1、5.2 细胞的能量货币“ATP”学习目标课程标准学习目标1. 生命观念一一结构与功能观：说明ATP在细胞生命活动中的作用与其结构特点的关系。物质与能量观：阐明ATP是生命活动的直接供能物质，是生命系统中物质和能量的直观体现。进化与适应观：说明ATP作为能量通货是生物界新陈代谢的特点之一，体现了生物界的统一性。2. 科学思维一一归纳与概括：结合ATP的结构特点，了解吸能反应和放能反应与ATP的水解和合成之间的关系。模型与建模：结合ATP和ADP的相互转化模型，认识ATP在细胞中作为能量“通货”的原因。1.根据ATP分子简式说出ATP的化学组成和特点。2.根据ATP和ADP的相互转化，解释ATP在
2、细胞生命活动中的作用。02教材详解温馨提示：请先预习通读课本（一）基础知识梳理识必备1生物生命活动的能量最终来源是太阳能，主要能源物质是糖类，ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 2ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成APPP，其中A代表腺苷，由一分子的腺嘌呤和一分子核糖组成，P代表磷酸基团，代表一种特殊的化学键，AP可代表腺嘌呤核糖核苷酸。(注：ATP初步水解得ADP(APP)和磷酸；继续水解得AMP(AP)和磷酸；彻底水解得核糖、腺嘌呤和磷酸。水解的程度与酶的种类相关) 3对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，产生ATP的生理过程是呼吸作用，场所是细胞质基质和线粒
3、体；对于绿色植物来说，产生ATP的生理作用是呼吸作用和光合作用，场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体。4ATP在细胞中含量少，转化迅速，含量处于动态平衡。 5细胞内的化学反应有些是需要吸收能量的，有些是释放能量的。吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP合成相联系，释放的能量储存在ATP中。（二）课前聚焦抓重点1、为什么说ATP是细胞的能量“货币”？答案：（1）ATP的结构：ATP是腺苷三磷酸的缩写，ATP分子的结构可以简写成A-PPP，A代表腺苷，T是三的意思，P代表磷酸基团，-代表普通化学键，代表特殊的化学键。（2）ATP的供能原理：两个相邻的磷酸基团都
4、带负电荷而相互排斥，使得特殊的化学键不稳定，末端的磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，即具有较高的转移势能。在ATP水解酶的作用下，脱离下来的末端磷酸基团携能与其他分子结合，从而使后者发生变化。ATP的水解过程就是释放能量的过程，1molATP水解释放的能量高达30.54kJ，也就是说ATPA是一种高能磷酸化合物。（3）ATP的功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。直接能源物质除了ATP，还有GTP、UTP、CTP，即把腺嘌呤换成鸟嘌呤、尿嘧啶、胞嘧啶组成的某甘三磷酸化合物。2、ATP与ADP是怎样相互转化的？有什么意义？答案：（1）ATP与ADP相互转化：ATP转化成AD
5、P能量用于各项生命活动，如主动运输、胞吞胞吐、翻译（蛋白质的合成）、DNA复制、转录等。ADP转化成ATP场所：细胞质基质、线粒体、叶绿体，能量来源于光能（光合作用）有机物中的化学能（细胞呼吸）。ATP与ADP相互转化过程中，物质可重复利用，能量不可循环利用。（2）ATP与ADP相互转化的意义：ATP与ADP相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，体现了生物界的统一性。3、细胞中哪些生命活动需要ATP提供能量？答案：（1）ATP的利用：用于物质的合成（物质的水解为小分子物质一般不消耗ATP，也不合成ATP，如蔗糖水解
6、、淀粉水解等）用于肌肉收缩主动运输（2）生物体内，许多吸能反应与ATP的水解有关，由ATP水解提供能量；许多放能反应与ATP合成有关，释放的能量储存在ATP中。03知识精讲知识点01 ATP是一种高能磷酸化合物1.元素组成：C,H,O,N,P2.中文名称：腺苷三磷酸3.结构简式：APPP “”代表普通化学键 “”代表一种特殊的化学键AAP P P腺嘌呤 核糖 三个磷酸基团腺苷(A)腺苷三磷酸(ATP)4.结构特点不稳定：由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得“”这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水
