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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP教案配套ppt课件
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP教案配套ppt课件，共43页。PPT课件主要包含了本节聚焦，问题探讨，直接能源物质ATP，磷酸基团，高能磷酸化合物，PPP，腺嘌呤，腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，腺嘌呤核糖核苷酸，ATP的产生等内容，欢迎下载使用。
直接能源物质ATPATP和ADP之间的转化ATP的利用吸能反应与放能反应
“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”让我们重温唐代诗人杜牧（《秋夕》）这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。
1.萤火虫发光的生物学意义是什么?2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗?3.在萤火虫发光的过程中有能量转化吗?
问题探讨1. 萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递信号，以便繁衍后代。2.萤火虫腹部后边的细胞内有荧光素，是其特有的发光物质。3.有的。萤火虫腹部细胞内的一些有机物中储存着化学能，只有在转变成光能的时候才能使萤火虫发光。
ATP是生物体的能量“货币”
在生物体内，糖类、脂肪和蛋白质等都储存着能量，但其中的能量都是稳定的化学能，其数量虽大但不能被生物体直接利用。这些稳定的化学能只有通过细胞呼吸作用（氧化分解）后才能释放出来，并转化为 ATP 中活跃的化学能，用于为吸能反应直接供能。糖类、脂肪和蛋白质等相当于“存折”,其中的能量相当于“存折”上的 “大额存款”，需取出转化成“手头的零用钱”(ATP)才能使用，故将 ATP 比喻成细胞内流通的能量“货币”。
【设计实验】 验证ATP可以让萤火虫发光
实验设计——对照实验（对照、单一变量）实验的材料：萤火虫的发光器官（捣碎）实验组：捣碎的发光器+生理盐水+2mlATP制剂捣碎的发光器+生理盐水+2ml葡萄糖溶液捣碎的发光器+生理盐水+2ml蒸馏水捣碎的发光器+生理盐水+2ml脂肪液实验的现象——A组发光；B、C、D组不发光实验结论：只有ATP可以使萤火虫发光，ATP是直接能源物质。
ATP的结构特性ATP是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个相连的磷酸基团构成的。这三个磷酸基团从与分子中腺苷基团连接处算起，依次分别称为а、в、г磷酸基团。ATP的结构式是:
ATP的结构：元素组成：C、H、O、N、PATP —— 腺苷三磷酸ADP —— 腺苷二磷酸AMP ——腺苷一磷酸 腺嘌呤核糖核苷酸（RNA的基本组成单位之一）
ATP的结构简式： A — P ~ P ~ PATP的化学组成包括： 一个腺苷=一个腺嘌呤+一个核糖 一个普通磷酸键 二个特殊化学键 三个磷酸
每个特殊化学键断裂会带着30.54Kj的势能转移
一分子的ATP中有1个普通的磷酸键，2个特殊化学键，特殊化学键不稳定，末端磷酸集团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，即具有较高的转移势能。
【拓展】区别不同物质中的A
A C G T
T G C A
U G A C
1. 下图为ATP分子的结构式，下列相关叙述错误的是（ ）A. 图中五碳糖为核糖 B. 图中虚线框中的基团是腺苷 C. 该分子中有两个特殊的化学键 D. 该分子水解掉两个磷酸基团后为核糖核苷酸
1. 下图为ATP分子的结构式，下列相关叙述错误的是（ B ）A. 图中五碳糖为核糖 B. 图中虚线框中的基团是腺苷 C. 该分子中有两个特殊的化学键 D. 该分子水解掉两个磷酸基团后为核糖核苷酸【解析】选B。
2. 下列关于ATP的叙述，正确的是（ ）A. ATP中的五碳糖与DNA RNA中的五碳糖相同B. ATP分子中，其相邻的两个磷酸基团之间的化学键为特殊的化学键C. ATP分子水解去掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤脱氧核苷酸D. ATP分子由一分子腺嘌呤和三分子磷酸基团组成
2. 下列关于ATP的叙述，正确的是（ B ）A. ATP中的五碳糖与DNA RNA中的五碳糖相同B. ATP分子中，其相邻的两个磷酸基团之间的化学键为特殊的化学键C. ATP分子水解去掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤脱氧核苷酸D. ATP分子由一分子腺嘌呤和三分子磷酸基团组成【解析】选B。ATP与RNA中含有核糖，而DNA中含有脱氧核糖；ATP中共含有两个特殊的化学键，位于磷酸基团之间；ATP分子除去两个磷酸基团之后的结构称为腺嘌呤核糖核苷酸；ATP分子是由一分子腺苷和三分子磷酸基团组成的。
