第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修1（人教版2019 多选版）

[基础达标练] 1．用α、β、γ表示ATP中的三个磷酸基团所处的位置(A—Pα～Pβ～Pγ)，下列叙述正确的是(　　) A．ATP彻底水解能得到5种不同的化合物 B．ATP的β、γ位磷酸基团脱离，剩余部分可用于合成RNA C．ATP含有3个特殊化学键，3个磷酸基团 D．ATP的化学性质非常稳定，释放的能量可用于各项生命活动 解析　ATP彻底水解能得到3种不同的化合物，A错误；ATP的β、γ位磷酸基团脱离，剩余部分为腺嘌呤核糖核苷酸，可用于合成RNA，B正确；ATP含有2个特殊化学键，3个磷酸基团，C错误；ATP的化学性质不稳定，很容易分解，释放的能量可用于各项生命活动，D错误。 答案　B 2．(2023·盐城高一月考)如图是ATP的分子结构式，下列叙述错误的是(　　) A．ATP中含有C、H、O、N、P五种元素 B．图中虚线框中部分代表腺苷 C．ATP分子中①处断裂后形成了ADP D．ATP水解释放的能量可直接用于各项生命活动 解析　ATP分子中②的断裂与形成是其与ADP相互转化的基础，C错误。 答案　C 3．ATP分子在细胞内能够释放能量和储存能量，从结构上看，其原因是(　　) ①腺苷很容易吸收能量和释放能量 ②三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合 ③远离腺苷的磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP ④ADP可以迅速地与磷酸结合，吸收能量形成特殊化学键，使ADP转变成ATP A．①③　　　　　 B．③④ C．②④ D．①④ 解析　从ATP的结构简式A—P～P～P可知，分子中含有两个特殊化学键。腺苷不能吸收能量和释放能量，①错误；第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合，②错误；在酶的作用下，远离腺苷A的磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP，③正确；ADP可以迅速地与磷酸基团结合，吸收能量形成第二个特殊化学键，使ADP转变成ATP，④正确。 答案　B 4．(2023·连云港高一期末)下图是生物体内ATP和ADP相互转化表达式，下列相关叙述正确的是(　　) ATPADP＋Pi＋能量 A．反应需要的酶1和酶2是同一种酶 B．ATP与ADP相互转化处于动态平衡 C．该反应物质与能量变化都是可逆的 D．ATP释放的能量主要用于再合成ATP 解析　此过程物质变化是可逆的，而能量变化是不可逆的，C错误；ATP释放的能量直接用于其他生命活动，而ATP合成的能量来自光能和有机物中的化学能，D错误。 答案　B 5．下列关于吸能反应和放能反应的说法，错误的是(　　) A．ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带 B．所有细胞中最重要的放能反应是细胞呼吸 C．所有植物细胞中最重要的吸能反应是光合作用 D．肌肉收缩是吸能反应，肌肉做功是放能反应 解析　放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系，可见，ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带，A正确；所有细胞均可通过细胞呼吸将糖氧化分解，在此过程中，储存在糖中的能量被释放出来，即所有细胞最重要的放能反应是细胞呼吸，B正确；并不是所有的植物细胞都能进行光合作用，因此光合作用不是所有植物细胞中最重要的吸能反应，C错误；肌肉收缩过程中需消耗能量，属于吸能反应，肌肉做功时失去能量恢复原状，属于放能反应，D正确。 答案　C 6．下列生理过程伴随着形状改变，其中不一定需要ATP供能的是(　　) A．在胰岛素分泌过程中细胞膜的形状发生改变 B．在篮球比赛等运动过程中骨骼肌发生收缩 C．载体蛋白协助运输葡萄糖过程中形状发生改变 D．植物细胞在KNO3溶液中发生质壁分离及复原 解析　胰岛素分泌到细胞外的过程属于胞吐，需要ATP供能，A错误；在篮球比赛等运动过程中，骨骼肌的收缩需要消耗ATP，B错误；载体蛋白运输葡萄糖时可能不需要ATP，如葡萄糖通过协助扩散进入哺乳动物成熟的红细胞；也可能需要ATP，如葡萄糖通过主动运输进入小肠上皮细胞，C正确；植物细胞会通过主动运输吸收钾离子和硝酸根离子，需要ATP供能，当细胞液浓度增大后，会吸水而自动复原，D错误。 答案　C 7．下列关于酶和ATP相互关系的叙述，错误的是(　　) A．酶需要ATP提供能量才能发挥作用 B．ATP的合成需要酶的催化 C．酶的合成伴随着ATP的水解 D．某些酶的元素组成与ATP相同 解析　酶是生物催化剂，通过降低化学反应的活化能而发挥作用，A错误；ATP的合成需要ATP合成酶催化，B正确；酶的化学本质是蛋白质或RNA，蛋白质或RNA的合成均需要ATP供能，即伴随着ATP的水解，C正确；酶的化学本质若是RNA，则其元素组成与ATP相同，都是C、H、O、N、P，D正确。 答案　A 8．“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，萤火虫尾部发光器的发光机理如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．萤火虫尾部的发光细胞产生的荧光素酶在生物体外没有催化活性，不能被使用 B．荧光素接受ATP供能后被激活，O2不足时，可以由葡萄糖直接供能 C．萤火虫发光需要荧光素酶和ATP的参与，这两者都具有高效性和专一性 D．