基因表达过程所需能量都来自ATP吗
ATP在能量代谢中的作用
宜兴市2015届高考生物一轮复习讲学稿ATP在能量代谢中的作用-------细胞的能量“通货”编制：江苏省宜兴第一中学李守宇2014-9-1一、考查内容及等级要求1.简述ATP的化学组成和结构特点（A）2.写出ATP分子的结构简式（A）3.举例说出ATP在能量代谢中的作用（A）4.说明ATP和ADP相互转化的过程及意义（B）二、基本考点梳理1.化学（元素）组成2.结构简式3.结构特点4.作用5.ATP和ADP之间的相互转化（反应式表示）三、反馈基础，形成能力（一）判断题1.ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式是A-P-P-P，其中的A表示腺嘌呤核糖核苷。
2.ATP的水解只有远离A的那个高能磷酸键可以断裂。
3.ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，使用ATP制剂时只能注射不能口服。
4.ADP转化为ATP所需的能量都来自于细胞呼吸作用时有机物分解所释放的能量5.ATP是生命活动能量的直接来源，在细胞内含量丰富6.由于ATP的合成后必须在短时间内被消耗因此ATP不能被储存7.细胞内ATP系统处于动态平衡对于构成细胞内稳定的供能环境具有十分重要的意义。
8.细胞内的放能反应总是和ATP的水解相联系，吸能反应总是和ATP的合成相联系。
9.在植物的叶绿体中通过光合作用合成的ATP一般不参与叶绿体外的生命活动10.ATP是活细胞内一种特殊的能量载体，在细胞核、线粒体、叶绿体以及细胞质基质中广泛存在。
11.动植物和微生物细胞内，都是以ATP作为能量“通货”，说明了生物界具有统一性和不同种类的生物存在共同的起源。
12.ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性。
（二）选择1.下列物质中，能够直接给细胞生命活动提供能量的是A．脂肪 B．钙离子 C．糖 D．ATP2.(多选)下列关于细胞中ATP的叙述，正确的是A．ATP水解生成ADP和无机磷酸的同时释放能量B．光合作用产生ATP，细胞呼吸消耗ATPC．ATP分子中只有高能磷酸键含有能量D．细胞内ATP的含量很多，所以能量供应充足E．T表示胸腺嘧啶，因而ATP的结构与核苷酸很相似F．正常人在剧烈运动时，其细胞内的ATP与ADP的含量保持动态平衡G．萤火虫尾部发光细胞中的荧光素酶能催化葡萄糖氧化分解产生ATPH．1molATP水解，能释放出30．54kJ的能量，这些能量贮存在两个高能磷酸键中I.ATP中的“A”与构成DNA,RNA 中的碱基“A”是同一种物质J.ATP 中的能量可来源于光能、化学能和热能，也可以转化为光能、化学能和热能3. (多选)下列生命活动中需要ATP提供能量的是A.叶肉细胞合成的糖运输到果实B.吞噬细胞吞噬病原体的过程C.淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖D.细胞中由氨基酸合成新的肽链E.浆细胞分泌抗体F.番茄根细胞对Mg2+的吸收G.内质网中合成性激素4.有关酶和ATP的正确叙述是A．基因表达过程需要酶和ATP参与 B．酶的催化效率总是高于无机催化剂C．温度不会影响ATP与ADP相互转化的速率 D．酶氧化分解的产物是氨基酸5. 当你品尝各种美味佳肴时，你可能不得不感谢三磷酸腺苷(ATP)这种化学物质。
一轮基础精讲-18讲-基因的表达-教案
翻译过程中，mRNA 中每 3 个碱基决定一个氨基酸，所以不考虑终止密码子时，经翻译合成的蛋白质 分子中的氨基酸数目是 mRNA 中碱基数目的 1/3，是 DNA(基因)中碱基数目的 1/6。 2．DNA 自我复制、转录和翻译的联系
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①数量关系：一个 mRNA 可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。 ②目的意义：少量的 mRNA 分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
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③方向：从左向右(见图)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。 ④结果： 合成的仅是多肽链， 要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、 高尔基体等细胞器中进一步加工。 ⑤图示中 4 个核糖体合成的 4 条多肽链因为模板 mRNA 相同而相同。 (4)DNA(基因)、 mRNA 中碱基与肽键中氨基酸个数关系图解：
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平行，D 项正确。
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6.