3. 如图表示ATP的结构，下列相关说法正确的是（ ）A. b键断裂后形成ADP和PiB. 图中的3表示ATP中的字母AC. 由1 2 3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位 D. a键断裂释放的能量可以直接用于生命活动
3. 如图表示ATP的结构，下列相关说法正确的是（ D ）A. b键断裂后形成ADP和PiB. 图中的3表示ATP中的字母AC. 由1 2 3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位 D. a键断裂释放的能量可以直接用于生命活动【解析】选D。选项A，a键断裂后形成ADP和Pi。选项B，ATP中的字母A表示腺苷，而题图中的3表示腺嘌呤。选项C，由1、2、3 各一分子形成的是腺嘌呤核糖核苷酸，它是组成RNA的基本单位。选项D，ATP 是生命活动所需能量的直接来源，a键断裂所释放的能量可以直接用于生命活动。
4. 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的未端磷酸基团已带上放射性标记，该现象不能说明（ ）A. ATP是细胞内的直接能源物质B. 部分32P标记的ATP 是重新合成的C. ATP中远离腺苷的P容易断裂D. 该过程中ATP既有合成又有分解
4. 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的未端磷酸基团已带上放射性标记，该现象不能说明（ A ）A. ATP是细胞内的直接能源物质B. 部分32P标记的ATP 是重新合成的C. ATP中远离腺苷的P容易断裂D. 该过程中ATP既有合成又有分解【解析】选A。该现象只能说明ATP与ADP的相互转化，不能说明ATP是细胞内的直接能源物质，A项符合题意。带有32P标记的ATP是加入放射性32P标记的磷酸分子后新产生的，B项不符合题意。由题意可知，细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间部分ATP的未端磷酸基团已带上放射性标记，说明ATP未端的磷酸基团很容易水解脱离下来，也很容易结合，C项不符合题意。该过程存在ATP水解形成ADP的过程，同时存在ADP与磷酸形成ATP的过程，D项不符合题意。
ATP和ADP之间的转化
A—P~P~P A—P~P + Pi（游离磷酸）+能量ATP和ADP之间的转化是可逆的吗？（1）从该过程的条件上分析：ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；而 ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一性，因此ATP水解与合成的反应条件不同。（2）从该过程的能量上分析：ATP水解释放的能量是储存在末端特殊的化学键内的化学能，被各项生命活动所利用。而合成 ATP的能量主要来自有机物分解释放的化学能和光合作用中吸收的太阳能。（3）从该过程进行的场所上分析：ATP 合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，而ATP分解的场所较多。因此其合成与分解的场所不尽相同，显然，上述反应不是同时进行的。综上所述，ATP与ADP的相互转化反应并不是可逆的，但也不能单纯地利用化学上的观点来判断反应是否可逆。因为 ATP与ADP的相互转化，在活细胞中是时刻不停地发生且处于动态平衡之中的，这使得AT P不会因为能量的不断消耗而用尽，从而保证生命活动的顺利进行。
动物细胞内产生ATP的途径是呼吸作用，涉及的细胞结构是细胞质基质和线粒体；植物细胞内产生ATP的途径是光合作用和呼吸作用，涉及的细胞结构是叶绿体、细胞质基质和线粒体。
ATP→ADP 能量来源于势能的转移，势能的转移使得整个过程是释放能量的过程。ADP → ATPADP → ATP 的整个过程是需要吸收能量的过程。
光能+ADP+Pi →ATP有机化学能+ADP+Pi →ATP
动物、真菌、大多数细菌（蓝细菌除外）
细胞呼吸分解有机物产生的化学能+ADP+Pi →ATP
动物、人体细胞（特别是肌细胞内）
磷酸肌酸（C~P）+ADP →ATP+肌酸（C）
【拓展】磷酸肌酸—高能磷酸化合物的一种
当动物和人体细胞由于能量大量消耗而使细胞内的ATP含量过分减少时，在有关酶的催化作用下，磷酸肌酸中的磷酸基团连同能量一起转移给ADP，从而生成ATP和肌酸(可用C代表)；当ATP含量比较多时，在有关酶的催化作用下，ATP可以将磷酸基团连同能量一起转移给肌酸使肌酸转变成磷酸肌酸。ADP+磷酸肌酸(C~P) ATP+肌酸(C) 对于动物和人体细胞来说，磷酸肌酸只是能量的一种储存形式，而不能直接被利用。由此可见，对于动物和人体细胞来说，磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起着缓冲的作用，从而使细胞内ATP的含量能够保持相对的稳定，ATP 系统的动态平衡得以维持。
细胞内的化学反应可分为吸能反应和放能反应两大类。细胞吸收ATP分解释放出来的能量的过程就是吸能反应。吸能反应需要吸收能量，如蛋白质的合成；许多吸能反应与ATP的水解反应相联系，由ATP水解供能（吸能反应促使ATP的分解，因为ATP转化成ADP需要释放能量） 。
