資源簡介

第11講　ATP
一、選擇題
1.（2025·福建福州模擬）下列有關ATP的敘述正確的是（　　）
A.淀粉水解成葡萄糖時伴隨有ATP的生成
B.細胞中需要能量的活動都是由ATP直接提供
C.ATP水解釋放的能量可用于細胞內的吸能反應
D.人成熟的紅細胞既不能合成酶，也不能產生ATP
2.（2025·廣東深圳高三模擬）ATP是細胞中重要的高能磷酸化合物。下列關于ATP的敘述，正確的是（　　）
A.生命活動旺盛的細胞中ATP的含量較多
B.在淀粉水解成葡萄糖時一定伴隨有ADP的生成
C.人體成熟的紅細胞在O2充足時只能通過無氧呼吸產生ATP
D.一分子ATP脫去兩個磷酸基團可形成T2噬菌體遺傳物質的單體
3.（2025·湖南長沙聯考）脫氧腺苷三磷酸dATP（d表示脫氧）其結構式可簡寫成dA－Pα～Pβ～Pγ，下列有關dATP分析正確的是（　　）
A.dATP由三分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子腺苷組成
B.細胞內生成dATP常與吸能反應相關聯
C.只有連接Pγ的化學鍵斷裂才能為生物活動提供能量
D.通過標記α位的P可使新合成的DNA帶有標記
4.（2025·安徽蕪湖模擬）ATP是細胞中與能量供應相關的重要物質。當品嘗各種美味佳肴時，我們不得不感謝ATP這種化學物質。新的研究顯示，ATP在把食物的味道信息傳遞給大腦的過程中起到了關鍵的作用。下列分析錯誤的是（　　）
A.ATP可能作為細胞間的信息傳遞分子 B.ATP能為細胞的生命活動直接提供能量
C.ATP和ADP間可以相互轉化 D.ATP供能后細胞中ATP含量會大量減少
5.（2025·山東泰安調研）關于ATP釋放機制存在兩種解釋：其一是ATP同分泌蛋白一樣通過囊泡釋放；其二是ATP通過某種通道介導釋放。科學家研究發現PXL（pannexinl）通道蛋白可以在紅細胞膜上形成通道且可介導ATP釋放。下列敘述正確的是（　　）
A.ATP分子內的特殊的化學鍵都水解斷裂為細胞主動運輸提供能量
B.哺乳動物血液中的成熟紅細胞內沒有PXL通道蛋白表達有關的基因
C.若ATP的釋放方式同分泌蛋白一樣，則不需要考慮濃度差也不消耗能量
D.若ATP通過紅細胞膜的PXL通道蛋白介導釋放，即可推斷該運輸方式屬于主動運輸
6.（2025·江西金太陽聯考）如圖是生物體內ATP合成與分解示意圖，下列敘述正確的是（　　）
A.能量1可以來自蛋白質水解為氨基酸的過程 B.能量1可以來自丙酮酸的氧化分解
C.能量2可以用于葉綠體中H2O的光解 D.能量2可以用于光合作用中CO2的固定
7.（2025·山東菏澤期末）脫氧核苷三磷酸（dNTP）和核苷三磷酸（NTP）參與核酸合成等多種生理過程，其結構如下圖所示。下列敘述錯誤的是（　　）
A.當圖中基團X為H時，則該物質可為RNA合成提供反應所需的原料和能量
B.NTP、dNTP的元素組成都是C、H、O、N、P
C.以α位帶32P的dATP為原料，會使新合成的DNA分子被32P標記
D.ATP的γ位磷酸基團使細胞中某些蛋白質分子磷酸化，導致這些分子空間結構發生變化
8.（2025·婁底模擬）細胞代謝往往伴隨著能量的變化，ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質。ATP的合成過程如圖所示。下列相關敘述錯誤的是（　　）
A.ATP的合成需要小分子之間多次脫水縮合
B.ATP的水解產物可為RNA的合成提供原料
C.ATP水解時，催化③和④處化學鍵斷裂的酶相同
D.ATP的水解往往伴隨著吸能反應
9.（2025·河北滄州三縣聯考）下圖為細胞中ATP及其相關物質和能量的轉化示意圖（M表示酶，Q表示能量，甲、乙表示化合物），下列相關敘述錯誤的是（　　）
A.甲是ADP，在葉綠體中甲的運輸方向是從葉綠體基質到類囊體薄膜
B.乙是AMP，其中含有的五碳糖是核糖，堿基是腺嘌呤
C.小麥根尖細胞中的Q1來自有機物中的化學能
D.由于M1和M2兩種酶的作用機理相同，所以ATP和甲之間的相互轉化是可逆的反應
10.雙脫氧核苷三磷酸（ddNTP）屬于非天然核苷酸，ddNTP與脫氧核苷三磷酸（dNTP）的結構如圖所示。根據所學知識，判斷下列選項錯誤的是（　　）
A.若X表示OH，該結構代表的物質dNTP脫去兩個磷酸基團后可作為體內DNA分子復制的原料之一
B.若將ddNTP加到正在復制的DNA反應體系中，ddNTP結合到子鏈后，子鏈的延伸會立即終止
C.ddNTP、dNTP的元素組成都是C、H、O、N、P
D.若X表示OH，堿基為A時，該物質可為細胞的各項生命活動直接提供能量
二、非選擇題
11.（2025·遼寧沈陽模擬）在生物體內能量的轉換和傳遞中，ATP是一種關鍵的物質，其分子結構簡式如圖1所示：
（1）從ATP的分子結構簡式可知，去掉兩個磷酸基團后的剩余部分是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）人體骨骼肌細胞中，ATP的含量僅夠劇烈運動時三秒鐘內的能量供給。在校運動會上，某同學參加100 m短跑過程中，其肌細胞中ATP相對含量變化如圖2所示，試回答由整個曲線來看，肌細胞中ATP的含量不會降為零，說明　　　　　　　　　　　　　　　　。
12.（2025·四川遂寧三模）下圖為生物體新陳代謝與ATP關系的示意圖，請回答下列問題。
（1）ATP的結構簡式為　　　　　　　　。
（2）海洋中的電鰻有放電現象，其電能是由圖中的　　　　 （填數字）過程釋放的能量轉變而來的；某人感冒發燒，其體溫上升所需要的熱量主要是由圖中　　　　 （填數字）過程釋放出來的。
（3）用圖中的數字依次表示光能轉變為骨骼肌收縮所需能量的過程：　　　　　　。
（4）經測定，正常成年人靜止狀態下24 h將有40 kg ATP發生轉化，而細胞內ADP、ATP的總量僅為2－10 mmol/L，為滿足能量需要，生物體內解決這一矛盾的合理途徑是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第11講　ATP
1.C　淀粉水解成葡萄糖時沒有ATP的生成，A錯誤；ATP是直接能源物質，細胞中絕大多數需要能量的生命活動都由ATP直接提供，但也有少數由GTP、UTP等提供，B錯誤；ATP水解釋放的能量可用于細胞內的吸能反應，如大分子物質的合成，C正確；人成熟紅細胞沒有細胞核和細胞器，因此不能合成酶，但能通過無氧呼吸產生ATP，D錯誤。
