1、第第 2 节节 细胞的能量细胞的能量“货币货币”ATP 知识点 1 ATP 的结构和功能 1.(2021 河南焦作市联考改编)如图表示ATP的结构， 下列相关说法正确的是( ) A.b 断裂后形成 ADP 和 Pi B.图中的 3 表示 ATP 中的“A” C.由 1、2、3 各一分子形成的物质是组成 DNA 的基本单位 D.a 断裂释放的能量可以直接用于大脑思考、生物发电等生命活动 答案 D 解析 图中 a、b 表示特殊化学键，1 表示磷酸基团，2 表示核糖，3 表示腺嘌呤， b 断裂后形成 AMP 和 Pi， A 错误； 图中的 3 表示腺嘌呤， ATP 中的“A”表示腺苷， B 错误；由
2、 1、2、3 各一分子形成的物质(腺嘌呤核糖核苷酸)是组成 RNA 的基本 单位，C 错误；a 断裂释放的能量可以直接用于大脑思考、肌肉收缩、生物发电 等生命活动，D 正确。 2.下列关于 ATP 的叙述，与事实不符的是( ) A.合成 ATP 所需的能量由磷酸提供 B.细胞质和细胞核中都有 ATP 分布 C.ATP 可以水解为一个核苷酸和两个磷酸 D.正常细胞中 ATP 与 ADP 的比值在一定范围内波动 答案 A 解析 合成 ATP 所需的能量来自于光合作用中的光能或者是来自于细胞呼吸中 的化学能，A 错误；只要是需要 ATP 的场所均有 ATP 的分布，B 正确；ATP 可以 水解为腺嘌
3、呤核糖核苷酸和两个磷酸， C 正确； ATP 与 ADP 的含量比值在一定范 围内波动，D 正确。 3.当你品尝各种美味佳肴时， 不得不感谢 ATP 这种化学物质。 新的研究显示， ATP 这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道信息传递给大脑的过程中 起到了关键的作用。据以上信息我们不能推出的结论是( ) A.ATP 与能量供应相关 B.作为信息分子的 ATP 不能提供能量 C.ATP 也可作为信息传递分子 D.神经细胞膜外表面可能有 ATP 的受体 答案 B 4.在下列四种化合物的化学组成中，“”中所对应的含义相同的是( ) A.和 B.和 C.和 D.和 答案 D 解析 “”中所
4、对应的含义：中表示腺嘌呤核糖核苷酸，中表示腺嘌呤， 中表示腺嘌呤脱氧核苷酸， 中表示腺嘌呤核糖核苷酸。 综上分析和“” 中所对应的含义相同。 知识点 2 ATP 与 ADP 的相互转化 5.(2021 江淮十校联考)肌肉收缩的过程中，存在着如图所示的 ATP 与 ADP 的相 互转化。图中 A、B 代表化合物，下列叙述正确的是( ) A.A 代表 ADP，B 代表 ATP B.能量 1 来自呼吸作用 C.酶 1、酶 2 是同一种酶 D.肌肉收缩过程所需的能量直接来自能量 1 答案 B 解析 图中 A 代表 ATP，B 代表 ADP，A 错误；能量 1 用于合成 ATP，来自肌肉 细胞的呼吸作用
5、，B 正确；酶 1、酶 2 分别代表 ATP 合成酶和 ATP 水解酶，是两 种不同的酶，C 错误；肌肉收缩过程所需的能量直接来自能量 2，D 错误。 6.下列有关人体细胞内 ATP 的叙述，正确的是( ) A.寒冷时，细胞产生 ATP 的速率下降 B.紧张状态下，细胞内 ATP 的合成速率大大超过分解速率 C.剧烈运动时，肌肉细胞产生 ATP 的速率迅速加快 D.饥饿时，细胞内 ATP 的合成速率大大超过分解速率 答案 C 解析 为维持体温，寒冷时，细胞产生 ATP 的速率上升，A 错误；ATP 和 ADP 的转化处于动态平衡中，细胞内 ATP 的合成速率不会大大超过分解速率，B、D 错误；
6、 剧烈运动时， 消耗能量增加， 肌肉细胞产生 ATP 的速率迅速加快， C 正确。 7.(2021 河南九师联盟)如图为 ATP 与 ADP 相互转化的关系式，相关叙述错误的 是( ) A.过程一般与放能反应相联系 B.人体细胞中过程一般与细胞呼吸相联系 C.过程能直接为蛋白质合成提供能量 D.图示的能量供应机制体现了生物界的统一性 答案 A 解析 过程是 ATP 转化成 ADP 的过程(ATP 水解)，一般与吸能反应相联系，A 错误； 过程是 ADP 转化成 ATP 的过程(ATP 合成)， 该过程所需要的能量对人而 言，一般来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量，B 正确；蛋白质合