细胞释放出能量用于ATP合成吸收能量的过程就是放能反应。放能反应会释放能量，如葡萄糖的氧化分解。许多放能反应与ATP的合成相联系（放能反应促使ATP的合成，因为ADP转化成ATP需要吸收能量），释放的能量储存在ATP中，用于为吸能反应直接供能。光合作用、呼吸作用、磷酸肌酸分解都是放能反应。
1. 如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图。据下图判断，有关叙述正确的是（ ）A. 甲为ADP，大肠杆菌体内ATP→甲过程发生在线粒体中 B. 催化ATP→甲过程的酶1与酶2、酶3相同，且具有高效性C. 酶1、酶2和酶3催化的反应均伴有能量释放，且乙→丙释放的能量最少 D. 物质丙是构成RNA的基本组成物质之一，其中含有的五碳糖为核糖
1. 如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图。据下图判断，有关叙述正确的是（ C ）A. 甲为ADP，大肠杆菌体内ATP→甲过程发生在线粒体中 B. 催化ATP→甲过程的酶1与酶2、酶3相同，且具有高效性C. 酶1、酶2和酶3催化的反应均伴有能量释放，且乙→丙释放的能量最少 D. 物质丙是构成RNA的基本组成物质之一，其中含有的五碳糖为核糖【解析】选C。图中田为ADP，大肠杆菌是原核生物，细胞中没有线粒体，A错误；酶具有专一性，酶2和酶3分别是催化甲→乙和乙→丙的酶，催化ATP→甲过程的是另一种酶，它们不相同，但都有高效性，B错误；ATP 水解的物质丙为腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)，物质乙为腺嘌呤核糖核苷酸，物质乙是构成 RNA的基本组成物质之一，D错误。
2. 下面是生物界中能量通货--ATP的循环示意图。相关叙述正确的是（ ）A. 组成图中“M”和“N”的元素与动植物体内重要储能物质的组成元素相同B. 图中①过程消耗的能量1可来自光能，②过程释放的能量2可转化成光能 C. 图中“能量2”能为葡萄糖进入人成熟的红细胞直接提供能量D. 代谢旺盛的细胞内ATP含量较多，代谢缓慢的细胞内ADP含量较多
2. 下面是生物界中能量通货--ATP的循环示意图。相关叙述正确的是（ B ）A. 组成图中“M”和“N”的元素与动植物体内重要储能物质的组成元素相同B. 图中①过程消耗的能量1可来自光能，②过程释放的能量2可转化成光能 C. 图中“能量2”能为葡萄糖进入人成熟的红细胞直接提供能量D. 代谢旺盛的细胞内ATP含量较多，代谢缓慢的细胞内ADP含量较多【解析】选B。图中“M’指的是腺嘌呤，“N”指的是核糖，前者含有氮元素，脂肪是动植物体内的重要储能物质，不含氮元素，A错误；葡萄糖进入人成熟的红细胞的跨膜运输方式为协助扩散，而协助扩散不消耗能量，C错误；ATP含量在细胞内处于动态平衡状态，代谢旺盛和代谢缓慢的细胞内ATP与ADP之间“循环”的快慢有差别，而不是含量方面有差别，D 错误。
3. 科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传递给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫体内的ATP 生成量将会增加，黑暗时蚜虫体内的ATP含量会下降。下列有关叙述正确的是（ ）A. 蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自细胞呼吸B. 类胡萝卜素的含量不仅会影响蚜虫的体色，还会影响蚜虫个体的生存机会 C. 蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样D. 蚜虫体内ATP含量在阳光下比黑暗时多，说明其体内的ATP含量不稳定
3. 科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传递给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫体内的ATP 生成量将会增加，黑暗时蚜虫体内的ATP含量会下降。下列有关叙述正确的是（ B ）A. 蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自细胞呼吸B. 类胡萝卜素的含量不仅会影响蚜虫的体色，还会影响蚜虫个体的生存机会 C. 蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样D. 蚜虫体内ATP含量在阳光下比黑暗时多，说明其体内的ATP含量不稳定 【解析】选B。由题干信息可知，蚜虫合成ATP所需能量还可来自类胡萝卜素吸收的光能，A错误；由题干信息可知，类胡萝卜素可以吸收、传递光能，影响ATP的合成量，因此类胡萝卜素的含量会影响蚜虫个体的生存机会，B正确；蚜虫做同一强度的运动时消耗ATP的量是一样的，C错误；蚜虫体内ATP含量在阳光下比黑暗时多，但是其体内的ATP含量依旧处于动态平衡中，D错误。
