人教版 (2019)必修1《分子与细胞》细胞的能量“货币”ATP课后练习题

这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》细胞的能量“货币”ATP课后练习题，共6页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
选择题1～2题，每小题5分，3～15题，每小题6分，共88分。
一、选择题
1．(2024·黄冈期末)如图表示ATP分子的结构式，下列相关叙述正确的是( )
A．①与ATP中的“A”具有相同的含义
B．病毒不需要ATP就可完成各项生命活动
C．ATP脱去④的过程常与放能反应相联系
D．ATP脱去③④后的产物可用于合成某些酶
2．(2021·北京，1)ATP是细胞的能量“货币”，下列关于ATP的叙述错误的是( )
A．含有C、H、O、N、P
B．必须在有氧条件下合成
C．胞内合成需要酶的催化
D．可直接为细胞提供能量
3．据测算，一个人在剧烈运动的状态下，每分钟约有0.5 kg的ATP转化成ADP，释放能量，供运动所需。生成的ADP又可在一定条件下转化成ATP。下列相关叙述错误的是( )
A．ADP是比ATP稳定的化合物，其分子中不含特殊化学键
B．正常生活的细胞中，ATP和ADP的相互转化处于动态平衡
C．ATP和ADP相互转化的供能机制体现了生物界的统一性
D．ADP转化成ATP的过程中，所需的能量可来自细胞呼吸
4．下列关于ATP的叙述，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个特殊的化学键不易断裂水解
5．(2025·潜江调研)ATP为Ca2＋跨膜运输供能的过程如图所示，下列相关叙述错误的是( )
A．图中物质A既具有物质运输功能，又具有催化功能
B．载体蛋白磷酸化伴随着能量的转移，载体蛋白活性也被改变
C．Ca2＋与物质A结合后，最终导致物质A的空间结构发生变化
D．加入蛋白质变性剂会提高Ca2＋的跨膜运输速率
6．(2024·漳州一模)科学家培育出一种含转荧光素酶基因的“荧光树”，用荧光素浇灌后，“荧光树”能发光，原理如图。以下说法正确的是( )
ATPeq \(――→,\s\up7(水解),\s\d5(激活))荧光素eq \(――――→,\s\up7(荧光素酶),\s\d5( ))发光
A．荧光素酶和ATP为荧光素的发光反应提供了能量
B．“荧光树”能持续发光与细胞内ATP的含量较高密切相关
C．ATP彻底水解后可以得到三种小分子有机物
D．荧光素发光反应前后，荧光素酶的结构相同
7．cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基团后缩合环化而成的一种细胞内信号分子。下列有关叙述正确的是( )
A．cAMP与核酸的组成元素不同
B．cAMP中的A与ATP中的A含义相同
C．接收cAMP信号的受体为糖被
D．ATP缩合形成cAMP的场所在核糖体
8．(2025·佛山15校联盟联考)Arf家族蛋白是分泌、内吞等过程的关键引发因子，Arf家族蛋白在与GDP结合的非活性状态和与GTP结合的活性状态之间循环(GTP和ATP的结构和性质相似，仅是碱基 A 被 G替代)。活性状态的 Arf家族蛋白能募集胞质蛋白进入囊泡，然后运输到特定的亚细胞位点。以下叙述正确的是( )
A．GDP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成
B．Arf由非活性状态转化为活性状态，其空间结构不会发生改变
C．Arf由非活性状态转化为活性状态是一个吸能反应
D．运输货物蛋白的囊泡可能来自核糖体、内质网或高尔基体
9．(2021·海南，14)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2 min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是( )
A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATP
B．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性
C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D．ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内
10．(2024·日照模拟)根系吸收NOeq \\al(－,3)依赖于根细胞膜上的载体蛋白(NRT1.1)，蛋白激酶CIPK23可引起NRT1.1第101位苏氨酸(T101)磷酸化，进而促进根细胞吸收NOeq \\al(－,3)。不同浓度的NOeq \\al(－,3)对根细胞吸收NOeq \\al(－,3)的影响如图所示。下列分析正确的是( )
