课时冲关10 细胞的能量“货币“——ATP-【创新教程】2026年高考生物总复习大一轮课时作业（人教版2019 多选）

课时冲关１０　细胞的能量“货币”———ATP　对应学生用书P３７９ [基础对点练] 一、单项选择题 １．(２０２５􀅰湖南长沙联考)脱氧腺苷三磷酸dATP (d表示脱氧)其结构式可简写成dA－Pα~Pβ~Pγ, 下列有关dATP分析,正确的是 (　　) A．dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一 分子腺苷组成 B．细胞内生成dATP常与吸能反应相关联 C．只有连接Pγ 的化学键断裂才能为生物活动 提供能量 D．通过标记α位的P可使新合成的 DNA带有 标记 解析:D　[根据题意可知,dATP与 ATP结构 类似,从其结构简式可知,一分子dATP由三分 子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成, A错误;细胞内生成dATP时,有能量的储存, 需要消耗能量,常与放能反应相联系,B 错误; 连接Pβ、Pγ 的化学键断裂都会释放大量能量, 都能为生物活动提供能量,C错误;由于dA－Pα 是腺嘌呤脱氧核苷酸,是组成 DNA 的基本单位 之一,故通过标记α位的 P可使新合成的 DNA 带有标记,D正确.] ２．(２０２３􀅰重庆高考)哺乳动物可利用食物中的 NAM 或 NA 合成 NAD＋ ,进而转化为 NADH ([H]).研究者以小鼠为模型,探究了哺乳动 物与肠道菌群之间 NAD＋ 代谢的关系,如图所 示.下列叙述错误的是 (　　) A．静脉注射标记的 NA,肠腔内会出现标记 的 NAM B．静脉注射标记的 NAM,细胞质基质会出现标 记的 NADH C．食物中缺乏 NAM 时,组织细胞仍可用 NAM 合成 NAD＋ D．肠道中的厌氧菌合成 ATP所需的能量主要 来自于 NADH 解析:D　[静脉注射标记的 NA,NA 可以在细 胞内转化为 NAD＋ ,NAD＋ 可以在细胞内转化 为 NAM,NAM 可以被肠道菌群利用,因此肠 腔内会出现标记的 NAM,A 正确;静脉注射标 记 的 NAM,NAM 可 以 在 细 胞 内 转 化 为 NAD＋ ,NAD＋ 可以在细胞内转化为 NADH,因 此细胞质基质会出现标记的 NADH,B正确;结 合题图,食物中缺乏 NAM 时,组织细胞仍可用 NA 合成 NAD＋ ,然后 NAD＋ 和 NAM 可以相 互转化,C正确;肠道中的厌氧菌合成 ATP所 需的能量 主 要 来 自 于 细 胞 呼 吸 (无 氧 呼 吸), D错误.] ３．(２０２５􀅰长沙一中质检) KRAS 基因是 RAS 致 癌基因家族成员之一, 编码 的 KRAS 蛋 白 酶 与肿瘤的生成、增殖、扩 散等有关.KRAS蛋白 酶 结 合 鸟 苷 三 磷 酸 (GTP)时为活化态,结合鸟苷二磷酸(GDP)时 为失活态.鸟苷酸转换因子(GEFs)和 GTP酶 激活蛋白(GAPs)能调控上述两种状态的转换 (见图).下列相关叙述错误的是 (　　) A．GTP与磷脂、NADH、NADPH 的化学元素 组成相同 B．GTP中含有三个磷酸基团,是细胞内的一种 高能磷酸化合物 C．GTP或 GDP与 KRAS蛋白酶结合后会改变 其空间结构 D．致癌因子能诱导 KRAS 基因发生定向突变 引起癌症 解析:D　[GTP与磷脂、NADH、NADPH 的化 学元素组成均为C、H、O、N、P,A 正确;GTP与 ATP结构相似,其中含有三个磷酸基团,是细 胞内的一种高能磷酸化合物,B 正确;GTP 或 GDP与 KRAS蛋白酶结合后会改变其空间结 构,从而影响其活性,C 正确;基因突变是不定 向的,D错误.] ４．(２０２５􀅰江苏扬州中学月考)ATP可将蛋白质 磷酸化,磷酸化的蛋白质会改变形状做功,从而 推动细胞内系列反应的进行(机理如图所示). 下列叙述错误的是 (　　) A．磷酸化的蛋白质做功,失去的能量主要用于 再生 ATP B．ATP推动蛋白质做功的过程,存在放能反应 与吸能反应过程 C．ATP水解过程中,末端磷酸基团具有较高的 转移势能 D．