安庆二模
珠蛋白是血红蛋白的组成成分。如果将来自非洲爪蟾的网织红细胞的珠蛋白的
mRNA，以及放射性标记的氨基酸，注射到非洲爪蟾的卵细胞中，结果如图甲所示。如果注射含有珠蛋 白 mRNA 的多聚核糖体以及放射性标记的氨基酸， 则结果如图乙所示。 下列相关分析中， 正确的是 ( )
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2．基因、蛋白质与性状的关系 (1)基因对性状的控制： ①基因通过控制酶的合成来间接控制生物体的性状。 ②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 (2)基因与性状有何关系？ ①基因通过控制蛋白质的合成控制性状。 ②基因与性状并不是简单的一一对应关系。 ③基因与基因、 基因与基因产物、 基因与环境之间存在着复杂的相互作用， 精细地调控着生物体的性状。
【高中生物】基因的表达2022-2023学年高一生物期末满分冲刺攻略人教版2019必修2(原卷版)
第4章基因的表达基因的表达1.基因通常是有遗传效应的DNA片段（1）染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系图解（2）RNA的结构①基本单位：RNA分子是由核糖核苷酸组成的单链结构。
与组成DNA的脱氧核苷酸相比，组成核糖核苷酸的4种含氮碱基中没有胸腺嘧啶（T），取而代之的是尿嘧啶（U）。
尿嘧啶可专一地与腺嘌呤（A）形成碱基对。
②结构特点：RNA一般是单链结构，比DNA短，易通过核孔进出细胞核。
单链不稳定，完成使命的RNA 易迅速降解，保证生命活动的有序进行。
③类型：种类功能mRNA能将遗传信息从细胞核传递到细胞质中tRNA转运氨基酸，识别密码子rRNA核糖体的组成成分DNA RNA 结构通常呈规则的双螺旋结构通常呈单链结构分类通常为一类mRNA、tRNA、RNA三类基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸碱基嘌呤腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）嘧啶胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）五碳糖脱氧核糖核糖存在部位主要存在于细胞核中，线粒体和叶绿体中也存在主要存在于细胞质中功能主要的遗传物质，储存和传递遗传信息是某些RNA病毒的遗传物质；mRNA指导蛋白质的合成；tRNA 识别并转运氨基酸；rRNA是核糖体的组成成分；少数RNA有催化作用联系RNA可由DNA的一条链为模板转录产生DNA复制转录翻译时间主要发生在有丝分裂前的间期和减数分裂I前的间期生长发育的整个过程中场所主要在细胞核中，少部分在线粒体和叶绿体中主要在细胞核中，少部分在线粒体和叶绿体中细胞质中的核糖体上原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA碱基配对A-T、T-A、G-C、C-G A-U、T-A、C-G、G-C A-U、U-A、C-G、G-C能量ATP酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶多种酶模板去向分别进入两个子代DNA中模板链与非模板链重新组成双螺旋结构分解成单个核糖核苷酸特点边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录，DNA双链全保留一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链4.对中心法则的理解（1）内容（2）过程分析DNA复制转录翻译RNA复制逆转录场所真核细胞在细胞核、叶绿体、线粒体中；原核生物主要在拟核核糖体宿主细胞宿主细胞模板DNA两条链DNA一条链mRNA RNA RNA原料含A、G、C、T四种碱基的脱氧核苷酸含A、G、C、U四种碱基的核糖核苷酸20种氨基酸含A、G、C、U四种碱基的核糖核苷酸含A、G、C、T四种碱基的脱氧核苷酸关键酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶催化脱水缩合的酶RNA聚合酶逆转录酶产物DNA RNA蛋白质（多肽）RNA DNA碱基互补配对A-T；T-A；G-C；C-GA-U；T-A；G-C；C-GA-U；U-A；G-C；C-GA-U；U-A；G-C；C-GA-T；U-A；G-C；C-G实例绝大多数生物绝大多数生物几乎所有生物（除病毒外）以RNA为遗传物质的生物逆转录病毒，如HV①不同生物遗传信息的传递过程②不同细胞中的中心法则途径需根据具体情况进行分析，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；但叶肉细胞等高度分化的细胞中无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息的传递。
