3.1ATP是细胞内的“能量通货”同步练习-2024-2025学年高一上学期生物浙科版必修1

3.1ATP是细胞内的“能量通货” 一、单选题 1．下图表示生命活动的直接能源物质ATP的结构式，其中能作为RNA的基本单位的是( ) A.① B.② C.③ D.④ 2．下列有关ATP的叙述，正确的是( ) A.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所 B.线粒体产生ATP的主要场所是线粒体的内膜 C.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 D.细胞连续分裂时，ADP的含量会逐渐升高 3．下图是细胞中ATP与ADP相互转化示意图。下列叙述错误的是( ) A.ATP和ADP分子中都含有腺嘌呤和核糖，两者元素组成完全相同 B.人处于饥饿状态时会导致ADP含量明显上升 C.能量①可来自放能反应，能量②可用于吸能反应 D.乙过程释放的磷酸基团可使某些蛋白质磷酸化 4．下列关于ATP的叙述，错误的是( ) A.蓝细菌通过有氧呼吸产生ATP的部位主要是线粒体 B.1个ATP分子含有3个磷酸基团和2个特殊化学键 C.叶肉细胞产生ATP所需的能量来自光能和化学能 D.ATP在细胞中含量很低，ATP与ADP可以迅速转化 5．ATP是细胞内的主要能量“货币”，广泛参与各种生物化学反应。下列关于ATP的叙述，错误的是( ) A.ATP由腺嘌呤、一分子核糖和三个磷酸基团组成 B.ATP只能在有氧条件下合成，无氧条件下无法产生ATP C.ATP水解生成ADP和磷酸，同时释放能量 D.ATP的合成场所有线粒体、叶绿体和细胞质基质等 6．ATP是细胞中的能量“货币”。下列叙述错误的是( ) A.ATP中的A和P分别是代表腺苷和磷酸基团 B.ATP中末端的磷酸基团具有较高的转移势能 C.ATP与ADP的循环使细胞储存了大量的ATP D.ATP水解释放的磷酸基团可使蛋白质磷酸化 7．关于ATP的叙述，错误的是( ) A.ATP中含有C、H、O、N、P元素 B.活细胞中ATP与ADP之间相互转化时刻发生 C.ATP是生物体生命活动的直接能源物质 D.动植物形成ATP的途径分别是呼吸作用和光合作用 8．能量通货ATP的结构如图所示。下列叙述错误的是( ) A.①表示腺苷 B.②表示核糖 C.③含P元素 D.④的稳定性较差 9．临床上，ATP常作为药物用于辅助治疗心肌炎、脑出血等后遗症。ATP药物分为ATP片剂和ATP注射液，ATP片剂可以口服，ATP注射液可供肌肉注射或静脉滴注。注射ATP溶液时，ATP几乎不能进入细胞，而是作为兴奋性神经递质与多处细胞膜上的受体结合。下列叙述错误的是( ) A.1个ATP分子中含有1分子腺嘌呤核糖核苷酸和2分子磷酸基团 B.ATP片剂可以口服的原理是人体消化道内没有ATP水解酶，且可以直接被吸收 C.患者注射ATP溶液后，其脑细胞内的代谢反应主要靠自身合成的ATP来直接供能 D.患者心肌细胞内可以大量合成并储存ATP，因此只需注射低浓度的ATP溶液 10．ATP可作为一种药物用于辅助治疗肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌炎等疾病。下列说法正确的是( ) A.ATP是生物体内所有耗能生命活动的直接能量来源 B.ATP合成所需的能量来自光能或化学能 C.ATP的水解过程往往伴随着蛋白质分子的去磷酸化 D.ATP的水解产物可以作为合成DNA的原料 二、多选题 11．下列生理过程中，不会使ATP中高能磷酸键断裂的是( ) A．类囊体膜上水的光解 B．线粒体内膜上水的合成 C．细胞膜上水的渗透 D．核糖体上水的生成 12．酶A、酶B与酶C是分别从三种生物中纯化出的ATP水解酶。研究人员分别测量其对不同浓度的ATP的水解反应速率，实验结果如图。下列叙述错误的是( ) A. ATP水解酶催化远离腺苷的磷酸基团脱去 B.ATP水解酶催化ATP水解释放能量 C.ATP浓度相对值小于50时，限制反应速率的主要因素是酶的数量 D.ATP浓度相对值大于50后，反应速率不再增加是温度或pH不适宜所致 三、读图填空题 13．细胞正常生命活动与酶和ATP密切相关。