第3单元 第2课时 细胞的能量“货币”ATP（课时作业）-【优化探究】2027年高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（广东专版）

该高中生物学高考复习课件聚焦ATP的结构与功能、ATP-ADP循环、磷酸化调节等核心考点，依据高考评价体系明确“ATP组成与功能”“能量转换机制”等高频考点权重，归纳选择题、填空题等常考题型，构建系统的知识网络，体现高考备考的针对性和实用性。 课件亮点在于“真题解析+易错突破+素养提升”策略，如以广东模拟题中ATP结构辨析、磷酸化对蛋白质活性影响等典型题型为例，通过对比分析和实例论证培养科学思维与生命观念，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准指导，助力学生高效冲刺高考。

课时 巩固提高 1 1.(2026·广东湛江模拟)如图为ATP的分子结构图。下列叙述正确的是 (　　) A.图中的“A”代表腺嘌呤 B.ATP的组成元素为C、H、O、N、P C.①比②更容易断裂 D.图中B中的五碳糖代表脱氧核糖 解析：A由腺嘌呤和核糖组成，所以A表示腺苷，A错误；ATP由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三分子磷酸基团组成，其组成元素为C、H、O、N、P，B正确；远离腺苷的特殊化学键容易断裂，所以②比①更容易断裂，C错误；图中B中的五碳糖代表核糖，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B 2 2.(2026·广东茂名模拟)下列四种化合物的“○”中都含有结构“A”， 对此分析不正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A.人体的一个细胞可以同时含有①②③④这4种结构 B.大肠杆菌含有结构③和④，但遗传物质只含有结构③ C.烟草花叶病毒含有结构④ D.结构①和②的“○”中所包含的结构相同 D 3 解析：人体细胞中，ATP是细胞的直接能源物质，所以存在①，细胞中含有DNA和RNA，所以含有③和④，同时核苷酸是组成核酸的基本单位，也含有②，因此人体的一个细胞可以同时含有①②③④这4种结构，A正确；大肠杆菌是原核生物，细胞内含有DNA和RNA，所以含有结构③和④，但其遗传物质是DNA，只含有结构③，B正确；烟草花叶病毒是RNA病毒，其组成成分是RNA和蛋白质，所以含有结构④，C正确；①中“○”所包含的结构是腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)，②中“○”所包含的结构是腺嘌呤，二者不同，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4 3.(2026·广东佛山模拟)c－di－AMP是由两个腺嘌呤核糖核苷酸(AMP) 通过特定的磷酸二酯键连接而成的环二腺苷酸，广泛存在于细菌中，具 有重要的生理功能和调控作用。下列对c－di－AMP的分析，错误的是 (　　) A.含有两个腺苷 B.可以由ATP或ADP水解而来 C.是细菌的一种高能磷酸化合物 D.水解产物可作为转录过程的原料 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C 5 解析：c－di－AMP是由两个腺嘌呤核糖核苷酸合成，腺嘌呤和核糖构成腺苷，含有两个腺苷，A正确；c－di－AMP是由腺嘌呤核糖核苷酸合成的，腺嘌呤核糖核苷酸可以由ATP或ADP水解而来，B正确；c－di－AMP是细菌的信息分子，不含特殊的化学键，不是高能磷酸化合物，C错误；c－di－AMP水解获得的腺嘌呤核糖核苷酸是合成RNA的原料，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6 4.(2026·广东广州模拟)磷酸化是指在蛋白质或其他分子上加入一个磷酸基团，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” 作用，能使某些蛋白质活化或失活。下列叙述正确的是(　　) A.丙酮酸反应生成乳酸的过程中可发生ADP的磷酸化 B.ATP中最靠近腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能 C.蛋白质等分子被磷酸化后空间结构不会发生改变 D.主动运输时，载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D 7 解析：丙酮酸反应生成乳酸的过程不生成ATP，因此没有发生ADP的磷酸化，A错误；ATP中远离腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能，B错误；蛋白质等分子被磷酸化后空间结构会发生改变，活性也会发生改变，C错误；主动运输时，载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 5.通过ATP的合成和水解，使放能反应释放的能量用于吸能反应，此过程被称为ATP—ADP循环。下列现象体现ATP—ADP循环转化速度快的是 (　　) A.在细胞内，ATP形成后1分钟内就被消耗掉 B.一个静卧的人24 h内消耗约40 kg ATP C.在细胞培养液中加入32P，一段时间后检测部分ATP有放射性 D.