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5.2细胞的能量“货币”ATP 对点训练+综合强化练(含答案)

1、第第 2 2 节节 细胞的能量细胞的能量“货币货币”ATPATP 题组一 ATP 是一种高能磷酸化合物 1一分子 ATP 具有的腺苷、特殊的化学键、磷酸基团的数量依次为( ) A1、2、3 B1、1、2 C1、2、2 D2、2、3 答案 A 解析 ATP 的结构简式为 APPP,其中 A 代表腺苷,P 代表磷酸基团,“”代表特殊 的化学键,可见,一分子 ATP 含有 1 个腺苷、2 个特殊的化学键、3 个磷酸基团。 2ATP 是腺嘌呤核苷的衍生物,如图是 ATP 的分子结构图,下列有关叙述错误的是( ) AATP 分子的结构简式可表示为 APPP B图中虚线部分的名称是腺苷 C组成 ATP 的

2、化学元素是 C、H、O、N、P D图中处的化学键易断裂,ATP 转化为 ADP 答案 D 解析 ATP 中远离腺苷的特殊化学键易断裂,可转化为 ADP 和 Pi,D 错误。 3下图表示 ATP 的结构,下列相关叙述正确的是( ) Ab 键断裂后形成 ADP 和 Pi B图中的 3 表示 ATP 中的字母 A C由 1、2、3 各一分子形成的物质是组成 DNA 的基本单位之一 DATP 是一种高能磷酸化合物 答案 D 解析 图中 3 是腺嘌呤,a 键断裂后形成 ADP 和 Pi,由 1、2、3 各一分子形成的物质是组成 RNA 的基本单位之一。 题组二 ATP 与 ADP 的相互转化 4下列关于

3、 ATP 的叙述,不正确的是( ) AATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质 BATP 中的 A 代表腺嘌呤,P 代表磷元素 CATP 与 ADP 的相互转化是时刻不停地发生且处于动态平衡之中的 D生成 ATP 所需能量可来自光能,也可来自呼吸作用释放的能量 答案 B 解析 ATP 中的 A 代表腺苷,P 代表磷酸基团,B 错误。 5(2020 北京高一期末)下列有关 ATP 的叙述,错误的是( ) A细胞内 ATP 的含量很少,但消耗量很大 BATP 与 ADP 相互转化过程中所需酶的种类相同 CATP 和 ADP 迅速相互转化保证了机体对能量的需求 D人体细胞内形成 ATP 的主要生理过

4、程是呼吸作用 答案 B 解析 ATP 与 ADP 相互转化过程中所需要的酶不相同,分别为 ATP 合成酶和 ATP 水解酶, B 错误。 6以下为 ATP 和 ADP 相互转化的示意图,对这一过程的叙述不正确的是( ) ATP 酶 酶 ADPPi能量 A存在着能量的释放和储存 B保证了生命活动的顺利进行 C持续不断地在生物活细胞中进行 D此过程物质与能量变化都是可逆的 答案 D 解析 此过程物质变化是可逆的,而能量变化是不可逆的,D 错误。 7如图是 ATP 与 ADP 之间的转化图,由此可确定( ) AM 为 ADP,N 为 ATP B能量 1 和能量 2 来源相同 CX1和 X2是同一种物

5、质 D酶 1 和酶 2 是同一种酶 答案 C 解析 M 生成 N 的过程释放能量,所以 M 为 ATP,N 为 ADP,A 错误;能量 1 来源于 ATP 中特殊化学键中的能量,用于各项生命活动,能量 2 是光能或化学能,所以能量 1 和能量 2 的来源是不同的,B 错误;X1和 X2都是磷酸基团,C 正确;酶 1 和酶 2 一个是水解酶一个是 合成酶,D 错误。 题组三 ATP 的利用 8(2020 辽河油田第二高级中学高一期末)据测定,世界著名重量级拳王霍利菲尔德平均 每次出拳的力量高达 200 磅,试问能引起如此之高的拳击力量的直接供能物质是( ) A人体细胞内的 ATP B饮食中的淀粉

6、 C人体细胞内的糖类 D人体细胞内的脂肪 答案 A 9萤火虫腹部的发光器由部分组织细胞构成,离体的发光器会逐渐失去发光能力。将发光器 研磨液分为两组,分别滴加等体积的 ATP 溶液和葡萄糖溶液后,ATP 组立即重新出现荧光, 葡萄糖组重新出现荧光的时间滞后。下列叙述不正确的是( ) A发光器离体后细胞内能源物质逐渐耗尽 B实验结果说明 ATP 是直接的能源物质 C实验结果说明葡萄糖不能作为能源物质 D有机物中的化学能可转化为发光的光能 答案 C 解析 实验结果说明葡萄糖不是荧光器发光的直接能源,但是不能说明葡萄糖不能作为能源 物质,C 错误。 10下列关于吸能反应和放能反应的说法,错误的是(

