山东省枣庄二中 孙志隆
细胞的直接供能物质
——ATP要点例析
山东省枣庄二中 孙志隆
要点一:ATP与ADP、RNA的关系
(1)ATP脱去一个磷酸基团成为ADP,再脱去一个磷酸基团就成为RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸。因此,ATP与RNA的组成元素相同(都是C、H、O、N、P),且ATP中含有核糖和碱基成分。
(2)相关化合物中“A”的辨析
例1 下图是人体细胞某代谢过程的简图。图中甲表示ATP,下列有关叙述错误的是( )。
A.甲→乙→丙→丁过程中,起催化作用的酶空间结构不同
B.甲水解为乙时释放的能量不可直接用来重新合成ATP
C.丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成
D.在红细胞吸收葡萄糖时,细胞中乙的含量会显著增加
解析 由于酶具有专一性,催化三个过程的酶种类不同,所以酶的空间结构不同,A项正确。从图中可以判断,甲是ATP,乙是ADP,ATP转化为ADP时释放的能量直接用于生命活动,不能用来重新合成ATP,B项正确。丙为腺嘌呤核糖核苷酸,丁由腺嘌呤和核糖组成,戊是磷酸分子,可被用于ATP的合成,C项正确。红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,不消耗能量,所以细胞中乙(ADP)的含量不会显著增加,D项错误。故选D。
例2 下图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图,下列有关叙述错误的是( )。
A.在一个活细胞中,时刻进行着过程①和②
B.过程①和②也可以发生在同一个细胞器内
C.过程①中需要的能量不是过程②释放的
D.维持人体体温的热能主要来自过程②中的能量
解析 在一个活细胞中,时刻进行着ATP与ADP的相互转化,A项正确。ATP的合成与水解也可以发生在同一个细胞器内,如叶绿体,B项正确。过程①为ATP的合成,需要的能量来自呼吸作用或光合作用,C项正确。维持人体体温的热能主要来自呼吸作用释放的能量,D项错误。故选D。
要点二:结合生理过程多角度理解ATP的合成与水解
(3)ATP与ADP之间的相互转化不是简单的可逆过程。无论是剧烈运动状态下还是相对安静状态下,二者的转化总是处于一种相对平衡的状态。耗能越多,二者的转化速率就越快;耗能越少,二者的转化速率就越慢。
例3 下列情况中不发生ATP转化为ADP的是( )。
A.乙酰胆碱释放到突触间隙
B.睾丸酮与细胞内受体结合
C.叶绿体基质中C3转化成C5
D.纺锤丝牵引染色体移向细胞两极
解析 乙酰胆碱释放到突触间隙是一个胞吐过程,需消耗ATP。睾丸酮的化学本质为固醇,其通过自由扩散方式进入细胞,不消耗ATP。叶绿体基质中C3转化成C5需消耗光反应产生的ATP;纺锤丝牵引染色体移向细胞两极需消耗ATP。故选B。