对高考中细胞代谢结合ATP的知识点考查

樊伟宁

摘 要： 本文结合实例，从文字信息、图形信息，以及高考试题分析﹑命题猜想角度帮助学生提高生物学解题能力。

关键词： 生物高考 试题分析 归纳总结 考题猜想

近几年，各地生物高考的非选择题中不断出现细胞代谢中ATP的结构、转化和利用的相关考点。如何提高学生从试题分析中获取信息的能力，需要教师加强针对性试题分析及强化训练，归纳总结是十分重要的途径。

一、高考题分析

例1.（2012·高考全国大纲卷）细胞中不能合成ATP的部位是

A.线粒体的内膜

B.叶绿体进行光反应的膜结构

C.内质网的膜

D.蓝藻（蓝细菌）进行光反应的膜结构

[解析]考查细胞的结构和功能，理解能力。线粒体的内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，产生大量ATP。

光合作用的光反应能利用光能合成ATP。内质网是有机物合成的场所，往往需要消耗ATP。蓝藻细胞里有光合作用的色素，能够利用光能合成ATP。

[答案]C

例2.（2014·高考全国大纲卷）ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物，下列有关ATP的叙述，错误的是

A.线粒体合成的ATP可在细胞核中发挥作用

B.机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP

C.在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP

D.植物根细胞吸收矿质元素离子所需的ATP来源于呼吸作用

[解析]A项，细胞核中无法进行呼吸作用，它需要的ATP主要由细胞质中的线粒体提供。B项，ATP是生命活动的直接能源物质，机体时刻都在消耗ATP。C项，有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段均在细胞质基质中进行，均有ATP生成。D项，根细胞吸收矿质元素离子主要是通过主动运输的方式进行的，其消耗的能量来源于呼吸作用产生的ATP。

[答案]B

[思维拓展]

1.ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是什么？

[提示]：腺苷。

2.写出下列不同物质中“A”代表的含义。

[提示]：①ATP中的“A”为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成；

②DNA分子中的“A”为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成；

③RNA分子中的“A”为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成；

④核苷酸中的“A”为腺嘌呤。

3.静息电位状态下K+外流，动作电位状态下，Na+内流需要消耗ATP吗？

[提示]：不消耗。

4.研究发现，剧烈运动时肌细胞缺氧，葡萄糖消耗增加，但ATP的生成量没有明显增多，原因是什么？

[提示]：肌肉细胞进行厌氧呼吸，合成的ATP少。

5.心肌细胞与口腔上皮细胞相比，哪一细胞内ATP含量多？

[提示]：二者含量基本相同。

6.绘出生物细胞ATP产生量与氧气供给量之间的曲线图。

二、归纳提升

ATP与ADP转化发生的场所及相关生理过程

三、命题猜想

猜想1.（原创）ATP是生命活动的直接能源物质，据图判断有关叙述错误的是

A.黑藻细胞内甲→ATP的过程不只发生在细胞质基质

B.乙中不含高能磷酸键，是RNA基本组成单位之一

C.丙中包括腺嘌呤和核糖，丁可用于某些脂质的合成

D.图2需ATP提供能量且需要经过图1所示的整个过程

[解析]：选D。由题图可知，甲为ADP，乙为AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），丙为腺苷，丁为磷酸。黑藻细胞内可以进行光合作用和呼吸作用，ADP→ATP的过程可能发生在细胞质基质（有氧呼吸第一阶段）、线粒体（有氧呼吸第二、三阶段）和叶绿体类囊体薄膜上（光合作用的光反应阶段），A项正确。乙中无高能磷酸键是RNA的基本组成单位之一，B项正确。腺苷由腺嘌呤和核糖组成，磷酸可用于某些脂质的合成，如磷脂，C项正确。ATP→ADP的过程为生命活动提供能量，D项错误。

猜想2.下列有关ATP的叙述中，不正确的是

A.ATP中的能量可以来源于光能或化学能

B.人体细胞合成ATP时不一定都需要氧气的参与

C.人体在紧张或愤怒状态下，细胞内产生ATP的速率大大超过产生ADP的速率

D.人体剧烈运动中，机体通过神经和体液调节，使细胞产生ATP的速率迅速增加

[解析]：选C。光合作用光反应阶段产生的ATP中的能量来源于光能，呼吸作用过程分解有机物释放出来的一部分能量储存于ATP中，A正确。人体细胞呼吸的第一、二阶段或无氧呼吸产生ATP不需要氧气的参与，B正确。在任何状态下，机体ATP的合成和分解都处于动态平衡状态，C错误。剧烈运动时，机体通过神经和体液调节使有机物分解加快、ATP合成加快，D正确。

四、易错点拨

1.解答ATP的结构与功能试题要注意的问题

（1）注意其结构特点，即含有两个高能磷酸键，且远离腺苷的那个容易断开。

（2）应注意动物和植物体内ATP的来源不同，前者主要通过细胞呼吸产生，场所是细胞质基质和线粒体；后者的形成途径包括细胞呼吸和光合作用的光反应阶段，场所包括细胞质基质、线粒体和叶绿体，光反应阶段产生的ATP仅用于光合作用的暗反应，其他生命活动所需能量由细胞呼吸提供。

（3）“物质合成”如细胞分裂间期蛋白质的合成和DNA的复制、葡萄糖合成糖原、甘油和脂肪酸合成脂肪等，需要消耗ATP，但蛋白质在消化道内被消化为氨基酸的过程，不消耗ATP。

（4）“神经传导”在神经纤维上表现为动作电位，需要消耗ATP；在突触上，进行神经递质的合成与释放，需要消耗ATP。

2.关于ATP与能量误区分析

（1）光能是生物体生命活动所需能量的根本来源，但不是直接能源物质。

（2）能量不能循环。例如：ATP与ADP的相互转化属于可逆反应的说法是错误的，因为在ATP与ADP的相互转化过程中，物质是可循环利用的，而能量是不可循环的。

（3）病毒等少数种类的微生物不能独立进行代谢活动，其生命活动消耗能量来自宿主细胞的代谢。认为病毒不能进行代谢活动是不正确的。

（4）光能进入生物群落后，以化学能的形式储存于有机物中，以有机物为载体通过食物链流动。

（5）能量在生物群落中是单向流动的，不能重复利用。