人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP复习练习题

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1．ATP的结构
(1)图中各部分名称：A腺嘌呤，①腺苷，②一磷酸腺苷，③ADP，④ATP，⑤普通化学键，⑥高能磷酸键。
(2)结构特点
①ATP分子中远离A的那个高能磷酸键容易水解断裂，释放出能量，ATP就转化为ADP，ADP也可以接受能量而重新形成ATP。
②高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54 kJ/ml，所以说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。
2．ATP与ADP的相互转化(据图填表)
3.ATP的利用
(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。
(2)细胞内的化学反应可以分成吸能反应和放能反应两大类。前者是需要吸收能量的，如蛋白质的合成等；后者是释放能量的，如葡萄糖的氧化分解等。许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。
(3)ATP的利用实例
【考法/题型一览】
ATP的结构简式及组成
细胞的能量“货币”ATP
ATP的功能及利用
细胞中的能源物质
ATP在能量代谢中的作用辨析
【考法/题型精析】
考法1 ATP的结构简式及组成
1．下图为ATP分子的结构式，下列相关叙述错误的是（ ）
A．图中五碳糖为脱氧核糖
B．图中虚线框中的基团是腺嘌呤
C．该分子中有两个特殊的化学键
D．该分子水解掉两个磷酸基团后为核糖核苷酸
2．生物体内的高能磷酸化合物有多种，它们在人体合成代谢中有一定差异，如表所示。下列相关叙述，最为准确的是（ ）
A．GTP脱去两个磷酸基团是DNA的合成的原料之一
B．UTP除了用于糖原合成，还可作为转录的原料
C．无光情况下，叶肉细胞内合成ATP的场所是线粒体
D．在糖原、脂肪和磷脂的合成过程中，消耗的能量均不能来自ATP
考法2 ATP的功能及利用
4．ATP是心内科常用于治疗心脑血管方面疾病的药物。下列叙述错误的是（ ）
A．心肌炎患者可服用ATP药为人体细胞提供能量
B．1分子ATP是由1分子腺苷和3分子磷酸基团组成
C．ATP脱去2个磷酸基团的产物可用来合成DNA
D．ATP和ADP之间的相互转化不是可逆反应
5．酶和 ATP 在细胞代谢中有重要的作用，下列有关酶和 ATP 的叙述，正确的是（ ）
A．酶是调节细胞代谢的信息分子，而 ATP 则为细胞代谢供能
B．酶的合成只发生在核糖体，而 ATP 的合成只发生在线粒体
C．酶的合成需要 ATP 供能，而 ATP 合成与水解也需要酶催化
D．酶只能在活细胞中发挥作用，而 ATP 在细胞外也可水解供能
考法3 细胞中的能源物质
6．ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述，正确的是（ ）
A．在生物体的活细胞内ATP与ADP的转化只能单向进行
B．ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
C．ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应
D．人在饥饿时，细胞中ATP和ADP的含量难以达到动态平衡
7．酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是生命活动的直接能源物质。如图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图，以下说法正确的是（ ）
A．细胞内的酶和ATP均为多聚体，二者合成过程为吸能反应
B．叶绿体基质合成的ATP与线粒体基质合成的ATP用途不同
C．一分子ATP水解为③的过程中，阶段III释放的⑤最多
D．ATP水解释放的④使蛋白质发生磷酸化导致其空间结构改变
考法4 ATP在能量代谢中的作用辨析
8．电鳗是鱼类中放电能力最强的生物，引起电鳗产生生物电的直接能源物质是（ ）
A．ATPB．糖原C．油脂D．脂肪
9．如下图1为ATP的结构式，图2为ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法正确的是（ ）
A．图1中的A代表的是腺苷，b、c为特殊化学键
B．图1中a是DNA合成的原料之一
C．ATP中的能量只能来源于光能
D．细胞内的吸能反应一般和ATP的水解有关，放能反应和ATP的合成有关
【好题一览】
1．如果要验证ATP能否使一离体的新鲜骨骼肌发生收缩，下列选项不符合实验要求的是
A．可滴加生理盐水作为对照
B．待肌肉本身的ATP消耗完后再进行实验
C．先滴加生理盐水观察，然后滴加ATP溶液
D．先滴加ATP溶液观察，然后滴加生理盐水
2．ATP的结构简式可表示为A—P～P～P，下列图示能正确表示ATP的是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．科学家研究发现，向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴加葡萄糖溶液，肌肉不收缩；向同一条肌肉上滴加ATP溶液，肌肉很快就发生明显的收缩。这说明（ ）
A．葡萄糖是能源物质B．ATP是能源物质
