高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP优秀测试题

第2节　细胞的能量“通货”ATP

一、ATP是一种高能磷酸化合物

1．中文名称：            。

2．结构简式：           

符号含义

3．特点

(1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有2个             ，储存大量能量。

(2)ATP的化学性质不稳定，这是由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥的原因，即末端磷酸基团具有较高的          。在有关酶的催化作用下，末端磷酸基团脱落，释放出大量          。

二、ATP与ADP可以相互转化

1．过程

(1)释放能量：ATP     ＋Pi＋能量。

(2)储存能量：ADP＋Pi＋能量      。

2．能量的来源及去路

3．原因及特点

(1)原因：ATP分子中               很容易水解。

(2)特点：时刻不停地发生并且处于          之中。

三、ATP的利用

1．列举利用ATP的实例

(1)用于物质的合成；

(2)用于肌肉收缩；

(3)用于细胞的           运输。

2．ATP供能的过程

ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子       ，        改变，          也被改变，因而参与各种化学反应。

3．ATP是细胞内流通的能量“通货”

(1)化学反应中的能量变化与ATP的关系。

放能反应：一般与           相联系。

吸能反应：一般与          相联系。

(2)能量通过           在吸能反应和放能反应之间循环流通。

考点01 ATP的结构

【典型例题】

细胞的能量“货币”ATP的结构简图如下，有关说法错误的是（       ）

A．ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写 B．图中的b、c为特殊化学键

C．ATP中的五碳糖为脱氧核糖 D．c键比b键更容易断裂

【拓展延伸】比较以下四种结构中“A”的含义:

考点02 ATP的利用

【典型例题】

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

A．肌肉细胞收缩 B．萤火虫发光

C．甘油进入细胞 D．大脑思考

【归纳总结】细胞内产生与消耗ATP的常见生理过程

考点03 ATP与ADP的相互转化

【典型例题】

下图表示细胞中ATP和ADP相互转化的过程，下列叙述错误的是（       ）

A．图中D代表ADP，T代表ATP，E代表能量

B．ATP中的A与RNA中碱基A的含义相同

C．ATP释放的能量可以转化为光能或化学能

D．活细胞中随时都有如图所示的反应在发生

【易错分析】ATP与ADP的相互转化

题组A  基础过关练

1．一般情况下，生物体的主要能源物质、直接能源物质、储备能源物质及最终能源依次是（       ）

A．太阳能、糖类、脂肪、蛋白质 B．ATP、糖类、脂肪、太阳能

C．糖类、ATP、脂肪、太阳能 D．糖类、ATP、淀粉、太阳能

2．下列关于ATP的叙述，错误的是（　　）

A．ATP在肌细胞中的储存量较高 B．ATP是生命活动的直接能源物质

C．ATP的合成需要酶的催化 D．ATP与DNA的化学组成元素相同

3．萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量后被激活。下列关于酶和ATP的叙述，正确的是（　　）

A．ATP中的A代表腺嘌呤

B．荧光素酶能为荧光素的氧化反应提供能量

C．ATP的合成和分解都需要酶的催化

D．荧光素酶的合成不需要ATP供能

4．下列有关“”反应的说法，正确的是（       ）

A．该过程需要酶的催化

B．植物细胞中的能量均直接来自光能

C．线粒体和叶绿体中不含有ATP合成酶

D．该反应常常与吸能反应相联系

5．“新叶伸向和煦的阳光，蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。它们为生存而获取能量，能量在细胞里流转激荡!”下列关于细胞的能量供应和利用的表述，错误的是（       ）

A．细胞的生命活动需要能量驱动

B．叶片和蚱蜢的细胞都具有ATP这种能量“货币”

