高考生物一轮复习考点一遍过考点16 ATP(含解析)

考点16  ATP

高考频度：★★★☆☆     难易程度：★★★☆☆

1．填写ATP的结构概念图

2．ATP和ADP的相互转化

ATPADP＋Pi＋能量

（1）下列需要A过程提供能量的是①②③④⑤。

①主动运输　 ②生物发光、发电　 ③肌肉收缩　

④淀粉合成　 ⑤大脑思考　 ⑥植物根细胞吸收水分

（2）进行B过程的生命活动和场所

①生命活动

②场所：线粒体、细胞质基质、叶绿体。

（3）进行B过程的能量来源和去向

①来源：光能和细胞呼吸时有机物分解释放的能量。

②去向：用于形成ATP中的高能磷酸键。

考向一  ATP的结构与功能

1．下列关于ATP的说法正确的是

A．ATP去掉两个磷酸基团后可形成DNA的基本单位

B．ATP转化为ADP需要酶参与，也需要消耗水

C．只有在光照条件下，绿色植物才能合成ATP

D．萤火虫发光时，ADP含量降低，ATP含量上升

【参考答案】B

【试题解析】ATP由核糖、腺嘌呤和三个磷酸基团组成，去掉两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一，A错误；ATP在水解酶的催化下，通过水解产生ADP和Pi，B正确；绿色植物呼吸作用和光合作用都能合成ATP，因此在无光条件下，绿色植物也能通过呼吸作用产生ATP，C错误；萤火虫发光需要ATP水解产生能量，故ATP含量降低，ADP含量上升，D错误。

归纳整合

1．关于ATP的2个易错提醒

（1）ATP转化为ADP又称“ATP的水解反应”，这一过程需要酶的催化，同时也需要消耗水。凡是大分子有机物(如蛋白质、糖原、淀粉等)的水解都需要消耗水。

（2）ATP水解释放的能量是储存于高能磷酸键中的化学能，可直接用于各项生命活动(光反应阶段合成的ATP只用于暗反应)；而合成ATP所需能量则主要来自有机物氧化分解释放的化学能或光合作用中吸收的光能。

2．ATP的结构(如图所示)

2．ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物，图1为ATP的结构，图2为ATP与ADP的相互转化，以下说法错误的是

A．图1的A代表腺嘌呤核苷酸，b、c为高能磷酸键

B．图2中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能

C．在无氧与有氧的条件下，细胞质基质中都可发生图2向左的反应

D．酶1和酶2的作用结果不同，但机理都是降低化学反应的活化能

【答案】A

【解析】图1的A代表腺嘌呤，b、c为高能磷酸键，A错误；ATP合成时所需能量，来自呼吸作用中有机物分解所释放的化学能和光合作用中色素分子所吸收的光能，ATP水解释放的能量可以转化为用于生物发光的光能，也可以转化为用于吸能反应的化学能，B正确；在无氧与有氧的条件下，细胞质基质中都可发生葡萄糖分解成丙酮酸和少量的[H]、释放少量的能量、产生少量的ATP的过程，即发生图2向左的反应，C正确；酶1催化ATP水解，酶2催化ATP合成，因此酶1和酶2的作用结果不同，但二者的作用机理都是降低化学反应的活化能，D正确。

考向二  ATP与DNA、RNA在组成上的比较

3．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②                

B．①和③ 

C．③和④                

D．⑤和⑥

【参考答案】D

【试题解析】根据题意知，“○”中所对应的含义分别为：①一磷酸腺苷AMP，②腺嘌呤，③DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸，④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，⑤腺苷，⑥腺苷。

规律总结

几种不同物质中A代表的含义

4．在下列四种化合物的化学组成中，与圆圈中内容所对应的名称相符的是

A．④一腺嘌呤                 

B．①一腺嘌呤核糖核苷酸

C．②一腺苷                   

D．③一腺嘌呤脱氧核苷酸

【答案】A

【解析】④是腺嘌呤核糖核苷，其中圈出的部分是腺嘌呤，A正确。①中圈出的部分是腺苷，B错误；②是DNA片段，其中圈出的部分是腺嘌呤脱氧核苷酸，C错误；③表示的是RNA，其中圈出的部分是腺嘌呤核糖核苷酸，D错误。