1. ATP 中的化学能是活跃的化学能，可作为直接能源物质。ATP 释放的能量来源于ATP中远离“A”的磷酸基团转移,该能量可以转化成各种形式的能量，用于各项生命活动。化学能→电能：用于大脑思考和神经传导；电鳐、电鳗放电。化学能→化学能：用于细胞内的各种吸能反应（物质合成）。化学能→机械能：用于肌细胞收缩，精子游动，草履虫纤毛的摆动等。化学能→光能：用于生物发光，如萤火虫和发光水母发光等化学能→热能：用于动物维持体温等。
2. 并不是所有的生命活动都需要能量，也不是所有的生命活动所需的能量都是由 ATP 提供的。·常见的消耗能量的生理过程：主动运输、蛋白质合成、胞吞、胞吐、细胞分裂等。·常见的不消耗能量的生理过程：自由扩散、协助扩散、气体交换、渗透作用、蒸腾作用等。3. 【拓展】ATP并非新陈代谢所需能量的唯一直接来源，只是大多数生命活动的直接供能物质。细胞中还存在其他直接供能物质，如CTP、GTP、UTP等。
光合作用呼吸作用磷酸肌酸分解
主动运输发光发电肌肉收缩大脑思考物质合成
ATP水解为主动运输过程
ATP水解释放的磷酸形成Pi，携带转移的势能，与载体蛋白结合（即载体蛋白磷酸化），导致载体蛋白空间结构发生改变。
1. 太阳光能转化成白鳗发出的电能，需要经过的主要生理过程的正确顺序是（ ）A. 光合作用、消化作用、主动运输、呼吸作用、ATP水解 B. 光合作用、呼吸作用、消化作用、主动运输、ATP水解C. 呼吸作用、ATP水解、光合作用、主动运输、消化作用D. 主动运输、消化作用、ATP水解、有氧呼吸、光合作用
1. 太阳光能转化成白鳗发出的电能，需要经过的主要生理过程的正确顺序是（ A ）A. 光合作用、消化作用、主动运输、呼吸作用、ATP水解 B. 光合作用、呼吸作用、消化作用、主动运输、ATP水解C. 呼吸作用、ATP水解、光合作用、主动运输、消化作用D. 主动运输、消化作用、ATP水解、有氧呼吸、光合作用【解析】选A。
2. 枪乌贼是一种生活在海洋中的软体运动，它有巨大的神经细胞，能不断吸收K+。科学家用一种有毒物质使枪乌贼神经细胞中毒后，其吸收K+的功能就会丧失。如果再注入另外一种物质，神经细胞又能恢复吸收K+的功能，一直到这种物质消耗完，则这种物质最可能是（ ）A. 淀粉 B. ATP C. 葡萄糖 D. 麦芽糖
2. 枪乌贼是一种生活在海洋中的软体运动，它有巨大的神经细胞，能不断吸收K+。科学家用一种有毒物质使枪乌贼神经细胞中毒后，其吸收K+的功能就会丧失。如果再注入另外一种物质，神经细胞又能恢复吸收K+的功能，一直到这种物质消耗完，则这种物质最可能是（ B ）A. 淀粉 B. ATP C. 葡萄糖 D. 麦芽糖 【解析】选B。枪乌贼神经细胞吸收K+的方式是主动运输，需要消耗能量，也需要载体蛋白协助，由题干信息分析可知，细胞吸收K+的功能的丧失和恢复最可能与能量的变化有关，有毒物质抑制了细胞的呼吸作用，没有能量供应，细胞就不能吸收K+，而注入另一种物质后，神经细胞又能恢复吸收K+的功能，A、B、C、D四个选项所列的物质，可直接提供能量的物质是ATP，所以再注入的物质可能是ATP。
3. 某书法家脑出血后导致右侧肢体偏瘫，为改善患者的新陈代谢，尽快恢复其右手书写能力，在治疗时可用下列哪种方法辅助治疗（ ）A. 静脉滴注葡萄糖溶液 B. 口服钙片C. 服用多种维生素液 D. 肌肉注射ATP制剂
3. 某书法家脑出血后导致右侧肢体偏瘫，为改善患者的新陈代谢，尽快恢复其右手书写能力，在治疗时可用下列哪种方法辅助治疗（ D ）A. 静脉滴注葡萄糖溶液 B. 口服钙片C. 服用多种维生素液 D. 肌肉注射ATP制剂【解析】选 D。ATP 是人体生命活动的直接能源物质。在生活中，常作为一种药品，有提供能量和改善患者新陈代谢状况的作用，常用于辅助治疗肌肉萎缩、心肌炎等疾病。
4. 下图表示生物体内发生的两个化学反应，请判断下列相关说法正确的是（ ）A. ATP分子水解时，图中所示的化学键③④最易断裂B. 图中酶1和酶2的化学本质相同，但是两者的种类不同 C. 细胞中的吸能反应一般与ATP的合成相联系D. ATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内
4. 下图表示生物体内发生的两个化学反应，请判断下列相关说法正确的是（ B ）A. ATP分子水解时，图中所示的化学键③④最易断裂B. 图中酶1和酶2的化学本质相同，但是两者的种类不同 C. 细胞中的吸能反应一般与ATP的合成相联系D. ATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内【解析】选B。ATP是生命活动的直接能源物质，ATP水解时，特殊的化学键④最易断裂。图中酶1为ATP水解酶，酶2为ATP合成酶，两者种类不同，但化学本质均为蛋白质。细胞中的吸能反应所需的能量由ATP水解提供，而放能反应则与ATP的合成相联系。细胞内ATP与ADP间相互转化的能量供应机制是生物界的共性之一，也存在于原核细胞中。
直接能源物质ATPATP和ADP之间的转化ATP的利用吸能反应与放能反应
“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。天阶夜色凉如水，卧看牵牛织女星。”让我们重温唐代诗人杜牧（《秋夕》）这情景交融的诗句，想象夜空中与星光媲美的点点流萤，思考有关的生物学问题。
1.萤火虫发光的生物学意义是什么?2.萤火虫体内有特殊的发光物质吗?3.在萤火虫发光的过程中有能量转化吗?
