2018版高中生物總復(fù)習(xí)第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第2講細(xì)胞的能量“通貨”__ATP講義.doc

第 2 講 細(xì)胞的能量“通貨”ATP引言：細(xì)胞內(nèi)的許多化學(xué)反應(yīng)，僅有酶的催化還是不能進(jìn)行，某些反應(yīng)物分子必須吸收 能量才能被活化。葡萄糖能夠直接為細(xì)胞供能嗎？實(shí)驗(yàn) 1取一個(gè)新鮮的骨骼肌標(biāo)本，施加適宜電刺激，直至骨骼肌不再收縮；然后滴加 適量的葡萄糖溶液，再施加適宜電刺激，結(jié)果肌肉不收縮。實(shí)驗(yàn) 2另取一同樣的骨骼肌標(biāo)本，施加適宜電刺激，直至骨骼肌不再收縮；然后滴加 適量的 ATP 溶液，再施加適宜電刺激，結(jié)果肌肉收縮。思考 1：以上實(shí)驗(yàn)說明了什么？ATP 為什么能直接為細(xì)胞供能?思考 2：ATP 的結(jié)構(gòu)是怎樣使其成為優(yōu)秀的供能分子的？ 思考 3：ATP 怎樣為細(xì)胞直接提供能量？ATP 中貯存的能量是從哪里來?思考 4：ATP 在細(xì)胞中的產(chǎn)生部位有哪些？哪些生命活動(dòng)需消耗 ATP？細(xì)胞如何解決 ATP 存量有限和消耗量大的矛盾？細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用以 ATP 與 ADP 的相互轉(zhuǎn)化為紐帶示意圖4思考 5：細(xì)胞通過等分子將 ATP 合成與（填“吸能”或“放能”） 反應(yīng)、ATP 分解反應(yīng)與反應(yīng)相偶聯(lián)（填“吸能”或“放能”）。例 1.下列物質(zhì)中，能夠直接給細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量的是()A. 脂肪B. 鈣離子C. 糖D. ATP例 2.關(guān)于葉肉細(xì)胞在光照條件下產(chǎn)生 ATP 的描述，正確的是（） A. 無氧條件下，光合作用是細(xì)胞 ATP 的唯一來源B. 有氧條件下，線粒體、葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)都能產(chǎn)生 ATP C. 線粒體和葉綠體合成 ATP 都依賴氧D. 細(xì)胞質(zhì)中消耗的 ATP 均來源于線粒體和葉綠體例 3.下面關(guān)于 ATP 的敘述，錯(cuò)誤的是（） A細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中都有 ATP 的分布BATP 合成所需的能量由磷酸提供CATP 可以水解為一個(gè)核苷酸和兩個(gè)磷酸 D正常細(xì)胞中 ATP 與 ADP 的比值在一定范圍內(nèi)變化例 4.下列有關(guān) ATP 的敘述，正確的是()人長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成 ATP 的量與安靜時(shí)相等若 細(xì)胞內(nèi) Na+濃度偏高，為維持 Na+濃度的穩(wěn)定，細(xì)胞消耗 ATP 的量增加人在寒冷時(shí)， 腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，細(xì)胞產(chǎn)生 ATP 的量增加人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中 ATP 與 ADP 的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡A. B. C. D. 例 5.下列與神經(jīng)細(xì)胞有關(guān)的敘述，錯(cuò)誤的是() AATP 能在神經(jīng)元線粒體的內(nèi)膜上產(chǎn)生 B神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間隙中的移動(dòng)消耗 ATP C突觸后膜上受體蛋白的合成需要消耗 ATP D神經(jīng)細(xì)胞興奮后恢復(fù)為靜息狀態(tài)消耗 ATP例 6.在有關(guān) DNA 分子的研究中，常用 32P 來標(biāo)記 DNA 分子，用 、表示 ATP 或 dATP（d 表示脫氧）上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置（APPP或 dAPPP）。回答下列問題：（1）某種酶可以催化 ATP 的一個(gè)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到 DNA 末端上，同時(shí)產(chǎn)生 ADP。若要用 該酶把 32P 標(biāo)記到 DNA 末端上，那么帶有 32P 的磷酸基團(tuán)應(yīng)在 ATP 的（填“”、“” 或“”）位上。（2）若用帶有 32P 的 dATP 作為 DNA 生物合成的原料，將 32P 標(biāo)記到新合成的 DNA 分子上， 則帶有 32P 的磷酸基團(tuán)應(yīng)在 dATP 的（填“”、“”或“”）位上。第 2 講 細(xì)胞的能量“通貨”ATP思考 1：以上實(shí)驗(yàn)說明了什么？ 答：實(shí)驗(yàn)說明葡萄糖不能夠直接為細(xì)胞供能，而 ATP 有可能。 思考 2：ATP 的結(jié)構(gòu)是怎樣使其成為優(yōu)秀的供能分子的？答：ATP 中的 2 個(gè)高能磷酸鍵，貯存大量的能量，可以被細(xì)胞直接利用。 思考 3：ATP 怎樣為細(xì)胞直接提供能量？答：ATP 中遠(yuǎn)離 A 的那個(gè)高能磷酸基團(tuán)容易水解，從而為細(xì)胞的生活直接提供能量。 思考 4：ATP 在細(xì)胞中的產(chǎn)生部位有哪些？哪些生命活動(dòng)需消耗 ATP？答：ATP 在細(xì)胞中的產(chǎn)生部位有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。主動(dòng)運(yùn)輸、肌細(xì)胞收縮、大腦思 考和大分子合成等生命活動(dòng)都需消耗 ATP。思考 5：酶放能吸能例 1. D。例 2. B。無氧條件下，呼吸作用也是細(xì)胞 ATP 的來源。有氧條件下，線 粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)通過呼吸作用產(chǎn)生 ATP，葉綠體通過光合作用產(chǎn)生 ATP。線粒體合成 ATP 依賴氧，葉綠體合成 ATP 不依賴氧。細(xì)胞質(zhì)中消耗的 ATP 也可能來源于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。例 3. B。細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中的活動(dòng)都需要消耗 ATP,因此都有 ATP 的分布。 磷酸不能提供 ATP 合成所需的能量，ATP 合成所需的能量由光或者細(xì)胞內(nèi)的糖類等有機(jī) 物分解時(shí)提供。ATP 可以水解為一個(gè)腺嘌呤核糖核苷酸和兩個(gè)磷酸。正常細(xì)胞中 ATP 與 ADP 通過相互轉(zhuǎn)化保持動(dòng)態(tài)平衡，所以其比值在一定范圍內(nèi)變化。例 4.B。人長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞將會(huì)進(jìn)行部分無氧呼吸以彌 補(bǔ)能量供應(yīng)不足，這樣就會(huì)導(dǎo)致每摩爾葡萄糖生成 ATP 的量比安靜時(shí)少。為維持細(xì)胞內(nèi) Na+濃度偏高的狀況，細(xì)胞需消耗 ATP 以對(duì)抗 Na+向外擴(kuò)散的趨勢(shì)。腎上腺素和甲狀腺激 素均有提高細(xì)胞代謝速率，增加細(xì)胞產(chǎn)熱的效應(yīng)。人在饑餓時(shí)，細(xì)胞中 ATP 與 ADP 的含 量應(yīng)該在比常態(tài)