C．叶片和蚱蜢用于细胞生命活动的能量分别来自于光合作用和细胞呼吸

D．太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头

6．据研究，人体正常细胞中的ATP约为0.1 mol。仅能维持细胞5~8 s的基础代谢。但一般细胞在3~5个月都不会死亡。其原因是（　　）

A．细胞中有其他直接能源物质 B．ATP可以快速生成

C．一般情况下细胞均为休眠状态 D．基础代谢耗能极高

7．下图表示ATP水解产生ADP过程。请回答下面的问题：

(1)图中A表示 _____，P代表_____，如果ATP脱去两个磷酸基后的物质是_____

(2)图中①代表_____。

(3)对于绿色植物来说，ADP和Pi合成ATP过程中所需要的能量来源有_____

(4)ATP水解的反应式_____

(5)合成ATP的反应式_____

题组B  能力提升练

8．下列各种物质中的“A”表示腺嘌呤核糖核苷酸的是（　　）

A． B． C． D．

9．下列关于ATP的叙述，错误的是（　　）

A．ATP中含有C、H、O、N、P五种元素

B．动植物、细菌和真菌的细胞内都是以ATP作为能量“通货”的，说明了生物界具有统一性

C．ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成

D．ATP分子水解去掉两个磷酸基团后变成了RNA的基本单位

10．据图判断，下列叙述正确的是（       ）

A．酶 1 能催化甲→ATP 的过程

B．乙中不含特殊化学键，是 RNA 基本组成单位之一

C．丁可用于油脂的合成

D．ATP 为生命活动供能需经过图示的整个过程

11．如图是细胞中ATP-ADP循环示意图。下列叙述错误的是（       ）

A．ATP和ADP分子中都含有腺嘌呤和核糖

B．原核细胞和真核细胞内都可以发生甲、乙过程

C．肌肉收缩过程中发生过程甲，不发生过程乙

D．能量①可来自放能反应，能量②可用于吸能反应

12．ATP是新陈代谢所需能量的直接来源，下列关于ATP的叙述，正确的是（       ）

A．DNA与ATP组成元素相同，所含糖类也相同

B．ATP中远离腺苷的那个特殊的化学键易断裂，也易形成

C．人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡

D．ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质磷酸化，磷酸化后的蛋白质空间结构和活性保持不变

13．电一次放电的电压可达300~500V，足以把附近的鱼电死。电风的电能是细胞内ATP水解释放出来的能量转化而成的，而ATP中储存的能量是电细胞利用葡萄糖氧化分解释放的能量。下列关于ATP和ADP的叙述，错误的是（       ）

A．ATP水解形成ADP过程中释放的能量还可用于放能反应

B．ADP合成ATP时所需能量不能由磷酸提供

C．ATP水解释放的磷酸基团可使细胞膜上的载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化

D．生物体内ATP与ADP的相互转化体现了生物界的统一性

14．运动员在参加短跑比赛过程中，肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如图所示。回答下列有关ATP的问题：

(1)图中a→b的变化过程，说明ATP被水解，释放的能量用于______________；b→c过程中，ATP含量增加说明_______________加强。

(2)从整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明______________。

(3)ATP片剂可以口服，注射液可供肌肉注射或静脉滴注。据此，你认为在人体消化道中_____________（填“存在”或“不存在”）ATP水解酶；ATP片剂的药用效果是_____________。

(4)某同学进行一项实验，目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象，说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。

实验思路：先滴加ATP溶液，观察肌肉收缩与否以后，再滴加葡萄糖溶液，观察肌肉收缩与否。

实验分析：该实验所得结果_____________（填“可靠”或“不可靠”），原因是_____________。

题组C  培优拔尖练

15．将标记的32P注入活细胞内，随后迅速分离细胞内的ATP，测定其放射性，下图代表ATP的结构。下列叙述错误的是（       ）

A．①代表ATP中的“A”，ATP脱去④⑤成为腺嘌呤核糖核苷酸

B．④和⑤之间化学键的形成过程总是与放能反应相关联

C．ATP中磷酸基团⑤很快就会被32P标记，但是ATP的含量基本不变

D．运动时ATP末端磷酸基团被取代的速率加快

16．荧光素酶催化荧光素与氧发生反应形成氧化荧光素并发出荧光，该过程需ATP供能。基于上述原理发明的手持ATP测定仪，可用于测定食品表面的细菌数。测定时，细菌被裂解，ATP释放到胞外作用于测定仪中的“荧光素酶-荧光素体系”并发出荧光，依据荧光强度得出细菌数。下列叙述错误的是（       ）