问题探讨1. 萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递信号，以便繁衍后代。2.萤火虫腹部后边的细胞内有荧光素，是其特有的发光物质。3.有的。萤火虫腹部细胞内的一些有机物中储存着化学能，只有在转变成光能的时候才能使萤火虫发光。
ATP是生物体的能量“货币”
在生物体内，糖类、脂肪和蛋白质等都储存着能量，但其中的能量都是稳定的化学能，其数量虽大但不能被生物体直接利用。这些稳定的化学能只有通过细胞呼吸作用（氧化分解）后才能释放出来，并转化为 ATP 中活跃的化学能，用于为吸能反应直接供能。糖类、脂肪和蛋白质等相当于“存折”,其中的能量相当于“存折”上的 “大额存款”，需取出转化成“手头的零用钱”(ATP)才能使用，故将 ATP 比喻成细胞内流通的能量“货币”。
【设计实验】 验证ATP可以让萤火虫发光
实验设计——对照实验（对照、单一变量）实验的材料：萤火虫的发光器官（捣碎）实验组：捣碎的发光器+生理盐水+2mlATP制剂捣碎的发光器+生理盐水+2ml葡萄糖溶液捣碎的发光器+生理盐水+2ml蒸馏水捣碎的发光器+生理盐水+2ml脂肪液实验的现象——A组发光；B、C、D组不发光实验结论：只有ATP可以使萤火虫发光，ATP是直接能源物质。
ATP的结构特性ATP是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个相连的磷酸基团构成的。这三个磷酸基团从与分子中腺苷基团连接处算起，依次分别称为а、в、г磷酸基团。ATP的结构式是:
ATP的结构：元素组成：C、H、O、N、PATP —— 腺苷三磷酸ADP —— 腺苷二磷酸AMP ——腺苷一磷酸 腺嘌呤核糖核苷酸（RNA的基本组成单位之一）
ATP的结构简式： A — P ~ P ~ PATP的化学组成包括： 一个腺苷=一个腺嘌呤+一个核糖 一个普通磷酸键 二个特殊化学键 三个磷酸
每个特殊化学键断裂会带着30.54Kj的势能转移
一分子的ATP中有1个普通的磷酸键，2个特殊化学键，特殊化学键不稳定，末端磷酸集团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，即具有较高的转移势能。
【拓展】区别不同物质中的A
A C G T
T G C A
U G A C
1. 下图为ATP分子的结构式，下列相关叙述错误的是（ ）A. 图中五碳糖为核糖 B. 图中虚线框中的基团是腺苷 C. 该分子中有两个特殊的化学键 D. 该分子水解掉两个磷酸基团后为核糖核苷酸
1. 下图为ATP分子的结构式，下列相关叙述错误的是（ B ）A. 图中五碳糖为核糖 B. 图中虚线框中的基团是腺苷 C. 该分子中有两个特殊的化学键 D. 该分子水解掉两个磷酸基团后为核糖核苷酸【解析】选B。
2. 下列关于ATP的叙述，正确的是（ ）A. ATP中的五碳糖与DNA RNA中的五碳糖相同B. ATP分子中，其相邻的两个磷酸基团之间的化学键为特殊的化学键C. ATP分子水解去掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤脱氧核苷酸D. ATP分子由一分子腺嘌呤和三分子磷酸基团组成
2. 下列关于ATP的叙述，正确的是（ B ）A. ATP中的五碳糖与DNA RNA中的五碳糖相同B. ATP分子中，其相邻的两个磷酸基团之间的化学键为特殊的化学键C. ATP分子水解去掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤脱氧核苷酸D. ATP分子由一分子腺嘌呤和三分子磷酸基团组成【解析】选B。ATP与RNA中含有核糖，而DNA中含有脱氧核糖；ATP中共含有两个特殊的化学键，位于磷酸基团之间；ATP分子除去两个磷酸基团之后的结构称为腺嘌呤核糖核苷酸；ATP分子是由一分子腺苷和三分子磷酸基团组成的。
3. 如图表示ATP的结构，下列相关说法正确的是（ ）A. b键断裂后形成ADP和PiB. 图中的3表示ATP中的字母AC. 由1 2 3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位 D. a键断裂释放的能量可以直接用于生命活动
3. 如图表示ATP的结构，下列相关说法正确的是（ D ）A. b键断裂后形成ADP和PiB. 图中的3表示ATP中的字母AC. 由1 2 3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位 D. a键断裂释放的能量可以直接用于生命活动【解析】选D。选项A，a键断裂后形成ADP和Pi。选项B，ATP中的字母A表示腺苷，而题图中的3表示腺嘌呤。选项C，由1、2、3 各一分子形成的是腺嘌呤核糖核苷酸，它是组成RNA的基本单位。选项D，ATP 是生命活动所需能量的直接来源，a键断裂所释放的能量可以直接用于生命活动。
