2017-2018学年高中生物 第四章 光合作用和细胞呼吸 4.1 ATP和酶 第1课时 生命活动的

4.1.1生命活动的能量“通货”——ATP[学业达标]1．生物体生命活动需要的根本能源、主要能源、直接能源依次是( )①脂肪②核酸③糖类④蛋白质⑤ATP⑥太阳光A．①③⑤B．②④③C．⑥③⑤D．⑥①⑤【解析】此题考查生物体内的能量问题。

根本能源是光能，主要能源是糖类，直接能源是ATP，主要储能的物质是脂肪，动物体内重要的储能物质是糖原，植物体内重要的储能物质是淀粉。

【答案】 C2．下列关于ATP分子的叙述，错误的是 ( )A．ATP中含有一个核糖和一个含氮碱基B．ATP脱去所有高能磷酸键后就是ADPC．ATP中的两个高能磷酸键储存有大量能量D．ATP断裂了所有高能磷酸键后可作为合成核糖核酸的基本原料【解析】ATP由一分子腺苷和3分子磷酸基团组成，一分子腺苷包括一分子核糖和一分子腺嘌呤。

当ATP脱去所有高能磷酸键后就是AMP，AMP为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为合成核糖核酸的基本原料。

【答案】 B3．ATP中的大量化学能储存在( )A．腺嘌呤核苷内B．磷酸基团内C．腺嘌呤核苷和磷酸基团连接键内D．高能磷酸键内【解析】ATP是高能化合物，它的分子简式是A—P～P～P，其中腺嘌呤核苷与磷酸之间的结合键(—)不是高能磷酸键；高能磷酸键内含有较高的能量，ATP分子中的大量化学能就储存在高能磷酸键内，并且远离腺嘌呤核苷的那个高能磷酸键内含有更多的能量。

【答案】 D4．ATP在细胞中能够释放能量和储存能量，从其化学结构看，原因是( )①腺苷很容易吸收能量和释放能量②第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合③第三个磷酸基团(远离腺苷的那个)很容易从ATP上脱离，使ATP转化为ADP，同时释放能量④ADP可以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键(远离腺苷的那个)，使ADP转变成ATPA．①③B．②④C．③④D．①④【解析】ATP含有三个磷酸基团，一个普通化学键、两个高能磷酸键，ATP水解时第二个高能磷酸键(远离腺苷的那个)断裂，储存在高能磷酸键中的能量释放出来，ATP转化为ADP。

在有关酶的催化下，ADP与Pi结合，吸收能量，又可形成第二个高能磷酸键(远离腺苷的那个)，ADP又转化为 ATP。

【答案】 C5．以下是有关生物体内ATP的叙述，其中正确的一项是( )A．ATP与ADP相互转化，在活细胞中其循环是永无休止的B．ATP与ADP是同一种物质的两种形态C．生物体内的ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应D．ATP与ADP的相互转化，使生物体内各项化学反应能在常温常压下迅速顺利地进行【解析】活细胞中不停地进行代谢，所以ATP和ADP的相互转化就会不断地进行。

ATP 与ADP是两种不同的物质，并且ATP在生物体内含量较低，之所以能满足生命活动的需要就是因为ATP和ADP不断的相互转化。

酶是能够保障生物体各项生命活动在常温常压下迅速顺利地进行的必要条件。

【答案】 A6．如图表示ATP和ADP之间的转化，可以确定( )A．A为ADP，B为ATPB．能量1和能量2来源相同C．酶1和酶2是同一种酶D．X1和X2是同一种物质【解析】由图中能量的方向可以看出，A为ATP，B为ADP，能量1来自ATP中远离腺嘌呤核苷的高能磷酸键的水解所释放的化学能，能量2在动物体内来自有机物氧化分解释放的化学能，在植物体内除了来自有机物氧化分解所释放的化学能外，还可来自光能；酶1和酶2分别是水解酶和合成酶；X1和X2是同一种物质Pi。

【答案】 D7．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，肌肉不收缩；向同一条肌肉上滴ATP溶液，肌肉很快就发生明显的收缩现象。

这种现象说明了( ) A．葡萄糖是生物体生命活动的能源物质B．ATP是生物体生命活动的能源物质C ．葡萄糖是生物体生命活动的直接能源物质D ．ATP 是生物体生命活动的直接能源物质【解析】 题干所述现象表明葡萄糖不能直接供给生命活动能量而ATP 可以，说明ATP 是生物体生命活动的直接能源物质。

