1、专题二 细胞代谢中的酶和ATP考点二 能量代谢中的ATP1归纳整合ATP的结构与能量转换2弄清细胞内ATP的产生与消耗的“六种”结构转化场所常见的生理过程细胞膜消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐细胞质基质 产生ATP:细胞呼吸第一阶段叶绿体产生ATP:光反应消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录、蛋白质合成等线粒体产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段消耗ATP:自身DNA复制、转录、蛋白质合成等核糖体 消耗ATP:蛋白质的合成细胞核 消耗ATP:DNA复制、转录等3.以ATP为核心,构建能量转化模型在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子,短时间后分离出细胞的ATP,发现其含量变化不大,但部分AT
2、P的末端P已带上放射性标记,分析该现象得到哪些结论?提示:(1)ATP中远离A的磷酸基团容易脱离;(2)该过程中ATP既有合成又有水解;(3)部分32P标记的ATP是重新合成的。实验里有萤火虫尾部研磨粉、生理盐水、葡萄糖溶液、ATP溶液,请设计实验证明ATP是直接能用物质。写出实验步骤和实验结果。提示:将萤火虫尾部研磨粉用生理盐水配置成悬浊液;取两支试管编号为甲、乙,分别加入等量的已配置的悬浊液;向甲试管中加入两滴ATP溶液,向乙试管中加入两滴葡萄糖溶液,在黑暗环境中观察两试管;观察到甲试管发出荧光,乙试管没有发出荧光。1(2019天津卷)下列过程需ATP水解提供能量的是()A唾液淀粉酶水解淀
3、粉B生长素的极性运输C光反应阶段中水在光下分解D乳酸菌无氧呼吸的第二阶段解析:唾液淀粉酶水解淀粉,形成麦芽糖,不消耗能量,A错误;生长素的极性运输是以主动运输的方式,在幼嫩组织中从形态学上端运到形态学下端,需要ATP提供能量,B正确;光反应阶段中水在光下分解,需要光能,不需要ATP供能,C错误;乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸变成乳酸,不需要ATP供能,D错误。因此,本题答案选B。答案:B2(2016全国卷)在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(APPP或dAPPP)。回答下列问题:(1)某种酶可以催化ATP的一
4、个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上,那么带有32P的磷酸基团应在ATP的_(填“”“”或“”)位上。(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的_(填“”“”或“”)位上。解析:(1)根据题干信息可知,该酶能将ATP水解成ADP和磷酸基团(即P),因此需用32P标记到ATP的位上。(2)DNA生物合成的原料为脱氧核苷酸。将dATP两个高能磷酸键都水解后产物为dAP。(腺嘌呤脱氧核苷酸),为合成DNA的原料。因此需用32P标记到dATP的位上。答案:(1)(2)热点
5、1 考查ATP的结构、产生和利用1(2019广东六校联考)下列有关ATP结构与功能的叙述,正确的是()AATP的高能磷酸键全部断裂后生成磷酸和腺苷BATP的两个磷酸基容易脱离并释放大量能量CATP中的能量可以来源于光能,也可转化为光能D生物体内所有反应消耗的能量都是由ATP水解提供解析:ATP的高能磷酸键全部断裂后,生成磷酸和腺嘌呤核糖核苷酸,A项错误;ATP中远离腺苷的高能磷酸键容易水解,B项错误;光合作用过程中ATP中的能量来源于光能,萤火虫发光过程中ATP中的能量转化为光能,C项正确;细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量,D项错误。答案:C2(2019惠州期末)ATP
6、是直接给细胞的生命活动提供能量,下列关于ATP的叙述,正确的是()A生命活动旺盛的细胞中ATP的含量较多B人体成熟的红细胞在O2充足时只能通过无氧呼吸产生ATPC酵母菌只有在缺氧的条件下,其细胞质基质中才能形成ATPD生物体内ADP转化成ATP所需要能量都来自细胞呼吸解析:ATP在细胞内含量不高,生命活动旺盛的细胞中ATP与ADP转化速度较快,A错误;人体成熟的红细胞无线粒体,在O2充足时只能通过无氧呼吸产生ATP,B正确;细胞质基质是酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段的场所,不管是否缺氧,其细胞质基质中都能形成ATP,C错误;生物体内ADP转化成ATP所需要能量可来自细胞呼吸、光合作用及化能合
7、成作用,D错误;故正确的选B。答案:B1ATP在生物体内含量少,但转化十分迅速,从而使细胞中的ATP含量总是处于一种动态平衡中。2ATP合成往往与放能反应(如呼吸作用)相联系(合成ATP相当于合成了一种高能化合物),ATP水解往往与吸能反应(如主动运输、神经传导等)相关系。3ATP并不都是能用于各项生命活动,例如光合作用中光反应产生的ATP只能用于暗反应。4生物体进行生命活动主要由ATP直接提供能量,但ATP并非“唯一”的直接能源物质,直接能源物质除ATP外,还有GTP、CTP、UTP等。热点2 ATP的拓展考查3(2019昆明期末)在线粒体的内外膜间隙中存在着腺苷酸激酶,它能将ATP分子末端
8、的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。以下有关推测不合理的是()A腺苷酸激酶的数量影响葡萄糖分子进入线粒体B腺苷酸激酶极有可能是一种ATP水解酶C腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关D腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成解析:葡萄糖分子不能进入线粒体,A错误;据分析可知,腺苷酸激酶能促进ATP的水解,极有可能是一种ATP水解酶,B正确;腺苷酸激酶能促进ATP水解的同时形成ADP,故腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关,C正确;腺苷酸激酶能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP,故腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能
9、磷酸键的断裂与形成,D正确。答案:A4(2019河南九校联考)核苷三磷酸(NTP)包括ATP、GTP、UTP、CTP等;脱氧核苷三磷酸(dNTP,d表示脱氧)包括dATP、dGTP、dCTP。研究发现dNTP可作为DNA合成的原料。下列叙述正确的是()AdNTP和NTP的区别体现在五碳糖的种类不同BdNTP含有2个高能磷酸键,可为DNA复制提供能量CDNA复制时需dATP、dTTP含量越多,则DNA结构越稳定D真核细胞分裂时,胞内dNTP都进入细胞核内参与DNA的复制解析:dNTP和NTP的区别在于五碳糖种类不同和碱基种类不同,A错误;DNA复制时,dNTP需要脱去2个高能磷酸键,可为DNA复制提供能量,B正确;DNA复制时需dCTP、dGTP含量越多,则DNA结构越稳定,C错误;真核细胞进行分裂时,除核DNA进行复制外,细胞质DNA也有复制,胞内dNTP不可能全部进入细胞核中,D错误;因此,本题答案选B。答案:B几种高能磷酸化合物的关系