2.C　細胞中ATP含量較少，生命活動旺盛的細胞中能量的供應依賴于ATP與ADP的快速轉化，A錯誤；在淀粉水解成葡萄糖時不需要ATP水解供能，不會有ADP的生成，B錯誤；人體成熟的紅細胞中沒有線粒體，即使在O2充足時，也只能通過無氧呼吸產生ATP，C正確；一分子ATP脫去兩個磷酸基團后的產物是腺苷一磷酸，也叫腺嘌呤核糖核苷酸，是構成RNA的單體之一，而T2噬菌體的遺傳物質是DNA，D錯誤。
3.D　根據題意可知，dATP與ATP結構類似，從其結構簡式可知，一分子dATP由三分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子腺嘌呤組成，A錯誤；細胞內生成dATP時，有能量的儲存，常與放能反應相聯系，B錯誤；連接Pβ、Pγ的化學鍵都能斷裂釋放能量，為生物活動提供能量，C錯誤；由于dA－Pα是腺嘌呤脫氧核苷酸，是組成DNA的基本單位之一，故通過標記α位的P可使新合成的DNA帶有標記，D正確。
4.D　根據題干信息我們推出ATP可作為信息分子，A正確；ATP是直接為細胞生命活動提供能量的有機物，B正確；ATP與ADP的相互轉化，處于動態平衡狀態中，C正確；ATP提供能量后，又有ATP快速合成，所以其含量基本不變，D錯誤。
5.B　主動運輸是一種逆濃度梯度的運輸方式，需要消耗能量，一般由ATP分子內遠離A的特殊的化學鍵斷裂供能，A錯誤；哺乳動物血漿中的成熟紅細胞內DNA已經解體，因此沒有PXL通道蛋白表達有關的基因，B正確；分泌蛋白的釋放是胞吐過程，需要消耗能量，C錯誤；通道蛋白介導的運輸方式是協助擴散，D錯誤。
6.B　能量1為合成ATP的能量，來自呼吸作用或光合作用，A錯誤；能量1可以來自丙酮酸的氧化分解，B正確；H2O的光解所需能量來自光能，C錯誤；光合作用中CO2的固定不需要消耗能量，D錯誤。
7.A　當圖中基團X為H時，五碳糖是脫氧核糖，則該物質是dNTP，可為DNA合成提供反應所需的原料和能量，A錯誤；NTP、dNTP的結構基本相同，元素組成都是C、H、O、N、P，B正確；dATP脫去β和γ位的磷酸基團后是DNA的基本單位腺嘌呤脫氧核苷酸，故用32P標記dATP的α位的磷酸基團作為DNA合成的原料，可使DNA分子被標記，C正確；ATP在酶的作用下水解時，脫離下來的γ位磷酸基團與某些蛋白結合，使蛋白磷酸化，從而使其結構發生變化，活性也被改變，D正確。
8.C　由圖可知，核糖與腺嘌呤、核糖與磷酸、磷酸與磷酸之間均有脫水縮合，故ATP合成需要小分子之間多次脫水縮合，A正確；ATP脫去兩分子磷酸基團后是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本單位之一，B正確；酶具有專一性，ATP水解時，催化③和④處化學鍵斷裂的酶不相同，C錯誤；ATP的水解能釋放能量，故ATP水解往往伴隨著吸能反應，D正確。
9.D　ATP水解形成ADP和Pi，故甲是ADP，在光合作用過程中，ATP的合成在類囊體薄膜，ATP的水解在葉綠體基質，故ADP的運輸方向是從葉綠體基質到類囊體薄膜，A正確；ADP水解形成AMP和Pi，故乙是AMP，由腺苷和磷酸組成，B正確；由于小麥根尖細胞中不含葉綠體，所以其中合成ATP所需的能量Q1只能來自有機物中的化學能，C正確；ATP和ADP之間的相互轉化不是簡單的可逆反應，因為物質是可逆的，但能量不是可逆的，D錯誤。
10.D　dNTP脫去兩個磷酸基團后，變成脫氧核苷酸，可作為體內DNA分子復制的原料之一，A正確；若將ddNTP加到正在復制的DNA反應體系中，ddNTP結合到子鏈后，因為沒有3'的羥基，不能同后續的脫氧核苷酸形成磷酸二酯鍵，因此，DNA鏈不能繼續延伸，B正確；若X和2'處連接的均為OH，堿基為A時，該物質為ATP，可為細胞的各項生命活動直接提供能量，D錯誤。
11.（1）腺嘌呤核糖核苷酸　（2）ATP的生成和分解是同時進行的
解析：（1）ATP分子去掉兩個磷酸基團后的剩余部分是一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮堿基（腺嘌呤）組成的化合物，即腺嘌呤核糖核苷酸。（2）肌細胞中ATP的含量不會降為零，說明ATP的生成和分解是同時進行的，ATP和ADP在體內迅速轉化。
12.（1）A－P～P～P　（2）④　③　（3）①②③④　（4）ATP與ADP之間的相互轉化時刻不停進行
解析：（1）ATP是細胞中直接能源物質，其結構簡式可表示為A－P～P～P。（2）海洋中的電鰻放電，是ATP中的化學能轉化為電能的過程，伴隨ATP的水解過程，即圖中的④過程；某人感冒發燒，其體溫上升所需要的熱量主要是細胞呼吸氧化分解有機物釋放的能量，即圖中的③過程。（3）光能轉變為骨骼肌收縮所需能量的過程：①光合作用吸收光能，轉化為ATP中活躍的化學能→②ATP中活躍的化學能轉化為有機物中穩定的化學能→③有機物氧化分解釋放能量，產生ATP→④ATP為生命活動直接提供能量，故用圖中的數字依次表示光能轉變為骨骼肌收縮所需能量的過程是①②③④。（4）ATP在細胞內含量很少，但需求量很大，生物體內解決這一矛盾的合理途徑是通過ATP與ADP的相互轉化時刻不停地進行，來維持細胞內ATP含量的相對穩定。
3 / 3第11講　ATP
課程標準
　　解釋ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質。
考點一　ATP的結構
1.ATP的結構
2.ATP的供能原理
提醒 細胞內供能的高能磷酸化合物
①堿基不同：ATP、GTP、CTP和UTP是細胞內四種高能磷酸化合物，都能為生命活動直接提供能量。脫去兩個磷酸基團，可以作為RNA合成的原料。
②五碳糖不同：dATP、dGTP、dCTP和dTTP也能為生命活動直接提供能量。脫去兩個磷酸基團，可以作為DNA復制的原料。
1.（必修1 P86正文）ATP是驅動細胞生命活動的唯一的直接能源物質。（　　）
2.（必修1 P86正文）ATP含有3個特殊的化學鍵，但是只有一個特殊的化學鍵會發生斷裂。（　　）
3.（必修1 P86正文）ATP與脫氧核苷酸的元素組成一致。（　　）
4.（必修1 P86正文）1個ATP分子中只含有1個腺嘌呤和3個磷酸基團。（　　）
5.（必修1 P86正文）ATP是一種高能磷酸化合物，是與能量有關的一種物質，不能將兩者等同起來。（　　）
1.（2025·湖南懷化五校聯考）如圖是ATP的結構簡式，圖中①②表示一種特殊的化學鍵。下列相關敘述錯誤的是（　　）
A.②斷裂后的產物可直接與Pi結合形成ATP
B.①斷裂后的產物可作為合成RNA的原料
C.細胞中的高能磷酸化合物不止ATP一種