【答案】 D8．萤火虫尾部发光，是荧光素接受了ATP 中的能量后，将化学能转化成光能所致，此化学能来自A —①P ～②P ～③P 中的哪些磷酸键( )A ．①②B ．②③C ．①D ．③【解析】 ATP 的化学性质不稳定，在有关酶的作用下，ATP 中远离腺苷的那个高能磷酸键很容易水解，且水解时能释放出大量的能量供给生命活动利用。

在萤火虫体内，给荧光素提供能量的是远离腺苷的那个高能磷酸键。

【答案】 D9．下列有关ATP 的叙述，正确的是( )A ．线粒体是蓝藻细胞产生ATP 的主要场所B ．ATP 分子由一个腺嘌呤和三个磷酸基团组成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呼吸作用产生ATP【答案】 C10．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 肌肉收缩 大脑思考 离子的主动运输(其他合理答案也同)[能力提升]11．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既有合成又有分解【解析】依题干信息“ATP的含量变化不大”，说明该过程中ATP既有合成又有分解；依“部分ATP的末端P已带上放射性标记”，说明ATP中远离A的P容易脱离，且32P参与了ATP的重新合成，故选择C。

【答案】 C12．下列有关ATP的叙述，正确的是( )①ATP是生物体内储存能量的主要物质②ATP的能量主要储存在腺苷和磷酸基之间的化学键中③ATP的水解实际上是指ATP分子中高能磷酸键的水解④ATP在细胞内的含量很少，但转化速率很快⑤ATP只能在线粒体中生成⑥ATP是可流通的“能量货币”A．①②④B．③④⑥C．③⑤⑥D．③④⑤【解析】生物体内主要的储能物质是脂肪、淀粉、糖原等，ATP分子的能量储存在磷酸基与磷酸基之间的高能磷酸键中。

在生命活动需要消耗能量时，ATP分子水解断开远离腺苷的高能磷酸键，释放能量用于各项生命活动。

但由于ATP在细胞内的含量很少，需要随时消耗随时产生，因此它在细胞内的转化速率很快，而且能在生命活动过程中随用随取，就像细胞内的一种“能量货币”。

细胞内产生ATP的场所除线粒体外，还有细胞质基质和叶绿体等。

【答案】 B13．下列关于ATP和蛋白质的叙述，正确的是 ( )A．ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”是同一种物质B．ATP中的能量可来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能C．蛋白质的合成过程中，ADP含量会稍有降低D．蛋白质的功能特性由其氨基酸种类、数量和空间结构决定【解析】ATP中的“A”是指腺嘌呤核苷，由腺嘌呤与核糖组成，而DNA、RNA中的“A”是指腺嘌呤碱基；蛋白质合成过程消耗能量，ADP含量会增多；蛋白质结构的多样性是由组成它的氨基酸种类、数量、排列顺序和其空间结构决定的。

【答案】 B14．在活细胞中，下图所示循环过程永不停止地进行着，请运用所学知识，分析完成下面ATP与ADP转化中的有关问题：(1)图中B为________，C为________。

(2)ATP作为生物体生命活动的________物质，其分子结构简式为________。

(3)②反应中能量E2的去向有哪些？试举例。

________________________________________________________________________________________________________________________________。

(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？___________。

【解析】(1)由ATP和ADP的转化图示看出①是合成ATP的反应，B代表ATP，②是ATP水解为ADP的反应，C为ADP。

(2)ATP是各项生命活动的直接能源，其结构简式为A—P～P～P。

(3)、(4)ATP水解释放的能量E2来源于远离腺嘌呤核苷的高能磷酸键，用于生物体各项生命活动；如肌肉收缩、神经传导、主动运输等等。

(5)反应①②中酶是不同的，因为它们是两个不同的反应，而且其反应的场所不同。

【答案】(1)ATP ADP(2)直接能源A—P～P～P(3)各项生命活动，如：肌肉收缩、神经传导、主动运输等等；热能散失(4)远离腺嘌呤核苷的高能磷酸键(5)不一样因为①②是两个不同的反应，且反应的场所不同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①最可能的实验结果是哪一个？________。

②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成正相关②渐弱成负相关③随ATP浓度升高，发光现象无变化(3)①第①种结果②ATP中活跃的化学光。