分层作业(十六) 细胞的能量“货币”ATP-【智学校本学案】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞分层作业（人教版）

■ 分层作业（十六） 细胞的能量“货币”ATP (时间：30分钟满分：25分) ·基础对点练· 1.(2分)下图表示ATP的结构模式图，下列叙述 错误的是 [A]①含有磷元素 [B]②代表一种特殊的化学键 [c]③也存在于DNA中 [D]④也存在于RNA中 2.(2分)细胞的能量“货币”ATP的结构可以简 写为A一P。~P。~Py。下列叙述正确的是 [A]ATP是一种高能磷酸化合物，含有3个特 殊的化学键 [B]ATP和ADP之间的相互转化不是两个完 全可逆的过程 [c]ATP通过水解P。与P。之间的化学键为生 命活动提供能量 [D]ADP和磷酸合成ATP需要的能量只能来 自呼吸作用 3.(2分)“蓝眼泪”是生存在海中夜光藻等微生物 受到海浪拍击时，发出蓝色荧光的现象，这一过 ◆ 0□00000□ 1口口口1□ 学 2□22022 年级： 卡信息 33333□ 后 4□4口4口4口4☐ 班级： 5J5555 位 6☐6☐66☐6 姓名： 7D7刀7刀7刀7刀 8☐8□88☐8 999☐9☐9☐ 程与ATP密切相关。以下关于ATP的叙述不 正确的是 [A]ATP是夜光藻细胞内直接能源物质 [B]发出的荧光所需能量由ATP水解提供 [c]ATP的合成需消耗夜光藻内的ADP和Pi [D]ATP在夜光藻体内含量很高，可持续供能 4.(2分)细胞膜上的Ca2+泵（载体蛋白），通过下 图所示①~③的过程完成Ca+的跨膜运输。 据此不能得出 ( 细胞外 ●Ca24 。oCa2 ●Ca2+ 。 嗯 细胞内●0ATP ADP能量 ① ③ [A]Ca2+的跨膜运输方式为主动运输 [B]Ca2+泵可水解ATP [c]磷酸化的Ca2+泵空间结构发生改变 [D]该过程不发生能量的转移 5.(2分)“囊萤映雪”的典故记载了车胤将萤火虫 聚集起来照明读书的故事。ATP是为萤火虫 发光直接供能的物质，下列关于ATP的叙述， 正确的是 ( ① ② ®®®-③ —④ 37 [A]ATP分子的结构简式可表示为A一P一 PP [B]ATP水解释放的磷酸基团可与载体蛋白结 合，使之空间结构发生变化 [o]图中①是腺苷，ATP转化为ADP时，②④ 都会发生断裂 [D]ATP水解常与放能反应相联系，ATP合成 常与吸能反应相联系 ·能力提升练· 6.(2分)ATP(A-P.~Pg~Py)和dATP(脱氧腺 苷三磷酸，dA一P。~P。~P,)都是高能磷酸化 合物。下列有关这两种化合物的叙述，正确 的是 () [A]两者都含有三个磷酸基团和三个特殊的化 学键 [B]组成两者的含氨碱基相同，但五碳糖不相同 [c]ATP的α位磷酸基团具有较高的转移势能 [D]dATP脱去β和Y位磷酸基团后是组成 RNA的基本单位 19876543210+0.5 7.(13分)为保证市民的食品安全，执法人员会使 用ATP荧光检测系统对餐饮行业中餐具等用品 的微生物含量进行检测。其设计灵感来源于萤 火虫尾部发光器发光的原理。请据图回答：（注： AMP由一分子腺嘌呤，一分子核糖和一个磷酸 基团构成) 38 ◆ 荧光素酰 02 ATP荧光检测仪 入腺苷酸 光 检测 PPi 荧光素酶 7/1 试剂 ATP CO2+AMP 荧光素 拭子 注：ATP可脱去一个PP形成AMP,注：ATP荧光检测系统 并释放能量。 由ATP荧光检测仪和检 测试剂组成。 0 (1)图a为萤火虫尾部发光器发光的原理，据图 分析可知萤火虫能够发光是由于萤火虫腹部细 胞内的 催化荧光素反应，从而放出光 子发出荧光。 (2)图b中的荧光检测仪可检测上述反应中的 荧光强度，从而推测微生物含量。该仪器可用 作检测微生物含量的前提包括 ①所有生物活细胞中都含有ATP②不同细 胞中ATP浓度差异不大③荧光强度与ATP 供应呈正相关④试剂与样品混合后发荧光属 于放能反应 综合上述材料分析，为保证该反应顺利进行，检 测试剂中除了荧光素酶外，至少应有 (2项)。根据酶的特性，检测试剂应在 条件下保存。 (3)ATP的结构简式为 ,中文名 称是 。A代表 (4)生物体对ATP的需求较大，但细胞内ATP 的含量较少，细胞能满足生物体对ATP的需求 的主要原因是 (5)请写出ATP合成反应式：10.B「1号位置是强酸处理的淀粉酶溶液，酶已失活，不能分 解淀粉，遇碘液变蓝，2号位置是高温处理的淀粉酶溶液，酶 已失活，不能分解淀粉，遇碘液变蓝，3号位置是蔗糖酶溶 液，不能分解淀粉，遇碘液变蓝，4号位置是正常的淀粉酶溶 液，能分解淀粉，遇碘液不变蓝，所以呈现蓝色的三角形有3 个，A正确；1号位置是强酸处理的淀粉酶溶液，2号位置是 高温处理的淀粉酶溶液，这两个位置的酶都已失活，不能证 明酶具有高效性，B错误；3号位置是蔗糖酶溶液，4号位置 是淀粉酶溶液，3号位置遇碘液变蓝，4号位置不变蓝，说明 淀粉酶能分解淀粉而蔗糖酶不能，可证明酶具有专一性，C 正确；在37℃恒温箱中保温是为了给酶提供适宜的温度条 件，保证酶的活性，以排除无关变量的影响，D正确。] 专项训练（三） 答案速对 1 23456 CA A DDD 7.(1)降低了化学反应的活化能蛋白质或RNA双缩 脲(2)是否加人抑制剂X、脂肪浓度降低（抑制） 减弱(3)原理二 试题精析 1.C[两种酶在各自最适pH时的活性都最高，但其活性不一 定相同，A错误；分析题图可知，胃蛋白酶的最适pH为2，胰 蛋白酶的最适pH为8，两种酶的最适pH不同，B错误；据图 可知，pH为3时，胰蛋白酶变性失活，C正确；在最适pH条 件下，两种酶的活性最高，高于或低于最适pH,两种酶的活 性都减弱，D错误。] 2.A[该实验体现了酶的催化作用，酶的高效性需要设置无机 催化剂作对照组来体现，A错误；题千给出的为最适条件，升 温使酶活性下降，反应时间变长，即时间2会右移，B正确； 温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久性失活，因 而酶促反应的进行需要适宜的温度，C正确；结合图示可知， t2时反应物被消耗完，故反应物浓度为0，D正确。] 3.A[由图甲可知，温度较高时，底物的剩余量越少，故此时酶 活性较高，说明该种微生物适合在较高的温度环境中生存，A 正确；由图甲可知，在实验所选的这些温度里，温度为60℃时 酶Q的活性最高，但不能确定酶Q的最适温度高于60℃，最 适温度也可能大于50℃小于60℃，B错误；图乙实验中，若 降低温度，生成物的最终量不变，所以M点的位置不变，C错 误；酶活性受温度和pH的影响，与底物的量无关，故图乙中， 在t2时增加底物的量，酶Q的活性不变，D错误。] 4.D[由于低温时酶的活性很低，但并不失活，由图得当相关 因素过低时，乙曲线反应速率不为零，丙曲线反应速率为零， 故影响乙曲线的因素是温度，影响丙曲线的因素是H,A错 误；甲曲线表示底物浓度与反应速率的关系，a点的限制因素 是底物浓度，b,点时底物达到饱和状态，限制酶促反应速率的 因素不再是底物浓度，B错误；乙曲线是温度对酶活性的影响 曲线，d,点是低温条件，酶的活性很低，但是酶的空间结构没 有被破坏，温度恢复，酶的活性可恢复，f点是高温条件，高温 使酶的空间结构发生改变，即使温度降低，酶的空间结构也 不能恢复，C错误；丙曲线是pH对酶活性的影响曲线，g点时 pH过低，酶的空间结构发生改变，pH升高，酶的活性不能恢 复，故不能到达h点，D正确。] 