“细胞的能量‘通货’——ＡＴＰ”知识点探究

• 作 者: 徐鹏程
• 出 处: 中学生物学
• 发表日期: 2006年10期
• 关键词: 磷酸 能量 腺苷 分解 细胞 过程

　　1 ATP的结构生产工艺
　　
　　ATP分子是细胞内的一种高能磷酸化合物，ATP的结构简式可表示为：A-P～P～P，其中的“A”代表腺苷(腺嘌呤核苷)，“T”表示3个，“P”表示磷酸基，所以ATP也称为三磷酸腺苷。“～”表示高能磷酸键，“－”表示普通磷酸键。
　　【例1】 三磷酸腺苷的分子简式和18个三磷酸腺苷所含的高能磷酸键的数目分别是 ( )
　　A．A-P-P和18个
　　B．A-P～P～P和18个
　　C．A-P～P～P和36个
　　D．A-P～P-P和36个
　　解析：从ATP的分子简式A-P～P～P可知，一个ATP分子中含有2个高能磷酸键，所以18个三磷酸腺苷(ATP)分子应含有36个高能磷酸键。
　　答案：C。
　　
　　2 ATP和ADP的相互转化
　　
　　ATP与ADP的相互转化伴随着能量的释放和储存，因此与生物体的新陈代谢密切相关，可用下式表示两者的转化关系：
　　
　　(1)ATP作为生物体生命活动的________物质，其分子结构简式为__________，在②过程中，是由于________键断裂而释放出能量。
　　(2)在绿色植物体内与①相应的生理活动是在细胞内的________、________和__________中进行。
　　(3)A₁和A₂具有______作用，在图中它们的作用分别是促进_____________________。
　　(4)在光合作用的光反应中，应该进行______(用序号表示)过程，能量来自_____。在光合作用的暗反应中，应该进行______(用序号表示)过程，能量用于________________。
　　(5)在呼吸作用中，应该进行_____(用序号表示)过程，能量来自_____________________。
　　(6)根吸收矿质元素离子的过程中，应该进行(用序号表示)过程，能量用于_________________。
　　解析：此题的综合性较强，考查学生对ATP的结构简式、ATP的功能、ATP的产生及植物的光合作用、呼吸作用、矿质营养等多方面的知识。ATP是生命活动的直接能源物质，ATP水解时，远离A的高能磷酸键断裂，ATP的水解和合成分别是由水解酶和合成酶催化。植物细胞产生ATP的部位有细胞质基质、线粒体和叶绿体。光合作用的光反应阶段和呼吸作用的过程中ADP转化成ATP，所需要的能量分别来自色素吸收转化的光能和糖类等物质分解释放的能量，光合作用的暗反应阶段和矿质元素的吸收过程中ATP转化成ADP，释放的能量用于糖类的合成和矿质元素吸收的主动运输过程。
　　答案：(1)直接能源 A-P～P～P远离A的高能磷酸键(2)细胞质基质线粒体叶绿体(3)催化、ATP的合成和分解 (4)①色素吸收转化的光能②合成糖类等有机物 (5)①葡萄糖(糖类等有机物质)分解释放的能量 (6)②主动运输
　　
　　3　磷酸肌酸与ATP的关系
　　
　　动物体内的高能化合物除ATP外，还有另一种高能化合物——磷酸肌酸，它主要存在动物的肌肉细胞中。磷酸肌酸不能作为生命活动的直接能源物质，但却可以调节细胞内ATP的含量，反应式如下：
　　
　　【例4】 下列生理过程中，不需要消耗ATP的是 ( )
　　A．核糖体上合成血红蛋白
　　B．在肺泡表面进行气体交换
　　C．小肠吸收氨基酸
　　D．神经冲动在神经中枢传导
　　解析：ATP平时生物体的“能量货币”，能源物质(如糖类)氧化分解所释放的能量必须转移ATP才能被各项生命活动所利用。新物质的合成(如合成蛋白质)、许多营养物质的吸收(如小肠吸收氨基酸)、神经传导等生理过程均需消耗ATP。而肺泡内的气体交换是通过自由扩散方式进行的，此过程不需要消耗ATP。
　　答案：B。