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

第2节　细胞的能量“货币”ATP

课后篇巩固提升

合格考达标练

1.一般情况下,生物体的主要能源物质、直接供能物质、储能物质依次是(　　)

A.糖类　蛋白质　脂肪

B.ATP　糖类　脂肪

C.糖类　ATP　脂肪

D.糖类　ATP　蛋白质

答案C

解析生物体的主要能源物质是糖类,直接供能物质是ATP,储能物质是脂肪和多糖(淀粉、糖原等)。

2.下图表示ATP的结构,相关叙述正确的是(　　)

A.b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

D.ATP可为胰岛素的分泌直接供能

答案D

解析图中1、2、3各一分子形成的物质是组成RNA的基本单位,其中1是磷酸,2是核糖,3表示腺嘌呤,ATP中的A是腺苷,图中b键断裂后形成的是AMP和2个Pi;胰岛素的分泌为胞吐,需ATP提供能量。

3.ATP能直接给细胞的生命活动提供能量。下列生命活动不需要消耗ATP的是(　　)

A.肌细胞收缩

B.萤火虫发光

C.甘油进入细胞

D.大脑思考

答案C

解析甘油通过自由扩散的形式进入细胞,不需要消耗能量。

4.下列有关ATP和ADP转化的叙述,不正确的是(　　)

①ATPADP+Pi+能量

②ADP+Pi+能量ATP

A.①②反应过程分别与细胞的吸能和放能反应相联系

B.所有生物体内的②过程所需要的能量都来自呼吸作用

C.①和②在活细胞中永无休止地循环进行,保证了生命活动的顺利进行

D.①反应中的“能量”一般不能用于推动②反应的进行

答案B

解析①反应释放的能量用于吸能反应,②反应吸收的能量来自放能反应;绿色植物体内的②过程所需要的能量可以来自光能;①和②在活细胞中永无休止地循环进行为生命活动提供能量;①反应中的“能量”用于各项生命活动,一般不能用于推动②反应的进行。

5.科学家研究发现,向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,刺激肌肉,肌肉不收缩;向同一条肌肉上滴ATP溶液,刺激肌肉,肌肉很快就发生明显的收缩。这说明(　　)

A.葡萄糖是能源物质

B.ATP不是能源物质

C.葡萄糖是直接能源物质

D.ATP是直接能源物质

答案D

解析根据题意“向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,刺激肌肉,肌肉不收缩”说明葡萄糖不能直接提供能量;“向同一条肌肉上滴ATP溶液,刺激肌肉,肌肉很快就发生明显的收缩”说明ATP是直接能源物质。

6.下列有关植物细胞中ATP的结构与合成的叙述,正确的是(　　)

A.ATP中去掉两个磷酸基团后是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.细胞中的生命活动都需要ATP直接提供能量

D.光下叶肉细胞的线粒体和叶绿体中都有ATP合成

答案D

解析ATP中去掉两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一,A项错误;加入呼吸抑制剂能抑制ATP生成,ADP增加,ATP生成减少,B项错误;细胞中的绝大多数生命活动需要ATP直接提供能量,C项错误;光下叶肉细胞既进行光合作用合成ATP,也进行呼吸作用合成ATP,D项正确。

7.细胞内有些化学反应是需要吸收能量的,有些是释放能量的,这些过程一般与ATP的水解和合成相联系,下列说法正确的是(　　)

A.植物体内的细胞呼吸伴随着ATP的合成,是吸能反应

B.由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗ATP,是放能反应

C.放能反应一般伴随着ADP形成,吸能反应一般伴随着ATP合成

D.能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通

答案D

解析细胞呼吸是放能反应,A项错误;脱水缩合形成蛋白质的过程是吸能反应,B项错误;吸能反应一般伴随着ATP的水解,形成ADP,放能反应一般伴随着ATP的合成,C项错误;能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通,D项正确。

8.下图是腺苷三磷酸的分子结构,请回答下列问题。

(1)ATP的结构简式为　　　　　　　　　　　　,图中虚线部分的名称是　　　　　　　　。 

(2)一分子ATP可以看作是由　　　　个磷酸基团、　　　　个核糖分子和　　　　个腺嘌呤缩合而成的。 

(3)ATP为主动运输供能的过程实质上就是载体蛋白的　　　　　　过程。 

(4)ATP水解时释放的能量是生物体进行　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　等生命活动所需能量的直接来源。 

答案(1)A—P~P~P　腺苷　(2)3　1　1　(3)磷酸化　(4)肌细胞收缩　大脑思考　细胞的主动运输

等级考提升练

9.ATP(甲)是生命活动的直接能源物质,据图判断下列叙述正确的是(　　)

