高中生物——能量通货-ATP

2018年09月13日 浏览:

1、ATP也叫做腺苷三磷酸、三磷酸腺苷,是高能磷酸化合物的典型代表。高能磷酸化合物的特点是:它的高能磷酸键(也即酸酐键,用“~”表示)水解时释放出的化学能是正常化学键释放化学能的2倍以上(一般大于20.92 kJ/mol)。一分子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。

2、ATP的结构式是:


4、ATP中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量,用于各项生命活动。这些能量的形式主要有以下几种。

①渗透能——主动运输。

②机械能——如,肌细胞的收缩,草履虫纤毛的摆动,精子鞭毛的摆动,有丝分裂期间染色体的运动,腺细胞分泌物的分泌等。

③电能——如,大脑的思考依赖神经冲动在神经纤维上的传导,电鳐、电鳗等动物体内产生的生物电等。

④化学能——细胞内物质的合成需要化学能,如,小分子物质转变为大分子物质时,必须有直接或间接的能量供应。

⑤光能——如,萤火虫的发光。

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⑥热能——有机物氧化分解释放的能量,一部分用于生成ATP,大部分转化为热能

例1、下列对人体细胞内ATP的描述,正确的是( )

A. ATP主要在线粒体生成

B. 它含有三个高能磷酸键

C. 是生物的主要能源物质

D. 细胞内储有大量的ATP,以供生理活动需要

分析:人体细胞内的ATP,主要是通过细胞呼吸方式在线粒体中生成的,含有2个高能磷酸键,且ATP水解时释放的能量直接用于生物体的各项生命活动,是生物体的直接能源物质,但人体内的ATP储量较少迅速合成迅速分解。

答案:A

例2、下列对“ATPADP+Pi+能量”的叙述中,正确的一项是( )

A. 反应向左进行和向右进行时所需要的酶都是一样的

B. 反应向右进行时释放能量,向左进行时储存能量

C. 整个反应是一个动态平衡的过程

D. 植物细胞和动物细胞发生这个反应的生理过程一样

分析:生物体进行的从“ATP→ADP+Pi+能量”的过程和从“ADP+Pi+能量→ATP”的过程是两个截然不同的生理过程,它们发生的场所、所需要的酶都是不同的,所以A项错。也正是两个过程发生的场所、所需要的酶都不同,所以就不存在动态平衡问题,故C项不对。植物细胞可以通过光合作用产生ATP和消耗ATP,也可通过呼吸作用产生ATP,而动物细胞则不能通过光合作用产生ATP,而主要通过呼吸作用产生,所以D项也不对。

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答案:B

例3、下列有关ATP的叙述,正确的是

①人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等

②若细胞内Na+浓度偏高,为维持Na+浓度的稳定,细胞消耗ATP的量增加

③人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,细胞产生ATP的量增加

④人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡

A. ①②

B. ②③

C. ③④

D. ①④

分析:①错。人长时间剧烈运动时,骨骼肌细胞中既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,故消耗的葡萄糖多,合成的ATP多,则放热也多。

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②对。细胞要把浓度过高的Na+通过主动运输的方式运到细胞外,消耗更多ATP。

③对。人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,促进细胞内物质的氧化分解,则产生的ATP的量就会增加。

④错。人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量也是处于动态平衡当中的。只是饥饿时和吃饱时的平衡不是同一水平上的平衡。

答案:B