第2节 细胞的能量“货币”ATP-【新课程能力培养】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步练习（人教版）

件下，有盐酸催化淀粉水解干扰实验结果(3)1h后， pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩 余量 【解析】(1)酶活性是指酶催化特定化学反应的能力， 据图示可知，横坐标为不同的pH,纵坐标为1h后淀粉剩 余量，故该实验的自变量是pH的不同，因变量是1h后淀 粉剩余量。(3)比较pH为1和pH为7的实验结果可知， pH为7的条件下淀粉的剩余量小于pH为1条件下淀粉的剩 余量，故说明与盐酸相比，淀粉酶降低反应活化能的作用更 显著。 "第2节细胞的能量“货币”ATP 【基础练习】 1.A【解析】ATP的结构简式为A一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， 可见，一分子ATP含有1个腺苷、2个特殊的化学键、3个 磷酸基团，A正确 2.C【解析】胰岛素分泌到细胞外的过程属于胞吐， 需要ATP供能，A错误；在篮球比赛等运动过程中，骨骼 肌的收缩需要消耗ATP,B错误；载体蛋白运输葡萄糖时可 能不需要ATP,如葡萄糖通过协助扩散进人哺乳动物成熟的 红细胞，如葡萄糖通过主动运输进人小肠上皮细胞，C正 确：植物细胞会通过主动运输吸收K和NO,需要ATP供 能，当细胞液浓度增大后，会吸水而自动复原，D错误。 3.C【解析】ATP分子中②的断裂与形成是ATP与 ADP相互转化的基础，C错误。 4.D【解析】ATP的化学性质不稳定，在有关酶的作 用下，ATP末端的特殊的化学键很容易水解，且水解时能释 放出大量的能量供给生命活动利用。在萤火虫体内，给荧光 素提供能量的是远离腺苷的特殊的化学键，D正确。 5.B【解析】此过程物质变化是可逆的，而能量变化 是不可逆的，C错误；ATP释放的能量直接用于其他生命活 动，而ATP合成的能量来自光能和有机物中的化学能，D 错误。 6.C【解析】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 参考答案与解析。 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。 【提升练习】 1.ACD 2.ABD【解析】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,据此推测磷酸肌 酸转移磷酸基团时释放能量，用于合成ATP,且ATP合成 不一定需要游离的磷酸，A、B正确；ATP能为肌肉运动直 接供能，磷酸肌酸不能，细胞中ATP含量低，但人体消耗 多，主要是依赖于ATP与ADP之间的快速转化，C错误。 3.ACD【解析】ATP经酶水解后的产物可以是腺嘌呤 核糖核苷酸，是合成RNA的原料之一，A错误；ATP与 ADP间相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都 是一样的，C错误；ATP在细胞中的量很少，不能大量储 存，D错误。 4.ABC【解析】根据ATP的结构简式A一P~P~P可 知，ATP中含有两个特殊化学键，A错误；图示过程是ATP 合成，一般与细胞中的放能反应相关联，B错误：载体蛋白 协助运输葡萄糖，如果是协助扩散，不需要ATP提供能量， 则不发生载体蛋白磷酸化和去磷酸化过程，C错误；ATP和 ADP相互转化供能机制在所有细胞生物内都是一样的，体 现了生物的统一性，D正确。 