7、解时，脱离下来的末端磷酸集团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化5.功能：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。6.其他高能磷酸化合物：ACP, AGP, AUP, 磷酸肌酸知识点02 ATP和ADP可以相互转化1.转化过程：ATP的合成与分解（虽然物质相同，但酶不同，能量来源不同，所以两个反应不可逆）项目ATP的合成ATP的水解反应式ADPPi能量ATPATPADPPi能量所需酶ATP合成酶ATP水解酶能量来源光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)储存在特殊化学键中的能量能量去路储存在特殊化学键中用于各项生命活动反应场所细胞质基质、线粒体、叶绿体生物体的需能部位2.相互转化特点(1)AT
8、P在细胞内的含量很少。(2)ATP和ADP相互转化是时刻不停地发生且处于动态平衡之中的。(3)ATP和ADP相互转化的能量供应机制体现了生物界的统一性。知识点03 ATP的利用1.吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。 放能反应一般与 ATP的合成 相联系，释放的能量储存在ATP中。2.主动运输、胞吞、胞吐、生物发电、生物发光、肌细胞收缩、物质合成、大脑思考所需能量的直接来源都是 ATP 。3.主动运输（1）参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。（2）在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷
9、酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。（3）载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外。ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参加各种化学反应。04考点突破考法01 ATP是一种高能磷酸化合物 知识点：1ATP与核苷酸的关系(1)元素组成：ATP是由C、H、O、N、P五种元素组成的，这与核酸的元素组成是相同的。(2)AMP是RNA的基本组成单位之一。2各类能源物质的区别(1)ATP驱动细胞生命活动的直接能源物质。(2)
10、太阳能生物体进行各项生命活动的最终能源。(3)糖类生物体进行各项生命活动的主要能源物质。(4)脂肪生物体内良好的储能物质。(5)糖原只存在于动物细胞中的储能物质。(6)淀粉只存在于植物细胞中的储能物质。(7)糖类、脂肪、蛋白质生物体内的三大能源物质，供能先后顺序一般是糖类、脂肪、蛋白质。易错提醒(1)ATP能量。ATP中远离腺苷的特殊的化学键断裂时能够释放出多达30.54 kJ/mol的能量，所以ATP是与能量有关的一种物质，不能将两者等同。(2)每个ATP分子中只含有2个特殊的化学键()，其中只有远离腺苷的特殊的化学键易断裂或合成。【题型示例1】下列关于ATP的叙述，正确的是()AATP中的
11、五碳糖与DNA、RNA中的五碳糖相同BATP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CATP分子水解去掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤脱氧核苷酸DATP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。 考法02 ATP和ADP可以相互转化 知识点：1ATP和ADP转化过程分析(1)图示(2)分析光合作用和呼吸作用等放能反应与ATP的合成相联系，将能量储存在ATP中。主动运输等吸能反
12、应与ATP的水解相联系，所以ATP是直接能源物质。ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。2与ATP产生量有关的曲线辨析(1)甲图表示ATP产生量与O2供给量的关系A点表示无氧条件下，细胞可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。AB段表示随O2供给量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生量随之增加。BC段表示O2供给量超过一定范围后，ATP的产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。(2)乙图可表示哺乳动物成熟的红细胞中ATP来自无氧呼吸，与O2无关。易错提醒(1)常见的消耗能量的生理过程：