5.D[如果研究的影响因素是温度，在一定范围内，随温度升 高，酶促反应速率先增大后减小，从图中看甲组有底物剩余， 说明甲组的酶失活了，故甲组处理温度最高，丙组和乙组均 没有底物剩余，乙组反应速率比丙组快，但并不能得出丙组 的温度高于乙组，A错误；如果研究的影响因素是酶浓度，酶 浓度越高，反应速率越快，且三组都会反应完全，底物不会有 剩余，甲组底物有剩余，所以影响因素不是酶浓度，B错误；如 果研究的是pH,仅根据这三组的底物剩余量不能确定乙组 的pH就是淀粉酶的最适pH,还需要更多的pH梯度实验来 确定，C错误；从图中看甲组有底物剩余，说明甲组的酶失活 了，在t2时甲组反应已经停止，增加底物，反应也不会进行， 则在t3时其产物总量不变，D正确。] 6.D[由图可知，在处理温度为50℃时，处理时间为60分钟 的酶活力等于90分钟的酶活力，故酶活力并非随处理时间的 延长而降低，A错误；由图可知，70℃下处理60min酶已经 不可逆失活，当温度下调至55℃时酶的活性不会增大，B错 误；保存酶时应在低温、适宜pH条件下保存，C错误；由图可 知，在时长10min、温度约60℃时黑曲霉蛋白酶的活力相对 较高，所以适宜的杀青条件为时长l0min、温度约60℃， D正确。] 7.(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部 分是蛋白质，少量是RNA,其作用原理是降低了化学反应所 需的活化能。蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色络合物，故可 以用双缩脲试剂判定胰脂肪酶的本质。(2)该实验是探究抑 制剂X和脂肪浓度对酶促反应速率的影响，自变量为是否加 入抑制剂X和脂肪浓度，根据图1可以得出的结论是一定脂 肪浓度范围内，抑制剂X可以降低脂肪水解反应速率，抑制 剂X对脂肪水解的抑制作用随脂肪浓度的增加而减弱。 (3)据图1可知，加入抑制剂X组的酶促反应速率开始时低 于对照组，且增加脂肪浓度能缓解抑制剂X的抑制作用，因 此抑制剂X的作用机理应为原理二，判断依据为随脂肪浓度 的增加，两组实验的最大酶促反应速率最终相等，由此可推 测抑制剂X与脂肪是竞争关系，当脂肪浓度过高时，脂肪拥 有很强的竞争优势，抑制剂X的抑制作用失效。 分层作业（十六） 答案速对一 1 23456 7.(1)荧光素酶(2)①②③荧光素和氧气低温 (3)A一P~P~P腺苷三磷酸腺苷(4)ATP与 ADP的转化速率较快(5)ADP+Pi+能量膨ATP 试题精析 1.C[①是磷酸基团，含有磷元素，A正确，②是磷酸基团之间 的特殊化学键，水解可释放能量，B正确；③是核糖，DNA中 存在脱氧核糖，不存在核糖，C错误；④是碱基A(腺嘌吟)， DNA和RNA中都有碱基A,D正确。] 2.B[ATP含有P。与Pg、Pg与Py之间的两个特殊的化学键， A错误；ATP和ADP的相互转化过程中，物质是可逆的，但 能量不可逆，两个反应所需要的酶也不同，因此不是完全可 逆的过程，B正确；ATP为生命活动提供能量时，通过水解P。 与P,之间的特殊的化学键，C错误；ADP和磷酸合成ATP 时，需要的能量可以来自呼吸作用释放的能量和光能等， D错误。