如图是在ATP合成酶的作用下，细胞内合成ATP的过程示意图。回答下列问题： （1）细胞内的化学反应有的是放能反应，有的是吸能反应，一般与ATP的合成相联系的是____________反应。图中ATP合成酶除了具有催化ATP合成的功能，还可作为____________跨膜运输H+。 （2）细胞在合成ATP的过程中，ATP合成酶的活性将直接影响其合成的效率。酶活性是指____________。 （3）研究发现，生物体生命活动的能量供应绝大部分来自ATP，特殊情况下有少部分来自CTP（C代表胞苷）。根据ATP的命名方式，则CTP的名称是____________；根据ATP的供能原理，推测CTP水解供能实际上是指____________断裂释放能量的过程。 （4）ATP合成酶只能催化ATP的合成，而不能催化CTP的合成，原因是____________。 14．在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质，其分子结构式如图所示（①~⑤表示组成ATP的相关化学基团）。 (1)ATP的中文名称为_______________，A代表的含义_______________，一个ATP分子含有_______________个特殊化学键。ATP脱去④⑤后是组成_______________的基本单位之一。 (2)ATP的结构简式可以写成_______________。 (3)对于绿色植物来说，在ADP转化成ATP的过程中所需的能量既可来自光能，也可以来自_______________作用所释放的能量，ATP水解所释放的能量可以用于_______________（举2例具体生命活动）。 参考答案 1．答案：B 解析：图中①②③④分别表示腺苷、AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)、ADP和ATP，其中②(腺嘌呤核糖核苷酸)是组成RNA的基本单位之一。 2．答案：B 解析：蓝藻是原核生物没有线粒体，故A错误。线粒体产生ATP主要是有氧呼吸第三阶段，是在线粒体内膜，故B正确。ATP是由腺苷和3个磷酸基团组成的，故C错误。细胞连续分裂时，虽然需要ATP较多，但因为ATP和ADP能快速转化，所以ADP含量不会逐渐升高，故D错误。 3．答案：B 解析：A、ATP(腺苷三磷酸)和ADP(腺苷二磷酸)分子中都含有腺嘌呤和核糖，两者元素组成完全相同，都是C、H、O、N、P,A正确;B、细胞中ATP和ADP的含量少，但转化非常迅速，B错误;C、能量①用于ATP合成，能量来自放能反应，ATP水解释放能量②，可用于吸能反应，C正确;D、ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团与载体蛋白结合，使载体蛋白磷酸化，从而使其结构发生变化，D正确。 4．答案：A 解析：A、蓝细菌是原核细胞，无核膜为界限的细胞核，细胞中只含有核糖体一种细胞器，没有线粒体，A错误； B、ATP的结构简式是A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键，B正确； C、叶肉细胞合成ATP的能量来自呼吸作用中的化学能或光合作用中的光能，C正确； D、ATP在细胞中含量很低，ATP与ADP的转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡中的，D正确故选：A。 5．答案：B 解析：A选项，ATP，全称为腺苷三磷酸，由腺嘌呤、一分子核糖和三个磷酸基团组成。这一结构赋予了它独特的功能，即在细胞内传递能量。ATP正是细胞内的利器，为各种生物化学反应提供能量。故A正确。B选项，ATP只能在有氧条件下合成，无氧条件下无法产生ATP。事实上，ATP的合成不仅可以在有氧条件下进行，还可以在无氧条件下通过发酵等方式产生。故B错误。C选项，ATP的水解过程，是能量释放的关键。当ATP水解为ADP和磷酸时，储存在其中的能量得以释放，为细胞内的各种生命活动提供动力。ATP的分解，正是万物生长的能量之源。故C正确。D选项，ATP的合成场所，包括线粒体、叶绿体和细胞质基质等。这些细胞器各司其职，共同为ATP的合成和细胞内能量供应贡献力量。