郑州市高中生物必修二第四章基因的表达考点大全笔记
郑州市高中生物必修二第四章基因的表达考点大全笔记单选题1、核酸是遗传信息的携带者，同时也具有催化、运输等功能。
下列叙述正确的是（）A．HIV遗传信息的携带者是核糖核苷酸B．线粒体DNA不能指导线粒体中蛋白质的合成C．rRNA和tRNA都具有运输氨基酸的功能D．少数RNA能降低某些细胞代谢所需的活化能答案：D分析：1 .核酸的作用：是细胞内携带遗传信息的物质，对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具有重要作用。
2 .RNA的种类包括tRNA、rRNA和mRNA，tRNA是搬运氨基酸的工具。
A、HIV是RNA病毒，其遗传信息的携带者是核糖核酸，A错误；B、线粒体为半自主复制的细胞器，线粒体DNA也能指导线粒体中蛋白质的合成，B错误；C、rRNA是构成核糖体的RNA，不能运输氨基酸，tRNA是搬运氨基酸的工具，C错误；D、酶的本质大多数是蛋白质，少数为RNA，酶能够降低化学反应的活化能，因此少数RNA能降低某些细胞代谢所需的活化能，D正确。
故选D。
2、下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是（）A．tRNA、rRNA和mRNA都经DNA转录而来B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补答案：C分析：转录是指在细胞内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
RNA是核糖核酸的简称，有多种功能：①有少数酶是RNA，即某些RNA有催化功能；②某些病毒的遗传物质是RNA；③rRNA是核糖体的构成成分；④mRNA携带着从DNA转录来的遗传信息；⑤tRNA可携带氨基酸进入核糖体中参与蛋白质的合成。
A、RNA包括tRNA、rRNA和mRNA三种，都是由DNA转录而来的，A正确；B、不同的RNA由不同的基因转录而来，所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；C、细胞中的RNA合成过程主要在细胞核内发生，在细胞质的线粒体和叶绿体中也能进行转录合成RNA，C错误；D、转录是以DNA一条链为模板，以核糖核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，所以转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补，D正确。
DNA复制与转录、翻译、PCR的区别
脱氧核苷酸连接到模板链上，并使脱氧核苷酸之间过磷酸二酯键连接；3、沿着模板链不断延伸，最终形成两个一模一样的DNA分子。
补配对原则，游离的核糖核苷酸与脱氧核苷酸配对，3、核糖核苷酸间通过磷酸二酯键连接成RNA（mRNA，tRNA，rRNA）体．另一端的反密码子与mRNA上的密码子配对，两氨基酸间形成肽键。
核糖体继续沿mRNA移动，每次移动一个密码子，至终止密码结束，肽链形成解开的两条链分别与引物结合；3、延伸：在Taq酶的作用下，按碱基互补配对原则，脱氧核苷酸之间过磷酸二酯键连接成新链。
重复上述三步，就能获得大量的目的基因。
模板去向复制后，模板链与新形成的子链形成双螺旋结构转录后，模板链与非模板链重新形成双螺旋结构分解成核糖核苷酸扩增后，模板链与新合成的子链形成具有双螺旋结构的目的基因特点1、边解旋边复制；2、半保留复制边解旋边转录一条mRNA可与多个核糖体结合翻译成多条相同的多肽链1、半保留复制；2、快速大量复制产物形成两个完整的DNA分子三种单链RNA 蛋白质(多肽链)短时间内形成大量的目的基因DNA复制、转录、翻译、；逆转录以及PCR技术比较二、在基因过程的各种检测和鉴定：1、标记基因：为了检测目的基因（目的基因表达载体）是否导入受体细胞； 2、用DNA分子杂交法：检测目的基因是否插到染色体DNA上（工具：基因探针）3、用DNA分子杂交法：检测目的基因是否转录出mRNA（工具：基因探针）；4、用抗原—抗体杂交法：检测mRNA是否翻译出蛋白质；5、鉴定：个体水平鉴定：比如抗虫实验。