1．ATP是细胞的能量“通货”，下列有关ATP的叙述正确的是

A．ATP的结构简式为A—P~P~P，其中A代表腺嘌呤

B．细胞内的ATP均产生于线粒体和叶绿体

C．ATP与ADP的相互转化是生物界的共性之一

D．ATP水解失去2个磷酸基团后，剩余部分是DNA的组成单位之一

2．下列有关ATP的说法，正确的是

A．人体细胞中储存大量的ATP

B．人体所有生命活动都需要ATP做为直接能源物质提供能量

C．ADP转化为ATP需要Pi、酶、腺苷、能量

D．ATP水解释放能量的过程往往与某些吸能反应相关联

3．ATP是生物体内重要的能源物质，下列有关叙述不正确的是

A．AMP可以作为合成ATP及RNA的原料

B．丁过程中合成ATP所需的能量可以是光能、化学能、热能

C．甲过程中释放的能量可用于主动运输

D．催化乙过程和丙过程的酶肯定不是同一种酶

4．据图判断，下列叙述错误的是

A．细胞内催化甲生成ATP过程所需酶与酶1空间结构不同
B．乙中不含高能磷酸键，是RNA基本组成单位之一
C．ATP为生命活动供能需经过图示的整个过程

D．丙物质为腺苷，丁可用于某些脂质的合成

5．如图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，相关叙述正确的是

A．过程①不需要酶的催化

B．过程②发生高能磷酸键的断裂

C．过程①不能发生在线粒体中

D．过程②不能发生在叶绿体中

6．有关酶和ATP的叙述，正确的是

A．酶在代谢中起调节作用

B．探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组

C．酶和ATP都能够从日常食物中直接获取

D．氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程消耗ATP，是吸能反应

7．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）上而形成ADP。以下有关分析错误的是

A．腺苷酸激酶催化1分子ATP分解伴随着2分子ADP的生成
B．腺苷酸激酶催化该反应一般与放能反应相联系
C．腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关

D．腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成

8．能荷是指总的腺苷酸系统中（即ATP、ADP和AMP浓度之和）所负荷高能磷酸键的数量，即能量负荷，计算公式为能荷=(ATP+0.5ADP)/(ATP+ADP+AMP)，下列生理过程能使细胞内的能荷增加的是

A．[H]和O2在生物膜上结合产生H2O
B．植物生长素由顶芽向侧芽运输
C．成熟的红细胞通过渗透作用吸水

D．氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链

9．科学家从线粒体中分离出一种可溶性蛋白质，并且发现该物质（简称F）不仅在能量储存过程中起着重要作用，而且还是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体。生化实验还证实，当某些物质存在时，F还可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸。下列相关叙述错误的是

A．物质F水解ATP的过程可能需要其他物质共同参与
B．物质F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性
C．线粒体中若缺少物质F，ADP可能无法与磷酸结合形成ATP

D．线粒体中形成ATP所需要的能量直接来源于葡萄糖的分解

10．利用“荧光素一荧光素酶生物发光法”可以对食品中细菌的含量进行检测：

①将待测样品研磨后离心处理，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；

②记录发光强度并计算ATP含量；

③测算出细菌数量。

分析并回答下列问题：

（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。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”）。根据ATP含量进而测算出细菌数量的依据是每个细菌细胞中ATP含量________。

（2）“荧光素一荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是_______;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下图所示。

其中经_______(填“高浓度盐溶液”、“Hg2+”或“高温”）处理后的酶活性可以恢复，Hg2+处理后酶活性降低可能是因为_______。若要节省荧光素酶的用量，可以使用_______处理。

