内容正文:
第2节 细胞的能量“货币”ATP
1.如图表示ATP的结构,其中表示特殊化学键的是( A )
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
解析:特殊化学键位于磷酸基团之间,即图中①②位置表示特殊化
学键。
2.下列关于ATP的叙述中,错误的是( A )
A.ATP分子中含有两个带负电荷的磷酸基团
B.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化
C.ATP分子水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸
D.ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质
解析:ATP中含有三个带负电荷的磷酸基团,水解掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸;细胞中ATP的含量不多,但能不断合成和水解并保持动态平衡,故ATP与ADP的比值在一定范围内变化;ATP分子中的A代表腺嘌呤和核糖组成的腺苷,而DNA、RNA中的碱基A都代表腺嘌呤。
3.ATP合成酶是合成ATP所需要的酶,分子结构由凸出于膜外的亲水性头部和嵌入膜内的疏水性尾部组成。当H+顺浓度梯度穿过ATP合成酶时,该酶能催化ADP与Pi形成ATP。下列关于ATP合成酶的分析,错误的是( C )
A.ATP合成酶在线粒体、叶绿体内都有分布
B.ATP合成酶既具有催化作用,同时也具有运输作用
C.ATP和ADP的相互转化过程都需要ATP合成酶的催化
D.ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP时,伴随着能量的储存
解析:线粒体、叶绿体中都有ATP的合成,含有ATP合成酶;从“ATP合成酶是合成ATP所需要的酶”可知,ATP合成酶具有催化作用,从“当H+顺浓度梯度穿过ATP合成酶”可推测,ATP合成酶具有运输作用;酶具有专一性,ATP水解为ADP需要ATP水解酶的催化,ADP合成ATP需要ATP合成酶的催化;ATP中特殊的化学键中储存着能量,因此形成ATP时伴随着能量的储存。
4.萤火虫在夜晚能发出荧光,其发光的机理是荧光素+ATP+O2氧化荧光素+①+2Pi+CO2+光,①代表生物体内的某种重要化学物质。下列叙述正确的是( C )
A.萤火虫发光时细胞中的荧光素酶主要起调节作用
B.荧光素被激活过程发生的化学反应属于放能反应
C.萤火虫发出荧光时,ATP为荧光素的激发提供直接能源
D.ATP水解生成的①是ADP,靠近腺苷的特殊化学键断裂
解析:萤火虫发光时细胞中的荧光素酶主要起催化作用;荧光素被激活过程需要消耗ATP,该过程为吸能反应;萤火虫发出荧光时消耗ATP,ATP为荧光素的激发提供直接能源;ATP水解生成的①是AMP,两个特殊化学键都断裂。
5.科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素,其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能,传递给负责能量生产的组织细胞,而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫体内的ATP生成量将会增加,黑暗时蚜虫体内的ATP生成量会下降。下列有关叙述正确的是( B )
A.蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自细胞呼吸
B.类胡萝卜素的含量不仅会影响蚜虫的体色,还会影响蚜虫个体的生存机会
C.蚜虫做同一强度的运动时,阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样
D.蚜虫体内ATP生成量在阳光下比黑暗时多,说明其体内的ATP含量不稳定
解析:由题干信息可知,蚜虫合成ATP所需能量还可来自类胡萝卜素吸收的光能;由题干信息可知,类胡萝卜素可以吸收、传递光能,影响ATP的合成量,因此类胡萝卜素的含量会影响蚜虫个体的生存机会;蚜虫做同一强度的运动时,阳光下和黑暗中消耗ATP的量是一样的;蚜虫体内ATP生成量在阳光下比黑暗时多,但白天ATP消耗量也比黑暗时多,ATP含量处于动态平衡中,故蚜虫体内的ATP含量稳定。
6.磷酸肌酸主要储存于动物和人的肌细胞中,是一种高能磷酸化合物。当肌肉中ATP含量下降时,磷酸肌酸可以释放出能量供ADP合成ATP,当肌肉细胞中ATP浓度升高时,ATP水解供肌酸合成磷酸肌酸。下列相关叙述错误的是( A )
磷酸肌酸(C~P)+ADPATP+肌酸(C)
A.磷酸肌酸是能量的一种储存形式,是细胞内的直接能源物质
B.磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联
C.肌肉收缩时,在磷酸肌酸的作用下使ATP的含量保持相对稳定
D.可推测生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物,如GTP、CTP等
解析:ATP是细胞内的直接能源物质,而磷酸肌酸不是,其中的能量要转移到ATP中才能被利用;据题干可知,磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联;肌肉收缩时需要消耗大量的ATP,磷酸肌酸可以释放出能量供ADP合成ATP,故可使ATP的含量保持相对稳定;生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物,如GTP(鸟苷三磷酸)、CTP(胞苷三磷酸)等。
7.驱动蛋白能催化ATP水解,还能与细胞骨架特异性结合,并沿着骨架定向行走,将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置,驱动蛋白