7、成需要能量，过程(ATP 水解)可以直接为蛋白质合成提供能量，C 正确；图示 的 ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制，体现了生物界的统一性，D 正确。 知识点 3 ATP 的利用 8.(2021 湘豫名校联考)如图为 ATP 分子结构式。下列相关叙述正确的是( ) A.图中五碳糖为脱氧核糖 B.1 个 ATP 分子由 1 个腺嘌呤和 3 个磷酸基团组成 C.该分子中 3 个特殊的化学键容易断裂 D.ATP 合成所需的能量可来自光能和化学能，ATP 中的能量也可转化为光能和化 学能 答案 D 解析 图中五碳糖为核糖，A 错误；1 个 ATP 分子由 1 个腺苷和 3 个磷酸基团组 成，B
8、 错误；ATP 分子中含有 2 个特殊的化学键，远离 A 的那个特殊化学键容易 断裂，C 错误；光合作用中产生 ATP 所需的能量来自光能，细胞呼吸产生 ATP 所需的能量来自化学能，ATP 中的能量也可转化为光能和化学能，D 正确。 9.某人脑溢血后导致右侧肢体偏瘫，为尽快改善患者的新陈代谢，尽快恢复其右 手书写能力，在治疗时可用下列哪种方法辅助治疗( ) A.静脉滴注葡萄糖溶液 B.口服钙片 C.服用多种维生素液 D.肌肉注射 ATP 制剂 答案 D 解析 ATP 是人体生命活动的直接能源物质。在实际生活中，常作为一种药品， 有提供能量和改善患者新陈代谢状况的作用，常用于辅助治疗肌肉萎缩、
9、心肌炎 等疾病。 10.(2021 合肥市期中)驱动蛋白能催化 ATP 水解，还能与细胞骨架特异性结合， 并沿着骨架定向行走，将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置。驱动蛋白 每行走一步需要消耗一个 ATP 分子。下列相关叙述错误的是( ) A.驱动蛋白能识别 ATP 分子和细胞骨架 B.细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道 C.由活细胞产生的 ATP 合成酶在体外也具有催化活性 D.代谢旺盛的细胞中 ATP 的水解速率远大于合成速率 答案 D 解析 由题意知：驱动蛋白能催化 ATP 水解，还能与细胞骨架特异性结合，说明 驱动蛋白能识别 ATP 分子和细胞骨架，A 正确；由题干“驱动蛋白与细胞骨
10、架特 异性结合， 并沿着骨架定向行走， 将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置”， 说明细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道，B 正确；由活细胞产生的酶，只要温 度、pH 等适宜，在生物体外仍然具有催化活性，C 正确；细胞代谢旺盛时，ATP 的水解速率和 ATP 的合成速率都升高，但两者处于平衡状态，D 错误。 11.(2019 浙江 6 月学考，14)如图是 ATPADP 循环图解，其中和表示过程。 下列叙述正确的是( ) A.植物细胞在黑暗条件下，过程只发生在线粒体中 B.人体细胞中，过程所需的能量来自淀粉的氧化分解 C.生物体内各种吸能反应所需的能量均来自过程 D.在睡眠或运动状态下，人体
11、细胞中的过程和均能达到平衡 答案 D 解析 植物细胞在黑暗条件下，可进行细胞呼吸，在细胞质基质和线粒体中均有 ATP 生成，A 错误；人体细胞中不存在淀粉，淀粉是植物细胞所特有的多糖，B 错误；ATP 的合成所需要的能量可来自细胞呼吸、光合作用等，不是 ATP 水解供 应的，C 错误。 12.(2021 广东深圳实验学校期末)生物体内能量代谢中 ATP 的合成和利用过程如 图所示。以下说法错误的是( ) A.动植物体内都有呼吸作用为 ATP 的合成提供能量 B.过程和过程的酶和场所不相同 C.c 表示吸收的能量，d 表示释放的能量，两者形式相同 D.ATP 在活细胞中含量很少，但转化速度很快