11．（2019天津卷·2）下列过程需ATP水解提供能量的是

A．唾液淀粉酶水解淀粉 

B．生长素的极性运输

C．光反应阶段中水在光下分解  

D．乳酸菌无氧呼吸的第二阶段

12．（2018·浙江卷）ATP是细胞中的能量通货，下列叙述正确的是

A．ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量

B．ATP-ADP循环使得细胞储存了大量的ATP

C．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团

D．ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解

13．（2016·新课标I卷） 下列与神经细胞有关的叙述，错误的是

A．ATP能在神经元线粒体的内膜上产生

B．神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP

C．突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP

D．神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP

14．（2016·海南卷）下列有关植物细胞能量代谢的叙述，正确的是

A．含有两个高能磷酸键的ATP是DNA的基本组成单位之一

B．加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加

C．无氧条件下，丙酮酸转变为酒精的过程中伴随有ATP的合成

D．光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成

1．【答案】C

【解析】ATP的结构简式中的A表示由腺嘌呤和核糖结合而成的腺苷，A错误；细胞内的ATP可产生于线粒体、叶绿体和细胞质基质中，B错误；ATP与ADP的相互转化是生物界的共性之一，C正确；ATP水解失去2个磷酸基团后，剩余部分是RNA的组成单位之一，即腺嘌呤核糖核苷酸，D错误。故选C。

2．【答案】D

【解析】人体细胞中ATP的含量很少，但与ADP处于快速的相互转化中，A错误；有些生命活动不需要消耗能量，如自由扩散，B错误；ADP转化为ATP需要Pi、ATP合成酶、能量，不需要腺苷，C错误；ATP合成往往伴随放能反应，ATP水解往往伴随吸能反应，D正确。故选D。

3．【答案】B

【解析】AMP是一磷酸腺苷，又叫腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料，AMP可参与AMP+Pi+能量→ADP，ADP可合成ATP，A正确；光能在光合作用的光反应中可转化为ATP中的能量，细胞呼吸中有机物分解释放出的能量，也可合成ATP，但热能无法用于合成ATP，B错误；ATP是生物体内的直接能源物质，其水解释放的能量可以用于各项生命活动，C正确；酶具有专一性，催化乙过程和丙过程的酶不是同一种酶，D正确。

4．【答案】C

【解析】细胞内甲生成ATP过程需ATP合成酶的催化，与酶1（ATP水解酶）空间结构不同，A正确；乙为AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，不含高能磷酸键，是RNA基本组成单位之一，B正确；ATP为生命活动供能过程为ATP的水解过程，主要经过图示ATP→甲的过程，C错误；丙物质为腺苷，丁为磷酸，可用于磷脂的合成，D正确。

5．【答案】B

【解析】不论是ATP的合成和水解，都需要酶的催化，A错误；ATP的水解过程是远离腺苷的高能磷酸键断裂、释放其中的能量的过程，B正确；有氧呼吸的第二、三阶段有ATP的合成，发生在线粒体中，C错误；叶绿体中暗反应阶段，需要ATP水解提供能量，因此②可以发生在叶绿体中，D错误。

6．【答案】D

【解析】酶在代谢中起催化作用，可降低化学反应的活化能，A错误；探究酶催化作用的最适pH时，应设置不同pH梯度的多组实验，只设置过酸、过碱、中性三组实验不能探究到最适pH，B错误；酶和ATP都是在细胞中合成的，不能从食物中获取，C错误；吸能反应常伴随着ATP的水解，所以氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程消耗ATP，是吸能反应，D正确。

7．【答案】B

【解析】ATP分子含3个磷酸基团，ADP含2个磷酸基团，AMP含1个磷酸基团，腺苷酸激酶能催化1分子ATP脱掉2个磷酸基团，因此腺苷酸激酶催化1分子ATP分解伴随着2分子ADP的生成，A正确；腺苷酸激酶催化该反应会释放能量，因此腺苷酸激酶催化该反应一般与吸能反应相联系，B错误；腺苷酸激酶能促进ATP的水解，故腺苷酸激酶与细胞内ATP与ADP的平衡维持有关，C正确；腺苷酸激酶能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）上而形成ADP，故腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成，D正确。

