第3章 第11讲 细胞的能量“货币”ATP(Word练习)-【精讲精练】2026年高考生物一轮复习（人教版 单选）

一、选择题 1．(2025·黄石模拟)在马拉松运动过程中，运动员所需的重要能源物质和直接能源物质分别是(　　) A．糖类、脂质 B．糖原、ATP C．糖类、ATP D．ATP、糖原 解析　在马拉松运动过程中，运动员所需的重要能源物质是糖类，细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，故运动员所需的重要能源物质和直接能源物质分别是糖类、ATP，C正确。 答案　C 2．ATP被称为细胞的能量“货币”，下列叙述正确的是(　　) A．ATP中的A代表的是碱基腺嘌呤 B．细胞质和细胞核中都有ATP的分布 C．ATP合成需要的能量由磷酸来提供 D．ATP水解一般与放能反应相联系 解析　ATP中的A表示腺苷，A错误；细胞质和细胞核中生命活动都需要ATP提供能量，所以都有ATP的分布，B正确；ATP合成所需的能量由光能转化或有机物分解提供，即来源于光合作用和呼吸作用，C错误；吸能反应一般与ATP的水解相联系，D错误。 答案　B 3．(2024·广州高三模拟)下列有关ATP的叙述，正确的是(　　) A．图中的a是构成DNA的基本单位之一 B．图中的A代表腺苷，b、c为特殊的化学键 C．“ATP”中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质 D．血浆中的葡萄糖进入红细胞、肾小管对葡萄糖的重吸收会消耗ATP 解析　图中a为腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一，A错误；图中的A是腺嘌呤，b、c为特殊的化学键，B错误；“ATP”中的“A”代表腺苷，RNA中的“A”是腺嘌呤，二者不是同一种物质，C正确；血浆中的葡萄糖进入红细胞的方式属于协助扩散，不会消耗ATP，D错误。 答案　C 4．(2024·娄底模拟)细胞代谢往往伴随着能量的变化，ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。ATP的合成过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．ATP的合成需要小分子之间多次脱水缩合 B．ATP的水解产物可为RNA的合成提供原料 C．ATP水解时，催化③和④处化学键断裂的酶相同 D．ATP的水解往往伴随着吸能反应，为其提供能量 解析　由题图可知，核糖与腺嘌呤、核糖与磷酸、磷酸与磷酸之间均有脱水缩合，故ATP合成需要小分子之间多次脱水缩合，A正确；ATP的水解产物可为某些RNA的合成提供原料：ATP脱去两分子磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一，B正确；酶具有专一性，ATP水解时，催化③和④处化学键断裂的酶不相同，C错误；ATP的水解能释放能量，故ATP水解往往伴随着吸能反应，为其提供能量，D正确。 答案　C 5．(2024·长沙模拟)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分子中的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．通过有氧呼吸能直接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　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分子中的特殊的化学键不是直接由物质氧化获能产生的，故通过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主要通过末端磷酸基团的转移提供能量，不是储存在磷酸基团中，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 。 答案　A 6．(2024·惠州期末)下图是萤火虫发光的原理，相关叙述正确的是(　　) A．ATP水解供能时生成一个腺苷和三个磷酸 B．荧光素酶的化学本质是蛋白质或RNA C．由于酶具有专一性，该过程中需要多种酶催化 D．在试管中加入葡萄糖、荧光素和荧光素酶，可看到荧光 解析　ATP水解供能时生成一个腺苷二磷酸和一个磷酸，A错误；荧光素酶的化学本质是蛋白质，B错误；由于酶具有专一性，该过程中涉及多步反应，需要多种酶催化，C正确；在试管中加入葡萄糖，并不会发生氧化分解，没有产生ATP，则看不到荧光，D错误。 答案　C 7．(2024·衡水模拟)ATP是细胞内的能量“货币”。如图表示ATP为Ca2＋主动运输供能的过程，ATP分子末端磷酸基团脱离后与载体蛋白结合从而发生载体蛋白的磷酸化，载体蛋白的空间结构发生变化，活性也会改变。下列相关分析正确的是(　　) A．载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化，该过程没有伴随着能量的转移 B．Ca2＋通过Ca2＋泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的，加入蛋白质变性剂会降低Ca2＋泵跨膜运输Ca2＋的速率 C．运输Ca2＋过程中载体蛋白的转运活性保持不变 D．图中的载体蛋白既能运输Ca2＋也能催化ATP水解 解析　ATP分子末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，发生载体蛋白的磷酸化，这一过程伴随着能量的转移，A错误；Ca2＋通过Ca2＋泵需要ATP提供能量，故跨膜运输方式是主动运输，是逆浓度梯度进行的，Ca2＋泵的化学本质是蛋白质，加入蛋白质变性剂会降低Ca2＋泵跨膜运输Ca2＋的速率，B错误；载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2＋结合位点转向膜外侧，将Ca2＋释放到膜外，因而运输Ca2＋过程中载体蛋白的转运活性会发生改变，C错误；由题图可知，参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，既能运输Ca2＋也能催化ATP水解供能，D正确。 答案　D 8．(2024·福州调研)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(机理如下图所示)。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　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推动蛋白质做功的过程中，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。 