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2019-2020年高中生物 第5章 第2節(jié) 細胞的能量“通貨”-ATP典例精析 新人教版必修1 ATP的結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)化 【例1】　ATP分子在細胞內(nèi)能釋放能量、儲存能量，從結(jié)構(gòu)上看(以腺苷為基點)，其原因是(　　) ①腺苷很容易吸收能量和釋放能量?、诘谌齻€高能磷酸鍵很容易斷裂和再結(jié)合?、鄣谌齻€磷酸基團很容易從ATP上脫離(即第二個高能磷酸鍵斷裂)，使ATP轉(zhuǎn)變成ADP，同時釋放能量?、蹵DP可以在酶的作用下迅速與一分子磷酸結(jié)合，吸收能量形成第二個高能磷酸鍵，使ADP轉(zhuǎn)變成ATP A．①③　　　　　　　　　B．②④ C．③④　　　　　　　　　D．①④ 解析：從ATP分子結(jié)構(gòu)簡式可知，ATP分子中含有2個高能 磷酸鍵。當在酶作用下水解時，遠離腺苷A的那個高能磷酸鍵(第二個高能磷酸鍵)斷裂，形成ADP和Pi(磷酸)，并將儲存的能量釋放；當細胞內(nèi)ATP含量過少時，ADP在另一種酶的作用下，接受能量，與一個磷酸結(jié)合轉(zhuǎn)化成ATP，此時接受的那部分能量則儲存在遠離腺苷A的那個高能磷酸鍵中，該鍵在一定條件下很容易斷裂或重新生成，從而保證了細胞能量的持續(xù)供應。 答案：C 點撥：(1)關(guān)于ATP分子的結(jié)構(gòu)應注意，分子中含有三個磷酸鍵，只有兩個磷酸鍵是高能磷酸鍵，不要誤認為三個鍵都是高能磷酸鍵。(2)遠離腺苷A的那個高能磷酸鍵很容易斷裂和重新生成，從而保證了細胞內(nèi)能量的持續(xù)供應。 　　變式拓展1　下列是有關(guān)生物體內(nèi)ATP的敘述，其中正確的一項是(　　) A．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化，在活細胞中其循環(huán)是永無休止的 B．ATP與ADP是同一種物質(zhì)的兩種形態(tài) C．生物體內(nèi)的ATP含量很多，從而保證了生命活動所需能量的持續(xù)供應 D．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，使生物體內(nèi)各項化學反應能在常溫常壓下迅速順利地進行 ATP的功能和利用 【例2】　螢火蟲尾部發(fā)光，是熒光素接受了ATP中的能量后，將化學能轉(zhuǎn)化成光能所致，此化學能來自APPP中的化學鍵是(　　) A．①②　　　B．②③　　　C．①　　　D．③ 解析：ATP的化學性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關(guān)酶的作用下，ATP中遠離腺苷的那個高能磷酸鍵很容易水解，且水解時能釋放出大量的能量供給生命活動利用。在螢火蟲體內(nèi)，給熒光素提供能量的是遠離腺苷的那個高能磷酸鍵。 答案：D 點撥：ATP水解釋放出來的能量是儲存在高能磷酸鍵中的化學能。ATP中含有兩個高能磷酸鍵，遠離A的那個高能磷酸鍵很容易斷裂和重新形成，而接近A的那個高能磷酸鍵一般情況下不容易斷裂和重新形成。 變式拓展2　某人腦出血后導致右側(cè)肢體偏癱，為盡快改善患者的新陳代謝，盡快恢復其右手書寫能力，在治療時可用下列哪種方法輔助治療(　　) A．靜脈滴注葡萄糖溶液 B．口服鈣片 C．服用多種維生素液 D．肌肉注射ATP制劑 ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化中的物質(zhì)和能量關(guān)系 【例3】　下列關(guān)于ATP與ADP轉(zhuǎn)化的反應式的說法，正確的是(　　) A．能量是可逆的，物質(zhì)是不可逆的 B．物質(zhì)和能量都是可逆的 C．物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的 D．物質(zhì)和能量都是不可逆的 錯解 B　未真正理解兩個反應的本質(zhì)。ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化中，物質(zhì)是可以重復利用的，兩者的能量來源、去向是不同的。 正解 C　ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化并不是可逆反應，兩個反應的酶不同，場所不同，能量不同，因此兩個反應不是可逆反應。 悟區(qū)：ATPADP＋Pi＋能量，正逆反應是不完全可逆的，正反應中的酶是水解酶，逆反應中的酶是合成酶，逆反應的能量來自光能和有機物中的化學能，正反應的能量是ATP中的活躍化學能，而且其反應場所不相同，從物質(zhì)和能量角度分析，上式中物質(zhì)是可逆的，能量是不可逆的。 A．A為ADP，B為ATP B．能量1和能量2來源相同 C．酶1和酶2是同一種酶 D．X1和X2是同一種物質(zhì) 變式拓展4　純凈的ATP呈白色粉末狀，能溶于水，作為藥品可以提供能量并改善患者的新陳代謝。ATP片劑可以口服，ATP注射液可供肌肉注射或靜脈注射。下列是有關(guān)ATP的一些認識，其中正確的是(　　) A．細胞內(nèi)ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化為可逆反應 B．ATP分子中只有高能磷酸鍵中含有能量 C．細胞內(nèi)ATP的含量處于動態(tài)平衡中，對構(gòu)成生物內(nèi)部穩(wěn)定的供能環(huán)境具有重要意義 D．ATP釋放能量往往與某些放能反應相關(guān)聯(lián) 【變式拓展】 1．A　解析：活細胞中不停地進行代謝，所以ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化就會不斷地進行。ATP與ADP是兩種不同的物質(zhì)，并且ATP在生物體內(nèi)含量較低，之所以能滿足生命活動的需要是因為ATP和ADP不斷相互轉(zhuǎn)化。酶是能夠保障生物體各項生命活動在常溫常壓下迅速順利地進行的必要條件。 2．D　解析：ATP是人體生命活動的直接能源物質(zhì)。在實際生活中，作為一種藥品，ATP有提供能量和改善患者新陳代謝狀況的作用，常用于輔助治療肌肉萎縮、腦出血后遺癥、心肌炎等疾病。 3．D　解析：由題圖中能量的方向可以看出，A為ATP，B為ADP；能量1來自ATP中高能磷酸鍵的水解所釋放的化學能，能量2在動物體內(nèi)來自有機物氧化分解釋放的化學能，在植物體內(nèi)除來自有機物氧化分解所釋放的化學能外，還可來自光能；酶1和酶2分別是水解酶和合成酶；X1和X2是同一種物質(zhì)Pi。 4．C　解析：ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的場所、酶、能量不同，因此該轉(zhuǎn)化過程不可逆，A項錯誤。ATP分子含有兩個高能磷酸鍵和一個普通化學鍵，這三個鍵都含有能量，只是普通化學鍵含有的能量少，B項錯誤。細胞內(nèi)ATP含量很少，但與ADP的轉(zhuǎn)化非常迅速，因此細胞內(nèi)ATP的含量總處于動態(tài)平衡中，C項正確。ATP釋放能量往往與某些吸能反應相關(guān)聯(lián)，D項錯誤。