课时作业(11) 细胞的能量“货币”ATP（Word练习）-【优化指导】2025年高考生物一轮复习高中总复习·第1轮（人教不定项版）

课时作业(11)　细胞的能量“货币”ATP 一、选择题 1．(2024·辽宁锦州期末)下列关于ATP的叙述，正确的是(　　) A．ATP水解后转化形成的ADP比ATP更不稳定 B．正常活细胞中ATP末端磷酸基团的周转是极其迅速的，其消耗速度大于再生速度 C．细胞中许多吸能反应与ATP的合成相关联，许多放能反应与ATP的水解相联系 D．ATP水解释放的磷酸基团可使某些蛋白质分子磷酸化，使其空间结构改变，活性也被改变 D　解析：ATP水解后转化形成的ADP比ATP更稳定，A错误；ATP在细胞内含量很少，ATP与ADP在细胞中能快速转化，活细胞中ATP末端磷酸基团的周转是极其迅速的，其消耗与再生速度相对平衡，B错误；细胞中许多吸能反应与ATP的水解相关联，许多放能反应与ATP的合成相联系，C错误；ATP水解释放的磷酸基团可与多种功能蛋白结合，使其磷酸化而导致构象改变，从而使活性也被改变，D正确。 2．下列过程中能使细胞内ADP的含量增加的是(　　) A．水分子进入根毛细胞 B．肺泡中的氧气进入血液 C．肠道中的甘油进入小肠绒毛上皮细胞 D．胰腺细胞分泌胰岛素 D　解析：水分子进入细胞的方式为协助扩散和自由扩散，肺泡中的氧气进入血液以及肠道中的甘油进入小肠绒毛上皮细胞均为自由扩散，故上述三个过程均不需要消耗能量，不能使细胞内ADP的含量增加，A、B、C错误；胰岛素化学本质为蛋白质，胰腺细胞分泌胰岛素的方式是胞吐，需要消耗ATP水解提供的能量，能使细胞内ADP的含量增加，D正确。 3．下图是生物体内ATP合成与分解示意图，下列叙述错误的是(　　) A．能量1可以来自光合作用 B．能量1可以来自有氧呼吸第一阶段 C．能量2可以用于自由扩散 D．能量2可以用于主动运输 C　解析：能量1可以来自光合作用中的光能，光合作用中光反应阶段可以将光能转变为ATP和NADPH中的化学能，A正确；能量1可以来自有氧呼吸第一阶段，该过程可以将有机物中的化学能转变为ATP中的化学能，B正确；自由扩散不需要消耗能量，故ATP水解释放的能量2不用于自由扩散，C错误；能量2为ATP水解释放的能量，可以用于各项生命活动，如主动运输，D正确。 4．ATP结合到肌球蛋白上并释放能量，从而改变其构象，进而驱动肌肉细胞的收缩，机理如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．肌肉细胞中只消耗ATP，不会产生ATP B．ATP释放能量过程中失去了两个磷酸基团 C．肌球蛋白构象的改变依赖于ATP水解供能 D．该过程中ATP中的化学能转化成了热能 C　解析：肌肉细胞也会进行细胞呼吸，也会产生ATP，A错误；ATP释放能量的过程中失去了一个磷酸基团，B错误；由图可知，肌球蛋白构象的改变依赖于ATP水解供能，C正确；该过程中ATP中的化学能转化成了肌肉细胞收缩的能量，D错误。 5．下图是生物界中能量“货币”ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是(　　) A．图中的M指的是腺苷，N指的是核糖 B．暗反应中ATP用于固定CO2和还原C3 C．ATP的“充电”需要酶的催化，而“放能”不需要 D．食物为ATP“充电”指的是有机物经过氧化分解，释放能量并生成ATP D　解析：根据题图分析可知，M指的是腺嘌呤，N指的是核糖，A错误；如果ATP来自光反应，则这部分ATP只能用于暗反应中还原C3，固定CO2不需要消耗能量，B错误；ATP的合成和分解均需要酶的催化，C错误；食物中稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能，需通过呼吸作用来完成，D正确。 6．(2024·广东广州二模)ATP快速荧光检测仪是基于萤火虫发光原理，利用“荧光素—荧光素酶体系”与ATP发生反应产生光，再根据发光强弱来估测微生物残留量。下列说法错误的是(　　) A．萤火虫细胞内线粒体是合成ATP的主要场所 B．荧光检测仪可检测酸奶中厌氧型微生物的残留量 C．ATP为上述荧光素酶催化荧光素的反应提供能量 D．细胞中储存了大量ATP为细胞的生命活动提供能量 D　解析：线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸能产生大量ATP，A正确；ATP是细胞的能量“货币”，各种微生物或细胞中均有ATP，所以荧光检测仪可检测酸奶中乳酸菌等厌氧型微生物的残留量，B正确；ATP是细胞生命活动的直接能源物质，能为荧光素酶催化荧光素的反应提供能量，C正确；ATP在细胞内储存较少，D错误。 7．氧化磷酸化是指有机物在氧化分解过程中释放能量并产生水、驱动ATP合成的过程。下列叙述正确的是(　　) A．仅有真核细胞能进行氧化磷酸化 B．该过程是细胞内ATP的主要来源 C．人体成熟红细胞中ATP主要通过氧化磷酸化合成 D．氧化磷酸化将有机物氧化分解产生的大部分能量用来合成ATP B　解析：某些原核细胞含有有氧呼吸酶，能进行氧化磷酸化(有氧呼吸)过程，A错误；氧化磷酸化(有氧呼吸)是细胞内ATP的主要来源，B正确；人体成熟红细胞中ATP来源于无氧呼吸，C错误；氧化磷酸化将有机物氧化分解产生的少部分能量用来合成ATP，大部分能量以热能形式散失，D错误。 8．(2024·安徽芜湖模拟)ATP是细胞中与能量供应相关的重要物质。当品尝各种美味佳肴时，我们不得不感谢ATP这种化学物质。新的研究显示，ATP在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。下列分析错误的是(　　) A．ATP可能作为细胞间的信息传递分子 B．ATP能为细胞的生命活动直接提供能量 C．ATP和ADP间可以相互转化 D．ATP供能后细胞中ATP含量会大量减少 D　解析：根据“ATP在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用”可知，ATP可能作为细胞间的信息传递分子，A正确；ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物，B正确；ATP与ADP的相互转化处于动态平衡之中，C正确；ATP提供能量后，又有ATP快速合成，所以其含量基本不变，D错误。 9．(不定项)(2024·山东泰安模拟)关于ATP释放机制存在两种解释：其一是ATP同分泌蛋白一样通过囊泡释放；其二是ATP通过某种通道介导释放。科学家研究发现PXL(pannexinl)通道蛋白可以在红细胞膜上形成通道且可介导ATP释放。下列叙述正确的是(　　) A．ATP分子内的特殊化学键都水解断裂为细胞主动运输提供能量 B．哺乳动物血液中的成熟红细胞内没有与PXL通道蛋白表达有关的基因 C．若ATP的释放方式同分泌蛋白一样，则不需要考虑浓度差也不消耗能量 D．若ATP通过红细胞膜的PXL通道蛋白介导释放，即可推断该运输方式属于协助扩散 BD　解析：主动运输是一种逆浓度梯度的运输方式，需要消耗能量，可由ATP分子内远离腺苷的特殊化学键断裂供能，并非两个特殊化学键都断裂，A错误；哺乳动物血液中的成熟红细胞内DNA已经解体，因此没有与PXL通道蛋白表达有关的基因，B正确；分泌蛋白的释放是胞吐过程，需要消耗能量，C错误；通道蛋白介导的运输方式是协助扩散，D正确。 10．(不定项)睡眠是动物界普遍存在的现象，腺苷是一种重要的促眠物质。图1为腺苷合成及转运示意图，为了高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠—觉醒周期中基底前脑(BF)胞外腺苷水平的变化，研究者设计了一种腺苷传感器，并使之表达在BF区的细胞膜上，其工作原理如图2所示。下列说法不正确的是(　　) A．储存在囊泡中的ATP通过主动运输转运至胞外，脱去3个磷酸产生腺苷 B．利用AK活性抑制剂不能达到改善失眠症患者睡眠的效果 C．腺苷与腺苷受体的组成元素中相同的有C、H、O、N、P D．该传感器通过检测荧光强度来指示腺苷浓度，应与ATP等衍生物不会发生荧光反应 ABC　解析：储存在囊泡中的ATP通过胞吐运输到细胞外，ATP可被膜上的水解酶水解，脱去3个磷酸产生腺苷，A错误；AK活性抑制剂可抑制AMP的合成，进而使ATP合成减少，细胞外的腺苷运进细胞的速率降低，因此细胞外液中腺苷数量增加，而腺苷是一种重要的促眠物质，因此可以利用AK活性抑制剂来改善失眠症患者睡眠的效果，B错误；腺苷不含磷酸，含有的元素为C、H、O、N，腺苷受体是蛋白质，组成元素中有C、H、O、N，C错误；分析图2可知，传感器的工作原理是腺苷与受体结合后改变了受体的空间结构，进而使绿色荧光蛋白构象改变并在被激发后发出荧光，因此可通过检测荧光强度来指示腺苷浓度，如果与ATP等衍生物也发生荧光反应，将影响实验结果，D正确。 二、非选择题 11．(2024·江西吉安校考)ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，在蛋白激酶的作用下，ATP可将某些蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内一系列反应的进行(机理如下图所示)，回答下列有关问题： (1)水稻叶肉细胞中合成ATP的能量来自______________________(生理过程)。ATP为主动运输供能的过程实质上就是载体蛋白的__________过程。 (2)正常细胞中ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并处于____________之中的。这种功能机制在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了_________________________ _______________________________________________。 (3)荧光素酶催化荧光素与氧气发生反应的原理是__________________________，与无机催化剂相比，荧光素酶具有________性。 答案：(1)细胞呼吸和光合作用　磷酸化 (2)动态平衡　生物界的统一性 (3)降低化学反应的活化能　高效 解析：(1)水稻是绿色植物，能够进行细胞呼吸和光合作用，故水稻细胞中合成ATP的能量来自细胞呼吸和光合作用。ATP为主动运输供能的过程实质上就是载体蛋白的磷酸化过程。(2)正常细胞中ATP与ADP的相互转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。这种功能机制在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。(3)酶作用的机理是降低化学反应的活化能；与无机催化剂相比，酶具有高效性，即酶降低化学反应活化能的效果更显著。 12．(2024·辽宁沈阳模拟)在生物体内能量的转化和传递中，ATP是一种关键的物质，其分子结构简式如图1所示。回答下列有关问题： (1)由ATP的分子结构简式可知，去掉两个磷酸基团后的剩余部分是__________________。 (2)人体骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给。在校运动会上，某同学参加100 m短跑过程中，其肌细胞中ATP相对含量变化如图2所示，由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明_________________________________________ _______________________________。 (3)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。 ①必须待离体肌肉自身的__________消耗之后，才能进行实验。 ②在程序上，采取自身前后对照的方法，先滴加________(填“葡萄糖”或“ATP”)溶液，观察____________与否以后，再滴加________(填“葡萄糖”或“ATP”)溶液。 ③如果将上述顺序颠倒一下，实验结果是否可靠？____________ ，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)腺嘌呤核糖核苷酸 (2)ATP的生成和分解是同时进行的 (3)①ATP　②葡萄糖　肌肉收缩　ATP　③不可靠　如果外源ATP 尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象 解析：(1)ATP分子去掉两个磷酸基团后的剩余部分是一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基(腺嘌呤)组成的化合物，即腺嘌呤核糖核苷酸。(2)肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明ATP的生成和分解是同时进行的，ATP和ADP在体内迅速转化。(3)①必须待离体肌肉自身的ATP消耗之后，才能进行实验，排除原有ATP对实验结果的影响。②在程序上，采取自身前后对照的方法，先滴加葡萄糖溶液，观察肌肉收缩与否以后，再滴加ATP溶液，目的是验证ATP才是直接能源物质。③如果将上述顺序颠倒，实验结果不可靠，原因是如果外源ATP尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象。 学科网（北京）股份有限公司 $$