13、主动运输、胞吞和胞吐、蛋白质合成、细胞分裂等。(2)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。【题型示例2】 下图中能正确表示动物细胞内ATP生成量与O2供给量之间的关系的是()解析：选B。动物细胞内ATP产生于细胞呼吸。当O2供给量为零时，动物细胞可通过无氧呼吸产生少量的ATP；当O2供给量大于零时，在一定范围内，随O2供给量的逐渐增多，有氧呼吸逐渐加强，ATP生成量逐渐增多，当超过一定范围时，有氧呼吸的强度不再随O2供给量的增加而增加，ATP生成量在达到最大值时，保持相对稳定。综上分析，B项符合题意。考法03 ATP的利用知识点：1.细胞中 绝大多数
14、需要能量 的生命活动都是由ATP直接提供能量的。2.ATP供能机制ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。3.ATP是细胞内流通的能量“货币”吸能反应：是需要吸收能量的，如蛋白质合成等。与ATP的水解相联系，由ATP水解提供能量(1)细胞内的放能反应：是释放能量的，如葡萄糖的氧化分解等。与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中化学反应 (2)ATP是细胞内流通的能量“货币”能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，及时而持续地满足细胞各项生命活动对能量的需求。【题型示例3】天宫二号与神舟十一号飞船成
15、功对接，宇航员在轨完成“太空养蚕”。下图表示太空蚕“秋丰白玉”体内发生的两个化学反应，请判断下列相关说法正确的是()AATP中的“A”由脱氧核糖和腺嘌呤组成BATP中的能量可以来源于化学能，也可以转化为化学能C细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系D乳酸菌细胞中不存在图中ATP与ADP间相互转化的能量供应机制解析：选B。ATP中的“A”代表腺苷，1分子腺苷由1分子核糖和1分子腺嘌呤组成，A错误。ATP中的能量可以来源于化学能(呼吸作用)，也可以转化为化学能，B正确。细胞中的吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP的合成相联系，C错误。细胞内ATP和
16、ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性，因此乳酸菌细胞中也会发生它们之间的转化，D错误。05归纳总结1ATP的结构简式是APPP，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表一种特殊的化学键。2一个ATP分子中有一个腺苷，三个磷酸基团，其中含有两个特殊的化学键。3ATP与ADP相互转化的反应式是ATPADPPi能量。4细胞内ATP与ADP的相互转化是生物界的共性。5动物、人、真菌和大多数细菌等合成ATP时所需能量的主要来源是细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。6绿色植物合成ATP时所需能量的主要来源是光能和呼吸作用释放的能量0601强化提升1、下列生理过程中，一定需要消耗ATP的有()细胞
17、吸收葡萄糖肌肉收缩蛋白质的分泌萤火虫发光大脑思考叶肉细胞中蔗糖的合成植物细胞的渗透吸水、失水过程A BC D解析：选C。哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，不需要能量，不需要消耗ATP，不符合题意；肌肉细胞收缩需要消耗能量，需要消耗ATP，符合题意；蛋白质的分泌，属于胞吐作用，需要消耗ATP，符合题意；萤火虫发光，需要ATP作为直接能源物质，符合题意；大脑思考需要消耗能量，需要消耗ATP，符合题意；蔗糖的合成属于吸能反应，需要消耗ATP，符合题意；水分进出细胞为被动运输，不消耗能量，不符合题意。故选C。2、下图是ATP合成与分解示意图，下列叙述错误的是()A“”表示特殊的化学键B能量2可直
18、接被细胞利用C能量1可由有机物氧化分解提供D能量2来自的断裂解析：选D。“”表示特殊的化学键，A正确；能量2为ATP水解释放的能量，可直接被细胞利用，B正确；能量1可来自呼吸作用，故可由有机物氧化分解提供，C正确；能量2为ATP水解释放的能量，来自的断裂，D错误。 3 ATP是一种非常重要的化合物，它是细胞的能量“货币”，其结构简式为APPP。ATP的水解可以为物质的主动运输供能，下图是ATP为主动运输供能的示意图。下列有关叙述错误的是()AATP中离“A”最远的两个磷酸基团被水解后，剩余部分是组成RNA的一种基本单位B参与Ca2主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶C在运输Ca2的载体