D.ATP和ADP相互轉化的能量供應機制體現了生物界的統一性
2.（2025·江西宜春豐城中學高三月考）下圖1為ATP的結構簡圖，圖2為ATP與ADP相互轉化的關系式，下列說法錯誤的有（　　 ）
A.ATP中的五碳糖為核糖，b、c為磷酸鍵
B.圖1的“A”與ATP中的“A”為不同物質
C.ATP與ADP相互轉化屬于可逆反應
D.圖2中ADP轉化為ATP的能量來自光合作用、細胞呼吸
考點二　ATP與ADP的相互轉化及ATP的利用
1.ATP和ADP的相互轉化
提醒 ATP的含量很少，但仍能滿足生命活動需要，因為ATP與ADP的相互轉化是時刻不停地發生并處于動態平衡之中的。
2.ATP的利用
（1）ATP為主動運輸供能的過程（以Ca2＋為例）
（2）ATP利用的實例
（3）ATP是細胞內流通的能量“貨幣”
1.（必修1 P87正文）人在劇烈運動時，骨骼肌細胞合成的ATP遠多于水解的ATP。（　　）
2.（必修1 P87正文）人在饑餓時，細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態平衡。（　　）
3.（必修1 P87正文）ATP水解酶合成和發揮作用時都伴隨ADP的生成。（　　）
4.（必修1 P87正文）植物細胞可以通過光合作用和細胞呼吸形成ATP，而動物細胞只能通過細胞呼吸形成ATP。（　　）
5.（必修1 P89正文）細胞內的放能反應就是指ATP水解釋放能量。（　　）
1.ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質，如圖是“ATP-ADP循環”示意圖，其中①和②表示過程。下列敘述正確的是（　　）
A.①過程的能量全部來自化學能
B.②過程的完成需要有水參與
C.植物葉肉細胞中發生過程①的結構是線粒體和葉綠體
D.ADP再脫離一個磷酸基團，可以作為構成DNA的原料
2.ATP水解釋放的磷酸基團可以使蛋白質磷酸化，進而參與細胞內各種化學反應，機理如圖。下列分析正確的是（　　）
A.酶1為蛋白質磷酸化過程提供化學反應的活化能 B.磷酸化的蛋白質會通過改變自身的空間構象做功
C.磷酸化的蛋白質做功為吸能反應 D.主動運輸過程中載體蛋白中的能量先減少后增加
1.（2024·全國甲卷2題）ATP可為代謝提供能量，也參與RNA的合成。ATP結構如圖所示，圖中～表示高能磷酸鍵。下列敘述錯誤的是（　　）
A.ATP轉化為ADP可為離子的主動運輸提供能量
B.用α位32P標記的ATP可以合成帶有32P的RNA
C.β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵不能在細胞核中斷裂
D.光合作用可將光能轉化為化學能儲存于β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵
溯源教材
（1）大腦思考、電鰩發電和物質的主動運輸等都需要消耗ATP。（見必修1 P88正文）
（2）ATP去掉兩個磷酸基團后剩余物質是RNA的基本單位之一。（見必修1 P86相關信息）
（3）在ADP轉化成ATP的過程中，所需要的能量可以來自光能。（見必修1 P87正文）
2.（2022·江蘇高考8題）下列關于細胞代謝的敘述正確的是（　　）
A.光照下，葉肉細胞中的ATP均源于光能的直接轉化
B.供氧不足時，酵母菌在細胞質基質中將丙酮酸轉化為乙醇
C.藍細菌沒有線粒體，只能通過無氧呼吸分解葡萄糖產生ATP
D.供氧充足時，真核生物在線粒體外膜上氧化[H]產生大量ATP
3.（2024·河北高考14題改編）酵母細胞中的M蛋白被激活后可導致核膜裂解、染色質凝縮以及紡錘體形成。蛋白K和P可分別使M發生磷酸化和去磷酸化，三者間的調控關系如圖所示。現有一株細胞體積變小的酵母突變體，研究發現其M蛋白的編碼基因表達量發生顯著改變。下列分析正確的是（　　）
A.該突變體變小可能是M增多且被激活后造成細胞分裂間期變長所致
B.P和K都可改變M的空間結構，從而改變其活性
C.K不足或P過量都可使酵母細胞積累更多物質而體積變大
D.M和P之間的活性調控屬于負反饋調節
4.（2021·海南高考14題）研究人員將32P標記的磷酸注入活的離體肝細胞，1～2 min后迅速分離得到細胞內的ATP。結果發現ATP的末端磷酸基團被32P標記，并測得ATP與注入的32P標記磷酸的放射性強度幾乎一致。下列有關敘述正確的是（　　）
A.該實驗表明，細胞內全部ADP都轉化成ATP
B.32P標記的ATP水解產生的腺苷沒有放射性
C.32P在ATP的3個磷酸基團中出現的概率相等
D.ATP與ADP相互轉化速度快，且轉化主要發生在細胞核內
5.（經典高考題）參照表中內容，圍繞真核細胞中ATP的合成來完成下表。
反應部位 （1）　　 葉綠體的 類囊體膜 線粒體
反應物 葡萄糖 / 丙酮酸等
反應名稱 （2）　　 光合作用 的光反應 有氧呼吸 的部分過程
合成ATP的能量來源 化學能 （3）　　 化學能
終產物（除ATP外） 乙醇、CO2 （4）　　 （5）　　
　（1）衣原體是一類原核寄生生物，缺乏細胞呼吸相關酶，不能產生自身生命活動所需能量，因此需從寄主吸收ATP。 （2023·天津高考）（　　）
（2）ATP必須在有氧條件下合成。 （2021·北京高考）（　　）
（3）ATP含有C、H、O、N、P。（2021·北京高考）（　　）
（4）線粒體、葉綠體和高爾基體都是合成ATP的場所。 （2019·全國卷Ⅲ）（　　）
（5）唾液淀粉酶水解淀粉的過程需ATP水解提供能量。 （2019·天津高考）（　　）
第11講　ATP
【破考點·抓必備】
考點一
知識梳理夯基
1. C、H、O、N、P　 A－P～P～P　 腺嘌呤　 腺苷　 腺嘌呤核糖核苷酸　 ADP　 ATP　 特殊的化學鍵
2.負電荷　特殊的化學鍵　末端磷酸基團
概念檢測
1.×　2.×　3.√　4.×　5.√
典題演練應用
1.A　②斷裂后的產物是ADP，ADP在有關酶的作用下，可以接受能量與一個游離的Pi結合形成ATP，A錯誤；①斷裂后的產物是腺嘌呤核糖核苷酸，是構成RNA的基本組成單位之一，B正確；根據ATP的結構簡式可以推測細胞中可能還會有GTP、CTP、UTP等高能磷酸化合物，C正確；ATP與ADP相互轉化的能量供應機制，在所有生物的細胞內都是一樣的，這體現了生物界的統一性，D正確。
2.C　ATP中的五碳糖為核糖，b、c為磷酸鍵，A正確；圖1中的“A”代表的是腺嘌呤，ATP分子中的“A”是腺苷，B正確；ATP與ADP相互轉化不屬于可逆反應，因為此過程物質可逆，而能量不可逆，且所需要的酶不同，C錯誤；圖2中ADP轉化為ATP的能量可來自光合作用吸收的光能或細胞呼吸作用釋放的有機物中的化學能，D正確。