在细胞内，ATP便是那粮草，为生命活动的进行提供保障。故D正确。 6．答案：C 解析：A、ATP的中文名称叫腺苷三磷酸，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，A正确； B、由于ATP中两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能，B正确； C、细胞内ATP含量少，C错误； D、ATP水解释放的磷酸基团在消耗能量的情况下，可使蛋白质等分子磷酸化，进而引起蛋白质分子空间结构的改变，可实现转运物质的功能，D正确。 故选C。 7．答案：D 解析：A、ATP中含有C、H、O、N、P元素，A正确;B、活细胞中ATP与ADP之间的相互转化时刻发生，这样可以保证生命活动所需能量的供应，B正确;C、ATP中生物体生命活动的直接能源物质，C正确;D、动物形成ATP的途径只有呼吸作用，D错误。故选:D。 8．答案：A 解析：A、①表示腺嘌呤，A错误;B、②表示核糖，B正确;C、③表示磷酸基团，含P元素，C正确;D、④表示高能磷酸键，该化学键不稳定，远离A的那个高能磷酸键很容易断裂，也很容易重新形成，D正确。故选A。 9．答案：D 解析：1个ATP分子中含有1分子腺嘌呤核糖核苷酸和2分子磷酸基团，A正确；由于人体消化道内没有ATP的水解酶，而且ATP可以直接被吸收，所以ATP片剂可以直接口服，B正确；根据题干信息可知，注射的ATP几乎不能进入细胞，患者注射ATP溶液后，其脑细胞内的代谢反应主要靠自身合成的ATP来直接供能，C正确；细胞内的ATP含量很少，但ATP和ADP之间的转化效率很高，细胞内不可能大量合成并储存，D错误。 10．答案：B 11．答案：ABC 解析：A.类囊体膜上水的光解，既不消耗ATP，也不产生ATP，A正确； B.线粒体内膜上进行有氧呼吸的第三阶段：氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP，B正确； C.细胞膜上水的渗透属于自由扩散，不消耗ATP，C正确； D.氨基酸脱水缩合形成蛋白质，核糖体是蛋白质的合成场所，该过程需要消耗ATP，D错误。 12．答案：CD 解析：ATP水解的结果是远离腺苷的磷酸基团脱去，即ATP水解酶催化的是远离腺苷的磷酸基团脱去，A正确；ATP水解会释放能量，B正确；ATP浓度相对值小于50时，限制反应速率的主要因素是ATP浓度，ATP浓度相对值大于50后，反应速率的限制因素是酶的数量，反应速率不然增加不是温度或pH不适宜所致，C、D错误。故选CD。 13．答案：（1）放能；转运蛋白 （2）酶催化特定化学反应的能力 （3）胞苷三磷酸；末端的特殊化学键 （4）酶具有专一性 解析：（1）细胞内放能反应一般与ATP的合成相联系，放能反应释放的能量可储存在ATP中。由题图可知，ATP合成酶还可作为转运蛋白跨膜运输H+。 （2）酶活性是指酶催化特定化学反应的能力，酶活性越高，其催化效率越高。 （3）ATP中的A代表腺苷，ATP的全称是腺苷三磷酸，C代表胞苷，故CTP的名称是胞苷三磷酸，推测CTP的供能原理是末端的特殊化学键断裂释放能量。 （4）一种酶只能催化一种或一类化学反应，ATP合成酶只能催化ATP的合成，而不能催化CTP的合成，是因为酶具有专一性。 14．答案：（1）腺苷三磷酸；腺苷；2；RNA (2)A-P~P~P (3)呼吸；主动运输，大脑思考，萤火虫发光 解析：(1)ATP即腺苷三磷酸，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键。ATP共含有两个特殊化学键，其脱去④⑤两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一 (2)ATP的结构简式是A-P~P~P，A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键。 (3)人和动物体内产生ATP的生理过程只有呼吸作用，但是对于绿色植物来说，在ADP转化成ATP的过程中所需的能量既可来自光能，也可以来自呼吸作用释放的能量，ATP水解所释放的能量可以用于各种生命活动，比如主动运输，大脑思考，萤火田发光。 学科网（北京）股份有限公司 $$