19、蛋白的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随能量的转移D由图可知，细胞中Ca2的跨膜运输是由ATP水解提供能量的主动运输，而ATP水解总是跟放能反应有关解析：选D。ATP中的“”代表一种特殊的化学键，断开两个这种化学键，就形成AP，又叫AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)，它是组成RNA的一种基本单位，A正确；如图所示，参与Ca2主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，当膜内侧的Ca2与其相应位点结合时，酶就被激活了，B正确；在运输Ca2的载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随能量的转移，此过程就是载体蛋白的磷酸化，C正确
20、；细胞中Ca2的跨膜运输是主动运输，需要ATP水解释放能量为其供能，而细胞内许多吸能反应与ATP水解的反应有关，D错误。4 ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行(机理如下图所示)。下列说法不正确的是()AATP推动细胞做功，存在吸能反应与放能反应过程B磷酸化的蛋白质做功释放的能量基本上以热能形式散失CATP水解与磷酸化的蛋白质做功均属于吸能反应D肌肉在收缩过程中，肌肉中的能量先增加后减少解析：选C。由题图可知，ATP推动细胞做功，首先需ATP水解释放能量，这是一种放能反应，能量用于蛋白质的磷酸化(吸能反应)，磷酸化的蛋白质通过做功释放能量，这是放能
21、反应，通过两者的结合推动细胞做功；磷酸化的蛋白质做功失去能量是一种放能反应，所释放的能量基本上以热能形式散失，绿色植物合成ATP所需的能量主要来自细胞呼吸和光合作用，动物、人、真菌和大多数细菌合成ATP所需的能量主要来自细胞呼吸；肌肉收缩过程中，ATP先使肌肉中的能量增加，改变形状，这是吸能反应，然后肌肉做功，失去能量，恢复原状，这是放能反应。5 ATP是细胞内的能量“货币”。下列关于ATP的说法，正确的是()AATP合成所需的能量由磷酸提供B细胞质和细胞核中都有ATP的分布CATP和蛋白质的元素组成是相同的DATP分子中所有化学键都储存着大量的能量，所以被称为高能磷酸化合物解析：选B。ATP
22、合成所需的能量来自光合作用或呼吸作用，磷酸不提供能量，A错误；ATP是细胞生命活动的直接能源物质，而细胞质和细胞核中的生命活动需要ATP供能，因此细胞质和细胞核中都有ATP的分布，B正确；组成ATP的元素是C、H、O、N、P，组成蛋白质的元素是C、H、O、N等，不含P，C错误；ATP中含有两个特殊的化学键和一个普通磷酸键，ATP分子中的特殊的化学键储存着大量的能量，所以被称为高能磷酸化合物，D错误。6 在下列四种化合物的化学组成中，与“A”所对应的名称相符合的是()A腺嘌呤核糖核苷酸B腺嘌呤C腺嘌呤脱氧核糖核苷酸D腺苷解析：选B。的圆圈内是腺苷，A不符合题意；的圆圈内代表腺嘌呤，B符合题意；代
23、表RNA分子，圆圈内是腺嘌呤核糖核苷酸，C不符合题意；代表DNA分子，圆圈内是腺嘌呤脱氧核苷酸，D不符合题意。7ATP是细胞代谢过程中的重要化合物，细胞内还有与ATP结构类似的GTP、CTP、UTP等高能磷酸化合物。下列有关叙述错误的是()A放能反应常伴随ATP等的合成B人体的吸能反应都伴随着体内储存的ATP的水解CATP和UTP等分子特殊的化学键全部断裂后的产物可能是某些酶的基本组成单位D与ATP相同，GTP、CTP、UTP分子中均含有2个特殊的化学键解析：选B。放能反应常伴随ATP等的合成，如呼吸作用；吸能反应不一定伴随ATP的水解，也可能是GTP、CTP、UTP等的水解，故人体的吸能反应
24、也可能由GTP、CTP和UTP等供能；绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，ATP、UTP分子中特殊的化学键全部断裂后的产物分别为腺嘌呤核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸，它们是RNA酶的基本组成单位；根据ATP的结构可知，GTP、CTP、UTP分子中均含有2个特殊的化学键。8 萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量后就被激活。在荧光素酶的作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。下列相关叙述正确的是()A萤火虫的发光强度与ATP的含量呈负相关B荧光素酶通过调节氧化荧光素的形成而使其发光C萤火虫体内ATP的形成所需的能量来自光能和呼吸作用D萤火虫