A.在主动运输过程中,乙的含量会明显增加

B.丙中不含磷酸键,是RNA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.甲→乙和乙→丙过程中,起催化作用的酶空间结构相同

答案C

解析图中甲为ATP,乙是ADP,生物体内的ATP和ADP含量非常少,但二者都处于动态平衡状态,所以主动运输过程中,乙的含量不会明显增加;丙是腺嘌呤核糖核苷酸,含有一个磷酸键;丁为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,而戊为Pi,可用于甲的合成;催化甲→乙和乙→丙过程的酶不同。

10.下列有关细胞中ATP与ADP的叙述,正确的是 (　　)

A.ATP中去掉两个磷酸基团后是DNA的基本组成单位

B.ATP转化成ADP时,增加一个磷酸基团

C.ATP与ADP的相互转化在物质和能量上是可逆的

D.一般情况下,主动运输需要ATP直接供能

答案D

解析ATP分子脱去两个磷酸基团以后的剩余结构是RNA的基本组成单位,A项错误;ATP转化成ADP时,脱去一个磷酸基团,B项错误;ATP和ADP的相互转化过程中,物质可逆,能量不可逆,C项错误;一般情况下,主动运输需要载体蛋白和ATP直接供能,D项正确。

11.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.④和⑥

C.③和④ D.⑤和⑥

答案D

解析根据题意知“○”中所对应的含义分别为:①腺嘌呤核糖核苷酸,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。故①和④、⑤和⑥“○”中对应的含义最接近。

12.(多选)离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。下列叙述正确的是(　　)

A.离子泵既有运输功能又有催化功能

B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的

C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率

D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率

答案AC

解析由题意“离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子”说明离子泵既有运输功能又有催化功能,A项正确,B项错误;动物一氧化碳中毒会降低呼吸作用,降低离子泵跨膜运输离子的速率,C项正确;蛋白质变性剂会破坏载体蛋白,降低运输速度,D项错误。

13.(多选)下图是ATP和ADP相互转化的过程,下列叙述正确的是(　　)

A.图中D代表ADP,T代表ATP,E代表能量

B.反应式中,物质可逆,能量不可逆

C.ATP中的“A”与RNA中的碱基A含义相同

D.ATP中的能量较活跃,易于释放

答案ABD

解析据图分析可知,图中D代表ADP,T代表ATP,E代表能量,A项正确;该反应式是ADP与ATP的相互转化,其中物质是可逆的,而能量是不可逆的,B项正确;ATP中的“A”代表腺苷,而RNA中的碱基A代表腺嘌呤,C项错误;ATP是直接能源物质,其中特殊化学键中含有的能量较为活跃,很容易释放,D项正确。

14.经研究证实ATP是细胞的能量“货币”。请分析回答问题。

(1)ATP分子结构简式是　　　　　　　。中文名称:　　　　　　。研究发现,正常成年人剧烈运动状态下每分钟有0.5 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10 mmol/L,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是　 

　(写方程式,标明条件)。 

(2)细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下,三个磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是　。 

(3)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支小玻璃管中,各加入少量的水,使之混合,可以观察到玻璃管中发出淡黄色荧光。约过15 min荧光消失,如下图所示。这时再将ATP溶液加入其中一支玻璃管中,将葡萄糖溶液加入另一支玻璃管中,发现加ATP溶液的玻璃管中发出荧光,而加葡萄糖溶液的玻璃管中不发荧光。

上述对照实验说明:

①萤火虫发光是将　　　　　能转变成　　　　能的过程。 

②这一过程所需的能量由　　　　　提供。 

③　　　　　不是生命活动的直接能源物质。 

④萤火虫尾部发光的意义在于　。 

答案(1)A—P~P~P　腺苷三磷酸　ATPADP+Pi+能量　(2)腺苷　(3)①化学　光　②ATP　③葡萄糖　④求偶炫耀,便于交尾

解析(1)ATP的中文名称是腺苷三磷酸,其结构简式为A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团。ATP在生物体内含量很少,但在细胞内ATP与ADP的相互转化十分迅速。(2)ATP由一个腺苷和三个磷酸基团组成。ATP在有关酶的作用下,脱去三个磷酸基团后只剩下A,即腺苷。(3)分析题意可知荧光消失后,加入ATP的一组发出荧光,而加入葡萄糖的一组没有发出荧光,这说明该过程所需的能量由ATP提供,葡萄糖不是生命活动的直接能源物质;萤火虫尾部发光的意义在于求偶炫耀,便于交尾。