的合成与水解时刻发生 C．ATP 是生命活动的直接能源物质 D．植物细胞产生 ATP 的过程称为光反应 8． （07肇庆模拟）.对 ATP 的叙述，正确的是

A．属于生物高分子物质 B．分子内含有两个高能磷酸键 C．是生物体的直接能源 D．它的合成通常需要氧气或光能

9． （08湛江一模）在某细胞培养液中加入 32 P 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，该现象能够说明 A．ATP 中远离腺苷的磷酸基团容易脱离 B．部分 32 P 标志的 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 既有合成又有分解 三、非选择题

10．用小刀将数十只萤火虫发光器割下，干燥后研成粉末状，取两等份分别装入 2 只小玻璃瓶中，

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各加入少量的水，使之混合，可见到玻璃瓶中有淡黄色荧光出现，经过 15min 后荧光消失。这

时， 再将 ATP 溶液加入其中一只玻璃瓶中。 将葡萄糖溶液加入另一只玻璃瓶中， 可观察到加 ATP 溶液的玻璃瓶中有荧光出现，而加葡萄糖溶液的瓶中没有荧光出现。

（1）干燥后研成粉末状的物质含有 。 （2）请说明萤火虫发光过程中能量的转化形式 。 （3）两只玻璃瓶最后的实验现象说明了什么?__________________________________________ ___________________________________________________________________________。 11．回答有关ATP的问题

（1）ATP的分子简式是 。

（2）ADP转变成ATP所需的能量，对于生物体来说均可来自于 ，对于绿色植物还可来自 。 （3）ATP分解释放的能量可用于生物体的 。

12．下图是生物体生命活动中有关的各种能源物质间关系图，请分析回答：

（1）图中a 和 c表示____________作用的___________和_________________的能量变化。 （2）能发生b 过程的生物是___________________。 （3）d表示__________________作用。

（4）在人体内，e过程发生的部位(器官)是____________________。

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第 19讲 ATP在能量代谢中的作用 答案

1、D 2、C 3、B 4、C 5、B 6、A 7、ABC 8、BCD 9、ABD 10．ATP 萤火虫发光是将 ATP 中的化学能转变为光能的过程

ATP 是生命活动的直接供能物质，葡萄糖不是生命活动的直接能源。 11．（1）A—P～P～P （2）呼吸作用 光合作用 （3）生命活动 12．（1）光合 光反应 暗反应 （2）高等动物和人 （3）细胞呼吸

（4）肝脏和骨胳肌 。

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