4. 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的未端磷酸基团已带上放射性标记，该现象不能说明（ ）A. ATP是细胞内的直接能源物质B. 部分32P标记的ATP 是重新合成的C. ATP中远离腺苷的P容易断裂D. 该过程中ATP既有合成又有分解
4. 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的未端磷酸基团已带上放射性标记，该现象不能说明（ A ）A. ATP是细胞内的直接能源物质B. 部分32P标记的ATP 是重新合成的C. ATP中远离腺苷的P容易断裂D. 该过程中ATP既有合成又有分解【解析】选A。该现象只能说明ATP与ADP的相互转化，不能说明ATP是细胞内的直接能源物质，A项符合题意。带有32P标记的ATP是加入放射性32P标记的磷酸分子后新产生的，B项不符合题意。由题意可知，细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间部分ATP的未端磷酸基团已带上放射性标记，说明ATP未端的磷酸基团很容易水解脱离下来，也很容易结合，C项不符合题意。该过程存在ATP水解形成ADP的过程，同时存在ADP与磷酸形成ATP的过程，D项不符合题意。
ATP和ADP之间的转化
A—P~P~P A—P~P + Pi（游离磷酸）+能量ATP和ADP之间的转化是可逆的吗？（1）从该过程的条件上分析：ATP的分解是一种水解反应，催化该反应的酶属于水解酶；而 ATP的合成是一种合成反应，催化该反应的酶属于合成酶。酶具有专一性，因此ATP水解与合成的反应条件不同。（2）从该过程的能量上分析：ATP水解释放的能量是储存在末端特殊的化学键内的化学能，被各项生命活动所利用。而合成 ATP的能量主要来自有机物分解释放的化学能和光合作用中吸收的太阳能。（3）从该过程进行的场所上分析：ATP 合成的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，而ATP分解的场所较多。因此其合成与分解的场所不尽相同，显然，上述反应不是同时进行的。综上所述，ATP与ADP的相互转化反应并不是可逆的，但也不能单纯地利用化学上的观点来判断反应是否可逆。因为 ATP与ADP的相互转化，在活细胞中是时刻不停地发生且处于动态平衡之中的，这使得AT P不会因为能量的不断消耗而用尽，从而保证生命活动的顺利进行。
动物细胞内产生ATP的途径是呼吸作用，涉及的细胞结构是细胞质基质和线粒体；植物细胞内产生ATP的途径是光合作用和呼吸作用，涉及的细胞结构是叶绿体、细胞质基质和线粒体。
ATP→ADP 能量来源于势能的转移，势能的转移使得整个过程是释放能量的过程。ADP → ATPADP → ATP 的整个过程是需要吸收能量的过程。
光能+ADP+Pi →ATP有机化学能+ADP+Pi →ATP
动物、真菌、大多数细菌（蓝细菌除外）
细胞呼吸分解有机物产生的化学能+ADP+Pi →ATP
动物、人体细胞（特别是肌细胞内）
磷酸肌酸（C~P）+ADP →ATP+肌酸（C）
【拓展】磷酸肌酸—高能磷酸化合物的一种
当动物和人体细胞由于能量大量消耗而使细胞内的ATP含量过分减少时，在有关酶的催化作用下，磷酸肌酸中的磷酸基团连同能量一起转移给ADP，从而生成ATP和肌酸(可用C代表)；当ATP含量比较多时，在有关酶的催化作用下，ATP可以将磷酸基团连同能量一起转移给肌酸使肌酸转变成磷酸肌酸。ADP+磷酸肌酸(C~P) ATP+肌酸(C) 对于动物和人体细胞来说，磷酸肌酸只是能量的一种储存形式，而不能直接被利用。由此可见，对于动物和人体细胞来说，磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起着缓冲的作用，从而使细胞内ATP的含量能够保持相对的稳定，ATP 系统的动态平衡得以维持。
细胞内的化学反应可分为吸能反应和放能反应两大类。细胞吸收ATP分解释放出来的能量的过程就是吸能反应。吸能反应需要吸收能量，如蛋白质的合成；许多吸能反应与ATP的水解反应相联系，由ATP水解供能（吸能反应促使ATP的分解，因为ATP转化成ADP需要释放能量） 。
细胞释放出能量用于ATP合成吸收能量的过程就是放能反应。放能反应会释放能量，如葡萄糖的氧化分解。许多放能反应与ATP的合成相联系（放能反应促使ATP的合成，因为ADP转化成ATP需要吸收能量），释放的能量储存在ATP中，用于为吸能反应直接供能。光合作用、呼吸作用、磷酸肌酸分解都是放能反应。
