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

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5.2  细胞的能量“货币”——ATP

1．糖类物质和ATP分别是生命活动的（　　）

A．贮备能源、主要能源 B．最终能源、直接能源

C．主要能源、直接能源 D．直接能源、主要能源

【答案】C

【分析】

生物体生命活动的直接能源是ATP，主要能源物质是糖类，重要能源物质是葡萄糖，最终能源是太阳能，脂肪是良好的贮能物质。

【详解】

由分析可知，糖类是主要的能源物质，ATP是生物体生命活动的直接能源物质，C正确。

故选C。

2．一个ATP中，含有腺苷、磷酸基团和特殊的化学键的数目依次是（　　）

A．1，3，2 B．1，3，1 C．2，3，2 D．2，2，1

【答案】A

【分析】

ATP 的结构简式是 A-P～P～P，其中 A 代表腺苷，T 是三个的意思，P 代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。ATP是直接能源物质，ATP水解释放的能量，来自特殊化学键的化学能，并用于生命活动。

【详解】

ATP 的结构简式是 A-P～P～P，据简式可知，一个ATP中含有1个腺苷、3个磷酸基团和2个特殊的化学键，A正确。

故选A。

3．ATP是细胞的能量“货币”，是生命活动的直接能源物质，如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是（    ）

A．ATP和ADP快速转化依赖于酶催化作用具有的高效性

B．图2中反应向右进行时，释放能量，图1中的c键断裂

C．图1中的“A”代表腺苷，如果b、c特殊的化学键都断裂则是构成RNA的基本单位之一

D．图2的两个反应总是处于“动态平衡”中，如剧烈运动时ATP分解量增加，此时其合成量也增加

【答案】C

【分析】

图1表示ATP的结构，其中A是腺嘌呤，方框内是腺嘌呤核糖核苷酸，P是磷酸基团，b、c是特殊化学键；图2是ATP与ADP的相互转化，并且这种相互转化是时刻不停并且处于动态平衡之中的，其中酶1是ATP水解酶，酶2是ATP合成酶。

【详解】

A、ATP和ADP快速转化依赖于酶催化作用具有的高效性，A正确；

B、ATP水解时远离腺苷的特殊化学键断裂，释放大量能量，供细胞的生命活动利用，B正确；

C、图1中的“A”代表腺嘌呤，如果b、c特殊的化学键都断裂则是构成RNA的基本单位之一，C错误，

D、图2的两个反应总是处于“动态平衡”中，如剧烈运动时ATP分解量增加，此时其合成量也增加，D正确。

故选C。

4．下列关于吸能反应和放能反应的叙述，正确的是（    ）

A．吸能反应产物分子中的势能比反应物分子中的势能高

B．细胞呼吸是吸能反应

C．光合作用是植物细胞中唯一的吸能反应

D．吸能反应和放能反应完全独立

【答案】A

【分析】

ATP既是贮能物质，又是供能物质，因其储存有大量能量，水解时又释放出大量能量； ATP在活细胞中的含量很少，因ATP与ADP可迅速相互转化；细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，普遍存在于生物界中，是生物界的共性；吸能反应一般与ATP的分解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系。

【详解】

A、在吸能反应中产物分子中的势能比反应物分子的势能高，A正确；

B、细胞呼吸是氧化分解有机物，释放能量，属于放能反应，B错误；

C、光合作用过程吸收光能，属于吸能反应，但并非是植物细胞中唯一的吸能反应，如主动运输等也属于吸能反应，C错误；

D、吸能反应一般与ATP的分解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，故吸能反应和放能反应之间的纽带就是ATP，二者并非完全独立，D错误。

故选A。

5．ATP 分子的结构可以简写成（    ）

A．A—P～P～P B．A—P—P～P

C．A～P—P—P D．A～P～P～P

【答案】A

【分析】

ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。

【详解】

通过分析可知，A代表腺苷，P代表磷酸基团，-代表普通磷酸键，～代表高能磷酸键，ATP中有1个腺苷，3个磷酸基团，2个高能磷酸键，且2个高能磷酸键为远离腺苷的磷酸之间，即结构简式为A-P～P～P，A正确，BCD错误。

故选A。

6．ATP是细胞的能量“通货”，下列有关ATP的叙述正确的是（    ）

A．ATP是一种高能磷酸化合物

B．ATP的化学性质十分稳定

C．ATP中A代表腺嘌呤

D．ATP中的能量均来自于细胞呼吸

【答案】A

【分析】

ATP的产生途径中需要的能量可来之于光合作用的光能和呼吸作用中有机物中的化学能，ATP的合成与分解过程是不可逆的，物质可逆能量不可逆。人体剧烈运动时，需要消耗能量，ATP是能量的直接能源物质，细胞消耗ATP的速率增加，同时产生ATP的速率迅速增加。