一、命题规律与趋势纵向分析近五年高考生物试题看，基因表达是考查的重点之一，多出现在选择题中。
从命题角度来看，高考重点考查基因表达涉及转录与翻译两个生理过程和这两个生理过程的比较以及与中心法则、其他生理过程的比较。
预计2013年高考，重点以考查转录和翻译两生理过程为主，会和DNA复制、遗传定律等知识多角度的交叉综合考查。
河南省高中生物必修二第四章基因的表达知识集锦
河南省高中生物必修二第四章基因的表达知识集锦单选题1、关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是（）A．遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质B．细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽C．细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等D．染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的 RNA分子答案：B分析：真核生物的正常细胞中遗传信息的传递和表达过程包括DNA的复制、转录和翻译过程。
DNA分子上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
A、遗传信息的表达过程包括DNA转录成mRNA，mRNA进行翻译合成蛋白质，A正确；B、以DNA的一条单链为模板可以转录出mRNA、tRNA、rRNA等，mRNA可以编码多肽，而tRNA的功能是转运氨基酸，rRNA是构成核糖体的组成物质，B错误；C、基因是有遗传效应的DNA片段，而DNA分子上还含有不具遗传效应的片段，因此DNA分子的碱基总数大于所有基因的碱基数之和，C正确；D、染色体DNA分子上含有多个基因，由于基因的选择性表达，一条单链可以转录出不同的RNA分子，D正确。
故选B。
2、下列与蛋白质、核酸相关的叙述，错误的是（）A．一个核糖体上可以同时合成多条多肽链B．一个蛋白质分子可以含有多个金属离子C．一个mRNA分子可以结合多个核糖体D．一个DNA分子可以转录产生多个RNA分子答案：A分析：蛋白质的基本单位是氨基酸，组成蛋白质的氨基酸中心碳原子上至少连有一个氨基和一个羧基，不同氨基酸的区别在于R基不同。
基因控制蛋白质的合成，包括转录和翻译两个阶段。
转录是以DNA的一条链为模板，利用四种游离的核糖核苷酸，在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。
翻译的模板是mRNA，原料是氨基酸，产物为蛋白质。
一个核糖体上一次只能合成一条多肽链，A错误；一个蛋白质分子可以含有多个金属离子，如一个血红蛋白含有四个铁离子，B正确；一个mRNA分子可以结合多个核糖体，合成多条多肽链，C正确；一个DNA分子上含有多个基因，不同基因可以转录产生多个RNA分子，D正确。
广东省广州市生物学高三上学期期末试卷与参考答案(2024-2025学年)
2024-2025学年广东省广州市生物学高三上学期期末模拟试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有12小题，每小题2分，共24分）1、题号：1、题目：下列关于细胞分裂的说法中，正确的是：A、有丝分裂和减数分裂的区别在于染色体行为的不同B、有丝分裂和减数分裂的目的是为了增加细胞数量C、有丝分裂过程中，染色体的unequal sister chromatid exchange导致基因重组D、减数分裂过程中，同源染色体分离导致等位基因分离2、题号：2、题目：下列关于光合作用的过程，错误的是：A、光合作用分为光反应和暗反应两个阶段B、光反应阶段产生ATP和NADPH，暗反应阶段需要ATP和NADPHC、光合作用过程中，水的分解产生了氧气D、光合作用过程必须在光照条件下进行3、在以下哪种情况下，细胞会发生无丝分裂？A. 细胞核分裂，但细胞质不分裂B. 细胞核和细胞质同时分裂C. 细胞核不分裂，但细胞质分裂D. 细胞核和细胞质都不分裂4、以下哪个过程是生物体中能量转换的基本单位？A. 光合作用B. 细胞呼吸C. 叶绿体中的光合作用D. ATP的合成5、下列关于细胞结构与功能的说法中，哪一项是不正确的？