12、答案 C 解析 动植物体内都能进行呼吸作用，从而为 ATP 的合成提供能量，A 正确。 过程是 ATP 的合成，过程是 ATP 的水解，所需的酶和场所不相同，B 正确。 ATP 合成过程中吸收的能量形式主要有光能、有机物中的化学能；ATP 水解过程 中释放的能量用于生物体的各项生命活动，能量的形式很多，有电能、光能、机 械能等，C 错误。ATP 是高能磷酸化合物，化学性质不稳定，在活细胞中含量很 少，但转化速度很快，D 正确。 13.下图表示 ATP 水解产生 ADP 的过程。请回答下列问题： (1)图中 A 表示_，P 代表_，ATP 脱去两个磷酸基团后可作为 _(物质)基本结构单位的一种。
13、 (2)图中表示_，其中蕴藏着_。 (3)图中表示_的过程，其作 用是_。 (4)催化该过程的酶与催化ATP生成的酶_(填“是”或“不是”)同一种酶。 答案 (1)腺苷 磷酸基团 RNA (2)特殊化学键 大量化学能 (3)特殊化学键 水解释放能量 为生命活动提供能量 (4)不是 解析 (1)由 ATP 的结构简式可知，A 表示腺苷、P 表示磷酸基团、代表特殊化 学键，ATP 水解掉两个特殊化学键后形成的腺嘌呤核糖核苷酸可作为形成 RNA 的原料。(2)特殊化学键中蕴藏有大量能量。(3)特殊化学键水解时，可释放大量能 量供生命活动所需。(4)催化 ATP 水解与生成的酶不同。 14.根据下列能
14、量释放、转移和利用的模式图，回答有关问题： (1) 在 一 般 情 况 下 ， 人 体 生 理 活 动 所 需 能 量 都 是 通 过 分 解 _等能源物质获得的。 (2)上述过程产生的能量，一部分以_的形式散失，一部分以化学能的形式 储存在 B 里，B 代表_，B 是由 ADP 和 C_结合而来。 (3)储存在 B 内的能量释放后供人体各项生理活动所需， 除了肌肉收缩及吸收和分 泌外，还可供 D_及 E_等生理活动的需要。 答案 (1)糖类、 脂质、 蛋白质 (2)热能 ATP 磷酸(Pi) (3)生物发电和发光 大 脑思考(合理即可) 解析 糖类、脂质、蛋白质等能源物质经氧化分解释放能量，
15、释放出的能量一部 分以热能的形式散失，另一部分储存在 ATP 中，即：ADPPi能量 酶 ATP。 ATP 又可断裂远离腺苷的那个特殊化学键释放能量，即：ATP 酶 ADPPi能 量，ATP 水解释放的能量可用于人体的各项生命活动，如肌肉收缩、生物发电和 发光、大脑思考、吸收和分泌等。 15.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 两只小玻璃管中， 各加入少量的水， 使之混合， 可见到玻璃管中发出淡黄色荧光， 约过 15 min 荧光消失，如图。再将 ATP 溶液加入其中一只玻璃管中，将葡萄糖 溶液加入另一只玻璃管中，发现加 ATP 溶液的玻璃管中发出荧光，而加葡
16、萄糖溶 液的玻璃管中不发荧光。 (1)向 A、B 两管中加水后，两管均发荧光，这能说明水对生物正常的生命活动有 何重要意义？这也说明了发光器研磨成的粉末中含有哪种物质？ _。 (2)上述对照实验说明： 萤火虫发光是将_能转变成_能的过程； 这一过程所需的能量由_直接提供； _不是生命活动的直接能源物质。 (3)若向刚切下的萤火虫的发光器上滴加葡萄糖溶液，你认为会发荧光吗？为什 么？ _ _。 答案 (1)生物体内许多重要的生物化学反应均要在水中才能进行；粉末中含有少 量的 ATP (2)化学 光 ATP 葡萄糖 (3)会。因为葡萄糖进入组成发光器的细胞中后可被氧化分解，使细胞中生成 ATP 供发光用 解析 发光器之所以发光是因其内有荧光素和荧光素酶， 该过程需要 ATP 作为直 接供能物质提供能量，而葡萄糖不是直接供能物质。刚切下的萤火虫发光器，构 成它的细胞可利用葡萄糖氧化分解释放的能量，合成 ATP，以供发光利用，这一 系列反应能够发生，还必须提供一个液体环境。