答案　A 9．(2024·江西金太阳联考)如图是生物体内ATP合成与分解示意图，下列叙述正确的是(　　) A．能量1可以来自蛋白质水解为氨基酸的过程 B．能量1可以来自丙酮酸的氧化分解 C．能量2可以用于叶绿体中H2O的光解 D．能量2可以用于光合作用中CO2的固定 解析　能量1为合成ATP的能量，来自呼吸作用或光合作用，A错误；能量1可以来自丙酮酸的氧化分解，B正确；H2O的光解所需能量来自光能，C错误；能量2可以用于各种需能的生命活动，但是光合作用中CO2的固定不需要消耗能量，D错误。 答案　B 10．(2024·唐山模拟)G蛋白是细胞表面受体和细胞质内信号的中介，其信号转导过程如图。活化的G蛋白能引发细胞内一系列的生理反应。霍乱弧菌产生的霍乱毒素能让G蛋白的GTP水解酶丧失活性，导致细胞内的无机盐离子过量流到肠道中。下列叙述不合理的是(　　) A．霍乱毒素使G蛋白失去活性 B．霍乱毒素可能是一种GTP水解酶的抑制剂 C．霍乱毒素阻断了细胞的正常信号转导 D．霍乱毒素使人腹泻，大量脱水 解析　霍乱弧菌产生的霍乱毒素能让G蛋白的GTP水解酶丧失活性，因而不能说明霍乱毒素使G蛋白失去活性，A不合理；霍乱弧菌产生的霍乱毒素能让G蛋白的GTP水解酶丧失活性，据此可推测霍乱毒素可能是一种GTP水解酶的抑制剂，B合理；G蛋白是细胞表面受体和细胞质内信号的中介，而霍乱毒素能让G蛋白的GTP水解酶丧失活性，进而阻断了细胞的正常信号转导，C合理；霍乱弧菌产生的霍乱毒素能让G蛋白的GTP水解酶丧失活性，导致细胞内的无机盐离子过量流到肠道中，带走大量水分，使人腹泻，大量脱水，D合理。 答案　A 二、非选择题 11．(2024·沈阳模拟)在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质，其分子结构简式如图1所示： (1)从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，试回答由整个曲线来看，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________消耗完之后，才能进行实验。 ②在程序上，采取前后自身对照的方法，先滴加____________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，观察________与否以后，再滴加__________(填“葡萄糖溶液”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_______________ _____________________________________________________________________________。 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消耗完之后，才能进行实验，排除原有ATP对实验结果的影响。②在程序上，采取前后自身对照的方法，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。 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葡萄糖溶液　肌肉收缩　ATP溶液　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 12．(2024·成都校考)近年来的研究表明，ATP不仅存在于细胞内部，而且广泛存在于动物和植物细胞外基质之中，称为eATP，eATP是细胞内的ATP通过胞吐等途径分泌到细胞外的。eATP作为一种信使分子，通过特定的信号转导机制参与细胞代谢、生长和发育过程的调控。回答下列问题： (1)位于植物根尖组织细胞中且能产生ATP的细胞结构有____________________；动物细胞通过胞吐方式分泌eATP体现了细胞膜具有________的结构特点。 (2)细胞内绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP水解直接提供能量的，但细胞内ATP的含量却能基本保持稳定，原因是_____________________________________________ _____________________________________________________________________________。 (3)为探究eATP浓度对细胞胞吞的调节作用，某生物小组用特殊荧光染料对正常生长状态下的胡杨细胞的细胞膜进行染色(已知生长状态下的胡杨细胞能进行胞吞)；再用不同浓度的eATP进行分组实验；一段时间后，检测各组细胞内囊泡的相对荧光强度，实验结果如下表所示： eATP浓度(mol·L－1) 0 50 200 400 相对荧光强度 1.00 1.00 0.74 0.62 生长状态下的胡杨细胞的细胞膜上存在能与eATP结合的________；分析表中结果，可以得出的结论是________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析　(1)能产生ATP的生理过程有呼吸作用和光合作用，场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，根尖细胞中不含有叶绿体，故其细胞结构中能产生ATP的是细胞质基质、线粒体；动物细胞通过胞吐方式分泌eATP体现了细胞膜具有一定的流动性。(2)由于ATP与ADP之间存在相互转化，且这种转化处于动态平衡之中，故细胞内ATP的含量能基本保持稳定。(3)由题干信息可知，eATP作为一种信号分子，再由表格信息可知，eATP对细胞胞吞具有调节作用，故生长状态下的胡杨细胞的细胞膜上存在能与eATP结合的受体(或受体蛋白)；表中eATP浓度为50 mol·L－1时，细胞内的相对荧光强度与对照组相同，但随eATP浓度继续升高，细胞内的相对荧光强度逐渐减小，故可推测低浓度的eATP对胡杨细胞的胞吞无影响，高浓度的eATP对胡杨细胞的胞吞起抑制作用，且浓度越高，抑制作用越明显。 答案　(1)线粒体、细胞质基质　(一定的)流动性 (2)ATP与ADP之间存在相互转化，且这种转化处于动态平衡之中 (3)受体(或受体蛋白)　低浓度的eATP对胡杨细胞的胞吞无影响，高浓度的eATP对胡杨细胞的胞吞起抑制作用，且浓度越高，抑制作用越明显 学科网（北京）股份有限公司 $$