主动运输过程中,载体蛋白中的能量先增加 后减少 解析:A　[ATP可将蛋白质磷酸化,磷酸化的 蛋白质会改变形状做功,失去的能量并不能用 于再生成 ATP,A 错误;ATP推动蛋白质做功 过程中,ATP的水解是放能反应,蛋白质磷酸 化过程是吸能反应,因此该过程存在吸能反应 和放能反应,B正确;ATP水解过程中,ATP末 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰１９４􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第二单元　细胞的能量供应和利用 端磷酸基团很容易有离开 ATP而与其他分子 结合的趋势,具有较高的转移势能,C 正确;主 动运输过程中,ATP可将载体蛋白磷酸化,磷 酸化的蛋白质会改变形状,这是吸能反应,然后 做功,失去能量,载体蛋白恢复原状,这是放能 反应,因此主动运输过程中,载体蛋白中的能量 先增加后减少,D正确.] ５．(２０２５􀅰江苏苏北四市期中)图示F１F０ 型 ATP 合酶(也称为 ATP合酶)催化 ATP的合成过 程,该酶由 F１ 头部和 F０ 跨膜蛋白构成.下列 有关叙述正确的是 (　　) A．该酶主要分布在线粒体内膜和叶绿体内膜上 B．F１ 头部可以降低化学反应的活化能 C．线粒体基质侧的 H＋ 浓度大于内外膜间隙中 的 H＋ 浓度 D．H＋ 以主动运输方式穿过F０ 跨膜蛋白 解析:B　[生物体中合成 ATP主要通过光合作 用和呼吸作用,光合作用在光反应中产生 ATP, 即在叶绿体的类囊体薄膜上;有氧呼吸三个阶 段都产生 ATP,主要在第三阶段产生,即线粒体 内膜,A 错误;在头部发生了 ATP的合成发挥 了 ATP合成酶的作用,所以 F１ 头部能降低化 学反应活化能,B正确;由题图可知,H＋ 以协助 扩散的方式穿过膜蛋白,所以线粒体基质侧的 H＋ 浓度小于内外膜间隙中的 H＋ 浓度,C错误; H＋ 穿 过 膜 蛋 白 时,合 成 了 ATP,并 未 消 耗 ATP,所以是协助扩散,D错误.] ６．(２０２５􀅰山东菏泽模拟)蛋白激酶 A(PKA)的功 能是将 ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质 的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改变了 的蛋白质可以调节靶蛋白的活性.PKA 有两 个调节亚基和两个催化亚基,其活性受cAMP (腺苷酸环化酶催化 ATP环化形成)调节(如 图).下列说法正确的是 (　　) A．调节亚基和催化亚基均有结合cAMP的结 构位点 B．cAMP与催化亚基相应位点结合,导致亚基 分离并释放出高活性催化亚基 C．丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴 随着 ATP的水解 D．ATP是合成cAMP、DNA 等物质的原料,也 可作为生物的直接供能物质 解析:C　[由题图可知,活化的调节亚基与非活 化的催化亚基可在cAMP的作用下产生无活性 的调节亚基和游离态、活化的催化亚基,说明调 节亚基具有结合到cAMP的结构域,催化亚基 不具有结合cAMP的结构位点,A 错误;据题图 可知,cAMP与调节亚基结合,使调节亚基和催 化亚基分离,B错误;由题可知,活化的 PKA 催 化亚基可将 ATP上的磷酸基团转移到特定蛋 白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,改 变这些蛋白的活性,ATP上的磷酸基团转移的 过程即是 ATP的水解过程,C 正确;腺苷酸环 化酶催化 ATP环化形成cAMP,故 ATP不仅 是生物的直接供能物质,还是合成cAMP的原 料,但 ATP水解后形成的 AMP(腺嘌呤核糖核 苷酸)是合成 RNA 的原料,D错误.] [素养提升练] 二、不定项选择题 ７．某研究小组为验证 ATP是萤火虫发光器发光 的直接能源物质,切取了多个萤火虫发光器并 平均分为三组,编号甲、乙、丙,分别滴加等量的 生理盐水、葡萄糖溶液和 ATP溶液.实验结果 显示各组均有发光的也有不发光的.下列叙述 错误的是 (　　) A．该实验结果能够表明,ATP是萤火虫发光器 发光的直接能源物质 B．切取发光器的时间间隔过长,有些发光器的 生命活性已完全丧失 C．该实验中的切取发光器不合理,应选择健康 完整的萤火虫为材料 D．