ATP和ADP相互转化的机制在所有生物的细胞内都一样，体现了生物界的统一性 解析　在适宜条件下，荧光素酶可以在体外发挥催化作用，A错误；葡萄糖不能直接供能，B错误；ATP不具有专一性，C错误。 答案　D [素能提升练] 9．(不定项)在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记，该现象能说明(　　) A．ATP中末端的P容易脱离 B．部分32P标记的ATP是重新合成的 C．ATP是细胞内的直接能源物质 D．该过程中ATP既有合成又有分解 解析　依题干信息ATP的含量变化不大，说明该过程中ATP既有合成又有分解；部分ATP的末端P已带上放射性标记，说明ATP中末端的P容易脱离，且部分32P参与了ATP的重新合成。 答案　ABD 10．(不定项)蛋白质的磷酸化在信号传递过程中起着重要作用，而很多转化过程都需要ATP的参与，蛋白质磷酸化后，空间结构发生了变化，活性也发生了变化，进而使Ca2＋释放到膜外。蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．蛋白质磷酸化的过程会消耗ATP，使ATP的含量明显下降 B．蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点 C．蛋白质的磷酸化和去磷酸化属于可逆反应 D．蛋白质的磷酸化属于吸能反应，其能量来自ATP中活跃的化学能 解析　蛋白质磷酸化的过程会消耗ATP，同时细胞内也有ATP合成，细胞内ATP含量基本不变，A错误；据图可知，蛋白质的磷酸化过程要用蛋白激酶而去磷酸化过程要用蛋白磷酸酶，所以蛋白质的磷酸化和去磷酸化属于不可逆反应，C错误；据图可知，蛋白质磷酸化过程伴随ATP的水解，ATP水解释放能量，故该过程属于吸能反应，能量来自ATP中活跃的化学能，D正确。 答案　AC 11．人的骨骼肌细胞中ATP的含量只能维持剧烈运动3 s以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中，肌肉细胞中ATP的相对含量随时间的变化如下图所示。请据图回答下列问题： (1)a→b的变化过程，ATP被水解，释放的能量用于________。 (2)b→c过程中，ATP含量增加，说明________加强，释放更多的能量，供ADP合成ATP，补充消耗的ATP。 (3)从整个曲线看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明________。 (4)写出细胞新陈代谢放能反应中ADP与ATP之间的转化关系式：________，在吸能反应中ADP与ATP之间的转化关系式：________。 解析　(1)由图可知，a→b段ATP含量减少，ATP被水解，释放大量的能量，用于肌肉收缩等各项生命活动，来维持剧烈运动。(2)b→c段ATP含量增加，是由于呼吸作用的加强，释放了更多的能量，供ADP合成ATP，补充消耗的ATP。(4)细胞内的放能反应伴随着ATP的合成，吸能反应伴随着ATP的水解。 答案　(1)肌肉收缩等各项生命活动　(2)呼吸作用　(3)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　(4)ADP＋Pi＋能量ATP　ATPADP＋Pi＋能量 12．腌制的腊肉往往含有大量的细菌，可利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场上腊肉中的细菌含量进行检测：①将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量；③测算出细菌数量。分析并回答下列问题： (1)荧光素接受细菌细胞中________提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量，原因是发光强度与ATP含量成________(填“正比”或“反比”)。 (2)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换的形式是________能→________能。生物细胞中ATP的水解一般与________(填“吸能反应”或“放能反应”)相联系。 (3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度的关系如图所示。若要节省荧光素酶的用量，可以使用________处理；高温和Hg2＋处理后酶活性________(填“可以”或“不可以”)恢复；Hg2＋处理后酶活性降低可能是因为________。 解析　(1)ATP是生命活动所需能量的直接来源。荧光素接受ATP提供的能量，在荧光素酶的催化下，形成氧化荧光素并且发出荧光，其发光强度与ATP的含量成正比，所以根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量。(2)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是化学能转变为光能；放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。(3)分析曲线图可知，用Mg2＋处理后，在较低荧光素酶浓度的条件下就能达到较高的发光强度，因此使用Mg2＋处理，能够节省荧光素酶的用量。高温和Hg2＋处理后酶活性不可以恢复。Hg2＋处理后酶活性降低可能是因为Hg2＋破坏了酶的空间结构。 答案　(1)ATP　正比　(2)化学　光　吸能反应　(3)Mg2＋　不可以　Hg2＋破坏了酶的空间结构 学科网（北京）股份有限公司 $$