考點二
知識梳理夯基
1.細胞質基質、線粒體、葉綠體　特殊的化學鍵
2.（1）末端磷酸基團　能量轉移　（3）水解　合成　ATP分子
概念檢測
1.×　提示：由于ATP在體內含量不高，且ATP與ADP的相互轉化時刻處于動態平衡之中，所以人在劇烈運動時，骨骼肌細胞中ATP的含量也不會明顯增多或降低。
2.×　3.√　4.√
5.×　提示：細胞內的放能反應是指能夠釋放能量的反應，并非就是指ATP水解釋放能量。
典題演練應用
1.B　①過程表示ATP的合成過程，光反應合成ATP所需能量來自光能，細胞呼吸合成ATP所需能量來自化學能，A錯誤；②過程表示ATP的水解，該過程有水消耗，同時釋放能量供給各項耗能的生命過程，B正確；①過程表示ATP的合成過程，植物葉肉細胞中發生過程①的結構有細胞質基質、線粒體和葉綠體，C錯誤；ADP再脫離一個磷酸基團成為腺嘌呤核糖核苷酸，可以作為構成RNA的原料，D錯誤。
2.B　酶能降低化學反應的活化能，但不能提供能量，A錯誤；磷酸化蛋白質做功時分子勢能下降為放能反應，C錯誤；主動運輸是消耗能量的過程，載體蛋白中的能量先增加后減少，D錯誤。
【研真題·扣教材】
1.C　離子的主動運輸需要消耗能量，ATP轉化為ADP時可以釋放能量，供離子的主動運輸利用，A正確；當圖示ATP脫去β和γ位磷酸基團后就成為AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸（RNA的基本組成單位之一），故用α位32P標記的ATP可以合成帶有32P的RNA，B正確；β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵斷裂的過程是ATP水解釋放能量的過程，其釋放出的能量可供機體的絕大多數生命活動所利用，細胞核中進行的一些生命活動也需要ATP水解供能，如轉錄，C錯誤；光合作用過程中，光能可轉化為化學能儲存在ATP中，這些化學能主要儲存于ATP的β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵，D正確。
2.B　光照下，葉肉細胞可以進行光合作用和有氧呼吸，光合作用中產生的ATP來源于光能的直接轉化，有氧呼吸中產生的ATP來源于有機物的氧化分解，A錯誤；供氧不足時，酵母菌在細胞質基質中進行無氧呼吸，將丙酮酸轉化為乙醇和二氧化碳 ，B正確；藍細菌屬于原核生物，沒有線粒體，但能進行有氧呼吸，C錯誤；供氧充足時，真核生物在線粒體內膜上氧化[H]產生大量ATP，D錯誤。
3.B　據題干信息“M蛋白被激活后可導致核膜裂解、染色質凝縮以及紡錘體形成”可知，M蛋白激活可促進細胞進入分裂前期，導致分裂間期變短，使得間期蛋白質合成量不足，細胞體積變小，A錯誤；據題干信息“蛋白K和P可分別使M發生磷酸化和去磷酸化”可知，K和P分別通過磷酸化和去磷酸化改變M的空間結構，從而改變其活性，B正確；據題圖可知，蛋白K對M有抑制作用，蛋白P對M有激活作用，故K不足或P過量都會使酵母細胞中被激活的蛋白M增多，促進細胞進入分裂前期，酵母細胞因間期蛋白質積累不足而體積變小，C錯誤；據題圖可知，當M增多時，會激活促進蛋白P的產生，而蛋白P又會反過來繼續激活促進蛋白M的產生，使得M繼續增多，故M和P之間的活性調控屬于正反饋調節，D錯誤。
4.B　根據題意可知：該實驗不能說明細胞內全部ADP都轉化成ATP，A錯誤；根據題意“結果發現ATP的末端磷酸基團被32P標記，并測得ATP與注入的32P標記磷酸的放射性強度幾乎一致。”說明：32P標記的ATP水解產生的腺苷沒有放射性，B正確；根據題意可知：放射性幾乎只出現在ATP的末端磷酸基團，C錯誤；該實驗不能說明轉化主要發生在細胞核內，D錯誤。
5.（1）細胞質基質　（2）無氧呼吸　（3）光能　（4）O2、NADPH　（5）H2O、CO2
解析：（1）（2）無氧條件下，某些細胞可以將葡萄糖分解成乙醇和CO2，并釋放少量能量，該過程為無氧呼吸，發生在細胞質基質中。（3）（4）在真核細胞中，光合作用的光反應階段發生在葉綠體的類囊體膜上，葉綠體類囊體膜上的光合色素吸收的光能，有兩方面的用途：①將水分解成[H]（NADPH）和氧，氧直接以分子的形式釋放出去，[H]（NADPH）被傳遞到葉綠體內的基質中，作為活潑的還原劑參與到暗反應階段的化學反應中去；②在有關酶的催化作用下，促成ADP與Pi發生化學反應，形成ATP。（5）在線粒體中可以發生有氧呼吸的第二階段和第三階段，在有氧呼吸的第二階段，丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和[H]（NADH），并釋放出少量的能量；在有氧呼吸的第三階段，前兩個階段產生的[H]（NADH）經過一系列的化學反應，與氧結合形成水，同時釋放出大量的能量。因此丙酮酸等在線粒體內氧化分解的終產物除了ATP外，還有二氧化碳和水。
真題重組練
（1）√
（2）×　提示：無氧呼吸也可產生ATP。
（3）√
（4）×　提示：高爾基體不能合成ATP。
（5）×　提示：淀粉水解不需要消耗ATP。
5 / 5(共62張PPT)
第11講　ATP
高中總復習·生物
　　解釋ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質。
課程標準
1. 破考點·抓必備
2. 研真題·扣教材
3. 驗收效·提能力
目錄
Contents
01
破考點·抓必備
梳理歸納， 鞏固基本知識
考點一　ATP的結構
1. ATP的結構
2. ATP的供能原理
①堿基不同：ATP、GTP、CTP和UTP是細胞內四種高能磷酸化合物，
都能為生命活動直接提供能量。脫去兩個磷酸基團，可以作為RNA合
成的原料。
②五碳糖不同：dATP、dGTP、dCTP和dTTP也能為生命活動直接提供能
量。脫去兩個磷酸基團，可以作為DNA復制的原料。
提醒 細胞內供能的高能磷酸化合物
1. （必修1 P86正文）ATP是驅動細胞生命活動的唯一的直接能源物質。
（　×　）
2. （必修1 P86正文）ATP含有3個特殊的化學鍵，但是只有一個特殊的化
學鍵會發生斷裂。 （　×　）
3. （必修1 P86正文）ATP與脫氧核苷酸的元素組成一致。 （　√　）
4. （必修1 P86正文）1個ATP分子中只含有1個腺嘌呤和3個磷酸基團。
（　×　）
5. （必修1 P86正文）ATP是一種高能磷酸化合物，是與能量有關的一種物
質，不能將兩者等同起來。 （　√　）