1. 如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图。据下图判断，有关叙述正确的是（ ）A. 甲为ADP，大肠杆菌体内ATP→甲过程发生在线粒体中 B. 催化ATP→甲过程的酶1与酶2、酶3相同，且具有高效性C. 酶1、酶2和酶3催化的反应均伴有能量释放，且乙→丙释放的能量最少 D. 物质丙是构成RNA的基本组成物质之一，其中含有的五碳糖为核糖
1. 如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图。据下图判断，有关叙述正确的是（ C ）A. 甲为ADP，大肠杆菌体内ATP→甲过程发生在线粒体中 B. 催化ATP→甲过程的酶1与酶2、酶3相同，且具有高效性C. 酶1、酶2和酶3催化的反应均伴有能量释放，且乙→丙释放的能量最少 D. 物质丙是构成RNA的基本组成物质之一，其中含有的五碳糖为核糖【解析】选C。图中田为ADP，大肠杆菌是原核生物，细胞中没有线粒体，A错误；酶具有专一性，酶2和酶3分别是催化甲→乙和乙→丙的酶，催化ATP→甲过程的是另一种酶，它们不相同，但都有高效性，B错误；ATP 水解的物质丙为腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)，物质乙为腺嘌呤核糖核苷酸，物质乙是构成 RNA的基本组成物质之一，D错误。
2. 下面是生物界中能量通货--ATP的循环示意图。相关叙述正确的是（ ）A. 组成图中“M”和“N”的元素与动植物体内重要储能物质的组成元素相同B. 图中①过程消耗的能量1可来自光能，②过程释放的能量2可转化成光能 C. 图中“能量2”能为葡萄糖进入人成熟的红细胞直接提供能量D. 代谢旺盛的细胞内ATP含量较多，代谢缓慢的细胞内ADP含量较多
2. 下面是生物界中能量通货--ATP的循环示意图。相关叙述正确的是（ B ）A. 组成图中“M”和“N”的元素与动植物体内重要储能物质的组成元素相同B. 图中①过程消耗的能量1可来自光能，②过程释放的能量2可转化成光能 C. 图中“能量2”能为葡萄糖进入人成熟的红细胞直接提供能量D. 代谢旺盛的细胞内ATP含量较多，代谢缓慢的细胞内ADP含量较多【解析】选B。图中“M’指的是腺嘌呤，“N”指的是核糖，前者含有氮元素，脂肪是动植物体内的重要储能物质，不含氮元素，A错误；葡萄糖进入人成熟的红细胞的跨膜运输方式为协助扩散，而协助扩散不消耗能量，C错误；ATP含量在细胞内处于动态平衡状态，代谢旺盛和代谢缓慢的细胞内ATP与ADP之间“循环”的快慢有差别，而不是含量方面有差别，D 错误。
3. 科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传递给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫体内的ATP 生成量将会增加，黑暗时蚜虫体内的ATP含量会下降。下列有关叙述正确的是（ ）A. 蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自细胞呼吸B. 类胡萝卜素的含量不仅会影响蚜虫的体色，还会影响蚜虫个体的生存机会 C. 蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样D. 蚜虫体内ATP含量在阳光下比黑暗时多，说明其体内的ATP含量不稳定
3. 科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传递给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫体内的ATP 生成量将会增加，黑暗时蚜虫体内的ATP含量会下降。下列有关叙述正确的是（ B ）A. 蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自细胞呼吸B. 类胡萝卜素的含量不仅会影响蚜虫的体色，还会影响蚜虫个体的生存机会 C. 蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样D. 蚜虫体内ATP含量在阳光下比黑暗时多，说明其体内的ATP含量不稳定 【解析】选B。由题干信息可知，蚜虫合成ATP所需能量还可来自类胡萝卜素吸收的光能，A错误；由题干信息可知，类胡萝卜素可以吸收、传递光能，影响ATP的合成量，因此类胡萝卜素的含量会影响蚜虫个体的生存机会，B正确；蚜虫做同一强度的运动时消耗ATP的量是一样的，C错误；蚜虫体内ATP含量在阳光下比黑暗时多，但是其体内的ATP含量依旧处于动态平衡中，D错误。
1. ATP 中的化学能是活跃的化学能，可作为直接能源物质。ATP 释放的能量来源于ATP中远离“A”的磷酸基团转移,该能量可以转化成各种形式的能量，用于各项生命活动。化学能→电能：用于大脑思考和神经传导；电鳐、电鳗放电。化学能→化学能：用于细胞内的各种吸能反应（物质合成）。化学能→机械能：用于肌细胞收缩，精子游动，草履虫纤毛的摆动等。化学能→光能：用于生物发光，如萤火虫和发光水母发光等化学能→热能：用于动物维持体温等。