25、持续发光的过程中，体内ATP的含量仍会保持相对稳定解析：选D。萤火虫的发光强度与ATP的含量呈正相关，A错误；由题干可知，荧光素酶催化激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光，而不是调节氧化荧光素的形成，B错误；萤火虫是动物，其体内ATP的形成所需的能量来自呼吸作用，C错误；萤火虫持续发光的过程中，体内ATP的含量仍会保持相对稳定，因为ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的，D正确。9下图是细胞内ATP与ADP相互转化的示意图。请据图回答下列问题：(1)ATP的中文名称是_。图中的物质M、N分别是_、_。(2)物质甲和乙都是_。人、动植物细胞和细菌细胞中
26、，由ADP转化为ATP所需的能量都可来自_(生理过程)。(3)细胞内进行过程均需要酶的催化。这两个过程所需要的酶_(填“相同”或“不同”)。原因是_。解析：(1)ATP的中文名称是腺苷三磷酸。图中的物质M、N分别是腺嘌呤、核糖。(2)物质甲和乙都是磷酸。人、动植物细胞和细菌细胞中，由ADP转化为ATP所需的能量都可来自呼吸作用。(3)细胞内进行过程均需要酶的催化。这两个过程所需要的酶不相同。原因是酶具有专一性，这两个过程属于不同类型的化学反应。答案：(1)腺苷三磷酸腺嘌呤核糖(2)磷酸呼吸作用(3)不同酶具有专一性，这两个过程属于不同类型的化学反应10在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种
27、关键的物质，其分子结构式如下。回答下列问题：(1)从ATP的分子结构式可知，去掉两个磷酸基团后的剩余部分是_。(2)人体骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给。在校运动会上，某同学参加100 m 短跑过程中，其肌细胞中ATP相对含量变化如图2所示，试回答：由A到B的变化过程中，说明ATP被水解，释放的能量用于_。由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明_。(3)某同学进行一项实验，目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象，说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。必须待离体肌肉自身的_消耗之后，才能进行实验。在程序上，采取自身前后对
28、照的方法，先滴加_(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，观察_与否以后，再滴加_(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。如果将中顺序颠倒一下，实验结果是否可靠？ _。原因是_。答案：(1)腺嘌呤核糖核苷酸(2)肌肉收缩等生命活动ATP的生成和分解是同时进行的(3)ATP葡萄糖溶液肌肉收缩ATP溶液不可靠如果滴加的ATP溶液尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象11 腺苷酸激酶(AK)是生物体内普遍存在的一种单体酶，广泛存在于微生物、植物和动物体内，在维持细胞能量平衡中起重要作用。AK存在于线粒体内、外膜间隙，可耐100 高温而不失活，AK催化的反应为
29、MgATP2AMP2MgADPADP3。下列叙述错误的是()AAK能专一性地将ATP分子末端的磷酸基团转移至AMP上形成ADPBAK经胰蛋白酶处理会失活，它能直接为ADP的合成提供能量CAK的热稳定性与其分子的特定空间结构有密不可分的关系DAMP转化为ADP没有破坏ATP与ADP相互转化的能量供应机制解析：选B。酶具有专一性，据反应式“MgATP2AMP2MgADPADP3”可知，AK能专一性地将ATP分子末端的磷酸基团转移至AMP上形成ADP，A正确；AK是一种酶，其作用是催化，不能为反应提供能量，B错误；据题干信息可知，AK可以耐100 高温而不失活，其化学本质为蛋白质，蛋白质的特性与其空
30、间结构密不可分，C正确；据题干信息可知，AK在维持细胞能量平衡中起重要作用，故AK催化AMP转化为ADP的过程没有破坏ATP与ADP相互转化的能量供应机制，D正确。12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
