2027届高考生物一轮复习练习 第10讲　细胞的能量“货币”ATP

**基本信息** 聚焦ATP结构功能及拓展应用，以基础辨析与综合应用分层训练，构建物质与能量观的知识逻辑体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |必备知识基础练|7题/1-7题|基础概念辨析（结构、合成、水解等）|从ATP核心概念（结构组成、功能特性）出发，建立与ADP转化的基础联系，体现生命观念中的物质与能量观| |关键能力突破练|5题/8-12题|综合应用分析（磷酸化、荧光检测等）|通过跨情境应用（如蛋白质磷酸化调节、ATP荧光检测）深化理解，培养科学思维的分析与推理能力|

第10讲　细胞的能量“货币”ATP (单项选择题每小题2分,多项选择题每小题3分) 必备知识基础练 1.(2025·盐城调研)ATP可直接给细胞的生命活动提供能量。下列关于ATP的叙述,正确的是(　　) A.生命活动旺盛的细胞中ATP的含量较多 B.生物体内ADP转化成ATP所需要的能量都来自细胞呼吸 C.ATP水解掉2个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一 D.酵母菌只有在缺氧的条件下,其细胞质基质中才能形成ATP 2.ATP和酶是细胞代谢不可缺少的,下列相关叙述正确的是(　　) A.细胞中的需能反应都由ATP直接供能 B.当酶变性失活时,其空间结构才会发生改变 C.能合成酶的细胞都能合成ATP,能合成ATP的细胞都能合成酶 D.ATP脱去两个磷酸基团后形成的物质,可参与某些酶的合成 3.ATP注射液曾用于某些神经肌肉疾病的治疗。下列相关叙述错误的是(　　) A.ATP的末端磷酸基团具有较高的转移势能 B.1分子ATP完全水解可产生2分子磷酸 C.ATP可通过蛋白质的磷酸化来影响机体代谢 D.ATP能为萎缩的肌肉直接提供能量 4.在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。α、β和γ表示ATP或dATP(d表示五碳糖为脱氧核糖)上三个磷酸基团所处位置(A-Pα~Pβ~Pγ或dA-Pα~Pβ~Pγ)。下列说法错误的是(　　) A.主动运输所需能量来自ATP“γ”位和“β”位前的特殊化学键断裂释放的能量 B.若用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料,将32P标记到新合成的DNA分子上,则带有32P的磷酸基团应在dATP的“α”位上 C.将ATP中“β”和“γ”位磷酸基团去掉,所得物质是RNA的单体之一 D.ATP、dATP和磷脂分子的元素组成都含C、H、O、P 5.ATP生物荧光检测仪广泛应用于物品表面清洁度测评。其原理是利用荧光素酶测定环境物体表面ATP的含量,再通过检测仪器上的荧光强度反映环境中微生物的数量。下列说法错误的是(　　) A.萤火虫发光的原理是荧光素接受ATP提供的能量后被激活发生化学反应而发光 B.ATP分子中的磷酸基团因带负电荷而相互排斥,末端磷酸基团具有较高的转移势能 C.ATP生物荧光检测仪的发光值大反映了微生物菌体储存大量ATP D.生物活细胞中ATP的含量相对稳定是运用ATP荧光检测仪检测微生物的前提 6.(多选)研究发现,外源性ATP可通过与血管平滑肌、神经元及免疫细胞上的P2X受体结合,发挥调节血管张力和神经兴奋性等作用。然而,由于其在血液中会被迅速降解且难以进入细胞,临床应用受到限制。下列叙述不正确的有(　　) A.1个ATP分子中含有1分子核糖、1分子腺嘌呤和3分子磷酸基团 B.外源性ATP若用作辅助治疗药物,主要是利用了其信号分子的作用 C.肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体基质产生 D.外源性ATP与P2X受体结合,提供能量和信息后,可能被降解 7.ATP合酶抑制因子1(IF1)是线粒体基质中一种可逆的非竞争性的ATP合酶的抑制蛋白,通过抑制ATP合酶的功能,减少ATP的合成,调节线粒体的能量代谢。下列叙述错误的是(　　) A.短时间内IF1可增加细胞内ADP的含量 B.IF1改变了ATP合酶的空间结构 C.IF1一定在细胞质基质中合成 D.由IF1引起的炎症反应可通过补充ATP来缓解 关键能力突破练 8.下图为细胞内普遍存在的分子开关调节机制,磷酸化与去磷酸化使各种靶蛋白处于“开启”或“关闭”的状态。下列相关叙述错误的是(　　) A.蛋白质磷酸化的过程往往是一个放能反应的过程 B.蛋白质去磷酸化后仍能与双缩脲试剂发生紫色反应 C.磷酸化与去磷酸化可改变靶蛋白的电荷分布与分子构象 D.磷酸化与去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的特点 9.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.