1、【教材解读】2015 高中生物 第 5 章 第 2 节 细胞的能量“通货”- ATP 典例精析 新人教版必修 1 ATP 的结构及转化 【例 1】 ATP 分子在细胞内能释放能量、储存能量，从结构上看(以腺苷为基点)，其原因 是( ) 腺苷很容易吸收能量和释放能量 第三个高能磷酸键很容易断裂和再结合 第三个 磷酸基团很容易从 ATP 上脱离(即第二个高能磷酸键断裂)，使 ATP 转变成 ADP，同时释放能量 ADP 可以在酶的作用下迅速与一分子磷酸结合，吸收能量形成第二个高能磷酸键，使 ADP 转 变成 ATP A B C D 解析：从 ATP 分子结构简式可知，ATP 分子中含有 2 个高能
2、 磷酸键。当在酶作用下水解时，远离腺苷 A 的那个高能磷酸键(第二个高能磷酸键)断裂， 形成 ADP 和 Pi(磷酸)，并将储存的能量释放；当细胞内 ATP 含量过少时，ADP 在另一种酶的作 用下，接受能量，与一个磷酸结合转化成 ATP，此时接受的那部分能量则储存在远离腺苷 A 的 那个高能磷酸键中，该键在一定条件下很容易断裂或重新生成，从而保证了细胞能量的持续供 应。 答案：C 点拨：(1)关于 ATP 分子的结构应注意，分子中含有三个磷酸键，只有两个磷酸键是高能磷 酸键，不要误认为三个键都是高能磷酸键。(2)远离腺苷 A 的那个高能磷酸键很容易断裂和重新 生成，从而保证了细胞内能量的持续
3、供应。 变式拓展 1 下列是有关生物体内 ATP 的叙述，其中正确的一项是( ) AATP 与 ADP 相互转化，在活细胞中其循环是永无休止的 BATP 与 ADP 是同一种物质的两种形态 C生物体内的 ATP 含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应 DATP 与 ADP 的相互转化，使生物体内各项化学反应能在常温常压下迅速顺利地进行 ATP 的功能和利用 【例 2】 萤火虫尾部发光，是荧光素接受了 ATP 中的能量后，将化学能转化成光能所致， 此化学能来自 A P P P 中的化学键是( ) A B C D 解析：ATP 的化学性质不稳定，在有关酶的作用下，ATP 中远离腺苷的那个高
4、能磷酸键很容 易水解，且水解时能释放出大量的能量供给生命活动利用。在萤火虫体内，给荧光素提供能量 的是远离腺苷的那个高能磷酸键。 答案：D 点拨：ATP 水解释放出来的能量是储存在高能磷酸键中的化学能。ATP 中含有两个高能磷酸 键，远离 A 的那个高能磷酸键很容易断裂和重新形成，而接近 A 的那个高能磷酸键一般情况下 不容易断裂和重新形成。 变式拓展 2 某人脑出血后导致右侧肢体偏瘫，为尽快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 ATP 与 ADP 相互转化中的物质和
5、能量关系 【例 3】 下列关于 ATP 与 ADP 转化的反应式的说法，正确的是( ) A能量是可逆的，物质是不可逆的 B物质和能量都是可逆的 C物质是可逆的，能量是不可逆的 D物质和能量都是不可逆的 错解 B 未真正理解两个反应的本质。ATP 与 ADP 的 相互转化中，物质是可以重复利用的，两者的 能量来源、去向是不同的。 正解 C ATP 与 ADP 的相互转化并不是可逆反应，两 个反应的酶不同，场所不同，能量不同，因此 两个反应不是可逆反应。 悟区：ATPADP Pi能量，正逆反应是不完全可逆的，正反应中的酶是水解酶，逆反应中的 酶是合成酶，逆反应的能量来自光能和有机物中的化学能，正反
6、应的能量是 ATP 中的活跃化学能， 而且其反应场所不相同，从物质和能量角度分析，上式中物质是可逆的，能量是不可逆的。 变式拓展 3 521 表示 ATP 和 ADP 之间的转化，可以确定( ) AA 为 ADP，B 为 ATP B能量 1 和能量 2 来源相同 C酶 1 和酶 2 是同一种酶 DX 1和 X2是同一种物质 变式拓展 4 纯净的 ATP 呈白色粉末状，能溶于水，作为药品可以提供能量并改善患者的 新陈代谢。ATP 片剂可以口服，ATP 注射液可供肌肉注射或静脉注射。下列是有关 ATP 的一些认 识，其中正确的是( ) A细胞内 ATP 和 ADP 的相互转化为可逆反应 BATP
7、分子中只有高能磷酸键中含有能量 C细胞内 ATP 的含量处于动态平衡中，对构成生物内部稳定的供能环境具有重要意义 DATP 释放能量往往与某些放能反应相关联 【变式拓展】 1A 解析：活细胞中不停地进行代谢，所以 ATP 和 ADP 的相互转化就会不断地进行。ATP 与 ADP 是两种不同的物质，并且 ATP 在生物体内含量较低，之所以能满足生命活动的需要是因 为 ATP 和 ADP 不断相互转化。酶是能够保障生物体各项生命活动在常温常压下迅速顺利地进行 的必要条件。 2D 解析：ATP 是人体生命活动的直接能源物质。在实际生活中，作为一种药品，ATP 有 提供能量和改善患者新陈代谢状况的作用
8、，常用于辅助治疗肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌炎 等疾病。 3D 解析：由题图中能量的方向可以看出，A 为 ATP，B 为 ADP；能量 1 来自 ATP 中高能 磷酸键的水解所释放的化学能，能量 2 在动物体内来自有机物氧化分解释放的化学能，在植物 体内除来自有机物氧化分解所释放的化学能外，还可来自光能；酶 1 和酶 2 分别是水解酶和合 成酶；X 1和 X2是同一种物质 Pi。 4C 解析：ATP 与 ADP 相互转化的场所、酶、能量不同，因此该转化过程不可逆，A 项错 误。ATP 分子含有两个高能磷酸键和一个普通化学键，这三个键都含有能量，只是普通化学键 含有的能量少，B 项错误。细胞内 ATP 含量很少，但与 ADP 的转化非常迅速，因此细胞内 ATP 的含量总处于动态平衡中，C 项正确。ATP 释放能量往往与某些吸能反应相关联，D 项错误。
