中图版高中生物必修1细胞中的能源物质 例题解析

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1、细胞中的能源物质例题解析(1)【例1】ATP形成ADP时最先断裂的化学键是（　　）A.腺苷与磷酸的结合键B.靠近腺苷的那个高能磷酸键C.两个高能磷酸键D.ATP中的一个高能磷酸键解析：ATP的两个高能磷酸键中，远离A的那个高能磷酸键中所含的能量高，容易断裂，应注意的是这里所说的能是自由能，即物质水解释放的能量，自由能越高的键越不稳定；而无机化学中所说的键能，是指破坏该键所需要的能量，键能越高越稳定，要注意两者的区别。三磷酸腺苷是一分子腺苷与三分子磷酸结合的产物。一分子腺苷与一分子磷酸结合，组成一磷酸腺苷（AM

2、P），简写成A－P；一分子腺苷与两分子磷酸结合，组成二磷酸腺苷（ADP），简写成A－P～P；一分子腺苷与三分子磷酸结合，组成三磷酸腺苷（ATP），简写成A－P～P～P。在一定条件下水解ATP时，高能磷酸键③很容易断裂，也很容易重新形成。断裂时伴随着能量的释放；重新形成时伴随着能量的储存。因此有如下反应式：ATPADP＋Pi＋能量该题的关键语句是“当三磷酸腺苷水解形成二磷酸腺苷时”，从前面的ATP与ADP的相互转化的基础知识可知，首先断裂的化学键应当是③，因为③断裂后，方形成ADP与Pi，①、②或①②③断裂均不

3、能形成ADP。答案：A【例2】根据ATP与ADP相互转化的示意图，回答以下问题：（1）当反应从下向上进行时,能量从哪来?有什么用处?解析：见第2小题解析答案：左侧能量的来源有二：一是来自细胞呼吸分解有机物释放出的能量；二是来自光能。左侧的能量用于ATP的形成。2.右侧的能量来自ATP的水解。右侧的能量用于维持细胞分裂、根吸收矿质元素和肌肉收缩等生命活动。解析：对于动物和人来说，ATP形成所需的能量来自呼吸作用，对于绿色植物来讲，所需能量除来自呼吸作用外，还来自光合作用。ATP水解可释放大量的能量，这些能量可以

4、直接转换成其他各种形式的能量，用于各项生命活动。答案：当反应从上向下进行时,能量从哪来?有什么用处?(2)　　【例1】对植物叶肉细胞内ATP的叙述中。正确的是……………………………（）　　　　A．ATP主要在线粒体、叶绿体中生成　　　　B．它含有三个高能磷酸键　　　　C．ATP转变为ADP的反应是可逆的　　　　D．细胞内储有大量的ATP，以供生理活动需要　　解析：根据ATP的分子简式A—P～P～P可知ATP含有两个高能磷酸键；ATP和ADP之间可以相互转化，但是两个反应所需要的反应条件、能量、进行的场所并不相

5、同，所以ATP与ADP之间的相互转化并不是可逆的；生物细胞内并没有贮存大量的ATP，当ATP大量消耗时，其他的高能化合物就释放出其中的能量，供给ADP生成ATP。所以B、C、D都有错误。　　答案：A　　点评：本题是对识记水平的考查。对ATP的分子简式需要牢记，同时对ATP的生成途径以及在细胞内的含量、ATP与ADP的相互转化应灵活掌握，才能回答该题。　　【例2】在活细胞中，下列循环过程永不停止地进行着，请运用所学知识，分析回答ATP与ADP循环中的有关问题：　　　　图3—2—1　　（1）ATP作为生物体生命活

6、动的____________物质，其分子结构简式为____________，在②过程中，是由于____________键的断裂而释放出能量。　　（2）在绿色植物细胞内，与①相应的生理活动主要是在细胞内的____________、____________中进行的。　　（3）A1和A2分别起什么作用？二者相同吗？　　（4）①中能量E1的来源有哪些？②中能量E2的去向有哪些？　　解析：ATP是生命活动的直接能源物质，ATP在水解时远离腺苷的那个高能磷酸键断裂。ATP的水解和合成分别由水解酶和合成酶催化。植物叶肉细胞

7、产生ATP的部位主要由线粒体、叶绿体。在光合作用的光反应阶段和呼吸作用的过程中ADP转化为ATP，所需的能量分别来自色素吸收转化的光能和糖类等有机物分解释放的能量，ATP水解后，能量转化为其他各种形式的能量，用于生物的各项生命活动。主要有化学能、机械能、电能、渗透能等。　　答案：（1）直接能源A—P～P～P　远离腺苷的高能磷酸（2）线粒体叶绿体（3）A1起催化作用，催化ATP的水解，是水解酶，A2起催化作用，催化ATP的合成，是合成酶。二者不相同。（4）植物细胞中E1中能量来自于色素吸收转化的光能和糖类等有机

8、物分解释放的能量，动物细胞中E1中的能量来自于呼吸作用中糖类等有机物分解释放的能量以及其他一些高能磷酸化合物的分解。E2中能量的去向是转化为其他各种形式的能量，用于生物的各项生命活动。主要有化学能、机械能、电能、渗透能等。　　点评：此题的综合性较强，考查学生对ATP的结构简式、ATP的功能、ATP的产生途径、ATP与ADP的相互转化等多方面的知识。学生必须对ATP作为“能量中转站”“能量货币”有了进