2. 并不是所有的生命活动都需要能量，也不是所有的生命活动所需的能量都是由 ATP 提供的。·常见的消耗能量的生理过程：主动运输、蛋白质合成、胞吞、胞吐、细胞分裂等。·常见的不消耗能量的生理过程：自由扩散、协助扩散、气体交换、渗透作用、蒸腾作用等。3. 【拓展】ATP并非新陈代谢所需能量的唯一直接来源，只是大多数生命活动的直接供能物质。细胞中还存在其他直接供能物质，如CTP、GTP、UTP等。
光合作用呼吸作用磷酸肌酸分解
主动运输发光发电肌肉收缩大脑思考物质合成
ATP水解为主动运输过程
ATP水解释放的磷酸形成Pi，携带转移的势能，与载体蛋白结合（即载体蛋白磷酸化），导致载体蛋白空间结构发生改变。
1. 太阳光能转化成白鳗发出的电能，需要经过的主要生理过程的正确顺序是（ ）A. 光合作用、消化作用、主动运输、呼吸作用、ATP水解 B. 光合作用、呼吸作用、消化作用、主动运输、ATP水解C. 呼吸作用、ATP水解、光合作用、主动运输、消化作用D. 主动运输、消化作用、ATP水解、有氧呼吸、光合作用
1. 太阳光能转化成白鳗发出的电能，需要经过的主要生理过程的正确顺序是（ A ）A. 光合作用、消化作用、主动运输、呼吸作用、ATP水解 B. 光合作用、呼吸作用、消化作用、主动运输、ATP水解C. 呼吸作用、ATP水解、光合作用、主动运输、消化作用D. 主动运输、消化作用、ATP水解、有氧呼吸、光合作用【解析】选A。
2. 枪乌贼是一种生活在海洋中的软体运动，它有巨大的神经细胞，能不断吸收K+。科学家用一种有毒物质使枪乌贼神经细胞中毒后，其吸收K+的功能就会丧失。如果再注入另外一种物质，神经细胞又能恢复吸收K+的功能，一直到这种物质消耗完，则这种物质最可能是（ ）A. 淀粉 B. ATP C. 葡萄糖 D. 麦芽糖
2. 枪乌贼是一种生活在海洋中的软体运动，它有巨大的神经细胞，能不断吸收K+。科学家用一种有毒物质使枪乌贼神经细胞中毒后，其吸收K+的功能就会丧失。如果再注入另外一种物质，神经细胞又能恢复吸收K+的功能，一直到这种物质消耗完，则这种物质最可能是（ B ）A. 淀粉 B. ATP C. 葡萄糖 D. 麦芽糖 【解析】选B。枪乌贼神经细胞吸收K+的方式是主动运输，需要消耗能量，也需要载体蛋白协助，由题干信息分析可知，细胞吸收K+的功能的丧失和恢复最可能与能量的变化有关，有毒物质抑制了细胞的呼吸作用，没有能量供应，细胞就不能吸收K+，而注入另一种物质后，神经细胞又能恢复吸收K+的功能，A、B、C、D四个选项所列的物质，可直接提供能量的物质是ATP，所以再注入的物质可能是ATP。
3. 某书法家脑出血后导致右侧肢体偏瘫，为改善患者的新陈代谢，尽快恢复其右手书写能力，在治疗时可用下列哪种方法辅助治疗（ ）A. 静脉滴注葡萄糖溶液 B. 口服钙片C. 服用多种维生素液 D. 肌肉注射ATP制剂
3. 某书法家脑出血后导致右侧肢体偏瘫，为改善患者的新陈代谢，尽快恢复其右手书写能力，在治疗时可用下列哪种方法辅助治疗（ D ）A. 静脉滴注葡萄糖溶液 B. 口服钙片C. 服用多种维生素液 D. 肌肉注射ATP制剂【解析】选 D。ATP 是人体生命活动的直接能源物质。在生活中，常作为一种药品，有提供能量和改善患者新陈代谢状况的作用，常用于辅助治疗肌肉萎缩、心肌炎等疾病。
4. 下图表示生物体内发生的两个化学反应，请判断下列相关说法正确的是（ ）A. ATP分子水解时，图中所示的化学键③④最易断裂B. 图中酶1和酶2的化学本质相同，但是两者的种类不同 C. 细胞中的吸能反应一般与ATP的合成相联系D. ATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内
4. 下图表示生物体内发生的两个化学反应，请判断下列相关说法正确的是（ B ）A. ATP分子水解时，图中所示的化学键③④最易断裂B. 图中酶1和酶2的化学本质相同，但是两者的种类不同 C. 细胞中的吸能反应一般与ATP的合成相联系D. ATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内【解析】选B。ATP是生命活动的直接能源物质，ATP水解时，特殊的化学键④最易断裂。图中酶1为ATP水解酶，酶2为ATP合成酶，两者种类不同，但化学本质均为蛋白质。细胞中的吸能反应所需的能量由ATP水解提供，而放能反应则与ATP的合成相联系。细胞内ATP与ADP间相互转化的能量供应机制是生物界的共性之一，也存在于原核细胞中。
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