31、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；蚜虫在阳光下和黑暗中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，但白天ATP消耗量也比黑暗时多，ATP含量处于动态平衡中，故蚜虫体内的ATP含量稳定，D错误。13荧光素可在荧光素酶和ATP的参与下激活发出荧光，利用“荧光素荧光素酶生物发光法”可以检测熟制食品中细菌含量。下图是研究人员应用该方法在不同处理条件下检测食品中细菌含
32、量时的实验结果。下列相关叙述错误的是()A在荧光素荧光素酶生物发光反应中化学能转换为光能B利用上述方法检测时，发光反应所需ATP来自细菌的细胞质基质C常温条件下，检测时加入Mg2可节省荧光素酶的用量D若提高Hg2的浓度，可使反应速度加快，发光强度增加解析：选D。ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，“荧光素荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是ATP中活跃的化学能转换为光能，A项正确；利用题干所述方法检测时，发光反应所需ATP来自细菌的细胞质基质，B项正确；用Mg2处理荧光素酶后，在较低荧光素酶浓度下就能达到较高发光强度，若要节省荧光素酶的用量，可以使用Mg2处理，C项正确；Hg2处理后会破
33、坏荧光素酶的空间结构，导致酶活性下降，故提高Hg2的浓度会使反应速度减慢，D项错误。14“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这情景交融的诗句。萤火虫发光的相关化学变化如下图所示，下列有关叙述不正确的是()A催化荧光素氧化反应的酶与催化ATP水解的酶不是同一种酶B萤火虫腹部后端(发光器官)细胞内含有大量的ATP，以保证其正常发光C萤火虫发光的过程实现了ATP中的化学能向光能的转化D荧光素发荧光的化学反应是吸能反应，该过程伴随着ATP的水解解析：选B。荧光素酶催化荧光素氧化反应，ATP水解酶催化ATP水解，A正确；细胞中ATP含量少，但ADP和
34、ATP的转化非常迅速并处于动态平衡之中，B错误；题图中荧光的产生过程体现了ATP中的化学能转变为光能，C正确；荧光素与O2发生化学反应的过程需要ATP水解提供能量，为吸能反应，D正确。15科学家用含不同浓度NaF的水溶液喂养小白鼠，一段时间后，培养并测量小白鼠红细胞代谢产热量及细胞内的ATP浓度，分别获得产热量曲线和细胞内的ATP浓度数据如下。下列分析错误的是()NaF浓度/(104gmL1)ATP浓度/(104 molL1)A组02.97B组502.73C组1501.40A该实验的因变量是细胞产热量和细胞内的ATP浓度B高浓度的NaF组产热量峰值和ATP浓度均低于对照组CNaF对细胞代谢产生
35、ATP有抑制作用D该实验采用了空白对照和相互对照解析：选B。综合分析题表与题图曲线可知，该细胞产热量和细胞内的ATP浓度属于因变量，自变量是NaF浓度，A正确；该实验的对照组是A组，B组产热量峰值和ATP浓度均低于A组，C组产热量峰值高于A组而ATP浓度低于A组，B错误；题表中的数据显示，随着NaF浓度增加，ATP的生成量逐渐降低，说明NaF对细胞代谢产生ATP有抑制作用，C正确；实验中A组未做处理，作为空白对照，B组与C组处理的NaF浓度分别是50104 gmL1和150104 gmL1，二者互为对照，D正确。16研究证实ATP既是能量“货币”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其
36、作为信号分子的作用机理如下图所示。请分析并回答下列问题：(1)结合图示分析，下列相关说法正确的是_。A该细胞产生ATP的场所有线粒体、叶绿体、细胞质基质BATP是直接能源物质，在细胞中含量很多C图中的AMP是构成RNA的基本单位之一D作为信号分子的ATP不能分解释放能量(2)为了研究物质X对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的物质X将细胞处理24 h，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ABCDEF物质X的浓度/(gmL1)02481632细胞内ATP的浓度/(nmolmL1)8070502051细胞死亡的百分率/%1310257095该实验的因变量是_。实验数据表明，该实验的因变量之间有何联系？_。若用混有浓度为8 gmL1的物质X的饮料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是_。答案：(1)C(2)细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡的百分率增加细胞内ATP的浓度下降，能量供应减少，消化酶的合成和分泌受到阻碍，影响小肠的消化功能；同时物质的主动运输也受到阻碍，影响小肠的吸收功能