A、线粒体是细胞的“能量工厂”，负责进行有氧呼吸B、核糖体是蛋白质合成的场所C、溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老的细胞器或细胞膜碎片D、中心体存在于所有类型的细胞中，与细胞的分裂有关6、下列关于基因表达的说法中，哪一项是不正确的？A、基因转录产生的mRNA需经过加工后才能翻译成蛋白质B、逆转录病毒可以将病毒的RNA遗传物质整合进宿主细胞的基因组C、tRNA可以携带对应氨基酸进入核糖体，参与蛋白质的合成D、DNA不经过转录直接作为翻译的模板7、以下哪个是细胞膜的主要组成成分？A. 蛋白质B. 糖类C. 脂质D. 核酸8、植物细胞与动物细胞的主要区别是什么？A. 细胞壁的存在B. 细胞核的存在C. 线粒体和叶绿体的存在D. 拟南芥和拟态的形态9、关于DNA复制的描述，下列哪一项是正确的？A. DNA复制过程中不需要酶的作用B. DNA复制是半保留复制C. 新合成的DNA链完全来自于亲代DNA分子D. 每个新DNA分子由一条旧链和两条新链组成 10、植物细胞壁的主要成分是什么？A. 蛋白质B. 脂肪C. 纤维素D. 淀粉11、下列关于DNA分子的描述，正确的是（）A. DNA分子的双螺旋结构是由两条互补的单链组成的B. DNA分子中的碱基是通过氢键连接的C. DNA分子的复制是通过转录过程完成的D. DNA分子的结构是通过X射线衍射实验发现的12、下列关于光合作用的描述，错误的是（）A. 光合作用是绿色植物利用光能将二氧化碳和水合成有机物的过程B. 光合作用分为光反应和暗反应两个阶段C. 光反应阶段产生ATP和NADPH，为暗反应阶段提供能量和还原剂D. 光合作用的产物是葡萄糖和氧气二、多项选择题（本大题有4小题，每小题4分，共16分）1、下列关于细胞呼吸的说法中，正确的有（）。
四川省南充2023-2024学年高三上学期一模理综生物试题(含答案)
理科综合试题（答案在最后）总分300分考试时间150分钟注意事项：1.答题前，务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时，将答案书写在答题卡相应位置上，写在本试卷上无效。
4.考试结束后将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H1O16Na23S32Fe56Cu64Ti48Mo96第I卷(选择题共126分)一、选择题(本题共13小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
)1.胃酸过多是一种常见的胃病，这与胃壁细胞上的质子泵往胃腔中转运过多的H⁺有关，兰索拉唑可用来治疗该病。
以下是生物膜上常见的两种质子泵①②图。
下列有关说法错误的是（）A.①②两种质子泵跨膜运输H⁺的方式是不同的B.结构①和②具有物质转运和催化双重功能C.①②在催化过程中作用的底物相同D.兰索拉唑可能通过抑制质子泵的功能来治疗胃酸过多【答案】C【解析】【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。
自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。
大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、据图可知，①②两种质子泵跨膜运输H⁺分别是生成ATP的协助扩散和消耗ATP的主动运输，方式是不同的，A正确；B、结构①和②具有转运H＋的转运功能，也具有催化ATP合成或水解的催化功能，B正确；C、酶可通过与底物的特异性结合发挥作用，①②催化的过程不同，故在催化过程中作用的底物不同，C错误；D、分析题意，胃酸过多是一种常见的胃病，这与胃壁细胞上的质子泵往胃腔中转运过多的H⁺有关，兰索拉唑可能通过抑制质子泵的功能抑制胃腔中H＋的运输，从而治疗胃酸过多，D正确。
高中生物生命活动的直接能源——ATP
高中生物生命活动的直接能源——ATP2019年3月21日（考试总分：108 分考试时长： 120 分钟）一、填空题（本题共计 2 小题，共计 8 分）1、（4分）如图为ATP与ADP相互转化的图解，请据图回答下列问题：（1）ATP分子的结构简式是___________________。
ATP分子大量的化学能储存在__________________ _中。
（2）写出ATP与ADP相互转化的反应式：___________________。