C．葡萄糖是直接能源物质D．ATP是直接能源物质
4．如图表示的是ATP与ADP 之间的转化，据图可以确定（ ）
A．M代表ADP，N代表ATPB．能量1和能量2来源相同
C．酶1和酶2代表同一种酶D．X1和X2代表同一种物质
5．下列关于生物体内ATP的叙述，正确的是( )
A．在活细胞中，ATP与ADP的相互转化是永无休止的
B．ATP与ADP是同一种物质的两种形态
C．生物体内的ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应
D．ATP与ADP的相互转化过程不受温度影响
6．如图表示生物体内发生的两个化学反应，图中①②③④表示相应的化学键。下列相关说法正确的是（ ）
A．进行图示的水解过程，③和④化学键均断裂
B．图中酶1和酶2的化学本质相同，但是二者的功能不同
C．细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系
D．ATP与ADP相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内
7．细胞内有些化学反应是需要吸收能量的，有些是释放能量的，这些过程一般与ATP的分解和合成相联系，请判断下列说法正确的是（ ）
A．植物体内的细胞呼吸伴随着ATP的合成，是吸能反应
B．由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗ATP，是放能反应
C．放能反应一般伴随着ADP合成，吸能反应一般伴随着ATP合成
D．能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
8．如图是ATP和ADP相互转化的过程，下列叙述不正确的是( )
A．图中D代表ADP，T代表ATP，E代表能量
B．反应式中，物质可逆，能量不可逆
C．ATP中的“A”与RNA中的碱基A含义相同
D．ATP中的能量较活跃，易于释放
9．如图能体现人在100 m跑步后细胞中ATP变化的是( )
A．B．C．D．
10．当其他条件均可满足时，20个腺苷和90个磷酸最多可以组成的ATP个数和ATP分子中所含的高能磷酸键个数是( )
A．20个和30个B．20个和40个C．40个和40个D．30个和60个
11．在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶--腺苷酸激酶，它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上，结果产生：
A．一分子AMP和一分子ADPB．两分子ADP
C．一分子ATP和一分子ADPD．一分子ADP
12．在细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象不能说明（ ）
A．此过程中既有ATP合成又有ATP分解
B．被32P标记的ATP是重新合成的
C．ATP是细胞内的直接能源物质
D．ATP中远离腺苷的磷酸基团易脱离
13．下列有关ATP的叙述，不正确的是（ ）
A．ATP分子结构简式中的“A”代表腺嘌呤，“~”代表一种特殊化学键
B．ATP中含有两个特殊化学键
C．肌肉收缩需要消耗ATP
D．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
14．下列ATP适合作为直接能源物质的理由不正确的是（ ）
A．ATP与ADP的相互转化时刻不停地进行
B．ATP分子在细胞中含量高
C．ATP分子中的能量较活跃，易于释放
D．ATP是一种高能磷酸化合物
15．下列生理过程伴随着形状改变，其中不一定需要ATP供能的是（ ）
A．在胰岛素分泌过程中细胞膜的形状发生改变
B．在篮球比赛等运动过程中骨骼肌发生收缩
C．载体蛋白协助运输葡萄糖过程中形状发生改变
D．植物细胞在KNO3溶液中发生质壁分离后自动复原
16．ATP是细胞内的直接能源物质，其分子的结构简式为A①—P②~P③~P（①~③表示化学键）。下列关于ATP的叙述正确的是（ ）
A．化学键①~③断裂后释放的能量相等
B．化学键③最易断裂并释放大量的能量
C．ATP在生命活动旺盛的细胞中含量多
D．只有化学键③是特殊化学键
17．人体细胞进行正常的生命活动，每天需要水解 200—300 摩尔 ATP，但人体细胞中 ATP 的总量只有约 0.1 摩尔。下列有关 ATP 的叙述错误的是 ( )
A．ATP 是由一个腺苷与三个磷酸基团组成
B．ATP 水解成 ADP 释放的能量来自于远离腺苷的高能磷酸键
C．ATP 释放能量往往与某些放能反应相关联
D．ATP 和 ADP 的相互转化保证了机体对能量的需求
⇌18．下列有关ATP的叙述，正确的是（ ）
A．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性
B．ATP中的A所代表的是腺嘌呤，T代表三，P代表磷酸基团
C．ATP可作为细胞中的能量通货，故其在细胞中的含量较高
D．吸能反应伴随着ATP的合成，放能反应伴随着ATP的水解
19．在下列几种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是（ ）
A．①和②B．⑤和⑥C．③和④D．①和③
20．生物体内的高能磷酸化合物有多种，它们的结构和功能类似，但是具体用途有一定差异（如表）。下列相关推论最合理的是（ ）
A．蛋白质的合成可由GTP或ATP直接供能
B．GTP分子中所有高能磷酸键断裂后，可得到鸟苷