肌肉细胞滴加葡萄糖不收缩，滴加ATP发生明显收缩 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A 9 解析：在细胞内，ATP形成后1分钟就被消耗掉，体现循环转换速度快，A正确；一个静卧的人24 h内消耗约40 kg ATP，未体现循环转换速度快，B错误；在细胞培养液中加入32P，一段时间后检测部分ATP有放射性，说明P参与ATP合成，部分ATP是重新合成的，C错误；肌肉细胞滴加葡萄糖不收缩，滴加ATP发生明显收缩，说明ATP是直接能源物质，而葡萄糖不是，不能体现ATP—ADP循环转换速度快，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 6.ATP的结构决定了其作为直接能源物质的功能。下列叙述正确的是 (　　) A.1个腺苷和2个磷酸基团组成ATP B.细胞中所有生命活动都由ATP直接提供能量 C.磷酸基团带有负电荷导致它们之间的化学键不稳定 D.通过ADP的合成和水解，使放能反应所释放的能量用于吸能反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C 11 解析：ATP由1个腺苷和3个磷酸基团组成，其中腺苷由腺嘌呤和核糖组成，A错误；并不是细胞中所有生命活动都由ATP直接提供能量，如光合作用光反应阶段中，水的光解所需能量来自光能，不是由ATP提供，B错误；ATP中相邻的磷酸基团都带有负电荷，导致它们之间的化学键不稳定，容易断裂释放能量，C正确；通过ATP的合成和水解，使放能反应所释放的能量用于吸能反应，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 7.(2026·广东广州模拟)慢性白血病是一种 白细胞过度增殖疾病，癌细胞的异常行为 依赖于酪氨酸激酶的异常活化，抗癌药物 “格列卫”可阻断这种酶的活性，其作用 机理如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.ATP分子末端的磷酸基团参与底物蛋白磷酸化 B.底物蛋白磷酸化可能抑制了白细胞的正常凋亡 C.“格列卫”通过与ATP竞争结合位点而起作用 D.底物蛋白因磷酸化引起空间结构改变而失活 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D 13 解析：由题图可知，在底物蛋白磷酸化过 程中，ATP水解提供磷酸基团，ATP分子 末端的磷酸基团参与了底物蛋白磷酸化， A正确；由题图可知，底物蛋白磷酸化会 产生细胞增殖和存活的信号，由此推测底 物蛋白磷酸化可能抑制了白细胞的正常凋 亡，使得白细胞过度增殖，B正确；由题图可知，“格列卫”与异常活化的酪氨酸激酶结合，阻止了ATP与异常活化的酪氨酸激酶结合，即“格列卫”通过与ATP竞争结合位点而起作用，C正确；根据图中信息，底物蛋白磷酸化产生细胞增殖和存活的信号，说明底物蛋白磷酸化后是有活性的，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 14 8.(2026·广东深圳模拟)哺乳动物体内的某种Rab8蛋白由207个氨基酸组成，可分为“活性”与“非活性”两种状态，这两种状态在一定的条件下可以相互转换，其转换过程如图所示，GTP是指鸟苷三磷酸。该种 “活性”Rab8与EHBP1蛋白部分结构发生相互作用，进而使其与肌动蛋 白相互作用，参与囊泡运输。下列相关表述正确的是(　　) A.该种Rab8蛋白中最多有一个游离的氨基和一个游离的羧基 B.Rab8蛋白的合成在核糖体上，活性态与非活性态的相互转换，表明其空间结构的改变不一定会导致蛋白质变性 C.该种Rab8蛋白从“非活性”状态转化 到“活性”状态时，接受GTP提供的 磷酸使蛋白质结构磷酸化 D.该种Rab8蛋白通过与肌动蛋白部分结 构相互作用，从而转变成“活性”状 态，参与囊泡的运输 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B 15 解析：由题意可知，Rab8蛋白由207个 氨基酸组成，至少有一个游离的氨基 和一个游离的羧基，A错误；Rab8蛋白 存在“活性”与“非活性”两种状态， 这两种状态在一定的条件下可以相互转 换，说明其空间结构的改变不会导致蛋 白质变性，B正确；由题图可知，Rab8蛋白从“非活性”状态转化到 “活性”状态时，GDP接受GTP提供的磷酸和能量形成GTP，然后GTP 使Rab8蛋白质结构磷酸化，C错误；Rab8与EHBP1蛋白部分结构首先发 生相互作用，进而使其再与肌动蛋白相互作用，参与囊泡运输，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 16 9.(2026·广东揭阳模拟)AMP依赖的蛋白 激酶(AMPK)能感知细胞内能量水平，参 与调节多种有机物的代谢。AMPK分子上 有多个核苷酸的结合位点，可结合ATP、 ADP。结合ADP的AMPK会被LKB1酶催 化发生磷酸化而增强活性，有利于维持 细胞的能量供应。ATP与AMPK的结合会 起到相反效果。科研人员利用适宜条件下培养的细胞，进行了相关实验 探究，结果如图所示。下列分析正确的是(　　) A.在氧气缺乏条件下，AMPK的磷酸化水平会下降 B.AMPK通过直接水解ATP来增加细胞的能量供应 C.ADP与ATP竞争AMPK的结合位点，有利于精确感知能量水平 D.