（3）对于动物和人来说，ADP转变成ATP时，所需的能量主要来自___________________；对于绿色植物来说，ADP转变成ATP时，所需能量主要来自___________________和___________________。
2、（4分）下图是ATP的分子结构，请据图回答：（1）ATP的分子简式为____________。
（2）图中虚线部分的名称是____________。
（3）写出ATP与ADP相互转变的反应式：________________________。
该反应进行的场所是________ ____。
（4）在绿色植物和动物体内，ATP合成所需能量的来源分别是____________和__________。
（5）在生物体内，ATP水解释放的能量的去向是：______________________________。
二、单选题（本题共计 20 小题，共计 100 分）3、（5分）下列关于酶和ATP的叙述，正确的是A．酶的合成不需要ATP，但ATP的合成需要酶B．哺乳动物成熟红细胞不再能合成酶和ATPC．ATP合成与水解时用的酶是不同的酶D．叶绿体基质和线粒体基质中都含有合成ATP的酶4、（5分）下列有关酶与ATP的叙述，正确的是A．酶和ATP不能在同一个细胞中合成B．分化细胞中的RNA聚合酶是基因选择性表达的结果C．ATP水解供能不能发生在原核细胞膜上D．ATP合成酶可降低ATP合成需要的活化能5、（5分）下列关于酶和ATP的叙述，正确的是A．与无机催化剂相比，酶的催化效率不一定高B．细胞内发生的吸能反应都伴随ATP的合成C．旺盛生长的叶肉细胞中，线粒体内膜产生的ATP最多D．蛋白酶能催化所有的酶水解，导致其活性丧失6、（5分）下列描述错误的是A．ADP、密码子、类囊体膜、核糖核苷酸共有的化学元素是C、H、0、N、PB．分离定律和自由组合定律是指不同世代间基因的传递规律C．空间结构被破坏的蛋白质，仍能与双缩脲试剂发生紫色反应D．萨顿的类比推理法证明，果蝇的红眼和白眼这一对相对性状的遗传，总与性别相关联7、（5分）关于ATP的叙述中，错误的是：A．ATP分子水解去掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸B．细胞内无氧呼吸的两个阶段都有ATP的形成C．氧气参与的有氧呼吸第三阶段会生成大量ATPD．细胞内的吸能反应一般与ATP的水解相联系8、（5分）下列有关ATP的叙述，不正确是A．ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物B．ATP的合成一般与吸能反应相联系C．ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能D．细胞以ATP为能量通货，在一定程度上体现了生物界的统一性9、（5分）下列有关ATP的叙述，正确的是A．放能反应一般与ATP水解的反应相联系B．ATP分子是由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成C．叶肉细胞产生ATP的场所只有细胞溶胶和线粒体D．细胞内ATP和ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性10、（5分）图为ATP分子结构式。
atp生物学功能
atp生物学功能摘要：一、ATP 生物学功能简介1.ATP 的定义与组成2.ATP 在生物体内的作用二、ATP 与能量代谢1.ATP 与生物能的储存与释放2.ATP 与细胞内能量代谢过程三、ATP 与细胞信号传导1.ATP 作为细胞信号分子2.ATP 与细胞内信号传导过程四、ATP 与细胞骨架动力学1.ATP 与细胞骨架的组成与功能2.ATP 与细胞骨架动力学过程五、ATP 与生物膜转运1.ATP 与生物膜转运蛋白2.ATP 与生物膜转运过程六、ATP 与蛋白质翻译1.ATP 与蛋白质翻译过程2.ATP 在蛋白质翻译中的作用正文：ATP（腺苷三磷酸）是生物体内的一种重要能量媒介分子，其生物学功能涉及到生物体的许多生理过程。
首先，我们来了解一下ATP 的定义与组成。
ATP 是由腺苷、三个磷酸基团以及一个核苷酸磷酸二酯键组成的核苷酸。
在生物体内，ATP 通过水解磷酸键释放能量，转化为ADP（腺苷二磷酸）或AMP（腺苷酸）。
ATP 在生物体内的作用主要体现在能量代谢方面。
生物体在进行各种生理活动时，需要能量的支持。
ATP 作为生物能的储存与释放分子，能够在合适的时机释放能量，为细胞提供动力。
在细胞内，ATP 通过与ADP 的快速转化，实现能量的快速供应与调节。