门 451 3.D[ATP直接给细胞的生命活动提供能量，即ATP是夜光 藻细胞内直接能源物质，A正确；吸能反应一般与ATP的水 解相联系，即发出的荧光所需能量由ATP水解提供，B正确； ATP的合成需消耗夜光藻内的ADP和Pi,C正确；ATP在 细胞内的含量很少，但ATP与ADP在细胞内的相互转化十 分迅速，可以为生命活动持续供能，即ATP在夜光藻体内含 量很低且可持续供能，D错误。] 4.D[据图所示，Ca2+泵是一种能催化ATP水解的载体蛋白， 通过ATP水解为Ca2+的逆浓度转运提供能量，说明Ca2+的 跨膜运输方式为主动运输，A、B正确；ATP水解产生磷酸，使 得Ca2+系发生磷酸化，磷酸化的Ca2+系空间结构发生改变， 利于Ca2+通过细胞膜，C正确；ATP水解释放能量用于Ca+ 的运输，脱离下来的P分子与载体蛋白结合，发生了磷酸化， 该过程伴随能量的转移，D错误。] 5.B[ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写，ATP分子的结构 式可以简写成A一P~P~P,A错误；主动运输过程中，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，从而使其空间结构发生变化，B正 确；图中①代表腺苷，③代表磷酸基团，②和④代表一种特殊 的化学键，ATP转化为ADP时，远离腺苷的特殊化学键断 裂，即②会发生断裂，C错误；ATP水解转化为ADP时，释放 出能量，因此常常与吸能反应相联系，而ATP合成需要能量 供应，因而与放能反应相联系，D错误。] 6.B[ATP和dATP都含有三个磷酸基团和两个特殊的化学 键，A错误；组成ATP的含氨碱基是腺嘌吟，五碳糖是核糖， 组成dATP的含氨碱基是腺嘌呤，五碳糖是脱氧核糖，B正 确；ATP的Y位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，C错误；dATP脱去B 和Y位磷酸基团后是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，是组成DNA 的基本单位，D错误。] 7.(1)由图a可知，萤火虫能够发光是由于萤火虫腹部细胞内的 荧光素酶催化荧光素反应形成荧光素酰腺苷酸，后者在荧光 素酶的作用下被氧气氧化发光。(2)所有生物活细胞中都含 有ATP,不同细胞中ATP浓度差异不大，这是以荧光强度反 映微生物含量的前提，①②正确；荧光强度与ATP供应呈正 相关，所以ATP越多，荧光强度越大，③正确；根据图a可知， 该过程需要ATP水解供能，即试剂与样品混合后发荧光属 于吸能反应，④错误。为保证该反应顺利进行，检测试剂中 除了荧光素酶外，至少应有荧光素、氧气。由于低温条件下 酶的活性较低，且酶的分子结构较稳定，使用时升高温度可 使酶的活性升高，因此检测试剂应在低温条件下保存，使用 时再恢复至常温。(3)ATP的结构简式为A一P~P~P,中 文名称是腺苷三磷酸，其中A代表腺苷。(4)生物体对ATP 的需求较大，但细胞内ATP的含量较少，是因为ATP与 ADP的转化速率较快，ATP消耗后可迅速产生，所以可以满 足生物体对ATP的需求。(5)ATP合成反应式为：ADP+Pi 十能量陈ATP。 分层作业（十七） 答案速对 123 456 789 c A B CD A D C D 10.