樊偉寧

摘 要： 本文結(jié)合實(shí)例，從文字信息、圖形信息，以及高考試題分析﹑命題猜想角度幫助學(xué)生提高生物學(xué)解題能力。

關(guān)鍵詞： 生物高考 試題分析 歸納總結(jié) 考題猜想

近幾年，各地生物高考的非選擇題中不斷出現(xiàn)細(xì)胞代謝中ATP的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)化和利用的相關(guān)考點(diǎn)。如何提高學(xué)生從試題分析中獲取信息的能力，需要教師加強(qiáng)針對(duì)性試題分析及強(qiáng)化訓(xùn)練，歸納總結(jié)是十分重要的途徑。

一、高考題分析

例1.（2012·高考全國大綱卷）細(xì)胞中不能合成ATP的部位是

A.線粒體的內(nèi)膜

B.葉綠體進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)

C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜

D.藍(lán)藻（藍(lán)細(xì)菌）進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)

[解析]考查細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，理解能力。線粒體的內(nèi)膜是有氧呼吸第三階段的場所，產(chǎn)生大量ATP。

光合作用的光反應(yīng)能利用光能合成ATP。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是有機(jī)物合成的場所，往往需要消耗ATP。藍(lán)藻細(xì)胞里有光合作用的色素，能夠利用光能合成ATP。

[答案]C

例2.（2014·高考全國大綱卷）ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物，下列有關(guān)ATP的敘述，錯(cuò)誤的是

A.線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用

B.機(jī)體在運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗ATP，睡眠時(shí)則不消耗ATP

C.在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP

D.植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用

[解析]A項(xiàng)，細(xì)胞核中無法進(jìn)行呼吸作用，它需要的ATP主要由細(xì)胞質(zhì)中的線粒體提供。B項(xiàng)，ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，機(jī)體時(shí)刻都在消耗ATP。C項(xiàng)，有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，均有ATP生成。D項(xiàng)，根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子主要是通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行的，其消耗的能量來源于呼吸作用產(chǎn)生的ATP。

[答案]B

[思維拓展]

1.ATP在有關(guān)酶的作用下，磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來，最后剩下的是什么？

[提示]：腺苷。

2.寫出下列不同物質(zhì)中“A”代表的含義。

[提示]：①ATP中的“A”為腺苷，由腺嘌呤和核糖組成；

②DNA分子中的“A”為腺嘌呤脫氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成；

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

④核苷酸中的“A”為腺嘌呤。

3.靜息電位狀態(tài)下K+外流，動(dòng)作電位狀態(tài)下，Na+內(nèi)流需要消耗ATP嗎？

[提示]：不消耗。

4.研究發(fā)現(xiàn)，劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)肌細(xì)胞缺氧，葡萄糖消耗增加，但ATP的生成量沒有明顯增多，原因是什么？

[提示]：肌肉細(xì)胞進(jìn)行厭氧呼吸，合成的ATP少。

5.心肌細(xì)胞與口腔上皮細(xì)胞相比，哪一細(xì)胞內(nèi)ATP含量多？

[提示]：二者含量基本相同。

6.繪出生物細(xì)胞ATP產(chǎn)生量與氧氣供給量之間的曲線圖。

二、歸納提升

ATP與ADP轉(zhuǎn)化發(fā)生的場所及相關(guān)生理過程

三、命題猜想

猜想1.（原創(chuàng)）ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，據(jù)圖判斷有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

A.黑藻細(xì)胞內(nèi)甲→ATP的過程不只發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

B.乙中不含高能磷酸鍵，是RNA基本組成單位之一

C.丙中包括腺嘌呤和核糖，丁可用于某些脂質(zhì)的合成

D.圖2需ATP提供能量且需要經(jīng)過圖1所示的整個(gè)過程

[解析]：選D。由題圖可知，甲為ADP，乙為AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），丙為腺苷，丁為磷酸。黑藻細(xì)胞內(nèi)可以進(jìn)行光合作用和呼吸作用，ADP→ATP的過程可能發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（有氧呼吸第一階段）、線粒體（有氧呼吸第二、三階段）和葉綠體類囊體薄膜上（光合作用的光反應(yīng)階段），A項(xiàng)正確。乙中無高能磷酸鍵是RNA的基本組成單位之一，B項(xiàng)正確。腺苷由腺嘌呤和核糖組成，磷酸可用于某些脂質(zhì)的合成，如磷脂，C項(xiàng)正確。ATP→ADP的過程為生命活動(dòng)提供能量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

猜想2.下列有關(guān)ATP的敘述中，不正確的是

A.ATP中的能量可以來源于光能或化學(xué)能

B.人體細(xì)胞合成ATP時(shí)不一定都需要氧氣的參與

C.人體在緊張或憤怒狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的速率大大超過產(chǎn)生ADP的速率

D.人體劇烈運(yùn)動(dòng)中，機(jī)體通過神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)，使細(xì)胞產(chǎn)生ATP的速率迅速增加

[解析]：選C。光合作用光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP中的能量來源于光能，呼吸作用過程分解有機(jī)物釋放出來的一部分能量儲(chǔ)存于ATP中，A正確。人體細(xì)胞呼吸的第一、二階段或無氧呼吸產(chǎn)生ATP不需要氧氣的參與，B正確。在任何狀態(tài)下，機(jī)體ATP的合成和分解都處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤。劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體通過神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)使有機(jī)物分解加快、ATP合成加快，D正確。

四、易錯(cuò)點(diǎn)撥

1.解答ATP的結(jié)構(gòu)與功能試題要注意的問題

（1）注意其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，即含有兩個(gè)高能磷酸鍵，且遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè)容易斷開。

（2）應(yīng)注意動(dòng)物和植物體內(nèi)ATP的來源不同，前者主要通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生，場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；后者的形成途徑包括細(xì)胞呼吸和光合作用的光反應(yīng)階段，場所包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，光反應(yīng)階段產(chǎn)生的ATP僅用于光合作用的暗反應(yīng)，其他生命活動(dòng)所需能量由細(xì)胞呼吸提供。

（3）“物質(zhì)合成”如細(xì)胞分裂間期蛋白質(zhì)的合成和DNA的復(fù)制、葡萄糖合成糖原、甘油和脂肪酸合成脂肪等，需要消耗ATP，但蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)被消化為氨基酸的過程，不消耗ATP。

（4）“神經(jīng)傳導(dǎo)”在神經(jīng)纖維上表現(xiàn)為動(dòng)作電位，需要消耗ATP；在突觸上，進(jìn)行神經(jīng)遞質(zhì)的合成與釋放，需要消耗ATP。

2.關(guān)于ATP與能量誤區(qū)分析

（1）光能是生物體生命活動(dòng)所需能量的根本來源，但不是直接能源物質(zhì)。

（2）能量不能循環(huán)。例如：ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化屬于可逆反應(yīng)的說法是錯(cuò)誤的，因?yàn)樵贏TP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中，物質(zhì)是可循環(huán)利用的，而能量是不可循環(huán)的。

（3）病毒等少數(shù)種類的微生物不能獨(dú)立進(jìn)行代謝活動(dòng)，其生命活動(dòng)消耗能量來自宿主細(xì)胞的代謝。認(rèn)為病毒不能進(jìn)行代謝活動(dòng)是不正確的。

（4）光能進(jìn)入生物群落后，以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存于有機(jī)物中，以有機(jī)物為載體通過食物鏈流動(dòng)。

（5）能量在生物群落中是單向流動(dòng)的，不能重復(fù)利用。