(浙江选考)19版高考生物一轮总复习第二单元细胞的代谢第5讲细胞与能量、物质出入细胞的方式学案

第5讲细胞与能量、物质出入细胞的方式

考点一ATP

1.吸能反应与放能反应

(1)吸能反应

⎩⎪

⎨

⎪⎧概念：产物分子中的势能比反应物分子中的

势能高

实例：光合作用是植物绿色细胞中最重要的吸

能反应，该反应所需的能量来自太阳光

(2)放能反应

⎩⎪

⎨

⎪⎧

概念：产物分子中的势能比反应物分子中的势

能低

实例：所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化(3)吸能反应和放能反应的纽带是ATP。

2.ATP是细胞中的能量通货

(1)结构

⎩

⎨

⎧腺苷

⎩⎪

⎨

⎪⎧腺嘌呤

核糖

磷酸基团

(2)转化

⎩⎪

⎨

⎪⎧ATP――→

酶

ADP＋Pi＋能量

ADP＋Pi＋能量――→

酶

ATP

(3)结构特点：在酶的催化下，远离A 的高能磷酸键容易水解释放大量能量。 (4)再生特点：ATP 在细胞中易于再生，可以作为源源不断的能源。 3.ATP 的来源及在能量代谢中的作用

(1)细胞内的绝大多数生命活动都以ATP 作为直接能源物质，ATP 是细胞中的能量通货。 (2)在有关酶的催化作用下，ADP 可以接受能量，同时与磷酸结合，重新形成ATP 。细胞内的放能反应主要是细胞呼吸。

(3)ATP 形成的能量来源：对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自于细胞呼吸，对于绿色植物来说，则来自于光合作用和细胞呼吸。 思考讨论

1.据图填写ATP 的化学组成

(1)写出数字代表的含义：①腺嘌呤；②核糖；③磷酸基团；④高能磷酸键；⑤腺苷；⑥ADP 。 (2)ATP 与ADP 相互转化的关系式为：ADP ＋Pi ＋能量酶1

酶2

ATP 。

2.下图为ATP 的结构简图，请分析：

(1)图中A 表示腺嘌呤，P 代表磷酸基团。

(2)图示b 、c 、d 所示化学键是否相同？其中最易断裂和重建的是哪一个？ 提示 图示b 为普通磷酸键，c 、d 为高能磷酸键，其中d 处的键最易断裂和重建。 (3)图示框e 的名称是什么？

提示 图示框e 为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA 的基本单位之一。

(4)催化d 断裂的酶与催化d 生成的酶不是(填“是”或“不是”)同一种酶，高等植物细胞内ATP 在叶绿体的类囊体膜、细胞溶胶和线粒体等部位生成。 3.据图归纳梳理细胞内常见的产生与消耗ATP 的生理过程

题型一ATP的化学组成和特点

1.(2017·余姚中学开学考)下列关于ATP的叙述，错误的是( )

A.ATP是细胞中的“能量通货”

B.ATP在细胞中容易再生

C.ATP分子含有3个高能磷酸键

D.ATP分子中含有腺嘌呤

答案 C

解析ATP分子中含有2个高能磷酸键，C错误。

2.如图为ATP的结构示意图，下列相关叙述中，正确的是( )

A.图中①也是构成DNA和RNA的五碳糖

B.图中②指的是高能磷酸键，在ATP分子中共有3个

C.图中③是mRNA与质粒共有碱基之一

D.图中④是构成DNA的基本组成单位之一

答案 C

解析由图中信息可知，①～④依次是核糖、高能磷酸键、腺嘌呤、腺嘌呤核糖核苷酸。DNA 分子中不含核糖，A错误；ATP分子中有3个磷酸键，但高能磷酸键只有2个，B错误；质粒为环状DNA分子，DNA与RNA共有的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶，C正确；腺嘌呤核糖核苷酸是构成RNA的基本组成单位之一，D错误。

辨析“A”含义的小技巧

ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都含有“A”，在不同物质中表示的含义差别较大，结合下图作简要分析：

(1)ATP中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。

(2)DNA中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成。

(3)RNA中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成。

(4)核苷酸中的A为腺嘌呤。

题型二ATP与ADP的相互转化

3.如图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，下列相关叙述中正确的是( )

A.过程①不能发生在线粒体中

B.过程②不能发生在叶绿体中

C.过程①所需的能量一定是来自有机物分解

D.过程②释放的能量来自高能磷酸键

答案 D

解析过程①为ATP的合成，可以发生在线粒体和细胞溶胶中，也可以发生在叶绿体中，A 错误；过程②表示ATP水解释放能量，可以发生在光合作用碳反应过程中，场所为叶绿体基质，B错误；过程①所需要的能量可以来自光能，C错误；过程②释放的能量来自ATP中的高能磷酸键，D正确。

4.有关下图的叙述，不正确的是( )

A.ADP 被释放后，蛋白质还能结合ATP

B.与图中蛋白质具有相同功能的物质，有些不能与双缩脲试剂发生紫色反应

C.图中的能量可用于细胞内的需要能量的生命活动

D.该蛋白质也可结合ADP 和Pi 合成ATP 答案 D

解析 据图分析，该过程为ATP 的水解，需要的蛋白质为ATP 水解酶，化学反应前后酶数量和化学性质不变，A 正确；图中为ATP 水解酶，酶具有催化作用，与图中蛋白质具有相同功能的物质，大多数是蛋白质，少数是RNA ，RNA 类的酶不能与双缩脲试剂发生紫色反应，B 正确；ATP 中的能量释放出来用于各项生命活动，C 正确；酶具有专一性，ADP 和Pi 合成ATP ，需要ATP 合成酶，而图中为ATP 水解酶，D 错误。

考点二 物质出入细胞的方式

1.扩散和渗透

(1)扩散⎩⎪⎨⎪

⎧

含义：分子或离子从高浓度处向低浓度处运动 的现象

结果：物质分子分布均匀，直到平衡

(2)渗透⎩⎪⎨⎪

⎧

含义：水分子通过膜的扩散方向：从水分子数相对较多的一侧进入水分子

数相对较少的一侧

2.动植物细胞的吸水和失水

(1)动物细胞的吸水和失水(以哺乳动物成熟红细胞为例)

(2)植物细胞的吸水和失水(以成熟植物细胞为例)