ATP在能量代谢中的作用

宜兴市2015届高考生物一轮复习讲学稿
ATP在能量代谢中的作用
-------细胞的能量“通货”
编制：江苏省宜兴第一中学李守宇2014-9-1
一、考查内容及等级要求
1.简述ATP的化学组成和结构特点（A）
2.写出ATP分子的结构简式（A）
3.举例说出ATP在能量代谢中的作用（A）
4.说明ATP和ADP相互转化的过程及意义（B）
二、基本考点梳理
1.化学（元素）组成
2.结构简式
3.结构特点
4.作用
5.ATP和ADP之间的相互转化（反应式表示）
三、反馈基础，形成能力
（一）判断题
1.ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式是A-P-P-P，其中的A表示腺嘌呤核糖核苷。

2.ATP的水解只有远离A的那个高能磷酸键可以断裂。

3.ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，使用ATP制剂时只能注射不能口服。

4.ADP转化为ATP所需的能量都来自于细胞呼吸作用时有机物分解所释放的能量
5.ATP是生命活动能量的直接来源，在细胞内含量丰富
6.由于ATP的合成后必须在短时间内被消耗因此ATP不能被储存
7.细胞内ATP系统处于动态平衡对于构成细胞内稳定的供能环境具有十分重要的意义。

8.细胞内的放能反应总是和ATP的水解相联系，吸能反应总是和ATP的合成相联系。

9.在植物的叶绿体中通过光合作用合成的ATP一般不参与叶绿体外的生命活动
10.ATP是活细胞内一种特殊的能量载体，在细胞核、线粒体、叶绿体以及细胞质基质中广
泛存在。

11.动植物和微生物细胞内，都是以ATP作为能量“通货”，说明了生物界具有统一性和不同种类的生物存在共同的起源。

12.ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。

（二）选择
1.下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是
A．脂肪 B．钙离子 C．糖 D．ATP
2.(多选)下列关于细胞中ATP的叙述，正确的是
A．ATP水解生成ADP和无机磷酸的同时释放能量
B．光合作用产生ATP，细胞呼吸消耗ATP
C．ATP分子中只有高能磷酸键含有能量
D．细胞内ATP的含量很多，所以能量供应充足
E．T表示胸腺嘧啶，因而ATP的结构与核苷酸很相似
F．正常人在剧烈运动时，其细胞内的ATP与ADP的含量保持动态平衡
G．萤火虫尾部发光细胞中的荧光素酶能催化葡萄糖氧化分解产生ATP
H．1molATP水解，能释放出30．54kJ的能量，这些能量贮存在两个高能磷酸键中
I.ATP中的“A”与构成DNA,RNA 中的碱基“A”是同一种物质
J.ATP 中的能量可来源于光能、化学能和热能，也可以转化为光能、化学能和热能
3. (多选)下列生命活动中需要ATP提供能量的是
A.叶肉细胞合成的糖运输到果实
B.吞噬细胞吞噬病原体的过程
C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖
D.细胞中由氨基酸合成新的肽链
E.浆细胞分泌抗体
F.番茄根细胞对Mg2+的吸收
G.内质网中合成性激素
4.有关酶和ATP的正确叙述是
A．基因表达过程需要酶和ATP参与 B．酶的催化效率总是高于无机催化剂C．温度不会影响ATP与ADP相互转化的速率 D．酶氧化分解的产物是氨基酸
5. 当你品尝各种美味佳肴时，你可能不得不感谢三磷酸腺苷(ATP)这种化学物质。

新的研究显示，ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。

据以上信息我们不能推出的结论是
A．ATP与能量供应相关B．作为信息分子的ATP不能提供能量
C．ATP也可作为信息传递分子 D．神经细胞膜外表面可能有ATP的受体
6.研究证实ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。

请分析回答：
(1)神经细胞中的ATP主要来自__________(生理过程)。

研究发现正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/L为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是____________________________。

(2)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。

据图分析，ATP进入细胞间隙穿过了______层膜，将导致受体细胞膜外的电位变化是__________________。

(3)若人体产生的某抗体能与图中相关酶特异性结合，从而使受体细胞不能接受信息，这样引起的疾病是____________________________。

(4)为了研究x物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的x物质将细胞处理24小时，然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次实验后，所得数据如下表所示：
实验组编号X物质的浓度(ng mL－1) 细胞中ATP的浓度
(n mol mL－1)
细胞死亡的百分率
A 0 80 1
B 2 70 3
C 4 50 10
D 8 20 25
E 16 5 70
F 32 1 95
①该实验的因变量是________________。