5.ABD【解析】①来源于ATP水解释放，③来源于有 机物氧化分解或者光能，②④表示磷酸，A正确；ATP和 ADP的相互转化需要ATP合成酶和ATP水解酶，依赖于酶 的高效性才能保证快速转化，B正确：细胞内的生命活动并 非都需要消耗能量，比如自由扩散，另外，细胞内的直接能 源物质不止ATP一种，C错误；ATP和ADP相互转化的能 量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生 物界的统一性，D正确。 6.ABD【解析】腺苷三磷酸中两个相邻的磷酸基团都 带有负电荷而相互排斥等原因，使得特殊化学键不稳定，A 错误；图中宇母A表示腺嘌呤碱基，腺苷是腺嘌呤碱基+ 核糖，B错误；在ATP水解酶作用下，P,从ATP上脱落下 来，脱离下来的P,携能量与其他分子结合，C正确：ATP水 解反应释放能量，与细胞内的许多吸能反应相联系，D错误。 7.(1)2(2)呼吸作用光合作用(3)各项生 命活动(4)不一样因为①和②是两个不同的反应，而 酶具有专一性(5)合成ATP各项生命活动不可逆 97 高中生物学必修1（人教版） 可逆(6)吸能放能能量“货币” 【解析】(1)ATP的结构式可简写为A一P~P~P,1 分子ATP中含有2个特殊化学键。(2)在ADP转化成ATP 的过程中，对动物和人来说，所需要的能量来自呼吸作用： 对绿色植物来说，所需要的能量来自呼吸作用和光合作用。 (3)ATP水解释放的能量用于细胞的各项生命活动。(4) 由于酶具有专一性，对于不同的反应，所需酶的种类不同。 >"第3节细胞呼吸的原理和应用（第1课时） 【基础练习】 1.B【解析】细胞呼吸实际上是在细胞内进行有机物 的氧化分解，逐步释放能量的过程，而不是细胞与外界环境 间的气体交换过程，B错误。 2.D【解析】由于酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均可 产生C0,,所以不能根据澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母 菌的呼吸方式，D错误。 3.A【解析】实验自变量为氧气的有无，A错误。 4.D【解析】有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行， 不需要氧气，葡萄糖分解成丙酮酸，同时产生少量的[H] 和ATP,A、B错误；第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮 酸和H0彻底分解成CO2和[H],产生少量的ATP,此阶 段H,O是反应物，不是产物，C错误；第三阶段在线粒体 内膜上进行，[H]和氧结合产生H,O,同时生成大量的 ATP,D正确。 5.B【解析】[H]与氧气结合生成水，发生在线粒体 内膜上，A错误；C6H2O。分解为丙酮酸和[H],发生在 细胞质基质中，B正确；丙酮酸分解为CO,和[H],发生 在线粒体基质中，C错误；ADP与磷酸结合生成ATP的场 所有细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，D错误。 6.D【解析】图中①表示细胞质基质，②表示线粒体 基质，③表示线粒体内膜，A错误；①中进行的是有氧呼吸 的第一阶段，②中进行的是有氧呼吸的第二阶段，所以所含 酶的种类不同，B错误；②中进行的是有氧呼吸的第二阶 段，只能产生少量ATP,③中进行的是有氧呼吸的第三阶 段，能产生大量ATP,C错误。 【提升练习】 1.ABD【解析】葡萄糖溶液和酵母菌混匀前需要高温 煮沸以去除溶解氧，和酵母菌混匀后不需要高温煮沸，否则 会杀死酵母菌，C错误。 