1、第第 2 节节 细胞的能量细胞的能量“货币货币”ATP A 组 基础对点练 题组一 ATP 是一种高能磷酸化合物 1ATP 的结构简式可表示为 APPP，下列图示能正确表示 ATP 的是( ) A. B. C. D. 答案 A 解析 ATP 的分子结构式可以简写成 APPP， 其中 A 代表腺苷， 由腺嘌呤和核糖组成， P 代表磷酸基团，代表一种特殊化学键。 2ATP 中含有的化学元素与下面哪种物质含有的化学元素种类相同( ) A纤维素 B核酸 C脂肪 D蛋白质 答案 B 解析 ATP 的组成元素为 C、H、O、N、P，纤维素的组成元素为 C、H、O，A 错误；核酸 的组成元素为 C、H、O、
2、N、P，B 正确；脂肪的组成元素为 C、H、O，C 错误；蛋白质的 组成元素主要是 C、H、O、N，D 错误。 3(2020 辽宁高一期末)下图为 ATP 分子的结构式，下列相关叙述错误的是( ) A图中五碳糖为核糖 B图中虚线框中的基团是腺苷 C该分子中有 2 个特殊的化学键 D该分子水解掉 2 个磷酸基团后为核糖核苷酸 答案 B 解析 图中虚线框中的基团是腺嘌呤，B 错误。 题组二 ATP 与 ADP 之间的相互转化 4下列关于 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
3、刻不停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 的主要生理过程是呼吸作用 答案 B 解析 ATP 与ADP 相互转化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
4、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。 题组三 ATP 的利用 7 (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 C人体细胞内的糖类 D人体细胞内的脂肪 答案 A 8萤火虫腹部的发光器由部分组织细胞构成，离体的
5、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。 9(2020 山东高一期末)ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质，下列有关 ATP 的正确说 法是( ) AATP 中的磷酸基团均具有较高的转移
6、势能 B吸能反应与 ATP 的水解反应相联系 C细胞生命活动均由 ATP 直接提供能量 D一分子 ATP 彻底水解产生 3 分子磷酸、1 分子腺苷 答案 B 解析 ATP 中远离腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能，A 错误；吸能反应一般与 ATP 的水 解相联系，B 正确；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，C 错 误；一分子 ATP 彻底水解产生 3 分子磷酸和 1 分子核糖、1 分子腺嘌呤，D 错误。 10(2019 葫芦岛市第八高级中学高一月考)如图是细胞内 ATP 与 ADP 相互转化的示意图， 请据图回答下列问题： (1)在人体内，图示左侧的能量来自_作用，
7、右侧的能量用于_(举一例)。 (2)在绿色植物体内，图示左侧的能量来自_作用和_作用。 (3)从图中可知， 在适宜的温度和酶的作用下， ADP 转变成 ATP 时还需要的条件是_。 将 ADP 转化为 ATP 的图示改写成反应式的形式_。 (4)经测定，正常成年人静止状态下 24 h 将有 40 kg ATP 发生转化，而细胞内 ADP、ATP 的总 量仅为 210 mmol/L， 为满足能量需要， 生物体内解决这一矛盾的合理途径是_。 答案 (1)呼吸 大脑思考 (2)呼吸 光合 (3)能量 ADP能量Pi 酶 ATP (4)ATP 和 ADP 的这种相互转化时刻不停地发生且处于动态平衡之中
8、 解析 (1)在人体内，图示左侧的能量用来合成 ATP，来自呼吸作用释放的能量，右侧的能量 是 ATP 水解释放的能量，用于细胞中耗能的生命活动，如大脑思考、主动运输等。(2)在绿色 植物体内，图示左侧的能量来自光合作用和呼吸作用。(3)从图中可知，在适宜的温度和酶的 作用下， ADP 转变成 ATP 时还需要能量。 ADP 转化为 ATP 的反应式为： ADP能量Pi 酶 ATP。(4)细胞内 ADP、ATP 的总量很少，为满足细胞的能量需要，ATP 和 ADP 的相互转化 在细胞内时刻不停地发生且处于动态平衡之中。 B 组 综合强化练 1(2020 天津市滨海新区塘沽第一中学高一期末)下列
9、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 ADPPi 合成，A 错误；光合作用和呼吸 作用都能产生 ATP，B 正确；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。 2(2020 山东高一期末)有关 ATP 的叙述，下列说法错误的是( ) A动物 CO 中毒，会降低 Ca2
10、 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各植物组织中，呼吸作用强度相同的条件下 ATP 生成量也一定相同 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 通过离子泵跨膜运输需要 ATP 供能，动物 CO 中毒，会抑制呼吸作用而降低 ATP 生成量，进而降低 Ca2 通过离子泵跨膜运输的速率，A 正确；ATP 的水解会释放能量，该过 程一般与吸能反应相联系，B 正确；呼吸作用强度相同的情况下，同一植物的绿色细胞和非 绿色细胞产生 ATP 的量不一定相同，因绿色细胞还可在光照条件下进行光合作用产生 ATP， C
11、 错误；物质跨膜运输消耗 ATP 时，载体蛋白磷酸化后构象改变，D 正确。 3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 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 32P 参与了ATP 的重新
12、合成， 故选 C 项。 4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 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
13、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。 5(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 腺苷三磷酸是一种不稳定的高能化合物，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
14、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。 6Na 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 ATP 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
15、 错误。 7(2019 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_
16、。 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。(3)从整个曲线看，肌细胞中 ATP 的 含量不会降为零，说明虽然 ATP 在
17、细胞内含量少，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，使生物体内部的供能环境相对稳定，保证各 项生命活动的正常进行。(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。 8 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
18、后被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光 素并且发出荧光。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)Mg
19、2 不可以 Hg2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。