A．低浓度的NOeq \\al(－,3)可引起CIPK23磷酸化，加速细胞吸收NOeq \\al(－,3)
B．NOeq \\al(－,3)借助根细胞膜的NRT1.1以协助扩散的方式进入细胞内
C．NRT1.1基因发生突变，若不影响T101位苏氨酸磷酸化，则不会影响NOeq \\al(－,3)的吸收
D．土壤盐碱化可能通过抑制CIPK23的活性影响根细胞吸收NOeq \\al(－,3)
11．(2025·武汉检测)磷酸肌酸(C～P)是一种存在于肌肉和其他兴奋性组织(如脑和神经)中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定条件下可以相互转化。细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，余下部分为肌酸(C)，这样可以在短时间内维持细胞中ATP含量的相对稳定。下列叙述错误的是( )
A．肌肉收缩时，ATP的含量保持相对稳定
B．磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能
C．剧烈运动时，肌肉细胞中磷酸肌酸与肌酸含量的比值会有所升高
D．细胞中的磷酸肌酸对于维持ATP含量的相对稳定具有重要作用
12．蛋白质磷酸化反应是指ATP末端的磷酸转移到底物蛋白质的特定氨基上所进行的化学反应。磷酸化的蛋白质活性改变后做功，从而参与细胞代谢，如图所示。下列说法错误的是( )
A．ATP末端磷酸基团脱落时伴随能量的转移
B．磷酸化的蛋白质活性改变但并未变性
C．ATP推动的细胞做功过程属于吸能反应
D．蛋白质的磷酸化过程伴随ATP的水解，水解产物参与RNA的合成
13．(2024·仙桃月考)蛋白激酶A(PKA)由两个调节亚基和两个催化亚基组成，其活性受cAMP(经腺苷酸环化酶催化ATP环化形成)调节，如图所示。活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白质的活性。下列有关说法错误的是( )
A．调节亚基具有结合cAMP的结构域，催化亚基包含活性位点
B．蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解
C．ATP不仅是生物的直接供能物质，还是合成cAMP、DNA等物质的原料
D．cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离，释放出高活性的催化亚基
14．ATP注射液主要用于脑出血后遗症、心功能不全、进行性肌萎缩等的辅助治疗。研究发现，ATP可以作为兴奋性神经递质与血管、内脏平滑肌细胞及神经细胞上的P2X受体结合。与自身合成的ATP相比，注射浓度远低于细胞内，几乎不能进入细胞。下列叙述正确的是( )
A．1个ATP分子由1分子核糖、1分子腺苷和3分子磷酸基团组成
B．注射的ATP作为辅助治疗药物主要是利用了其信号分子的作用
C．肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体基质产生
D．注射的ATP与P2X受体结合，提供能量和信息后，可能被降解
15．(2024·泉州联考)GTP与ATP的化学结构相似。G蛋白由Gα、Gβ和Gγ三个亚基组成，具有GTP水解酶活性。G蛋白可以在活性状态与非活性状态之间相互转化，如图所示，激动剂与G蛋白偶联受体(GPCR)结合后可引起G蛋白转化为活性状态。下列叙述正确的是( )
A．GTP中含有2个磷酸基团，G代表鸟嘌呤核糖核苷酸
B．细胞中的GTP也可能作为生命活动的直接能源物质
C．G蛋白由非活性状态转化为活性状态与去磷酸化有关
D．生物体内G蛋白的活性只受温度和pH变化的影响
二、非选择题
16．(12分)(2025·河南天一联考)ATP是细胞内流通的能量“货币”，是驱动细胞生命活动的直接能源物质。回答下列问题：
(1)植物细胞合成ATP的场所包括线粒体、____________________。
(2)线粒体是细胞的“动力车间”，能及时将合成的ATP转运至细胞质基质供各种细胞结构利用。线粒体内膜上存在丰富的ATP/ADP转运蛋白体(AAC)，AAC具有同时结合ATP和ADP的位点，可同时反向运输ATP和ADP。AAC的ATP结合位点主要分布于_____________(填“线粒体基质侧”或“细胞质基质侧”)，这种反向运输的机制有利于___________。
(3)在无氧情况下，酵母菌线粒体上的AAC也能将细胞质基质中的ATP运输到线粒体内。推测ATP进入线粒体用于___________________________________________________(答出两点即可)等大分子物质的合成。
(4)(4分)泡发过久的黑木耳会被椰毒假单胞菌污染，该细菌会分泌毒性极强的米酵菌酸，研究发现米酵菌酸可以竞争性地结合在AAC上，食用被椰毒假单胞菌污染的黑木耳，严重者会引发人体中毒死亡，引起人体死亡的原因可能是____________________________。
