课时作业(16) 细胞的能量“货币”ATP（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高一生物必修第一册同步学案（人教版2019）

课时作业(十六) 对点训练 题组一　ATP的结构和功能 1．如图为ATP的结构式，下列相关描述正确的是(　　) A．1分子ATP中含有1分子腺苷和3分子磷酸基团 B．水解去掉2分子磷酸基团后，构成DNA的基本单位 C．主动运输属于吸能反应，与ATP的合成相联系 D．叶绿体产生的ATP可用于细胞各项生命活动 A　1分子ATP中含有1分子腺苷(由1分子核糖和1分子腺嘌呤组成)和3分子磷酸基团，A正确；水解去掉2分子磷酸基团后，构成RNA的基本单位，B错误；主动运输属于吸能反应，与ATP的水解相联系，C错误；叶绿体产生的ATP用于暗反应，线粒体产生的ATP才用于细胞各项生命活动，D错误。 2．ATP是细胞的能量“货币”。下列有关ATP的叙述中正确的是(　　) A．ATP含有C、H、O、N、P元素 B．ATP中的A代表腺嘌呤 C．ATP中含有三个高能磷酸键 D．ATP中的T代表胸腺嘧啶 A　ATP的组成元素为C、H、O、N、P，A正确；ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，B错误；ATP中含有两个高能磷酸键，三个磷酸基团，C错误；ATP中的T代表三个，D错误。 3．科学家研究发现，向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液，刺激肌肉不收缩；向同一条肌肉上滴ATP溶液，刺激肌肉很快就发生明显的收缩。这说明(　　) A．葡萄糖是能源物质 B．ATP不是能源物质 C．葡萄糖是直接能源物质 D．ATP是直接能源物质 D　根据题意“向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液，刺激肌肉不收缩”说明葡萄糖不能直接提供能量；“向同一条肌肉上滴ATP溶液，刺激肌肉很快就发生明显的收缩”说明ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 题组二　ATP与ADP的相互转化 4．磷酸肌酸(C－P)是一种存在于肌细胞中的高能磷酸化合物，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，形成ATP，即磷酸肌酸(C～P)＋ADPATP＋肌酸(C)，这样可以在短时间内维持细胞中ATP含量的相对稳定。下列叙述错误的是(　　) A．磷酸肌酸转移磷酸基团的过程是放能反应 B．剧烈运动时，肌细胞中磷酸肌酸与肌酸含量的比值会有所上升 C．磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联 D．磷酸肌酸能缓解剧烈运动时ATP供能不足的问题 B　磷酸肌酸能在肌酸激酶催化下，将其磷酸基团转移至ADP分子上，生成ATP，故磷酸肌酸转移磷酸基团是放能反应，A 正确；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， B错误；据题干可知，磷酸肌酸(C～P)＋ADPATP＋肌酸(C)，故磷酸肌酸和肌酸的相互转化与 ATP和ADP的相互转化相关联，C正确；剧烈运动时，磷酸肌酸能在酶的催化下将自身的磷酸集团转移到ADP分子中合成ATP，能缓解剧烈运动时ATP供能不足的问题，D正确。 5．下图表示植物叶肉细胞内ATP和ADP相互转化的过程，相关叙述正确的是(　　) A．过程①中ADP加上3个Pi，储存能量 B．过程②中ATP可以连续脱下3个Pi，释放大量能量 C．过程①和②都需要酶参加 D．ATP与ADP的相互转化反应中物质和能量都是可逆的 C　过程①中ADP加上1个Pi，储存能量，A错误；在ATP水解酶的作用下，远离腺苷(A)的高能磷酸键断裂，释放出其中大量的能量，即过程②中ATP只能脱下1个Pi，B错误；过程①和②都需要酶参加，过程①需要ATP合成酶，过程②需要ATP水解酶，C正确；ATP与ADP的相互转化过程中物质是可逆的，能量是不可逆的，D错误。 6．下列反应：A－P～P～PA－P～P＋Pi＋能量，在叶绿体中进行时，有关该反应的叙述错误的是(　　) A．催化ATP与ADP相互转化的酶不同 B．相互转化的反应部位不同 C．高能磷酸键形成和断裂的部位不同 D．相互转化的生理意义不同 C　催化ATP与ADP相互转化的酶不同，分别为ATP合成酶和ATP水解酶，A正确；相互转化的场所不同，ATP水解在细胞的各处，ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质，B正确；高能磷酸键形成和断裂的部位相同，均为远离腺苷的高能磷酸键，C错误；相互转化的生理意义不同，ATP水解的能量用于各项生命活动．ATP合成的能量储存在高能磷酸键中，作为直接能源物质，D正确。 7．“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 D　在适宜条件下，荧光素酶可以在体外发挥催化作用，A错误；葡萄糖氧化分解释放能量生成的ATP才能用于生命活动，B错误；ATP不具有专一性，C错误。 题组三　ATP的利用 8．生物体内能量代谢中ATP的合成和利用过程如图所示。以下说法不正确的是(　　) A．动植物体内都有呼吸作用，为ATP的合成提供能量 B．①过程和②过程的酶和场所不相同 C．c表示吸收的能量，d表示释放的能量，两者形式相同 D．ATP在活细胞中含量很少，但转换速度很快 C　动植物体内都能进行呼吸作用，为ATP的合成提供能量，A正确；①过程是ATP的合成，②过程是ATP的水解，所需的酶和场所不相同，B正确；吸收的能量的形式主要有光能、有机物中的化学能；释放的能量用于生物体的各项生命活动，形式很多，包括电能、光能、机械能等，C错误。ATP是高能磷酸化合物，化学性质不稳定，在活细胞中含量很少，但转换速度很快，D正确。 9．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糖的氧化 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 C　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糖的氧化，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。 10．如图表示蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程，而磷酸基团的添加或除去(去磷酸化)对许多反应起着生物“开/关”的作用。下列相关叙述正确的是(　　) A．