2.BC【解析】过程①发生在细胞质基质中，葡萄糖不 98 能在线粒体中分解，A错误；给培养的动物细胞提供8O2, 80,参与有氧呼吸的第三阶段生成H,0,H,80再参与有 氧呼吸的第二阶段，生成C⑧O2,因此经过一段时间后，细 胞中的C02和水可能含有80，B正确；碳原子在有氧呼吸 第一阶段从葡萄糖转移到丙酮酸，在有氧呼吸第二阶段从丙 酮酸转移到CO2,C正确；有氧呼吸第二阶段的场所为线粒 体基质，有氧呼吸第三阶段的场所为线粒体内膜，故用某种 抑制线粒体内膜上ATP合成的药物处理培养的小鼠细胞， 其线粒体内膜不能再产生ATP,但线粒体基质仍可产生 ATP,D错误。 3.ACD【解析】H通过I、Ⅱ、Ⅲ的运输会导致线粒 体基质的H减少从而使pH升高，A正确：F,在线粒体内 膜上既可充当转运蛋白起运输作用，还可以充当酶来催化 ATP的合成，B错误；硝化细菌也能进行有氧呼吸，故也有 与酵母菌类似的电子传递系统，C正确；在分解脂肪时，由 于脂肪的氢含量比糖类高，故通过该电子传递链消耗的氧将 增加，D正确。 4.(1)C,H,0。+60,+6H,0爵6C0,+12H,0+能 量(2)丙酮酸C0,02线粒体内膜③(3)①5 能开始训练时②每次进行至少30min的有氧运动并 且每天（周）坚持 【解析】(3)①由图2可知，经过5周的训练后，肌纤 维中线粒体的数量趋于稳定。若停训1周立即恢复训练，能 使线粒体的数量恢复到停训前的水平；若停训的时间过长， 4周后（第10周）将降至开始训练时的水平。②耐力性运 动是指机体进行一定时间（每次30in以上）的低中等强 度的运动，如步行、游泳、慢跑、骑行等，而有氧呼吸是耐 力性运动中能量供应的主要方式。体育锻炼时，每次进行至 少30min的有氧运动并且每天（周）坚持，有利于提高线 粒体的数量，从而消耗葡萄糖，进而预防冠心病、糖尿病和 肥胖。 "第3节细胞呼吸的原理和应用（第2课时） 【基础练习】 1.C【解析】物质Y为CO,,可使溴麝香草酚蓝溶液 由蓝变绿再变黄，B正确；有氧呼吸三个阶段以及无氧呼吸 第一阶段都能产生ATP,故图中能生成ATP的代谢过程有 ①②③，C错误；人体细胞无氧呼吸产生乳酸，细胞内⑤不 能进行是因为缺少催化该过程的酶，D正确。高中生物学必修（人教版） 第2节 细胞的能量“货币”ATP 基础练习 知识点一AP是一种高能磷酸化合物。 4. 萤火虫尾部发光，是荧光素接收ATP中 1.一分子ATP具有的腺苷、特殊的化学 的能量后，将化学能转化成光能所致， 键、磷酸基团的数量依次为() 这个化学能来自A巴p2p②P中的哪个化 A.1、2、3 B.1、1、2 学键（ C.1、2、2 D.2、2、3 A.①② B.②③ 2.下列生理过程伴随着形状改变，其中不 C.① D.③ 一定需要ATP供能的是() 知识点二 ATP与ADP之间的相互转化及 A.在胰岛素分泌过程中细胞膜的形状 ATP的利用 发生改变 如图是生物体内ATP和ADP相互转化表 B.在篮球比赛等运动过程中骨骼肌发 达式，下列相关叙述正确的是() 生收缩 ATP群ADP+Pi+能是 C.载体蛋白协助运输葡萄糖过程中形 酶2 状发生改变 A. 反应需要的酶1和酶2是同一种酶 D.植物细胞在KNO,溶液中发生质壁分 B.ATP与ADP相互转化处于动态平衡 离及复原 C.该反应物质与能量变化都是可逆的 3.如图是ATP的分子结构式，下列叙述错 D.ATP释放的能量主要用于再合成 误的是( ATP NH2 6.下列关于吸能反应和放能反应的说法， ① ②0 错误的是（) Op-0I P-OH A.ATP是细胞中吸能反应和放能反应 OH OH OH 的纽带 H OHOH B.所有细胞中最重要的放能反应是糖 A.ATP中含有C、H、O、N、P五种元素 的氧化 B.图中虚线框中的部分代表腺苷 C.所有植物细胞中最重要的吸能反应 C.ATP分子中①处断裂后形成了ADP 是光合作用 D.ATP水解释放的能量可直接用于各 D.