×
×
√
×
√
1. （2025·湖南懷化五校聯考）如圖是ATP的結構簡式，圖中①②表示一種
特殊的化學鍵。下列相關敘述錯誤的是（　　）
A. ②斷裂后的產物可直接與Pi結合形成ATP
B. ①斷裂后的產物可作為合成RNA的原料
C. 細胞中的高能磷酸化合物不止ATP一種
D. ATP和ADP相互轉化的能量供應機制體現了生物界的
統一性
√
解析： 　②斷裂后的產物是ADP，ADP在有關酶的作用下，可以接受能
量與一個游離的Pi結合形成ATP，A錯誤；①斷裂后的產物是腺嘌呤核糖核
苷酸，是構成RNA的基本組成單位之一，B正確；根據ATP的結構簡式可
以推測細胞中可能還會有GTP、CTP、UTP等高能磷酸化合物，C正確；
ATP與ADP相互轉化的能量供應機制，在所有生物的細胞內都是一樣的，
這體現了生物界的統一性，D正確。
2.（2025·江西宜春豐城中學高三月考）如圖1為ATP的結構簡圖，圖2為ATP與ADP相互轉化的關系式，下列說法錯誤的有（　　）
A. ATP中的五碳糖為核糖，b、c為磷酸鍵
B. 圖1的“A”與ATP中的“A”為不同物質
C. ATP與ADP相互轉化屬于可逆反應
D. 圖2中ADP轉化為ATP的能量來自光合作用、細胞呼吸
√
解析：　ATP中的五碳糖為核糖，b、c為磷酸鍵，A正確；圖1中的“A”代表的是腺嘌呤，ATP分子中的“A”是腺苷，B正確；ATP與ADP相互轉化不屬于可逆反應，因為此過程物質可逆，而能量不可逆，且所需要的酶不同，C錯誤；圖2中ADP轉化為ATP的能量可來自光合作用吸收的光能或細胞呼吸作用釋放的有機物中的化學能，D正確。
考點二　ATP與ADP的相互轉化及ATP的利用
1. ATP和ADP的相互轉化
c
c
c
提醒 ATP的含量很少，但仍能滿足生命活動需要，因為ATP與ADP的相互
轉化是時刻不停地發生并處于動態平衡之中的。
2. ATP的利用
（1）ATP為主動運輸供能的過程（以Ca2＋為例）
c
c
（2）ATP利用的實例
（3）ATP是細胞內流通的能量“貨幣”
c
c
c
1. （必修1 P87正文）人在劇烈運動時，骨骼肌細胞合成的ATP遠多于水解
的ATP。 （　×　）
提示：由于ATP在體內含量不高，且ATP與ADP的相互轉化時刻處于動態
平衡之中，所以人在劇烈運動時，骨骼肌細胞中ATP的含量也不會明顯增
多或降低。
×
2. （必修1 P87正文）人在饑餓時，細胞中ATP與ADP的含量難以達到動態
平衡。 （　×　）
3. （必修1 P87正文）ATP水解酶合成和發揮作用時都伴隨ADP的生成。
（　√　）
4. （必修1 P87正文）植物細胞可以通過光合作用和細胞呼吸形成ATP，而
動物細胞只能通過細胞呼吸形成ATP。 （　√　）
5. （必修1 P89正文）細胞內的放能反應就是指ATP水解釋放能量。
（　×　）
提示：細胞內的放能反應是指能夠釋放能量的反應，并非就是指ATP水解
釋放能量。
×
√
√
×
1. ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質，如圖是“ATP-ADP循環”示
意圖，其中①和②表示過程。下列敘述正確的是（　　）
A. ①過程的能量全部來自化學能
B. ②過程的完成需要有水參與
C. 植物葉肉細胞中發生過程①的結構是線粒體和葉綠體
D. ADP再脫離一個磷酸基團，可以作為構成DNA的原料
√
解析： 　①過程表示ATP的合成過程，光反應合成ATP所需能量來自光
能，細胞呼吸合成ATP所需能量來自化學能，A錯誤；②過程表示ATP的水
解，該過程有水消耗，同時釋放能量供給各項耗能的生命過程，B正確；
①過程表示ATP的合成過程，植物葉肉細胞中發生過程①的結構有細胞質
基質、線粒體和葉綠體，C錯誤；ADP再脫離一個磷酸基團成為腺嘌呤核
糖核苷酸，可以作為構成RNA的原料，D錯誤。
2.ATP水解釋放的磷酸基團可以使蛋白質磷酸化，進而參與細胞內各種化學反應，機理如圖。下列分析正確的是（　　）
A. 酶1為蛋白質磷酸化過程提供化學反應的活化能
B. 磷酸化的蛋白質會通過改變自身的空間構象做功
C.磷酸化的蛋白質做功為吸能反應
D. 主動運輸過程中載體蛋白中的能量先減少后增加
√
解析：　酶能降低化學反應的活化能，但不能提供能量，A錯誤；磷酸化蛋白質做功時分子勢能下降為放能反應，C錯誤；主動運輸是消耗能量的過程，載體蛋白中的能量先增加后減少，D錯誤。
02
研真題·扣教材
探究分析， 培養核心技能
1. （2024·全國甲卷2題）ATP可為代謝提供能量，也參與RNA的合成。
ATP結構如圖所示，圖中～表示高能磷酸鍵。下列敘述錯誤的是（　　）
A. ATP轉化為ADP可為離子的主動運輸提供能量
B. 用α位32P標記的ATP可以合成帶有32P的RNA
C. β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵不能在細胞核中斷裂
D. 光合作用可將光能轉化為化學能儲存于β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸鍵
√
解析： 　離子的主動運輸需要消耗能量，ATP轉化為ADP時可以釋放能
量，供離子的主動運輸利用，A正確；當圖示ATP脫去β和γ位磷酸基團后就
成為AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸（RNA的基本組成單位之一），故用α位
32P標記的ATP可以合成帶有32P的RNA，B正確；β和γ位磷酸基團之間的高
能磷酸鍵斷裂的過程是ATP水解釋放能量的過程，其釋放出的能量可供機
體的絕大多數生命活動所利用，細胞核中進行的一些生命活動也需要ATP
水解供能，如轉錄，C錯誤；光合作用過程中，光能可轉化為化學能儲存
在ATP中，這些化學能主要儲存于ATP的β和γ位磷酸基團之間的高能磷酸
鍵，D正確。
溯源教材
（1）大腦思考、電鰩發電和物質的主動運輸等都需要消耗ATP。　（見必
修1 P88正文）
（2）ATP去掉兩個磷酸基團后剩余物質是RNA的基本單位之一。　（見必
修1 P86相關信息）
（3）在ADP轉化成ATP的過程中，所需要的能量可以來自光能。　（見必
修1 P87正文）
2. （2022·江蘇高考8題）下列關于細胞代謝的敘述正確的是（　　）
A. 光照下，葉肉細胞中的ATP均源于光能的直接轉化
B. 供氧不足時，酵母菌在細胞質基質中將丙酮酸轉化為乙醇
C. 藍細菌沒有線粒體，只能通過無氧呼吸分解葡萄糖產生ATP