②实验数据表明，该实验的因变量之间有何联系？__________________________。

③若用混有浓度为2ng mL－1的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是____________________________ ______________。

7.某研究性学习小组利用荧光素－荧光素酶生物发光法，测定人参愈伤组织中ATP的含量，以研究人参细胞能量代谢的特点。

实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光；用分光光度计可测定发光强度；当荧光素和荧光素酶都足量时，在一定范围内，ATP的含量与发光强度成正比。

实验步骤：
一、ATP的提取：称取一定量的人参愈伤组织，研磨后沸水浴10 min，冷却至室温，离心，取上清液。

二、ATP的测定：吸取一定量的上清液，放入分光光度计反应室内，并注入适量的所需物质，在有氧等适宜条件下进行反应，记录发光强度并计算ATP含量。

请回答：
(1)步骤一中的沸水浴处理，使酶的________被破坏而失活。

(2)步骤二注入的物质中，属于反应物的是________；分光光度计反应室内能量形式的转换是___________________________。

(3)荧光素酶价格昂贵，为能准确测定出ATP的含量，又能节省酶的用量，学习小组探究了“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”，实验结果如图。

①学习小组配制了1×10－8mol/L ATP标准液、70 mg/L荧光素溶液(过量)和________________________溶液进行实验。

②结果表明：图中________点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。

e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，这是因为____________。

(4)ATP测定对食品卫生监控有重要意义。

食品卫生检验人员利用上述生物发光法测定某熟食品样品中细菌的ATP总含量，测算出了细菌的数量，从而判断食品污染程度。

做出上述
判断的理由是：每个细菌细胞中ATP的含量________。

答案：(1)细胞呼吸ATP与ADP相互迅速转化(2)0 由正变负(3)自身免疫病
(4)①细胞中ATP浓度和细胞死亡的百分比。

②细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加。

③ATP减少，阻碍消化酶的合成和分泌、小肠的蠕动，影响消化；妨碍主动运输，影响营养物质的吸收。

【答案】 (1)空间结构 (2)荧光素化学能转换为光能(和热能)
(3)①浓度分别为0、10、20、30、40、50、60 mg/L荧光素酶
②e ATP全部水解(或ATP数量限制) (4)大致相同(且相对稳定)
那是心与心的交汇，是相视的莞尔一笑，是一杯饮了半盏的酒，沉香在喉，甜润在心。

我无所谓成功不成功，但我在乎我自己的成长；我无法掌握别人，但我可以掌握自己。

我唯一能把握的，是我会一直尽力走下去，不为了别人，为了给自己一个交代。

这个世界上有太多的事情是我们无法掌握的，你不知道谁明天会离开，你不知道意外和你等的人谁先到来。

最可怕的是因为怕失去而放弃拥有的权利。

我们都会遇到很多人，会告别很多人，会继续往前走，也许还会爱上那么几个人，弄丢那么几个人。

关键在于，谁愿意为你停下脚步？
对于生命中每一个这样的人，一千一万个感激。

有一些人、一些事是不需要理由的：
比如天空的颜色；
比如连你自己都不知道为什么会喜欢上的那个人；
比如昨天擦肩而过的人变成了你今天的知己。

梦想这东西，最美妙的在于你可以制造它，重温它。

看一本书，听一首歌，去一个地方，梦想就能重新发芽，那个在你体内扎根的与生俱来的梦想。

我们唯一能把握的事情是，成为最好的自己，我们可以不成功，但是我们不能不成长，没有什么比背叛自己更可怕。

你唯一能把握的，是变成最好的自己。

也许你最后也没能牵到那个人的手，但是你付出了就不会有遗憾；
也许最后你也只是默默无闻，但你曾经为了将来努力地奋斗了一把；
也许你最后也没能环游世界，可是你在实现梦想的途中找到了自己。

那是能够为了一个目标默默努力的自己，不抱怨，不浮躁，不害怕孤单，沉默却又努力的自己。

说不定你想要苦苦追寻的梦想，已经握在你手中了。