蛋白质的磷酸化和去磷酸化是一个可逆过程 B．蛋白质磷酸化是一个放能过程 C．蛋白质去磷酸化是一个吸能过程 D．蛋白质磷酸化属于“开”，去磷酸化属于“关” D　由题图分析可知：蛋白质的磷酸化和去磷酸化的过程中所需的酶不同，因此不是一个可逆过程，A错误；由题图分析可知：蛋白质磷酸化过程中伴随ATP的水解，因此是一个吸能过程，B错误；由题图分析可知：蛋白质去磷酸化过程属于水解，生成无活性蛋白和Pi往往伴随着能量的释放，因此是一个放能过程，C错误；蛋白质磷酸化以后具有活性，能参与生化反应属于“开”，去磷酸化成为无活性蛋白，不能催化生化反应，属于“关”，D正确。 综合强化 11．dATP是脱氧腺苷三磷酸的英文名称缩写，其结构式可简写成dA－P～P～P(该结构式中的 dA 表示脱氧腺苷)。下列关于 dATP和ATP的叙述正确的是(　　) A．dATP与ATP分子结构的主要区别是五碳糖不同 B．ATP中的特殊的化学键水解可为某些放能反应提供能量 C．dATP经过水解之后可以得到 RNA的基本单位之一 D．一般来说动物肌肉细胞内储存有大量 ATP，为运动供能 A　ATP与dATP分子结构的主要区别是五碳糖不同，前者含的是核糖，后者含的是脱氧核糖，A正确；ATP中的特殊的化学键水解可为某些吸能反应提供能量，B错误；dATP经过水解之后可以得到腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，是构成DNA的基本单位之一，C错误；细胞内一般不会储存大量的ATP，当运动需要大量的ATP时，通过ATP－ADP循环产生，D错误。 12．如图是ATP和ADP相互转化的过程，下列叙述不正确的是(　　) A．图中D代表ADP，T代表ATP，E代表能量 B．反应式中，物质可逆，能量不可逆 C．ATP中的“A”与RNA中的碱基A含义相同 D．ATP中的能量较活跃，易于释放 C　ATP中的“A”代表腺苷，包括腺嘌呤和核糖，与RNA中的碱基A不同，C错误。 13．如图为ATP与ADP相互转化的图解，请据图回答： (1)图中①应为________，②应为________。 (2)ATP分子的结构简式是______________________________________________。 (3)写出ATP与ADP相互转化的反应式：________________。 (4)对于动物和人来说，ADP转变成ATP时，所需的能量主要来自________；对于绿色植物来说，ADP转变成ATP时，所需能量主要来自__________和____________。 解析：(1)分析题图可知，①是ATP释放的能量，②是ATP合成吸收的能量。 (2)ATP的结构简式是A—P～P～P。ATP分子大量的化学能储存在高能磷酸键(～)中。 (3)ATP和ADP的相互转化反应式：ATPADP＋Pi＋能量。 (4)动物细胞ATP合成的能量来源是呼吸作用，植物细胞ATP合成的能量来源是光合作用和呼吸作用。 答案：(1)能量　能量　(2)A—P～P～P　(3)ATPADP＋Pi＋能量　(4)呼吸作用　呼吸作用　光合作用 14．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在细胞内含量虽少，但与ADP之间的相互转化却十分迅速，使细胞内的ATP的含量总是处于动态平衡之中，构成生物体内部的稳定供能环境　(4)ADP＋Pi＋能量ATP　ATPADP＋Pi＋能量 15．研究证实ATP既是能量“货币”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答： (1)神经细胞中的ATP主要来自________(生理过程)，其结构简式是________。正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10 mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是________________________________。 (2)由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是________。 (3)为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24小时。然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次实验后，所得数据如下表所示： 实验编号 X物质浓度(mg·mL－1) 细胞内ATP浓度(mmol·moL－1) 细胞死亡百分率 A 0 80 1 B 2 70 3 C 4 50 10 D 8 20 25 E 16 5 70 ①该实验的因变量是__________________________________________________。 ②实验数据表明，该实验因变量之间的联系是____________________________。 ③若用混有浓度2 mg·mL－1的X物质的饲料喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻碍消化酶的________________，影响消化；妨碍________________，影响营养物质的吸收。 解析：(1)动物细胞中的ATP来自呼吸作用，ATP的结构简式是A—P～P～P。细胞中ATP和ADP相互之间的迅速转化，使少量的ATP分子就可以保证生命活动所需能量的持续供应。(2)ATP由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸组成，由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，最后剩下的是腺苷。(3)①因变量是因为自变量不同而引起的不同结果。题中自变量是X物质浓度，因变量是细胞内ATP浓度和细胞死亡百分率。②ATP是生命活动的直接能源物质，细胞内ATP浓度越大，为生命活动提供的能量越多，细胞死亡百分率越低；反之亦然。③食物在小肠内被消化需要消化酶的催化，有些食物如氨基酸等物质通过主动运输方式在小肠内壁被吸收，主动运输需要能量和载体蛋白协助。由表格可知X物质浓度越高，细胞产生ATP量越少，细胞死亡百分率越高。细胞死亡影响消化酶的合成和分泌，同时ATP的生成量减少，为生命活动提供的能量减少，妨碍主动运输，影响营养物质的吸收。 答案：(1)呼吸作用　A—P～P～P　ATP和ADP相互迅速转化　(2)腺苷　(3)①细胞内ATP浓度和细胞死亡百分率 ②细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡百分率增加　③合成和分泌　主动运输 学科网（北京）股份有限公司 $$