7、) AATP 是细胞中吸能反应和放能反应的纽带 B所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化 C所有植物细胞中最重要的吸能反应是光合作用 D肌肉收缩是吸能反应,肌肉做功是放能反应 答案 C 解析 放能反应一般与 ATP 的合成相联系,吸能反应一般与 ATP 的水解相联系,可见,ATP 是细胞中吸能反应和放能反应的纽带,A 正确;所有细胞均可通过细胞呼吸将糖氧化分解, 在此过程中,储存在糖中的能量被释放出来,即所有细胞最重要的放能反应是糖的氧化,B 正确;并不是所有的植物细胞都能进行光合作用,因此光合作用不是所有植物细胞中最重要 的吸能反应,C 错误;肌肉收缩过程中需消耗能量,属于吸能反应,肌肉做功时

8、失去能量恢 复原状,属于放能反应,D 正确。 11(2020 天津塘沽第一中学高一期末)下列有关 ATP 的说法,正确的是( ) A人体细胞内储存有大量的 ATP B光合作用和呼吸作用都能产生 ATP C线粒体是蓝细菌产生 ATP 的主要场所 DATP 合成所需的能量由磷酸提供 答案 B 解析 细胞内的 ATP 含量不高,消耗后可迅速由 ADP 和 Pi 合成,A 错误;蓝细菌为原核生 物,无线粒体,其产生 ATP 的场所为细胞质基质,C 错误;合成 ATP 的能量由光能(光合作 用)或者有机物的化学能(呼吸作用)提供,D 错误。 12(2021 山东淄博高一期末改编)下列有关 ATP 的叙述

9、错误的是( ) A动物 CO 中毒,会降低 Ca2 通过离子泵跨膜运输的速率 BATP 与 ADP 循环中,放能反应释放的能量可用于吸能反应 C荧光素接受 ATP 提供的能量后即放出荧光 D物质跨膜运输消耗 ATP 时,载体蛋白磷酸化后构象改变 答案 C 解析 Ca2 通过离子泵的跨膜运输方式为主动运输,需要 ATP 供能,动物 CO 中毒,会影响 细胞中 ATP 的产生,进而降低 Ca2 通过离子泵跨膜运输的速率,A 正确;放能反应释放的能 量可用于 ATP 的合成, 而 ATP 水解释放的能量可用于吸能反应, 故通过 ATP 与 ADP 的循环, 能量可在放能反应与吸能反应之间流通,B 正

10、确;荧光素接受 ATP 提供的能量后被激活,在 荧光素酶的催化作用下, 荧光素与氧发生化学反应放出荧光, C 错误; 物质跨膜运输消耗 ATP 时,ATP 水解后,脱离下来的磷酸基团可与载体蛋白结合,载体蛋白磷酸化,空间结构发生 变化,实现物质的转运,D 正确。 13在某细胞培养液中加入 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 P 已带上放射性标记,该现象不能说明( ) AATP 中末端的 P 容易脱离 B部分 32P 标记的 ATP 是重新合成的 CATP 是细胞内的直接能源物质 D该过程中 ATP 既有合成又有分解 答案 C 解析

11、 依题干信息 ATP 的含量变化不大,说明该过程中 ATP 既有合成又有分解;部分 ATP 的末端 P 已带上放射性标记,说明 ATP 中末端的 P 容易脱离,且部分 32P 参与了 ATP 的重新 合成,故选 C 项。 14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 答案 C 解析 胰岛素分泌到细胞外的过程属于胞吐,需要 ATP 供能,A 错误;在篮球比赛等运动过 程中,骨骼肌的收缩需要消耗

12、ATP,B 错误;载体蛋白运输葡萄糖时可能不需要 ATP,如葡 萄糖通过协助扩散进入哺乳动物成熟的红细胞;也可能需要 ATP,如葡萄糖通过主动运输进 入小肠上皮细胞,C 正确;植物细胞会通过主动运输吸收钾离子和硝酸根离子,需要 ATP 供 能,当细胞液浓度增大后,会吸水而自动复原,D 错误。 15(2020 天津高一期末)下图是人体细胞代谢部分简图,图中甲表示 ATP,下列有关叙述错 误的是( ) A甲乙丙丁过程中,起催化作用的酶空间结构不同 B丙是 RNA 的基本组成单位之一 C丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成 D在红细胞吸收葡萄糖时,细胞中乙的含量会显著增加 答案 D 解析 腺苷三