磷酸化、去磷酸化会改变蛋白质的空间结构 C.ATP水解与磷酸化的蛋白质做功均属于放能反应 D.主动运输过程中,载体蛋白中的能量先增加后减少 10.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)+ADPATP+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.ATP和磷酸肌酸均可作为细胞代谢的能量物质 11.双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)属于非天然核苷酸,ddNTP与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。根据所学知识,判断下列选项不正确的是 (　　) A.若X表示OH,该结构代表的物质dNTP脱去两个磷酸基团后可作为体内DNA分子复制的原料之一 B.若将ddNTP加到正在复制的DNA反应体系中,ddNTP结合到子链后,子链的延伸会立即终止 C.ddNTP和dNTP元素组成都是C、H、O、N、P D.若X表示OH,碱基为A时,该物质可为细胞的生命活动直接提供能量 12.(2025·盐城八校期初考)腺苷酸环化酶可促进ATP转化为环腺苷酸(cAMP),细胞中的cAMP含量升高会影响多种代谢过程,如抑制细胞增殖、促进细胞分化等。下列叙述错误的是(　　) A.ATP分子中含有3个特殊的化学键 B.小分子物质cAMP分子中含有糖类 C.cAMP含量升高,可能会使细胞周期延长 D.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 参考答案 1.C　解析 ATP在细胞内含量不高,生命活动旺盛的细胞中ATP与ADP转化速度较快,A项错误;生物体内ADP转化成ATP所需要的能量可来自细胞呼吸、光合作用及化能合成作用,B项错误;ATP水解掉2个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一,C项正确;细胞质基质是酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段发生的场所,不管是否缺氧,其细胞质基质中都能形成ATP,D项错误。 2.D　解析 光合作用的光反应由光提供能量,A项错误;当酶催化底物发生反应时,酶与底物结合,反应结束后酶与产物分离,这个过程中酶的空间结构也会发生改变,但酶是有活性的,B项错误;哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和核糖体,不能合成酶,但可以在细胞质基质进行无氧呼吸产生ATP,所以能合成ATP的细胞不一定能合成酶,C项错误;ATP脱去两个磷酸基团后形成腺嘌呤核糖核苷酸,它是RNA的基本组成单位之一,可参与合成某些起催化作用的RNA,D项正确。 3.B　解析 ATP(腺苷三磷酸)完全水解时生成3分子磷酸、1分子核糖和1分子腺嘌呤,B项错误。 4.A　解析 ATP中远离腺苷的那个特殊化学键容易断裂释放能量,主动运输是耗能的过程,该过程所需能量来自ATP“γ”位前的特殊化学键断裂释放的能量,A项错误。 5.C　解析 ATP生物荧光检测仪的发光值大反映了微生物多,C项错误。 6.CD　解析 肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜产生,C项错误;由题意可知,外源性ATP几乎不能进入细胞,因此不能提供能量,D项错误。 7.C　解析 IF1是线粒体基质中一种可逆的非竞争性的ATP合酶的抑制蛋白,因此可能在线粒体的核糖体上合成,C项错误。 8.A　解析 蛋白质磷酸化的过程是一个吸能反应,与ATP的水解相联系,A项错误。 9.A　解析 ATP可将蛋白质磷酸化,磷酸化的蛋白质改变形状做功,失去的能量用于推动细胞内的其他反应,A项错误。 10.B　解析 磷酸肌酸能在酶的催化下,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的过程是放能反应,A项正确;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项错误;据题干可知,磷酸肌酸(C~P)+ADPATP+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项正确;磷酸肌酸可作为能量的存储形式,ATP是直接能源物质,故ATP和磷酸肌酸均可作为细胞代谢的能量物质,D项正确。 11.D　解析 若X和2'处均为OH,碱基为A时,该物质为ATP,可为细胞的生命活动直接提供能量,D项错误。 12.A　解析 ATP的结构简式是A-P~P~P,含有2个特殊的化学键,A项错误。 1 学科网（北京）股份有限公司 $