此外，ATP 还参与细胞内能量代谢过程，如糖酵解、三羧酸循环等，是生物体内能量代谢的关键分子。
细胞信号传导是细胞对外界刺激作出反应的重要过程，ATP 在细胞信号传导中发挥着重要作用。
首先，ATP 作为细胞信号分子，能够通过与细胞膜上的受体结合，激活信号传导通路。
其次，ATP 与细胞内信号传导过程密切相关，例如，ATP 可以通过激活腺苷酸酰化酶，进而影响细胞内第二信使的生成与作用。
细胞骨架是细胞内重要的细胞器，负责维持细胞的形态、参与细胞分裂、物质运输等功能。
ATP 与细胞骨架动力学过程密切相关，ATP 通过水解磷酸键释放能量，为细胞骨架提供动力。
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基因表达过程所需能量都来自ＡＴＰ吗
马小明 （甘肃省临夏市临夏中学７３１１００）
摘要本文就基因表达过程中ＤＮＡ复制、转录和翻译各个阶段是否需要能量以及能量的来源问题进行探讨。
关键词基因表达能量来源ＡＴＰ
在高中生物学课堂教学中，一些教师认为细胞内
ＤＮＡ复制由ＡＴＰ水解供能，而细胞外复制（即ＰＣＲ扩
增）能量主要由外界温度供给。真的是这样吗？
１ ＤＮＡ复制过程
ＤＮＡ复制原料包括４种脱氧核糖核苷三磷酸 （ｄＡＴＰ、ｄＣＴＰ、ｄＧＴＰ和ｄＴＩ＇Ｐ统称ｄＮＴＰｓ）…。复制过 程主要有解旋、ＲＮＡ引物的结合、链的延长和复制的 终止等几个阶段，其中解旋酶的解旋过程需要ＡＴＰ水 解供能；ＲＮＡ引物的结合也是ＡＴＰ供能【 ；ＤＮＡ连接 酶催化下进行的冈崎片段的连接需要ＡｒＩＰ供能Ｌ引，但 是链的延长过程并非由ＡＴＰ供能，这可以通过ＤＮＡ聚 合酶催化的链延长反应（图１）ｌ２ Ｊ加以说明。该反应 中，链的游离３ 一羟基对进入的脱氧核苷三磷酸 磷 原子进行亲核攻击，从而形成３，５一磷酸二酯键并脱 下焦磷酸。形成磷酸二酯键的能量来自仅一与Ｂ一磷
酸基之间的高能磷酸键的裂解，该聚合反应是可逆的，
但随后的焦磷酸的水解可以推动反应趋向聚合。可
见，该过程中供能的并非是ＡＴＰ，而是由脱氧核苷三磷
酸０【一与１３一磷酸基之间的高能磷酸键的裂解以及焦
磷酸的水解供能。
图１ ＤＮＡ聚合酶催化的链延长反应
２转录过程
细菌的转录过程可以分为４个阶段：模板的识别、 转录的起始、转录的延长和转录的终止。模板的识别 即ＲＮＡ聚合酶在盯亚基引导下识别并结合到启动子 的过程，该过程中酶通过扩散与ＤＮＡ任意部位可逆性 的结合，当结合部位不是启动子，酶结合的ＤＮＡ迅速 被置换，这个过程一直继续下去，直到遇到启动子，随 即酶由疏松结构转变为牢固结构，并且双链被局部打 开【２ Ｊ。可见模板的识别主要动力来源为扩散。而链 的延长，是４种核糖核苷三磷酸（ＡＴＰ、ＣＴＰ、ＧＴＰ和 ＵＴＰ）形成磷酸二酯键和焦磷酸的过程，能量主要来自 核糖核苷三磷酸仅一与Ｂ一磷酸基之间的高能磷酸键 的裂解以及焦磷酸的水解，与ＤＮＡ合成过程中链的延 伸类似【 。 ３翻译过程 蛋白质合成中翻译的开始需要在ｍＲＮＡ分子上选 择合适位置的起始密码ＡＵＧ，这一过程可以通过核糖 体小亚基与ｍＲＮＡ结合实现。核糖体小亚基首先结合 在ｍＲＮＡ的５ 端，而后向３ 端移动，直到ＡＵＧ序列被
携带甲硫氨酸的ｔＲＮＡ上的反密码子识别，这一移动
需要由ＡＴＰ水解为ＡＤＰ和磷酸来供能。随后核糖体
大亚基与小亚基、起始ｔＲＮＡ、ｍＲＮＡ结合，该过程需要
ＧＴＰ水解供能。ｍＲＮＡ上密码子的翻译则是靠核糖体
催化肽键的形成，其中新的ｔＲＮＡ的加入需要ＧＴＰ水
解供能；而肽键的形成则是依靠新加入ｔＲＮＡ上携带
氨基酸对肽酰一ｔＲＮＡ上酯键的羰基的亲核攻击。综
上所述，翻译过程起始复合物的形成需要ＡＴＰ和ＧＴＰ
水解供能；翻译开始后，核糖体在ｍＲＮＡ上的移动需要
ＧＴＰ水解供能；肽键的形成是核糖体催化下亲核攻击。
总之，ＤＮＡ复制、转录及翻译过程是复杂的，有许
多的过程或反应目前还不是很清楚，需要的能量来源
也有不清晰之处。但是，对于已经发现的事实，应该在
教学中真实地阐述。不能误导学生，使学生误认为所
有的生化反应都需要ＡＴＰ供能。
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生物学教学２０１５年（第４０卷）第８期
唐氏综合征及孕中期血清学筛查探讨
郭延清 （甘肃省平凉市第一中学７４４０００）
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６３・
摘要唐氏综合征是一种常见的染色体遗传病。本文简要介绍唐氏综合征的类型、核型分析和发病原因，说明孕中期进行血清