D. 供氧充足時，真核生物在線粒體外膜上氧化[H]產生大量ATP
√
解析： 　光照下，葉肉細胞可以進行光合作用和有氧呼吸，光合作用中
產生的ATP來源于光能的直接轉化，有氧呼吸中產生的ATP來源于有機物
的氧化分解，A錯誤；供氧不足時，酵母菌在細胞質基質中進行無氧呼
吸，將丙酮酸轉化為乙醇和二氧化碳 ，B正確；藍細菌屬于原核生物，沒
有線粒體，但能進行有氧呼吸，C錯誤；供氧充足時，真核生物在線粒體
內膜上氧化[H]產生大量ATP，D錯誤。
3.（2024·河北高考14題改編）酵母細胞中的M蛋白被激活后可導致核膜裂解、染色質凝縮以及紡錘體形成。蛋白K和P可分別使M發生磷酸化和去磷酸化，三者間的調控關系如圖所示。現有一株細胞體積變小的酵母突變體，研究發現其M蛋白的編碼基因表達量發生顯著改變。下列分析正確的是（　）
A. 該突變體變小可能是M增多且被激活后造成細胞分裂間期變長所致
B. P和K都可改變M的空間結構，從而改變其活性
C. K不足或P過量都可使酵母細胞積累更多物質而體積變大
D. M和P之間的活性調控屬于負反饋調節
√
解析：　據題干信息“M蛋白被激活后可導致核膜裂解、染色質凝縮以及紡錘體形成”可知，M蛋白激活可促進細胞進入分裂前期，導致分裂間期變短，使得間期蛋白質合成量不足，細胞體積變小，A錯誤；據題干信息“蛋白K和P可分別使M發生磷酸化和去磷酸化”可知，K和P分別通過磷酸化和去磷酸化改變M的空間結構，從而改變其活性，B正確；據題圖可知，蛋白K對M有抑制作用，蛋白P對M有激活作用，故K不足或P過量都會使酵母細胞中被激活的蛋白M增多，促進細胞進入分裂前期，酵母細胞因間期蛋白質積累不足而體積變小，C錯誤；據題圖可知，當M增多時，會激活促進蛋白P的產生，而蛋白P又會反過來繼續激活促進蛋白M的產生，使得M繼續增多，故M和P之間的活性調控屬于正反饋調節，D錯誤。
4. （2021·海南高考14題）研究人員將32P標記的磷酸注入活的離體肝細
胞，1～2 min后迅速分離得到細胞內的ATP。結果發現ATP的末端磷酸基團
被32P標記，并測得ATP與注入的32P標記磷酸的放射性強度幾乎一致。下列
有關敘述正確的是（　　）
A. 該實驗表明，細胞內全部ADP都轉化成ATP
B. 32P標記的ATP水解產生的腺苷沒有放射性
C. 32P在ATP的3個磷酸基團中出現的概率相等
D. ATP與ADP相互轉化速度快，且轉化主要發生在細胞核內
√
解析： 　根據題意可知：該實驗不能說明細胞內全部ADP都轉化成
ATP，A錯誤；根據題意“結果發現ATP的末端磷酸基團被32P標記，并
測得ATP與注入的32P標記磷酸的放射性強度幾乎一致。”說明：32P標
記的ATP水解產生的腺苷沒有放射性，B正確；根據題意可知：放射性
幾乎只出現在ATP的末端磷酸基團，C錯誤；該實驗不能說明轉化主要
發生在細胞核內，D錯誤。
5. （經典高考題）參照表中內容，圍繞真核細胞中ATP的合成來完成
下表。
反應部位 （1）
葉綠體的類
囊體膜 線粒體
反應物 葡萄糖 / 丙酮酸等
反應名稱 （2）
光合作用的
光反應 有氧呼吸的部分
過程
合成ATP的能量來源 化學能 （3） 化學能
終產物（除ATP外） 乙醇、CO2 （4）
（5）

細胞質
基質
無氧呼
吸
光能
O2、
NADPH
H2O、
CO2
解析：（1）（2）無氧條件下，某些細胞可以將葡萄糖分解成乙醇和
CO2，并釋放少量能量，該過程為無氧呼吸，發生在細胞質基質中。（3）
（4）在真核細胞中，光合作用的光反應階段發生在葉綠體的類囊體膜
上，葉綠體類囊體膜上的光合色素吸收的光能，有兩方面的用途：①將水
分解成[H]（NADPH）和氧，氧直接以分子的形式釋放出去，[H]
（NADPH）被傳遞到葉綠體內的基質中，作為活潑的還原劑參與到暗反應
階段的化學反應中去；②在有關酶的催化作用下，促成ADP與Pi發生化學
反應，形成ATP。（5）在線粒體中可以發生有氧呼吸的第二階段和第三階
段，在有氧呼吸的第二階段，丙酮酸和水徹底分解成二氧化碳和[H]
（NADH），并釋放出少量的能量；在有氧呼吸的第三階段，前兩個階段產生的[H]（NADH）經過一系列的化學反應，與氧結合形成水，同時釋放出大量的能量。因此丙酮酸等在線粒體內氧化分解的終產物除了ATP外，還有二氧化碳和水。
（1）衣原體是一類原核寄生生物，缺乏細胞呼吸相關酶，不能產生自
身生命活動所需能量，因此需從寄主吸收ATP。　（2023·天津高考）
（　√　）
（2）ATP必須在有氧條件下合成。　（2021·北京高考） （　×　）
提示：無氧呼吸也可產生ATP。
（3）ATP含有C、H、O、N、P。　（2021·北京高考） （　√　）
√
×
√
（5）唾液淀粉酶水解淀粉的過程需ATP水解提供能量。　（2019·天津高
考） （　×　）
提示：淀粉水解不需要消耗ATP。
×
（4）線粒體、葉綠體和高爾基體都是合成ATP的場所。（2019·全國卷
Ⅲ） （　×　）
提示：高爾基體不能合成ATP。
×
03
驗收效·提能力
跟蹤訓練，檢驗學習效果
一、選擇題
1. （2025·福建福州模擬）下列有關ATP的敘述正確的是（　　）
A. 淀粉水解成葡萄糖時伴隨有ATP的生成
B. 細胞中需要能量的活動都是由ATP直接提供
C. ATP水解釋放的能量可用于細胞內的吸能反應
D. 人成熟的紅細胞既不能合成酶，也不能產生ATP
1
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√
解析： 　淀粉水解成葡萄糖時沒有ATP的生成，A錯誤；ATP是直接能源
物質，細胞中絕大多數需要能量的生命活動都由ATP直接提供，但也有少
數由GTP、UTP等提供，B錯誤；ATP水解釋放的能量可用于細胞內的吸能
反應，如大分子物質的合成，C正確；人成熟紅細胞沒有細胞核和細胞
器，因此不能合成酶，但能通過無氧呼吸產生ATP，D錯誤。
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2. （2025·廣東深圳高三模擬）ATP是細胞中重要的高能磷酸化合物。下列
關于ATP的敘述，正確的是（　　）
A. 生命活動旺盛的細胞中ATP的含量較多
B. 在淀粉水解成葡萄糖時一定伴隨有ADP的生成
C. 人體成熟的紅細胞在O2充足時只能通過無氧呼吸產生ATP
D. 一分子ATP脫去兩個磷酸基團可形成T2噬菌體遺傳物質的單體
√
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解析： 　細胞中ATP含量較少，生命活動旺盛的細胞中能量的供應依賴于