8．【答案】A

【解析】根据题意分析，当消耗ATP时，计算公式中的分子变小，而分母不变，则能荷变小；当产生ATP时，计算公式中的分子变大，而分母不变，则能荷变大。[H]和O2在生物膜上结合产生H2O的过程产生ATP，能荷变大，A正确；植物生长素由顶芽向侧芽运输的方式是主动运输，需要消耗ATP，导致能荷变小，B错误；成熟的红细胞通过渗透作用吸水，不消耗ATP，也不产生ATP，因此能荷不变，C错误；氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽链的过程需要消耗ATP，导致能荷变小，D错误。

9．【答案】D

【解析】某些物质存在时，F还可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸，A正确；F是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体，当某些物质存在时，F可以把ATP缓慢水解为ADP和磷酸，故F同时具有类似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性，B正确；F是形成ATP过程中不可缺少的一种酶的复合体，线粒体中若缺少它，ADP可能无法与磷酸结合形成ATP，C正确；线粒体中形成ATP所需要的能量来自丙酮酸的分解和[H]和氧气结合，D错误。

10．【答案】（1）ATP     正比     大致相同且相对稳定   

（2）（ATP中活跃的）化学能→光能     吸能反应   

（3）高浓度盐溶液     破坏了酶的空间结构     Mg2+   

【解析】（1）ATP是生命活动的直接能源物质，所以荧光素接受ATP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。ATP数量越多，提供能量越多，发光强度越大。每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，故可以根据ATP含量进而测算出细菌数量。（2）“荧光素一荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是ATP中高能磷酸键中储存的活跃化学能转化形成光能。ATP水解可为生命活动提供能量，生物细胞中ATP的水解一般与吸能反应相联系。（3）比较曲线中“高浓度盐溶液”、“Hg2+”或“高温”对酶处理的曲线可知，其中经高浓度盐溶液处理后的酶活性可以恢复。Hg2+处理后会破坏荧光素酶（蛋白质）空间结构，导致酶活性下降。据图分析，用Mg2+处理荧光素酶后，在较低荧光素酶浓度下就能达到较高发光强度，所以若要节省荧光素酶的用量，可以使用Mg2+处理。

11．【答案】B

【解析】唾液淀粉酶水解淀粉，形成麦芽糖，不消耗能量，A错误；生长素的极性运输是以主动运输的方式，在幼嫩组织中从形态学上端运到形态学下端，需要ATP提供能量，B正确；光反应阶段中水在光下分解，需要光能，不需要ATP功能，C错误；乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸变成乳酸，不需要ATP供能，D错误。因此，本题答案选B。

12．【答案】C

【解析】ATP的形成途径是光合作用和细胞呼吸，因此ATP中的能量来自光能和细胞呼吸释放的能量，A错误；ATP-ADP循环，使得细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，B错误；ATP水解远离腺苷的高能磷酸键断裂，形成ADP和Pi，同时释放能量，C正确；ATP分子中含有2个高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键很容易水解，D错误。

13．【答案】B

【解析】在线粒体的内膜上进行有氧呼吸的第三阶段，其过程是有氧呼吸前两个阶段产生的[H]与氧结合生成H2O，并释放大量的能量，产生大量的ATP，A项正确；神经递质在突触间隙中是通过扩散作用而进行移动的，不消耗ATP，B项错误；突触后膜上受体蛋白的合成过程包括转录和翻译，需要消耗ATP，C项正确；神经细胞兴奋后恢复为静息状态涉及相关离子通过主动运输的方式跨膜运输，因此消耗ATP，D项正确。

14．【答案】D

【解析】ATP中含有核糖，DNA中含有脱氧核糖，A项错误；呼吸抑制剂抑制呼吸作用，会使ADP生成增加，ATP生成减少，B项错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，C项错误；光下叶肉细胞的细胞质基质和线粒体进行有氧呼吸，叶绿体进行光合作用，均可产生ATP，D项正确。