(1)丙酮酸水（或H2O)CO2(或二氧化碳）(2) 细胞质基质线粒体基质c线粒体内膜(3)酒精 (或C2HOH)CO2(或二氧化碳)澄清的石灰水 (或溴麝香草酚蓝溶液) 46 试题精析一 1.C[酵母菌是真菌，是兼性厌氧型生物，因此可以选择酵母 菌探究细胞呼吸方式，A正确；CO2可使溴麝香草酚蓝溶液 由蓝变绿再变黄，且CO2越多，溴麝香草酚蓝溶液变色的时 间越短，可根据溴麝香草酚蓝溶液变为黄色的时间，检测 CO2的产生情况，B正确；通入装置中的空气，要先通过盛有 氢氧化钠的锥形瓶，排除空气中的CO2对实验结果的干扰， 澄清石灰水只能检测CO2,C错误；由于葡萄糖会影响酒精的 检测，因此，在检测培养液中无氧呼吸产生的酒精时，可适当 延长酵母菌培养时间，以耗尽培养液中的葡萄糖再进行鉴 定，D正确。] 2.A[该实验为对比实验，甲组和乙组互为对照组和实验组，A 错误；D瓶应封口放置一段时间，消耗瓶中氧气后再连通E 瓶，检测无氧呼吸产物，B正确；装置甲中A瓶放置NaOH的 目的是除去空气中的二氧化碳，C正确；将葡萄糖溶液煮沸是 为了排尽溶液中原有空气，冷却是为了避免酵母菌在高温下 失活，D正确。] 3.B[线粒体基质会进行各种代谢活动，比如有氧呼吸第二阶 段、转录等，富含代谢活动所需的各种酶，A正确；丙酮酸是 在线粒体基质中氧化，不是在线粒体内膜，B错误；线粒体外 膜含有与有氧呼吸有关的转运蛋白，例如NADH需要从细胞 质基质转移到线粒体内，C正确；从结构与功能相适应的观念 理解，蛋白质是生命活动的主要承担者，线粒体膜间隙的蛋 白质含量相对较少，其生理活动相对比较简单，D正确。] 4.C[有氧呼吸三个阶段都是酶促反应，都需要酶催化，A正 确；[H]和氧气在有氧呼吸第三阶段结合生成水，B正确；有 氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，第二、三阶段发生在 线粒体，C错误；第一、二阶段生成的[H]在第三阶段与氧气 结合生成水，D正确。] 5.D[小鼠是动物，无氧呼吸第一阶段葡萄糖氧化分解产生丙 酮酸和NADH;第二阶段丙酮酸和NADH反应生成乳酸，不 产生CO2,A、B、C正确，D错误。] 6.A[1mol葡萄糖含有2870KJ的能量，经过无氧呼吸释放 了196.65KJ,其中61.08KJ储存于ATP中用于各项生命活 动，其余的能量以热能形式散失，而更多未被呼吸作用释放 的能量储存于乳酸、酒精等有机物中，A正确。] 7.D[Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇，该阶段无能 量释放，无ATP产生，A错误；Kpn无氧呼吸使有机物中稳 定的化学能大部分储存在乙醇中，少部分转化为热能，B错 误；乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，不产生酒精，不能引起内源性 酒精性肝病，C错误；高糖环境提供了丰富的碳源，促进了无 氧呼吸产生乙醇的过程，故高糖饮食可能会加重内源性酒精 性肝病患者的病情，D正确。] 8.C[酶1催化葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸第一阶段，发 生在细胞质基质，A正确；酵母菌是兼性厌氧菌，可以进行图 中的两种呼吸方式，B正确；骨骼肌细胞无氧呼吸生成乳酸， 不能完成酶3催化的过程，C错误；真核细胞中酶2催化的过 程为有氧呼吸第二、三阶段，在线粒体中完成，有氧呼吸第三 阶段需要消耗氧气，D正确。] 9.D[糖酵解是指将葡萄糖分解成为丙酮酸的过程，是呼吸作 用的第一阶段，发生在细胞质基质，该阶段释放少量的能量， 生成少量的ATP,A、B正确；糖酵解过程需要多种酶，PDC 和LDH都是酶，都具有专一性，C正确；水淹时缺乏氧气，植 物进行无氧呼吸产生乙醇，所以PDC的酶活性升高，D 错误。] 10.(1)a表示葡萄糖分解产生丙酮酸和[H],释放少量能量，丙 为丙酮酸；b表示丙酮酸和水反应生成[H]和二氧化碳