A．荧光素与氧发生反应的过程，需要吸收ATP释放的能量

B．荧光强度与ATP消耗量呈正相关，与细菌数呈正相关

C．细菌体内的ATP含量基本恒定，是该测定方法的重要依据

D．ATP是细菌生命活动的直接能源物质，ATP水解一般与放能反应相联系

17．GTP是细胞有氧呼吸过程中的一种能量载体，它可以和ATP相互转换，参与许多生化反应，如蛋白质的生物合成。下列说法错误的是（       ）

A．GTP是一种高能磷酸化合物，末端磷酸键不稳定

B．GTP的水解可以为蛋白质的生物合成提供能量

C．GTP与ATP之间的相互转换不需要酶提供能量

D．GTP中G代表鸟苷，由鸟嘌呤和脱氧核糖组成

18．下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法正确的是（       ）

A．图1中的A代表腺苷，方框中的结构代表腺嘌呤脱氧核糖核苷酸

B．图2中反应向右进行时，图1中的b、c键断裂并释放能量

C．ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性

D．酶1和酶2催化作用的机理是降低化学反应的活化能，两者属于同一种酶

19．如图所示的是一种物质水解的反应式，下列关于该反应式的理解，错误的是（       ）

a+H2Ob+c

A．若a代表动物细胞中的二糖，则b、c代表两种单糖

B．若a代表植物细胞中的二糖，则b、c代表两种单糖

C．若a代表细胞中的二肽，则b、c可代表两种氨基酸

D．若a代表ATP，则b、c代表磷酸和ADP，并且有能量释放

20．某实验小组将萤火虫发光器取下后，干燥研磨成粉末，等量放入三支试管中，加入少量水混合后，试管中出现淡黄色荧光，15min后荧光消失。再向试管中分别加入葡萄糖、脂肪和ATP，观察是否出现荧光，实验过程如下图所示。下列叙述错误的是（       ）

A．向试管中加入少量水可为萤火虫自身ATP水解提供原料

B．萤火虫ATP中的能量可以直接来自光能，也能转化为光能

C．若加入的物质是葡萄糖或脂肪，则试管中不会出现荧光

D．该实验能够初步验证ATP可以直接为生命活动提供能量

21．食品卫生检验人员常利用荧光素—荧光素酶生物发光法，测定食物样品中细菌的ATP总含量，从而判断食品污染程度。

实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光；用分光光度计可测定发光强度；ATP的含量与发光强度成正比。

实验步骤：

一、ATP的提取：称取一定量的食物样品，研磨后沸水浴10min，冷却至室温，离心，取上清液。

二、ATP的测定：吸取一定量的上清液，放入分光光度计反应室内，并注入适量的所需物质，适宜条件下进行反应，记录发光强度并计算ATP含量。

请回答：

(1)步骤一中的沸水浴处理，使酶的____________________被破坏而失活。

(2)步骤二注入的物质中，属于反应物的是__________：分光光度计反应室内能量形式的转换是_________________。

(3)下图为探究“测定ATP时所需荧光索酶溶液的最佳浓度”的实验结果。

①结果表明：e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，这是因为________________。

②利用上述生物发光法测定食品样品中细菌的ATP总含量，可测算出细菌的数量，做出上述判断的理由是：________________________。

(4)ATP与ADP相互转化的能量供应机制在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了____________。与葡萄糖相比，ATP适宜作为细胞的能量货币的特点有①____________②____________。