2019-2020年高中生物 第5章 第2節(jié) 細(xì)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(xì)胞內(nèi)能釋放能量、儲(chǔ)存能量，從結(jié)構(gòu)上看(以腺苷為基點(diǎn))，其原因是()腺苷很容易吸收能量和釋放能量第三個(gè)高能磷酸鍵很容易斷裂和再結(jié)合第三個(gè)磷酸基團(tuán)很容易從ATP上脫離(即第二個(gè)高能磷酸鍵斷裂)，使ATP轉(zhuǎn)變成ADP，同時(shí)釋放能量ADP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(gè)高能磷酸鍵，使ADP轉(zhuǎn)變成ATPABCD解析：從ATP分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，ATP分子中含有2個(gè)高能磷酸鍵。當(dāng)在酶作用下水解時(shí)，遠(yuǎn)離腺苷A的那個(gè)高能磷酸鍵(第二個(gè)高能磷酸鍵)斷裂，形成ADP和Pi(磷酸)，并將儲(chǔ)存的能量釋放；當(dāng)細(xì)胞內(nèi)ATP含量過少時(shí)，ADP在另一種酶的作用下，接受能量，與一個(gè)磷酸結(jié)合轉(zhuǎn)化成ATP，此時(shí)接受的那部分能量則儲(chǔ)存在遠(yuǎn)離腺苷A的那個(gè)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(xì)胞能量的持續(xù)供應(yīng)。答案：C點(diǎn)撥：(1)關(guān)于ATP分子的結(jié)構(gòu)應(yīng)注意，分子中含有三個(gè)磷酸鍵，只有兩個(gè)磷酸鍵是高能磷酸鍵，不要誤認(rèn)為三個(gè)鍵都是高能磷酸鍵。(2)遠(yuǎn)離腺苷A的那個(gè)高能磷酸鍵很容易斷裂和重新生成，從而保證了細(xì)胞內(nèi)能量的持續(xù)供應(yīng)。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(xiàng)是()AATP與ADP相互轉(zhuǎn)化，在活細(xì)胞中其循環(huán)是永無休止的BATP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(dòng)所需能量的持續(xù)供應(yīng)DATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，使生物體內(nèi)各項(xiàng)化學(xué)反應(yīng)能在常溫常壓下迅速順利地進(jìn)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(xué)能轉(zhuǎn)化成光能所致，此化學(xué)能來自APPP中的化學(xué)鍵是()ABCD解析：ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在有關(guān)酶的作用下，ATP中遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè)高能磷酸鍵很容易水解，且水解時(shí)能釋放出大量的能量供給生命活動(dòng)利用。在螢火蟲體內(nèi)，給熒光素提供能量的是遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè)高能磷酸鍵。答案：D點(diǎn)撥：ATP水解釋放出來的能量是儲(chǔ)存在高能磷酸鍵中的化學(xué)能。ATP中含有兩個(gè)高能磷酸鍵，遠(yuǎn)離A的那個(gè)高能磷酸鍵很容易斷裂和重新形成，而接近A的那個(gè)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(dǎo)致右側(cè)肢體偏癱，為盡快改善患者的新陳代謝，盡快恢復(fù)其右手書寫能力，在治療時(shí)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(yīng)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(cuò)解B未真正理解兩個(gè)反應(yīng)的本質(zhì)。ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化中，物質(zhì)是可以重復(fù)利用的，兩者的能量來源、去向是不同的。正解CATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化并不是可逆反應(yīng)，兩個(gè)反應(yīng)的酶不同，場(chǎng)所不同，能量不同，因此兩個(gè)反應(yīng)不是可逆反應(yīng)。悟區(qū)：ATPADPPi能量，正逆反應(yīng)是不完全可逆的，正反應(yīng)中的酶是水解酶，逆反應(yīng)中的酶是合成酶，逆反應(yīng)的能量來自光能和有機(jī)物中的化學(xué)能，正反應(yīng)的能量是ATP中的活躍化學(xué)能，而且其反應(yīng)場(chǎng)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。AA為ADP，B為ATPB能量1和能量2來源相同C酶1和酶2是同一種酶DX1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(rèn)識(shí)，其中正確的是()A細(xì)胞內(nèi)ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化為可逆反應(yīng)BATP分子中只有高能磷酸鍵中含有能量C細(xì)胞內(nèi)ATP的含量處于動(dòng)態(tài)平衡中，對(duì)構(gòu)成生物內(nèi)部穩(wěn)定的供能環(huán)境具有重要意義DATP釋放能量往往與某些放能反應(yīng)相關(guān)聯(lián)【變式拓展】1A解析：活細(xì)胞中不停地進(jìn)行代謝，所以ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化就會(huì)不斷地進(jìn)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(dòng)的需要是因?yàn)锳TP和ADP不斷相互轉(zhuǎn)化。酶是能夠保障生物體各項(xiàng)生命活動(dòng)在常溫常壓下迅速順利地進(jìn)行的必要條件。2D解析：ATP是人體生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。在實(shí)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。3D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(xué)能，能量2在動(dòng)物體內(nèi)來自有機(jī)物氧化分解釋放的化學(xué)能，在植物體內(nèi)除來自有機(jī)物氧化分解所釋放的化學(xué)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。4C解析：ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的場(chǎng)所、酶、能量不同，因此該轉(zhuǎn)化過程不可逆，A項(xiàng)錯(cuò)誤。ATP分子含有兩個(gè)高能磷酸鍵和一個(gè)普通化學(xué)鍵，這三個(gè)鍵都含有能量，只是普通化學(xué)鍵含有的能量少，B項(xiàng)錯(cuò)誤。細(xì)胞內(nèi)ATP含量很少，但與ADP的轉(zhuǎn)化非常迅速，因此細(xì)胞內(nèi)ATP的含量總處于動(dòng)態(tài)平衡中，C項(xiàng)正確。ATP釋放能量往往與某些吸能反應(yīng)相關(guān)聯(lián)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。