答案精析
1．D [①为腺嘌呤，ATP中的“A”为腺苷，由腺嘌呤和核糖构成，A错误；病毒没有细胞结构，需要寄生在活细胞中才能生存，各项生命活动的进行需要ATP，B错误；ATP脱去④的过程释放能量，因此常与吸能反应相联系，C错误；ATP脱去③④后的产物为腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一，而酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此ATP脱去③④后的产物可用于合成某些酶，D正确。]
2．B [无氧呼吸过程中也能合成少量ATP，B错误。]
3．A [ADP分子中也含特殊化学键，A错误。]
4．C [光合作用和细胞呼吸都可以产生ATP，A错误；ATP在细胞内含量少，易再生，ATP－ADP循环使得细胞不会储存大量的ATP，B错误；ATP分子中的2个特殊的化学键比较不稳定，易断裂水解，D错误。]
5．D [由图可知，Ca2＋的跨膜运输过程需要载体和能量，载体的化学本质是蛋白质。若加入蛋白质变性剂，则载体蛋白的结构和功能会发生改变，Ca2＋的跨膜运输速率将降低，D错误。]
6．D [酶的作用是降低化学反应的活化能，不能提供能量，A错误；ATP在细胞内的含量较低且稳定，“荧光树”能持续发光依靠的是ATP和ADP之间的快速转化，B错误；ATP彻底水解后可以得到磷酸、核糖、腺嘌呤三种小分子物质，但磷酸不属于有机物，C错误。]
7．B [cAMP与核酸的组成元素都为C、H、O、N、P，A错误；cAMP中的A与ATP中的A均代表腺苷，B正确；糖被在细胞表面，cAMP为胞内信号分子，C错误；氨基酸脱水缩合的场所为核糖体，cAMP作为ATP转化而来的胞内信号分子，其形成过程通常发生在细胞质基质中，D错误。]
8．C [GTP中G表示鸟苷，P表示磷酸基团，其结构式是G－P～P～P，则GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成，A错误；Arf由结合GDP的非活性状态转化为结合GTP的活性状态，其空间结构发生改变，该过程需要储存能量，属于吸能反应，B错误，C正确；核糖体是无膜结构细胞器，无法形成囊泡，运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体，体现了膜的流动性，D错误。]
9．B [该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团，C错误；该实验不能说明ATP与ADP的相互转化主要发生在细胞核内，D错误。]
10．D [低浓度的NOeq \\al(－,3) 可引起NRT1.1的磷酸化，加速细胞吸收NOeq \\al(－,3)，A错误；NRT1.1的磷酸化消耗ATP，说明NOeq \\al(－,3)借助根细胞膜的NRT1.1以主动运输的方式进入细胞内，B错误；NRT1.1基因发生突变，即使不影响T101位苏氨酸磷酸化，但是可能影响NRT1.1的空间结构，会影响 NOeq \\al(－,3)的吸收，C错误。]
11．C [剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，产生肌酸，导致磷酸肌酸与肌酸含量的比值下降，C错误。]
12．D [由题图可知，蛋白质的磷酸化过程伴随ATP的水解，形成的产物之一是ADP，ADP还需要再脱掉一个磷酸基团才能参与RNA的合成，D错误。]
13．C [腺苷酸环化酶催化ATP环化形成cAMP，故ATP不仅是生物的直接供能物质，还是合成cAMP的原料，但ATP水解后形成的AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)是合成RNA的原料之一，C错误。]
14．B [1个ATP分子由1分子核糖、1分子腺嘌呤和3分子磷酸基团组成，A错误；研究发现ATP可以作为兴奋性神经递质与血管、内脏平滑肌细胞及神经细胞上的P2X受体结合，所以注射的ATP作为辅助治疗药物主要是利用了其信号分子的作用，B正确；肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜产生，C错误；由题意可知，注射的ATP几乎不能进入细胞，因此不能提供能量，D错误。]
15．B [GTP中含有3个磷酸基团，GTP中的G代表鸟苷，A错误；G蛋白由非活性状态转化为活性状态时，G蛋白上结合的GDP变为GTP，即发生磷酸化，C错误；G蛋白的活性还受激动剂的影响，D错误。]
16．(1)叶绿体和细胞质基质 (2)线粒体基质侧 保障线粒体内ATP的再生 (3)DNA、RNA、蛋白质 (4)米酵菌酸可以竞争性地结合在AAC上，从而抑制ADP和ATP的转换，导致人体细胞严重缺少能量而死亡