13、磷酸是一种不稳定的高能磷酸化合物, 由 1 分子腺嘌呤、 1 分子核糖和 3 个磷酸 基团组成,简称 ATP。甲表示 ATP,乙表示 ADP,丙表示 AMP,丁表示腺苷,戊表示游离磷 酸。葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,不需要消耗能量,因此乙(ADP)的含量不会显著增 加,故 D 项错误。 16Na K泵是存在于动物细胞膜上的一种载体蛋白,具有 ATP 酶活性,这种泵每消耗 1 分子的 ATP,就逆浓度梯度将 3 分子的 Na 泵出细胞外,将 2 分子的 K泵入细胞内。其具体 过程如图所示,下列相关叙述错误的是( ) A该蛋白将 Na 泵到细胞外的跨膜运输方式是主动运输 B该蛋白既能催化 A

14、TP 的水解,又能催化 ATP 的合成 C若 O2供应不足,将会影响图示过程的进行 D该蛋白的结构发生改变,有利于其与离子的结合和分离 答案 B 解析 Na K泵能催化 ATP 水解,不能催化 ATP 的合成,B 错误。 17(2021 山东师范大学附中高一月考)人的骨骼肌细胞中 ATP 的含量只能维持剧烈运动 3 s 以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中,肌肉细胞中 ATP 的相对含量随时间的变化 如下图所示。请据图回答下列问题: (1)ab 的变化过程,ATP 被水解,释放的能量用于 。 (2)bc 过程中,ATP 含量增加,说明 加强,释放更多的能量,供 ADP 合 成 ATP,补

15、充消耗的 ATP。 (3)从整个曲线看, 肌细胞中 ATP 的含量不会降为零, 说明 。 (4)写出细胞新陈代谢放能反应中 ADP 与 ATP 之间的转化关系式: , 在吸能反应中 ADP 与 ATP 之间的转化关系式: 。 答案 (1)肌肉收缩等各项生命活动 (2)呼吸作用 (3)ATP 在细胞内含量虽少,但与 ADP 之 间的相互转化却十分迅速,使细胞内的 ATP 的含量总是处于动态平衡之中,构成生物体内部 的稳定供能环境 (4)ADPPi能量 酶 ATP ATP 酶 ADPPi能量 解析 (1)由图可知,ab 段 ATP 含量减少,ATP 被水解,释放大量的能量,用于肌肉收缩等 各项生命

16、活动,来维持剧烈运动。(2)bc 段 ATP 含量增加,是由于呼吸作用的加强,释放了 更多的能量, 供 ADP 合成 ATP, 补充消耗的 ATP。 (4)细胞内的放能反应伴随着 ATP 的合成, 吸能反应伴随着 ATP 的水解。 18腌制的腊肉往往含有大量的细菌,可利用“荧光素荧光素酶生物发光法”对市场上腊 肉中的细菌含量进行检测:将腊肉研磨后离心处理,取一定量上清液放入分光光度计(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;记录 发光强度并计算 ATP 含量;测算出细菌数量。分析并回答下列问题: (1)荧光素接受细菌细胞中 提供的能量后被激活,在荧光素

17、酶的作用下形成氧化荧光 素并且发出荧光。根据发光强度可以计算出生物组织中 ATP 的含量,原因是发光强度与 ATP 含量成 (填“正比”或“反比”)。 (2)“荧光素荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换的形式是 能 能。 生物细胞中 ATP 的水解一般与 (填“吸能反应”或“放能反应”)相联系。 (3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后,测定酶浓度与发光强度的关系如图所示。若要节省 荧光素酶的用量, 可以使用 处理; 高温和 Hg2 处理后酶活性 (填“可以”或 “不可以”)恢复;Hg2 处理后酶活性降低可能是因为 。 答案 (1)ATP 正比 (2)化学 光 吸能反应 (3)Mg2 不可以 H

18、g2破坏了酶的空间结构 解析 (1)ATP 是生命活动所需能量的直接来源。荧光素接受 ATP 提供的能量,在荧光素酶的 催化下,形成氧化荧光素并且发出荧光,其发光强度与 ATP 的含量成正比,所以根据发光强 度可以计算出生物组织中 ATP 的含量。 (2)“荧光素荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是化学能转变为光能;放能反应一般 与 ATP 的合成相联系,吸能反应一般与 ATP 的水解相联系。 (3)分析曲线图可知, 用 Mg2 处理后, 在较低荧光素酶浓度的条件下就能达到较高的发光强度, 因此使用Mg2 处理,能够节省荧光素酶的用量。高温和Hg2处理后酶活性不可以恢复。Hg2处 理后酶活性降低可能是因为 Hg2 破坏了酶的空间结构。