ATP與ADP的快速轉化，A錯誤；在淀粉水解成葡萄糖時不需要ATP水解供
能，不會有ADP的生成，B錯誤；人體成熟的紅細胞中沒有線粒體，即使
在O2充足時，也只能通過無氧呼吸產生ATP，C正確；一分子ATP脫去兩個
磷酸基團后的產物是腺苷一磷酸，也叫腺嘌呤核糖核苷酸，是構成RNA的
單體之一，而T2噬菌體的遺傳物質是DNA，D錯誤。
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3. （2025·湖南長沙聯考）脫氧腺苷三磷酸dATP（d表示脫氧）其結構式可
簡寫成dA－Pα～Pβ～Pγ，下列有關dATP分析正確的是（　　）
A. dATP由三分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子腺苷組成
B. 細胞內生成dATP常與吸能反應相關聯
C. 只有連接Pγ的化學鍵斷裂才能為生物活動提供能量
D. 通過標記α位的P可使新合成的DNA帶有標記
√
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解析： 　根據題意可知，dATP與ATP結構類似，從其結構簡式可知，一
分子dATP由三分子磷酸、一分子脫氧核糖和一分子腺嘌呤組成，A錯誤；
細胞內生成dATP時，有能量的儲存，常與放能反應相聯系，B錯誤；連接
Pβ、Pγ的化學鍵都能斷裂釋放能量，為生物活動提供能量，C錯誤；由于
dA－Pα是腺嘌呤脫氧核苷酸，是組成DNA的基本單位之一，故通過標記α
位的P可使新合成的DNA帶有標記，D正確。
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4. （2025·安徽蕪湖模擬）ATP是細胞中與能量供應相關的重要物質。當品
嘗各種美味佳肴時，我們不得不感謝ATP這種化學物質。新的研究顯示，
ATP在把食物的味道信息傳遞給大腦的過程中起到了關鍵的作用。下列分
析錯誤的是（　　）
A. ATP可能作為細胞間的信息傳遞分子
B. ATP能為細胞的生命活動直接提供能量
C. ATP和ADP間可以相互轉化
D. ATP供能后細胞中ATP含量會大量減少
√
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解析： 　根據題干信息我們推出ATP可作為信息分子，A正確；ATP是直
接為細胞生命活動提供能量的有機物，B正確；ATP與ADP的相互轉化，處
于動態平衡狀態中，C正確；ATP提供能量后，又有ATP快速合成，所以其
含量基本不變，D錯誤。
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5. （2025·山東泰安調研）關于ATP釋放機制存在兩種解釋：其一是ATP同
分泌蛋白一樣通過囊泡釋放；其二是ATP通過某種通道介導釋放。科學家
研究發現PXL（pannexinl）通道蛋白可以在紅細胞膜上形成通道且可介導
ATP釋放。下列敘述正確的是（　　）
A. ATP分子內的特殊的化學鍵都水解斷裂為細胞主動運輸提供能量
B. 哺乳動物血液中的成熟紅細胞內沒有PXL通道蛋白表達有關的基因
C. 若ATP的釋放方式同分泌蛋白一樣，則不需要考慮濃度差也不消耗能量
D. 若ATP通過紅細胞膜的PXL通道蛋白介導釋放，即可推斷該運輸方式屬
于主動運輸
√
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解析： 　主動運輸是一種逆濃度梯度的運輸方式，需要消耗能量，一般
由ATP分子內遠離A的特殊的化學鍵斷裂供能，A錯誤；哺乳動物血漿中的
成熟紅細胞內DNA已經解體，因此沒有PXL通道蛋白表達有關的基因，B
正確；分泌蛋白的釋放是胞吐過程，需要消耗能量，C錯誤；通道蛋白介
導的運輸方式是協助擴散，D錯誤。
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6. （2025·江西金太陽聯考）如圖是生物體內ATP合成與分解示意圖，下列
敘述正確的是（　　）
A. 能量1可以來自蛋白質水解為氨基酸的過程
B. 能量1可以來自丙酮酸的氧化分解
C. 能量2可以用于葉綠體中H2O的光解
D. 能量2可以用于光合作用中CO2的固定
√
解析： 　能量1為合成ATP的能量，來自呼吸作用或光合作用，A錯誤；
能量1可以來自丙酮酸的氧化分解，B正確；H2O的光解所需能量來自光
能，C錯誤；光合作用中CO2的固定不需要消耗能量，D錯誤。
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7. （2025·山東菏澤期末）脫氧核苷三磷酸（dNTP）和核苷三磷酸
（NTP）參與核酸合成等多種生理過程，其結構如圖所示。下列敘述錯誤
的是（　　）
A. 當圖中基團X為H時，則該物質可為RNA合成
提供反應所需的原料和能量
B. NTP、dNTP的元素組成都是C、H、O、N、P
C. 以α位帶32P的dATP為原料，會使新合成的DNA分子被32P標記
D. ATP的γ位磷酸基團使細胞中某些蛋白質分子磷酸化，導致這些分子空
間結構發生變化
√
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解析： 　當圖中基團X為H時，五碳糖是脫氧核糖，則該物質是dNTP，
可為DNA合成提供反應所需的原料和能量，A錯誤；NTP、dNTP的結構基
本相同，元素組成都是C、H、O、N、P，B正確；dATP脫去β和γ位的磷酸
基團后是DNA的基本單位腺嘌呤脫氧核苷酸，故用32P標記dATP的α位的磷
酸基團作為DNA合成的原料，可使DNA分子被標記，C正確；ATP在酶的
作用下水解時，脫離下來的γ位磷酸基團與某些蛋白結合，使蛋白磷酸化，
從而使其結構發生變化，活性也被改變，D正確。
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8. （2025·婁底模擬）細胞代謝往往伴隨著能量的變化，ATP是驅動細胞生
命活動的直接能源物質。ATP的合成過程如圖所示。下列相關敘述錯誤的
是（　　）
A. ATP的合成需要小分子之間多次脫水縮合
B. ATP的水解產物可為RNA的合成提供原料
C. ATP水解時，催化③和④處化學鍵斷裂的酶相同
D. ATP的水解往往伴隨著吸能反應
√