磷酸化的AMPK可直接催化蛋白质、糖类等有机物的分解反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C 17 解析：在氧气缺乏条件下，细胞进行无 氧呼吸，能量供应不足，ATP减少，ADP 增多，结合ADP的AMPK会被LKB1酶催 化发生磷酸化而增强活性，所以AMPK的 磷酸化水平会上升，A错误。AMPK通过 感知细胞内能量水平，参与调节多种有机 物的代谢来维持细胞能量供应，B错误。 AMPK分子上有多个核苷酸的结合位点，可结合ATP、ADP，ADP与ATP竞争AMPK的结合位点，当细胞内ATP多(能量充足)时，ATP结合AMPK使其活性受抑制；当ADP增多(能量不足)时，ADP结合AMPK使其磷酸化增强活性，有利于精确感知能量水平，C正确。磷酸化的AMPK是参与调节多种有机物的代谢，而不是直接催化蛋白质、糖类等有机物的分解反应，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 18 10.生物体内的高能磷酸化合物有多种，它们在人体合成代谢中有一定差异，如表1所示。回答下列问题。 表1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 高能磷酸 化合物 ATP GTP UTP CTP 主要用途 能量“货币” 蛋白质 合成 糖原合成 脂肪和磷 脂的合成 19 (1)表1中的各种化合物共有的组成元素为____________，高能磷酸化合物的组成元素为_________________，UTP除了用于糖原合成，其脱去两个磷酸基团后还是合成____________(填生物大分子)的原料。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C、H、O C、H、O、N、P　 RNA 解析：表格中的化合物包括各种高能磷酸化合物以及脂肪和糖原、蛋白质等，它们共有的元素组成是C、H、O。高能磷酸化合物的元素组成为C、H、O、N、P。UTP脱去两个磷酸基团后为尿嘧啶核糖核苷酸，是合成RNA的原料。 20 (2)糖原和脂肪在细胞内共有的作用表现在________________。人体细胞合成蛋白质所需原料的来源有____________________________________ ____________________(答出2点即可)。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 都是储能物质 从外界环境中获取、人体细胞合成、细 胞中蛋白质水解产生 解析：糖原和脂肪均为细胞内重要的储能物质。蛋白质的原料为氨基酸，人体内合成蛋白质的氨基酸可从外界环境中获取、人体细胞合成或细胞中蛋白质水解产生。 21 (3)某身体健康成年女性发现体态变肥胖后，每天控制食量，特别是糖类 和脂肪类食物的摄入量，并每天坚持较高强度的锻炼，较长一段时间后， 体态变瘦。该女性经较长一段时间成功减肥的生物学原理是__________ _______________________________________________________________ ____________________________。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 控制饮食和较高强度的锻炼，导致体内糖类供能不足，脂肪分解供能(但脂肪不会大量转化为糖类)，体重减轻 解析：每天控制饮食并坚持锻炼最终减肥成功的生物学原理：控制饮食和较高强度的锻炼，导致体内糖类供能不足，脂肪分解供能(但脂肪不会大量转化为糖类)，体重减轻。 22 (4)磷酸肌酸也是细胞中的一种高能磷酸化合物，它在肌酸激酶催化下， 将磷酸基团转移到ADP分子合成ATP，从而使细胞中的ATP含量维持在正常水平。肌酸激酶与无机催化剂相比较，所具有的特性是_____________ _______________________。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 高效性、专一 性、作用条件较温和 23 研究者对蛙的肌肉组织短暂电刺激，检测对照组和实验组(肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理)肌肉收缩前后ATP和ADP的含量，结果如表2所示。据表分析，实验组消耗的ATP与产生的ADP数量___________(填“相等”或“不相等”)，对照组肌肉收缩前后ATP和ADP含量保持不变说明______________________________________。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 表2 磷酸腺 苷分子 对照组 /(10－6mol·g－1) 实验组 /(10－6mol·g－1) 收缩前 收缩后 收缩前 收缩后 ATP 1.30 1.30 1.30 0.75 ADP 0.60 0.60 0.60 0.95 不相等 ATP和ADP的相互转化处于动态平衡 24 解析：与无机催化剂相比，酶具有的特性有高效性、专一性、作用条件较温和。据表可知，实验组中消耗ATP为1.3－0.75＝0.55，产生 ADP为 0.95－0.6＝0.35，说明消耗的 ATP 量与产生的 ADP 量不相等。对照组中肌肉收缩前后ATP和ADP含量保持不变说明ATP和ADP的相互转化处于动态平衡。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 25 $