微专题9 ATP的结构与功能及其相关实验分析-【高考领航】2027年高考生物一轮复习微专题速练

**基本信息** 聚焦ATP结构功能及实验分析，通过概念辨析、过程分析与拓展应用构建知识逻辑链，强化物质与能量观及科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |ATP结构与功能|2题（1、2）|概念辨析题|从结构组成（脱氧核糖/腺嘌呤）到功能判断（直接供能/吸能反应）| |ATP与ADP转化|2题（3、4）|过程分析题|结合代谢速率（③④速率）与实验标记（³²P）分析转化机制| |实验分析与拓展|2题（5、6）|拓展应用题|通过蛋白质磷酸化及GTP类比，迁移应用ATP功能原理|

微专题9　ATP的结构与功能及其相关实验分析 1．(2026·河南洛阳模拟)下列有关ATP的叙述，正确的是(　　) A．细胞中需要能量的活动都是由ATP直接供能 B．ATP水解释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合 C．ATP由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 D．细胞内的放能反应就是指ATP水解释放能量 2．下列过程中能使细胞内ADP的含量增加的是(　　) A．水分子进入根毛细胞 B．肺泡中的氧气进入血液 C．肠道中的甘油进入小肠绒毛上皮细胞 D．胰腺细胞分泌胰岛素 3．如图展示了生物体内与ATP有关的部分反应。下列相关描述错误的是(　　) A．过程②⑥为ATP的水解，通常与吸能反应相联系 B．叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，植物体的干重不一定增加 C．过程③的产物为糖类，可在细胞内转化为氨基酸、脂肪等其他有机物 D．一片处于稳定状态的森林中，过程①同化的能量与过程⑥释放的能量基本相等 4．(2026·安徽芜湖模拟)将32P标记的磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分离出细胞内的ATP，结果发现ATP浓度变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团被放射性标记。下列叙述错误的是(　　) A．ATP是细胞内的直接能源物质 B．细胞内ATP与ADP转化迅速 C．ATP的3个磷酸基团中出现32P的概率相等 D．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性 5．蛋白质磷酸化反应是指ATP末端的磷酸转移到底物蛋白质的特定氨基上所进行的化学反应。磷酸化的蛋白质活性改变而做功，从而参与细胞代谢，如图所示。下列说法错误的是(　　) A．ATP末端磷酸基团脱落时伴随能量的转移 B．磷酸化的蛋白质活性改变但并未变性 C．ATP推动的细胞做功过程属于吸能反应 D．蛋白质的磷酸化过程伴随ATP的水解，水解产物参与RNA的合成 6．(2026·山东潍坊模拟)GTP(鸟苷三磷酸)的结构和作用与ATP类似。线粒体分裂时，细胞质基质中具有GTP酶活性的发动蛋白有序排布到线粒体分裂面的外膜上，组装成环线粒体的纤维状结构，该结构依靠GTP水解提供的能量进行缢缩，使线粒体一分为二。下列说法正确的是(　　) A．GTP因含三个特殊的化学键而具有较多能量 B．GTP酶为GTP的水解提供了活化能 C．推测发动蛋白具有催化、运动等功能 D．GTP去掉两个磷酸基团后的结构是组成DNA的基本单位 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题9　ATP的结构与功能及其相关实验分析 1．B　有些载体进行主动运输时可借助电化学势能，A错误；ATP水解释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合，进而引起该蛋白质空间结构的改变，B正确；ATP由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成，C错误；细胞内的放能反应伴随着ATP的合成，即通过该过程，放能反应释放的能量转移到ATP中，D错误。 2．D　能使ADP的含量增加时会消耗ATP，水分子进入细胞的方式为协助扩散和自由扩散，肺泡中的氧气进入血液、肠道中的甘油进入小肠上皮细胞均为自由扩散，不需要消耗能量，不能使细胞内ADP的含量增加，A、B、C不符合题意；胰岛素化学本质为蛋白质，胰腺细胞分泌胰岛素的方式是胞吐，需要消耗ATP水解提供的能量，能使细胞内ADP的含量增加，D符合题意。 3．D　过程②⑥是ATP的水解，释放能量，通常与吸能反应相联系，A正确；叶肉细胞内③的速率大于④的速率时，植物干重不一定增加，因为还有其他部分不能进行光合作用的细胞要通过呼吸消耗有机物，B正确；过程③表示光合作用暗反应阶段，其产物为糖类，可在细胞内转化为氨基酸、脂肪等其他有机物，C正确；一片森林要想处于稳定状态，则过程①同化的能量大于过程⑥释放的能量，D错误。 4．C　细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内部分ATP最末端的磷酸基团含有放射性标记，说明ATP能够快速合成，而该时间段内ATP含量变化不大，说明ATP也能快速水解，其水解和合成达到动态平衡，说明ATP是细胞内的直接能源物质，A、B正确；实验发现ATP的最末端磷酸基团被放射性标记，说明ATP中最末端的磷酸基团容易脱离，因此ATP的3个磷酸基团中出现32P的概率不相等，C错误；32P标记的ATP水解产生的腺苷是由腺嘌呤和核糖组成，没有元素P，也就没有放射性，D正确。 5．D　ATP中特殊化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，容易脱离，具有较高的转移势能。因此，ATP末端磷酸基团脱落时伴随能量的转移，A正确；蛋白质发生磷酸化，使蛋白质的空间结构改变，从而使蛋白质的活性发生变化，但并没有变性，B正确；ATP推动细胞做功的过程中有ATP的水解，ATP的水解与吸能反应有关，C正确；蛋白质的磷酸化过程伴随ATP的水解，形成的产物之一是ADP，ADP还需要再脱掉一个磷酸基团才能参与RNA的合成，D错误。 6．C　GTP含有两个特殊的化学键，A错误；酶的作用机理是降低化学反应的活化能而非提供活化能，B错误；结合题意分析可知，发动蛋白具有 GTP酶活性，说明其具有催化作用，且线粒体分裂时发动蛋白有序的排布到线粒体分裂面的外膜上，该过程体现了发动蛋白具有运动功能，C正确；GTP(鸟苷三磷酸)的结构和作用与ATP类似，GTP去掉两个磷酸基团后的结构是组成RNA的基本单位，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $