课下巩固精练卷(11) 细胞的能量“货币”ATP(Word练习)-【正禾一本通】2025年高考生物高三一轮总复习高效讲义（人教版2019 不定项版）

[课下巩固精练卷(十一)]__细胞的能量“货币”ATP________________________ 知识点 较易题 中档题 较难题 ATP的结构 1、3 5、6、9、11 － ATP与ADP可以相互转化及 ATP的利用 2、3、4 6、7、8、 9、10、11 12 一、选择题：本题共8小题，每小题5分，共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.(必修1 P89T3)ATP是细胞生命活动的直接能源物质。下列关于ATP的叙述，错误的是(　　) A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布 B.ATP合成所需的能量由磷酸提供 C.ATP可以水解为ADP和磷酸 D.正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定 解析：选B。细胞质中细胞质基质、线粒体和叶绿体内可以产生ATP，细胞核中的生命活动需要消耗ATP，所以细胞质和细胞核中都有ATP的分布，A正确；ATP可以在光合作用中合成，能量来自光能，还可以在呼吸作用中合成，能量来自有机物中稳定的化学能，ATP合成所需的能量不能由磷酸提供，B错误；ATP中远离腺苷的特殊的化学键容易断裂，可以水解为ADP和磷酸，C正确；正常细胞中ATP合成和分解速率基本相等，所以ATP与ADP的比值相对稳定，D正确。 2.(必修1 P89T4)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.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散 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 解析：选C。离子通过离子泵的跨膜运输需要载体和消耗能量，属于主动运输，A错误；离子通过离子泵的运输属于主动运输，主动运输是逆浓度梯度进行的，B错误；由于离子泵跨膜运输离子需要消耗能量，一氧化碳中毒会降低细胞呼吸，能量供应不足从而降低离子泵跨膜运输离子的速率，C正确；离子通过离子泵的跨膜运输需要载体蛋白，加入蛋白质变性剂会使载体蛋白变性失活，降低离子泵跨膜运输离子的速率，D错误。 3.ATP作为直接能源物质，可参与细胞中的许多化学反应，如反应： A＋ATP＋H2O→B＋ADP＋Pi＋H＋……① 下列相关叙述正确的是(　　) A.ATP的3个磷酸基团都具有较高的转移势能 B.反应①中A生成B的反应是放能反应 C.催化反应①的酶在偏酸性的环境中能够保持活性 D.细胞中反应①的持续进行，会导致ATP的含量明显下降 解析：选C。ATP中含有3个磷酸基团，远离A的磷酸基团具有较高的转移势能，A错误；分析题干中的反应①，A生成B时伴随着ATP的水解，则该反应为吸能反应，B错误；分析题干，反应①有H＋生成，若反应①需要酶，则催化该反应的酶在偏酸性条件下能够保持活性，C正确；细胞中ATP与ADP的转化处于动态平衡之中，不会因反应①的进行造成 ATP的含量明显下降，D错误。 4.除了ATP以外，生物体内还存在其他可以供能的核苷三磷酸。例如UTP用于多糖合成，CTP用于磷脂合成，GTP用于蛋白质合成等。UTP、CTP或GTP分子中特殊的化学键不是直接由物质氧化获能产生的。物质氧化时释放的能量都必须先合成ATP，然后ATP将磷酸基团转移给相应的核苷二磷酸，生成核苷三磷酸：ATP＋UDP→ADP＋UTP。下列叙述正确的是(　　) A.生物体内并非所有生命活动都由ATP直接供能 B.有氧呼吸也能产生其他核苷三磷酸 C.作为高能磷酸化合物，ATP中的能量主要储存在磷酸基团中 D.各种物质的吸收均依靠ATP供能 解析：选A。分析题意可知，除了ATP以外，生物体内还存在其他可以供能的核苷三磷酸，故生物体内并非所有生命活动都由ATP直接供能，A正确；据题可知，UTP、CTP或GTP分子中特殊的化学键不是直接由物质氧化获能产生的，故有氧呼吸不能直接产生其他核苷三磷酸，B错误；作为高能磷酸化合物，ATP中的能量主要储存在特殊化学键中，不是在磷酸基团中，C错误；除了ATP以外，生物体内还存在其他可以供能的核苷三磷酸，因此各种物质的吸收并非都依靠ATP供能，且有些物质的吸收是被动运输，不消耗能量，D错误。 5.人工合成DNA常用的原料是dNTP，包括dATP、dGTP、dCTP、dTTP四种。科学研究常用32P标记DNA分子，现用α、β、γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ)。下列有关叙述正确的是(　　) A.组成DNA、ATP和dATP的化学元素相同，且五碳糖都是核糖 B.以dNTP作为人工合成DNA的原料，需要添加一定量的ATP为合成DNA新链提供能量 C.将ATP中“γ”位磷酸基团去掉，所得物质是RNA的单体之一 D.制备32P标记的DNA片段，所用dATP的α位磷酸基团必须是32P 解析：选D。组成DNA、ATP和dATP的化学元素相同，都是C、H、O、N、P，且ATP中的五碳糖是核糖，DNA和dATP中的五碳糖是脱氧核糖，A错误；以dNTP作为人工合成DNA的原料，首先考虑到dNTP自身含有特殊的化学键，水解后产生的焦磷酸或磷酸应当可以供能，故不需要额外添加ATP，实际情况是dNTP中靠近脱氧核糖的特殊的化学键容易断裂，产生的焦磷酸水解后可对DNA聚合酶继续进行反应提供能量，使dNTP顺利连入DNA新链，所以不需要添加ATP来提供能量，B错误；将ATP中的β、γ磷酸基团去掉，所得物质是合成RNA分子的单体——腺嘌呤核糖核苷酸，C错误；制备DNA片段时，需要dATP脱掉β位磷酸基团和γ位磷酸基团，故制备DNA片段时，所用dATP的α位磷酸基团必须是32P，D正确。 6.ATP是细胞中普遍使用的能量载体，是放能反应和吸能反应的纽带，如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.图中M表示腺苷，N表示核糖 B.光合作用过程中只涉及ATP“充电” C.食物中有机物氧化分解释放的能量可为ATP“充电” D.肝脏中乳酸再生成葡萄糖不需要ATP“放能” 解析：选C。图中M表示腺嘌呤，N表示核糖，A错误；光合作用的光反应过程合成ATP，暗反应过程中ATP水解，因此光合作用过程中不只涉及ATP“充电”，B错误；食物中有机物氧化分解释放的能量可用于合成ATP，即为ATP“充电”，C正确；人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸在肝脏中转变成葡萄糖，需要消耗能量，即需要ATP“放能”，D错误。 7.根据所消耗能量的来源不同，主动运输分为三种类型，如图a、b、c所示，■▲○代表跨膜的离子或小分子。下列相关说法错误的是(　　) A.图中属于膜外侧的是P侧 B.a类型主动运输可能不消耗能量 C.b类型所需ATP可以产生于细胞质基质、线粒体 D.蓝细菌有可能存在c类型的主动运输 解析：选B。由于图中P侧有糖蛋白，所以属于膜外侧的是P侧，A正确；X物质运输是顺浓度梯度，属于协助扩散，Y物质是由低浓度向高浓度一侧运输，应属于主动运输，Y与X通过同一个载体运输，可知Y转运所需的能量来源于X通过载体蛋白顺浓度梯度运输产生的势能，B错误；b方式是消耗ATP的主动运输，消耗的ATP来自呼吸作用，而呼吸作用发生的场所是细胞质基质和线粒体，C正确；蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素，可以进行光合作用，有可能存在c类型的主动运输，D正确。 8.(2024·天津模拟)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 解析：选D。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，腺苷与腺苷受体结合，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，而腺苷与睡眠相关神经元细胞膜上的不同受体结合，抑制觉醒神经元的兴奋，激活睡眠相关神经元来促进睡眠，因此可以利用AK活性抑制剂来改善失眠症患者睡眠，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改变受体的空间结构，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、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有一个或多个选项符合题目要求。 9.在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为细胞的能量“货币”。下列相关叙述正确的是(　　) A.ATP作为细胞的能量“货币”体现了生物界具有统一性 B.ATP水解释放的能量可以降低细胞内化学反应所需的活化能 C.ATP中两个“～”断裂后形成的物质可作为合成某些酶的单体 D.某蛋白磷酸化过程伴随着能量的转移，且其空间结构改变 解析：选ACD。根据题干信息“在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为细胞的能量‘货币’”，可知ATP作为细胞的能量“货币”体现了生物界具有统一性，A正确；ATP水解可释放能量，而降低细胞内化学反应活化能的物质是酶，B错误；ATP中两个“～”断裂后形成腺嘌呤核糖核苷酸，可作为合成RNA的原料，酶的化学本质是蛋白质或RNA，C正确；在酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与某蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，造成该蛋白的磷酸化，且其空间结构改变，D正确。 10.如图所示，生物膜上的ATP可通过VNUT蛋白进入囊泡，再经囊泡运输分泌到细胞外，作为信号分子调节生命活动。下列分析正确的是(　　) A.由图可知，H＋进出囊泡有主动运输和协助扩散两种方式 B.VNUT蛋白和ATP合成酶所含的氮元素主要分布在肽键附近 C.生物膜系统含有ATP合成酶的结构至少有两种 D.用药剂抑制ATP的水解会导致细胞分泌的ATP的量增加 解析：选ABC。由图可知，H＋进囊泡需要消耗ATP，又因其为离子，故方式是主动运输，H＋出囊泡的方式是协助扩散，A正确；VNUT蛋白和ATP合成酶化学本质均为蛋白质，蛋白质是由氨基酸经脱水缩合形成的，所含的氮元素主要分布在肽键附近，B正确；生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜，合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，其中存在ATP合成酶的膜结构有线粒体内膜、类囊体薄膜，C正确；结合题图分析可知，抑制ATP水解后，供能减少，影响ATP进入囊泡和胞吐过程，从而使ATP的分泌量减少，D错误。 11.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)，可以在短时间内维持细胞中ATP的含量相对稳定。下列叙述错误的是(　　) A.1分子ATP水解后可得1分子腺苷、1分子核糖和3分子磷酸 B.磷酸肌酸可作为能量的存储形式，也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下降 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 解析：选AB。1分子ATP初步水解可得到1分子ADP和1分子磷酸，ATP彻底水解后得到1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸，A错误；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，直接能源物质是ATP，B错误；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，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降，C正确；由题意可知，细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的相对稳定具有重要作用，D正确。 12.(2023·江苏南通三模)ATP驱动泵能利用ATP水解释放的能量将小分子或离子进行跨膜转运，有下图所示的3种类型。下列相关叙述正确的是(　　) A.Ca2＋泵可发生磷酸化改变泵的蛋白质构象进行Ca2＋的转运过程 B.Na＋­K＋泵依赖ATP水解释放能量维持神经细胞内高Na＋低K＋的环境 C.溶酶体膜上存在F型质子泵将H＋运入溶酶体维持溶酶体内的酸性环境 D.F型质子泵广泛分布于线粒体内膜、叶绿体的类囊体薄膜上 解析：选AD。Ca2＋泵催化ATP水解，ATP末端的磷酸基团会脱离下来与载体蛋白结合，使载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构发生变化，使Ca2＋的结合位点转向膜外，A正确；Na＋­K＋泵依赖ATP水解释放能量维持神经细胞外高Na＋低K＋的环境，B错误；F型泵利用H＋浓度差驱动ATP的合成，所以溶酶体膜上没有F型泵，C错误；F型质子泵的作用是运输质子的同时利用势能合成ATP，真核细胞中能合成ATP的生物膜是线粒体内膜和类囊体薄膜，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$