学唐氏筛查是预防患儿出生的有效手段之一。
关键词唐氏综合伍发病原因产前血清学筛查核型分析
唐氏综合征即２１一三体综合征（ｔｒｉｓｏｍｙ ２１ ｓｙｎ—
ｄｒｏｍ＠）又称先天愚型或Ｄｏｗｎ综合征，是常染色体异常 的遗传病，占染色体病的９５％。虽然大多数唐氏综合 征胎儿在母亲的孕早期常自然流产，但唐氏儿的出生 率仍占新生儿１／６００—１／８００。据我国目前的统计结果 显示，每年大概有２．６万例患有唐氏综合征的患儿出 生，患有唐氏综合征的患儿共有１００万以上 Ｊ。虽然 发病率较低，却是一种先天性智力障碍疾病，而且一旦 发病，病情就很严重。该病患者有着存活期长，而智力 低下等症状，给家庭以及社会带来严重的负担。 目前对这种疾病尚无有效的预防和治疗方法，有 效手段只能是通过产前筛查和诊断，及早发现并终止 妊娠，防止唐氏综合征儿的出生。孕中期血清学检测 方法简便、较为经济且无创伤性，适用于大范围产前筛 查。利用唐氏筛查结合Ｂ超等产前诊断，能够提高胎 儿先天性缺陷的早期发现和诊断，提高出生人口素质。 １唐氏综合征的类型 一般情况下，唐氏综合征应用细胞遗传学分类法 对其进行分类。根据染色体核型可分为三型：①标准 型：占患者总数的９２．５％，患儿体细胞染色体有４７条， 有一条额外的２１号染色体；②易位型：约占全部病例 的２．５％～５％，多为罗伯逊易位，即着丝粒融合，其额 外的２１号染色体长臂易位到另一近端着丝粒染色体 上。最常见为Ｄ／Ｇ易位，Ｄ组中以ｌ４号染色体异位为 主，少数为１５号染色体；另一种为Ｇ／Ｇ易位，是由于Ｇ 组中两个２ｌ号染色体发生着丝粒融合，形成等臂染色 体；③嵌合型：占唐氏综合征的２．５％一５％，是指受精 卵在有丝分裂期间染色体不分离而导致的，因此只是 部分而不是所有的细胞存在缺陷。患儿体内含有正常 的和２１一三体细胞两种细胞株，形成嵌合体，其临床 表现因正常细胞所占百分比而定，可表现为接近正常 主要参考文献 ［１］吴相钰，陈守良，葛明德，等．２００８．陈阅增・普通生物学（第２ 版）．北京：高等教育出版社，２５６－２５７ ［２］王镜岩，朱胜庚，徐长发．２００５．生物化学（第３版下册）．北京：高 等教育出版社，４Ｏ６～５３０ ［３］王梁华，焦炳华．２０１２．生物化学与分子生物学．上海：第二军医 大学出版社，２５—５５ 到典型患病症状。嵌合型的患儿的智商较其他两型 高，临床并发症的发生率也相对较少。而标准型和易
位型在临床上不易区别。
２唐氏综合征的发病原因
唐氏综合征为染色体畸变所致的疾病，其发生机
制为亲代（多为母亲）的生殖细胞在减数分裂时染色
体不分离所致，即卵子在减数分裂时２１号染色体不分
离，形成异常卵子，导致患者的核型为４７，ｘｘ（ＸＹ），
２１。年龄过高（３５岁以上）、过小（２０岁以下）均是导
致２１一三体综合征发生的危险因素，亦有报道与父亲
的年龄过高（形成异常精子）有关。目前，唐氏综合征
的确切发病机制尚未明了，研究人员在胚胎学和神经
病理学方面做了较多的研究，已经取得一些进展，推测
这类畸形可能是由于三倍体基因所决定的。除此之
外，病毒感染、环境污染、放射线和药物不合理的应用
也是造成２１一三体发生的原因。
３唐氏患儿的面部特征及染色体核型分析
唐氏综合征患儿在出生时即已有明显的特殊面
容，且常呈现嗜睡和喂养困难等。随着年龄增长，其智
能低下表现逐渐明显，动作发育和性发育延迟。对可
疑的患儿，空腹取外周血２—５ｍＬ，应用细胞遗传学方
法对患儿进行染色体核型分析，正常者的核型为４６，
ｘｘ（或ＸＹ）。若患儿的核型为４７，ｘｘ（或ＸＹ）２１，即为
标准型；核型为４６，ｘＸ（或ＸＹ）一１４，￡（１４ｑ；２１ｑ）或
４６，ｘｘ（或ＸＹ）一２１，ｔ（２１ｑ；２１ｑ），是易位型；核型为
４６，ｘｘ（或ＸＹ）／４７，ｘｘ（或ＸＹ）２１者，是嵌合型。
４高龄与唐氏综合征
高龄是胎儿发生染色体数目异常的高危因素，随
着孕妇年龄增加，减数第一次分裂时间延长可以导致
卵母细胞老化，出现染色体不分离，形成染色体数目异
常的卵子，胎儿染色体异常概率也随之增加【２ Ｊ。高龄
孕妇是指预产期年龄等于或大于３５岁的孕妇。据有
关资料统计发现，高龄孕妇胎儿染色体异常约占临床
总检出总数的１０％一４０％ Ｊ。近年因高龄进行介入
性产前诊断（孕早期绒毛膜活检和孕中期羊膜腔穿刺
术）的孕妇逐年增多，但有一定的创伤性，孕妇不易接
受。羊膜腔穿刺术对母亲和胎儿的危险性约为１／２００
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１／１０００，主要涉及出血、感染和流产。绒毛活检术流