肌肉收缩是吸能反应，肌肉做功是 项生命活动 放能反应 48)练 第5章细胞的能量供应和利用 提升练)习 一、不定项选择题 A.ATP经酶水解后的产物是合成DNA 1.ATP在细胞中能够释放能量，下列关于 的原料之一 ATP的说法正确的是（ B.ATP水解形成ADP时释放能量和磷 A.ATP能释放能量的原因是其特殊的 酸基团 化学键容易断裂 C.ATP与ADP相互转化的能量供应机 B.由于两个相邻的磷酸基团都带有正 制只发生在真核细胞内 电荷而相互排斥等原因，使得该特 D.ATP与ADP的相互转化使得细胞可 殊化学键不稳定 以大量储存ATP C.ATP末端磷酸基团有一种离开ATP 4.底物水平磷酸化是指含有高能键的底物， 而与其他分子结合的趋势，具有较 在酶的催化下，直接将ADP磷酸化为 高的转移势能 ATP的反应，如图所示。糖酵解和三羧 D.1 mol ATP水解释放的能量高达 酸循环过程中可发生底物水平磷酸化， 30.54kJ 在另一种酶的催化作用下，可以发生去 2.磷酸肌酸是主要存在于肌肉细胞中的一 磷酸化。下列叙述错误的是( 种高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的 催化下，将自身的磷酸基团转移到ADP 酶 分子中合成ATP。下列相关说法正确的 是() ADP 底物分子 A.磷酸肌酸转移磷酸基团是放能反应 @b0擦苷 产物分子 ATP B.ATP合成不一定需要游离的磷酸 C.肌肉细胞中磷酸肌酸和ATP含量都 A.ATP是一种高能磷酸化合物，含有 比较高，都能为肌肉运动直接供能 三个特殊的化学键 D.磷酸肌酸这种转移机制对维持细胞 B.图示过程发生一般与细胞中的吸能 中ATP的含量相对稳定有重要意义 反应相关联 3.如图为ATP与ADP的相互转化，下列叙 C.载体蛋白协助运输葡萄糖过程中一 述错误的是（ 定伴随去磷酸化过程 腺嘌呤 核糖 D-D-D+H,O1ADP+能量 D.ATP和ADP相互转化的供能机制在 酶2+Pi ATP 所有细胞生物内都是一样的 练（49 高中生物学必修（人教版） 5.ATP是细胞内的能量“通货”，但ATP P,挟能量与其他分子结合 在细胞内的含量却很低，细胞通过ATP D. ATP水解反应与细胞内的许多放能 和ADP的快速转化，实现机体对能量的 反应相联系 巨大需求。如图表示ATP与ADP相互转 二、非选择题 化的过程，其中①③是能量，②④是物 7.如图所示为ADP转化成ATP时所需能量 质。下列有关叙述正确的是( 的主要来源示意图，据图回答下列问题： ATP 动物和人 绿色植物 6 ① ① ADP+Pi+能量 ATP ② ② ADP A.①③的来源不同，②④可表示磷酸 (1)1分子ATP中含有 个特殊 B.ATP与ADP的快速转化依赖于酶的 化学键。 高效性 (2)图中的a、b分别代表 C.细胞内的生命活动都需要ATP直接 供能 (3)c指 D.所有细胞都能进行ATP与ADP的相 (4)①②反应进行时所需要的酶一样 互转化 吗？ 为什么？ 6.ATP是细胞的直接能源物质，ATP分子 失去两个磷酸基团后的产物是核糖核苷 (5)进行①反应时能量用于 酸，如图为ATP的结构式，下列相关叙 而②过程释放的能量应用于 述错误的是( 由此可见能量 是 (填“可逆”或“不 可逆”)的，物质是 (填 OH OH “可逆”或“不可逆”)的。 注：C,表示碳原子的位置是1号碳，其他同理 (6)在生物体内，ATP水解成ADP时， A.ATP中相邻的磷酸基团都带正电荷 释放的能量直接用于各种 而相互排斥 反应；ADP合成为ATP所需的能量 B.ATP中含有两个特殊化学键，图中 来自各种 反应，所以ATP 字母A表示腺苷 是细胞内的 C.在ATP水解酶作用下，脱离下来的 50)练