萤火虫饥饿处理一段时间后,再切取其发光 器立即进行分组实验 解析:ACD　[实验结果显示各组均有发光的也 有不发光的,所以不能证明 ATP是萤火虫发光 器发光的直接能源物质,A 错误;实验结果显示 各组均有发光的也有不发光的,说明有些发光 器的生命活性已完全丧失,B正确;完整的萤火 虫能够通过呼吸提供能量,所以不能用完整的 萤火虫,C错误;切取萤火虫的发光器放置一段 时 间 消 耗 掉 能 量 以 后 才 可 以 用 于 实 验, D错误.] ８．(２０２５􀅰重庆一中质检)ATP为 Ca２＋ 跨膜运输 供能的过程如图所示,下列相关叙述错误的是 (　　) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰２９４􀅰 高考总复习　生物学 　　　　　　 A．图中物质 A既具有物质运输功能,又具有催 化功能 B．载体蛋白磷酸化伴随着能量的转移,载体蛋 白活性也被改变 C．Ca２＋ 与物质 A结合后,最终导致物质 A的空 间结构发生变化,使结合位点转向膜的另 一侧 D．加入蛋白质变性剂会提高 Ca２＋ 的跨膜运输 速率 解析:D　[由题图可知,Ca２＋ 的跨膜运输过程需 要载体和能量,载体的化学本质是蛋白质.若 加入蛋白质变性剂,则载体蛋白的结构和功能 会发 生 改 变,Ca２＋ 的 跨 膜 运 输 速 率 将 降 低, D错误.] 三、非选择题 ９．苜蓿是一种多年生牧草和绿肥作物,越冬死亡 是苜蓿种植面临的主要问题.为研究低温胁迫 (对植物产生伤害的环境)对苜蓿根系的影响, 科研人员将实验材料分为等量的３组,分别进 行２６℃、１２℃、４℃处理,结果如图. 回答下列问题. (１)ATP是细胞生命活动的　　　　 　物质, 苜蓿根系细胞内合成 ATP的场所是　　　　 　　　　　　　　　 　.合成 ATP的能量来 自有机物的　　　　　　. (２)本实验的变量中,温度是　　　　　　.图１ 说明,低温胁迫会造成　　　　　　　　　　. (３)实验中设置２６℃处理的目的是　　　　　. 从图２可看出,实验设计中存在的不足之处是 　 　. 解析:(１)ATP 是细胞生命活动的直接能源物 质;根系细胞无叶绿体,所以其产生能量是通过 呼吸作用进行的,部位是细胞质基质和线粒体; 细胞呼吸时有机物经过氧化分解,释放能量,大 部分用于热量散失,另一部分用于合成 ATP,即合 成ATP 的能量来自有机物的氧化分解. (２)分析柱状图可知,温度为横坐标,说明为本 实 验 的 自 变 量;由 题 图 可 知,在 实 验 温 度 内 (２６℃、１２℃、４℃),随温度降低,ATP 含量降低, 故推测 低 温 会 使 呼 吸 作 用 减 弱,进 而 细 胞 内 ATP含量降低. (３)２６℃为常温,本实验中该组作为对照组;本 实验应有对照,本实验中设计的不足之处在于 处理前未测量根长,不能形成前后对照. 答案:(１)直接能源　细胞质基质、线粒体　氧 化分解　(２)自变量　呼吸作用减弱　(３)对照 　处理前未测量根长 １０．(２０２５􀅰襄阳四中质检)ATP合成酶是一种功 能复杂的蛋白质,与生物膜结合后能催化ATP 的合成,其作用机理如图所示.请据图回答. (１)生物膜结构的基本支架是 　, 在真核细胞中,ATP合成酶主要分布于　　　　 　　　　　　　　　　　(填生物膜名称). (２)分析此图可知 H＋ 跨越该膜的运输方式是 　　　　　　　　,判断依据是 　 　. (３)ATP在细胞内的作用是 　 　; 推测好氧型细菌细胞的　　　　上存在该酶, 理由是 　 　. 解析:(１)生物膜结构的基本支架是磷脂双分 子层;ATP合成酶能催化 ATP 形成,在真核 细胞中,该酶主要分布于线粒体内膜、叶绿体 类囊体薄膜. (２)分析此图可知:H＋ 跨越该膜的过程中是顺 浓度梯度进行的,需要载体(ATP合成酶)的 协助且不消耗能量,其运输方式是协助扩散. (３)ATP在细胞内的作用是生命活动的直接 能源物质;由于该酶与生物膜 结 合 后 能 催 化 ATP的合成,好氧细菌能进行有氧呼吸产生 ATP,而好氧细菌的膜结构只有细胞膜,故推 测好氧细菌细胞的细胞膜上存在该酶. 答案:(１)磷脂双分子层　线粒体内膜、类囊体 薄膜　(２)协助扩散　顺浓度梯度,需载体蛋 白协助且不消耗能量　(３)生命活动的直接能 源物质　细胞膜　该酶与生物膜结合后能催 化 ATP的合成,而好氧型细菌的膜结构只有 细胞膜 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰３９４􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第二单元　细胞的能量供应和利用