【详解】

AB、ATP是一种高能磷酸化合物，化学性质不稳定，A正确；B错误；

C、ATP中A代表腺苷，C错误；

D、ATP中的能量来自于细胞呼吸或者光合作用，D错误。

故选A。

7．下列生命活动中不需要ATP提供能量的是（　　）

A．性激素进入受体细胞

B．吞噬细胞吞噬病原体的过程

C．碘离子进入甲状腺滤泡上皮细胞

D．细胞中由氨基酸合成新的肽链

【答案】A

【分析】

ATP是细胞生命活动的直接能源物质，细胞内的生命活动大都需要ATP为其直接提供能量。

【详解】

A、性激素通过自由扩散的方式进入细胞，与受体结合的过程也不需要ATP提供能量，A正确、

B、吞噬细胞通过胞吞作用吞噬病原体，需要ATP提供能量，B错误；

C、碘离子通过主动运输进入甲状腺滤泡上皮细胞，需要ATP提供能量，C错误；

D、氨基酸脱水缩合的过程，物质的合成需要ATP提供能量，D错误；

故选A。

8．5月22日，甘肃省白银市景泰县黄河石林景区举行的山地马拉松百公里越野赛遭遇极端天气，导致21人遇难，8人受伤。在马拉松运动过程中，运动员所需的主要能源物质和直接能源物质分别是（　　）

A．糖类、脂质 B．糖原、ATP

C．糖类、ATP D．ATP、糖原

【答案】C

【分析】

脂肪、淀粉、糖原是储备能源物质，糖类是主要能源物质，ATP是直接能源物质。

【详解】

ABCD、在马拉松运动过程中，运动员所需的主要能源物质是糖类，即细胞呼吸主要是分解糖类产生ATP；直接能源物质是ATP，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。ABD错误，C正确。

故选C。

9．如图所示为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答下列问题：

（1）金枪鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究，金枪鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是_____，该方式运输的物质通过通道蛋白时，___________（填“需要”或“不需要”）与通道蛋白结合 。

（2）氨基酸通过④进入细胞时，ATP水解产生的Pi与乙结合，这个过程是______。ATP的末端磷酸基团具有较高的转移势能，是因为_____________。

（3）物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系，为了探究温度对膜的流动性的影响，有人做了下述实验：分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37℃条件下融合并培养，40min后，融合的细胞膜上红色和绿色的荧光均匀相间分布。

本实验可以通过在相同时间、不同温度下培养，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上的分布情况得出实验结论；还可以通过在不同温度下培养，比较________________得出实验结论。

【答案】

（1）    协助扩散    不需要   

（2）    载体蛋白的磷酸化    两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥   

（3）红色和绿色荧光在细胞膜上均匀分布所需时间的长短

【分析】

小分子、小离子进出细胞的方式主要有主动运输、协助扩散和自由扩散。主动运输需要载体蛋白的协助；需要消耗能量；由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。协助扩散需要载体蛋白的协助；不消耗能量；由高浓度溶液向低浓度溶液扩散。自由扩散由高浓度溶液向低浓度溶液扩散，不消耗能量不需要载体蛋白协助。

（1）

金枪鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，②过程需要蛋白质的协助，但不消耗能量，为协助扩散。离子通道蛋白介导的被动运输，不需要溶质与其结合。

（2）

氨基酸通过④进入细胞时，ATP水解产生的Pi与载体蛋白结合，这个过程是载体蛋白的磷酸化。ATP两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥，导致ATP的末端磷酸基团具有较高的转移势能。

（3）

本实验探究的是温度对膜的流动性的影响。通过在不同温度下培养，比较红色和绿色荧光在细胞膜上均匀分布所需时间的长短来得出实验结论。均匀分布所需时间的长，细胞膜的流动性小；均匀分布所需时间的短，细胞膜的流动性大。

【点睛】

本题考查物质进出细胞的方式。要求学生能通过主动运输、被动运输的特点来判断运输的方式。此外还要求学生具有一定的实验分析能力。

10．ATP与ADP可以相互转化

【答案】①时刻不停    ②动态平衡    ③光能和来自呼吸作用释放的能量    ④呼吸作用释放的能量    ⑤放能    ⑥ATP    ⑦放能    ⑧转移给其他分子或成为游离的磷酸    ⑨细胞内的磷酸（Pi）