C．UTP分子水解掉1个磷酸基团后，可作为RNA的基本单位之一
D．CTP在有脂肪和磷脂合成的场所含量很高
21．ADP和ATP相互转化的能量供应机制是生物界的共性，其相互转化反应如下图所示。下列叙述正确的是
A．机体进行剧烈运动时，反应②的速率显著大于反应①的速率
B．动物细胞中的E2不可能转化为光能
C．植物叶肉细胞中的E1可能来自光能或有机物中的化学能
D．-般来说，反应①和吸能反应相联系，反应②和放能反应相联系
22．ATP是细胞内的能量“货币”。下列关于ATP的说法中，正确的是（ ）
A．细胞中的吸能反应较易与ATP的合成相联系
B．线粒体是蓝细菌和黑藻细胞产生ATP的主要场所
C．小麦根尖成熟区细胞产生ATP的结构有线粒体、细胞质基质
D．细胞中ATP的合成与水解的场所相同
23．ATP是生物体内重要的能源物质，如图为生物体内ATP、ADP、AMP相互转化示意图，据图并结合合理的推理判断，下列有关叙述中错误的是（ ）
①参与甲过程的反应物只有ATP
②AMP可以作为合成ADP及RNA的原料
③丁过程中合成ATP所需能量可以来自光能、化学能和热能
④催化乙过程和丙过程的酶不是同一种酶
⑤M表示“一个”
⑥UMP中的U指尿嘧啶
⑦HIV中的核酸单体为AMP、UMP、CMP、GMP
A．①③⑥B．②③⑥C．①③⑦D．⑤⑥⑦
24．如图是腺嘌呤核苷三磷酸的分子结构，请回答下列问题。
(1)ATP的结构简式为________________，图中虚线部分的名称是________。
(2)一分子ATP可以看作是由________个磷酸分子、________个核糖分子和________个腺嘌呤缩合而成的。
(3)ATP水解为ADP是指ATP分子中远离A的____________水解，水解时释放的能量是生物体进行________、__________和________________等生命活动所需能量的直接来源。
25．ATP是细胞内绝大多数生命活动的直接能源物质，回答下列问题：
（l）ATP的合成一般与________（填“吸能”或“放能”）反应相关联。生物体对ATP的需求较大，但细胞内ATP的含量较少，细胞能满足生物体对ATP的需求的主要原因是________________________。
（2）绿色植物叶肉细胞内合成ATP的途径有________________________________。
（3）利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉的含菌多少进行检测，步骤如下：
第一步：将腊肉进行一定的处理后放入发光仪（测定发光强度的仪器）反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；
第二步：记录发光强度并计算ATP含量；
第三步：测算出细菌数量。
①荧光素接受________提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。
②根据发光强度可以计算出ATP的含量，原因是发光强度与ATP含量成________（填“正比”或“反比”）。
③根据ATP含量可大致测算出细菌数量的依据是每个细菌细胞中ATP含量________________。
26．经研究证实ATP是细胞的能量“货币”。请分析回答问题。
（1）ATP分子结构简式是_______。中文名称：_______。研究发现，正常成年人剧烈运动状态下每分钟有0．5 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10 mml/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是____________________________(写方程式，标明条件)。
（2）细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，三个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是 _________________。
（3）用小刀将数十只萤火虫的发光器割下，干燥后研成粉末状，取两等份分别装入两支小玻璃管中，各加入少量的水，使之混合，可以观察到玻璃管中发出淡黄色荧光。约过15 min荧光消失，如下图所示。这时再将ATP溶液加入其中一支玻璃管中，将葡萄糖溶液加入另一支玻璃管中，发现加ATP溶液的玻璃管中发出荧光，而加葡萄糖溶液的玻璃管中不发荧光。
上述对照实验说明：
①萤火虫发光是将_____能转变成_____能的过程。
②这一过程所需的能量由_____提供。
③_____不是生命活动的直接能源。
④萤火虫尾部发光的意义在于_。
项目
ATP的合成
ATP的水解
反应式
ADP＋Pi＋能量eq \(――→,\s\up7(酶1),\s\d7( ))ATP＋H2O
ATP＋H2Oeq \(――→,\s\up7(酶2),\s\d7( ))ADP＋Pi＋能量
所需酶
ATP合成酶
ATP水解酶
能量来源
光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)
储存在高能磷酸键中的能量
能量去路
储存于形成的高能磷酸键中
用于各项生命活动
反应场所
细胞质基质、线粒体、叶绿体
生物体的需能部位
高能磷酸化合物
ATP
GTP
UTP
CTP
主要用途
能量“通货”
蛋白质合成
糖原合成
脂肪和磷脂的合成
高能磷酸化合物
ATP
GTP
UTP
CTP
主要用途
能量“货币”
蛋白质合成
糖原合成
脂肪和磷脂的合成