《2025年金版新学案高中生物必修1人教版》

情境1：细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，如大脑思考、电鳐发电和物质的主动运输都需要消耗ATP。如图是ATP为主动运输供能示意图。

(1)由甲→乙过程中，ATP转化为ADP。磷酸基团的去向及其作用是什么？
(2)从Ca^2＋的转运过程看，Ca^2＋的载体蛋白有什么作用？
(3)Ca^2＋载体蛋白能催化ATP水解的前提是什么？
(4)载体蛋白磷酸化的原因和结果是什么？
(5)包括载体蛋白在内的蛋白磷酸化是细胞内普遍存在的生命现象，有什么意义？
情境2：为了探究肌肉收缩的直接能源物质是ATP还是葡萄糖，某研究性学习小组的同学利用下列实验材料进行了相关的探究活动。假设你是该研究性学习小组的成员，请作出你的假设，完善实验方案并回答问题。
(1)你的假设是：________。
(2)实验方案：
①实验材料及用具：新鲜的骨骼肌标本、ATP溶液、葡萄糖溶液、电极、滴管等。
②实验步骤：________。
(3)根据你的假设和设计的实验方案，预期的实验现象是________。
(4)请根据实验过程中可能得到的实验现象，对自己的假设作出评价：________。

答案： 情境1：
(1)ATP水解释放的磷酸基团使载体蛋白磷酸化，空间结构发生变化，活性也被改变，进而协助$Ca^{2+}$进行主动运输。
(2)一是运输作用，结合$Ca^{2+}$进行跨膜运输；二是催化作用，能催化ATP水解。
$(3)Ca^{2+}$与载体蛋白相应位点结合。
(4)ATP释放的磷酸基团与载体蛋白结合，使载体蛋白空间结构发生改变，$Ca^{2+}$释放到膜外。
(5)可以作为一种信号，调节生命活动。
情境2：
(1)ATP是肌肉收缩的直接能源物质
(2)②a.取两个新鲜的骨骼肌标本，分别标记为A、B；b.给A、B骨骼肌分别施加适宜的电刺激，直至骨骼肌不再收缩；c.给A标本滴加适量的ATP溶液，给B标本滴加等量的葡萄糖溶液；d.给A、B标本同时施加适宜的电刺激，观察是否收缩；e.在B标本上再滴加适宜的ATP溶液，然后施加适宜的电刺激，观察肌肉是否收缩
(3)A标本肌肉收缩；滴加葡萄糖溶液时，B标本肌肉不收缩，但再滴加ATP溶液后，B标本肌肉收缩
(4)若现象与预期实验现象相同，说明假设成立；否则，假设不成立

ATP是一种非常重要的化合物，它是细胞的能量“货币”，其结构简式为A—P～P～P。ATP的水解可以为物质的主动运输供能，下图是ATP为主动运输供能的示意图。下列相关叙述错误的是（ ）

A.ATP中离“A”最远的两个磷酸基团被水解后，剩余部分是组成RNA的基本单位之一
B.参与Ca^2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶
C.在运输Ca^2＋的载体蛋白的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随能量的转移
D.由图可知，细胞中Ca^2＋的跨膜运输是由ATP水解提供能量的主动运输，而ATP水解总是跟放能反应有关

答案： D