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解析： 　由圖可知，核糖與腺嘌呤、核糖與磷酸、磷酸與磷酸之間均有
脫水縮合，故ATP合成需要小分子之間多次脫水縮合，A正確；ATP脫去兩
分子磷酸基團后是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本單位之一，B正確；
酶具有專一性，ATP水解時，催化③和④處化學鍵斷裂的酶不相同，C錯
誤；ATP的水解能釋放能量，故ATP水解往往伴隨著吸能反應，D正確。
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9. （2025·河北滄州三縣聯考）如圖為細胞中ATP及其相關物質和能量的轉
化示意圖（M表示酶，Q表示能量，甲、乙表示化合物），下列相關敘述
錯誤的是（　　）
A. 甲是ADP，在葉綠體中甲的運輸方向是從葉綠體基質到類囊體薄膜
B. 乙是AMP，其中含有的五碳糖是核糖，堿基是腺嘌呤
C. 小麥根尖細胞中的Q1來自有機物中的化學能
D. 由于M1和M2兩種酶的作用機理相同，所以ATP和甲之間的相互轉化是
可逆的反應
√
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解析：　ATP水解形成ADP和Pi，故甲是ADP，在光合作用過程中，ATP的合成在類囊體薄膜，ATP的水解在葉綠體基質，故ADP的運輸方向是從葉綠體基質到類囊體薄膜，A正確；ADP水解形成AMP和Pi，故乙是AMP，由腺苷和磷酸組成，B正確；由于小麥根尖細胞中不含葉綠體，所以其中合成ATP所需的能量Q1只能來自有機物中的化學能，C正確；ATP和ADP之間的相互轉化不是簡單的可逆反應，因為物質是可逆的，但能量不是可逆的，D錯誤。
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10. 雙脫氧核苷三磷酸（ddNTP）屬于非天然核苷酸，ddNTP與脫氧核苷三磷酸（dNTP）的結構如圖所示。根據所學知識，判斷下列選項錯誤的是（　　）
A. 若X表示OH，該結構代表的物質dNTP脫去兩個磷酸基團后可作為體內
DNA分子復制的原料之一
B. 若將ddNTP加到正在復制的DNA反應體系中，ddNTP結合到子鏈后，子
鏈的延伸會立即終止
C. ddNTP、dNTP的元素組成都是C、H、O、N、P
D. 若X表示OH，堿基為A時，該物質可為細胞的各項生命活動直接提供能量
√
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解析：　dNTP脫去兩個磷酸基團后，變成脫氧核苷酸，可作為體內DNA分子復制的原料之一，A正確；若將ddNTP加到正在復制的DNA反應體系中，ddNTP結合到子鏈后，因為沒有3'的羥基，不能同后續的脫氧核苷酸形成磷酸二酯鍵，因此，DNA鏈不能繼續延伸，B正確；若X和2'處連接的均為OH，堿基為A時，該物質為ATP，可為細胞的各項生命活動直接提供能量，D錯誤。
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二、非選擇題
11. （2025·遼寧沈陽模擬）在生物體內能量的轉換和傳遞中，ATP是一種
關鍵的物質，其分子結構簡式如圖1所示：
1
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12
（1）從ATP的分子結構簡式可知，去掉兩個磷酸基團后的剩余部分是
。
解析：ATP分子去掉兩個磷酸基團后的剩余部分是一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮堿基（腺嘌呤）組成的化合物，即腺嘌呤核糖核苷酸。
腺
嘌呤核糖核苷酸
1
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（2）人體骨骼肌細胞中，ATP的含量僅夠劇烈運動時三秒鐘內的能量供
給。在校運動會上，某同學參加100 m短跑過程中，其肌細胞中ATP相對含
量變化如圖2所示，試回答由整個曲線來看，肌細胞中ATP的含量不會降為
零，說明 。
解析： 肌細胞中ATP的含量不會降為零，說明ATP的生成和分解是同時進行的，ATP和ADP在體內迅速轉化。
ATP的生成和分解是同時進行的
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12
12. （2025·四川遂寧三模）如圖為生物體新陳代謝與ATP關系的示意圖，
請回答下列問題。
（1）ATP的結構簡式為 。
解析：ATP是細胞中直接能源物質，其結構簡式可表示為A－P～P～P。
A－P～P～P
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
（2）海洋中的電鰻有放電現象，其電能是由圖中的 （填數字）過
程釋放的能量轉變而來的；某人感冒發燒，其體溫上升所需要的熱量主要
是由圖中 （填數字）過程釋放出來的。
解析：海洋中的電鰻放電，是ATP中的化學能轉化為電能的過程，伴隨ATP的水解過程，即圖中的④過程；某人感冒發燒，其體溫上升所需要的熱量主要是細胞呼吸氧化分解有機物釋放的能量，即圖中的③過程。
④
③
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（3）用圖中的數字依次表示光能轉變為骨骼肌收縮所需能量的過
程： 。
解析：光能轉變為骨骼肌收縮所需
能量的過程：①光合作用吸收光能，轉
化為ATP中活躍的化學能→②ATP中活躍
的化學能轉化為有機物中穩定的化學能
→③有機物氧化分解釋放能量，產生ATP→④ATP為生命活動直接提供能量，故用圖中的數字依次表示光能轉變為骨骼肌收縮所需能量的過程是①②③④。
①②③④
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（4）經測定，正常成年人靜止狀態下24 h將有40 kg ATP發生轉化，而細
胞內ADP、ATP的總量僅為2－10 mmol/L，為滿足能量需要，生物體內解決
這一矛盾的合理途徑是 。
解析：ATP在細胞內含量很少，但需求量很大，生物體內解決這一矛盾的合理途徑是通過ATP與ADP的相互轉化時刻不停地進行，來維持細胞內ATP含量的相對穩定。
ATP與ADP之間的相互轉化時刻不停進行
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