5.2 细胞的能量“货币”ATP同步练习2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

**基本信息** 高中生物学第五章第2节ATP同步练，分基础训练（27单选）和能力提升（2单选+2解答），题量配比87%:13%，聚焦物质与能量观，实现从概念理解到综合应用的进阶。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础训练|ATP结构、功能、与ADP转化等核心概念|以单选题为主，直接考查基础知识点，如ATP的元素组成（第5题）、功能（第1题）| |能力提升|ATP合成场所、实验设计、综合应用|结合实验情境（第29题）和生命活动模型（第30题），解答题考查实验设计（第31题），培养科学思维与探究实践|

第五章第2节 细胞的能量“货币”ATP同步练习 姓名： 完成时间：30min 100分 基础训练 一、单选题(每题2分) 1．运动时，肌肉收缩舒张需要消耗能量，这些能量的直接来源是（    ） A．磷脂 B．蛋白质 C．脂肪 D．ATP 2．下图中为生命活动直接提供能量的是（　　） A．ATP B．葡萄糖 C．脂肪 D．蛋白质 3．ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物。下列有关ATP的叙述，错误的是（     ） A．人体剧烈运动时，ATP与ADP的转化速率加快 B．在有氧与缺氧的条件下细胞质基质中都能形成ATP C．释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合 D．机体在运动时消耗ATP，睡眠时则不消耗ATP 4．下列关于酶和ATP的叙述，正确的是（     ） A．酶的组成元素和ATP的可能相同 B．蛋白质的水解都需要酶和ATP C．ATP的合成需要酶但水解不需要 D．酶和ATP都合成于核糖体 5．ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述正确的是（    ） A．一定含有C、H、O、N、P B．必须在细胞内发挥作用 C．必须在有氧条件下合成 D．生物体唯一的直接能源物质 6．ATP是细胞内的能量通货，下列有关ATP的说法正确的是（    ） A．ATP中的A代表腺嘌呤 B．细胞中含有大量的ATP用于生命活动 C．ATP中的五碳糖为脱氧核糖 D．细胞内的放能反应与ATP的合成相联系 7．ATP的结构如图所示，其中α、β为两个特殊的化学键。下列叙述正确的是（    ） A．特殊的化学键的形成所需要的能量均来自呼吸作用 B．相比于β键，α键更容易发生断裂 C．ATP的合成一般与吸能反应相联系 D．ATP可以直接为细胞生命活动提供能量 8．科学家构建ATP纳米反应器来模拟线粒体的能量代谢，通过ATP与ADP的循环转化，长期维持能量代谢反应。下列有关纳米反应器的叙述，正确的是（     ） A．其ATP的合成与水解过程无需酶催化 B．合成的ATP是细胞内主要的储能物质 C．通过ATP与ADP的转化，积累大量的ATP D．产生的ATP，可用于主动运输、胞吞胞吐 9．下列关于ATP的叙述，正确的是（　　） A．ATP中的“A”代表腺嘌呤 B．ATP水解时，远离A的特殊化学键先断裂 C．ATP在细胞内的含量稳定，不会随着代谢而变化 D．ATP只能通过有氧呼吸产生 10．2026年3月22日，上饶城市马拉松如期举行，该项赛事有利于推动运动习惯常态化，助力全民健康事业发展。下列关于运动员骨骼肌细胞内ATP的叙述，错误的是（     ） A．在细胞内含量很低 B．合成过程不需要蛋白质的参与 C．剧烈运动时ATP合成速率显著加快 D．水解释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合 11．某研究小组进行了萤火虫尾部研磨粉发光实验，实验材料有葡萄糖溶液、ATP溶液等。实验步骤如下： ①将萤火虫尾部研磨粉用水溶解，出现荧光现象。 ②待荧光消失后滴加甲溶液，又出现荧光现象。 ③待荧光消失后再滴加乙溶液，未见荧光现象。 实验结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．甲是ATP溶液，乙是葡萄糖溶液 B．步骤①说明研磨粉水溶液中含有能源物质 C．步骤②反应后的溶液中ADP含量会上升 D．该实验可验证萤火虫细胞不能直接利用葡萄糖 12．酶的催化特性与ATP的动态供应是细胞代谢有序进行的核心保障，生物体内酶的种类具有高度特异性，ATP作为直接能源物质，通过不断合成与水解维持细胞能量稳态。下列实验情境的叙述正确的是（　　） A．酶的专一性由其空间结构决定，一种酶只能催化一种特定的化学反应，无法催化其他类似反应 B．ATP中远离腺苷的特殊化学键易断裂释放能量，其水解产物ADP仍可继续水解释放少量能量 C．探究温度对酶活性的影响实验中，可选用过氧化氢作为实验反应底物 D．细胞代谢旺盛的细胞，ATP合成速率远大于水解速率，细胞内ATP含量快速积累 13．酶与ATP在细胞能量代谢过程中发挥着重要作用，相关叙述错误的是（     ） A．绝大多数酶是蛋白质，能降低化学反应的活化能 B．ATP是高能磷酸化合物，其结构简式为A-P～P～P C．酶和ATP都只能在活细胞中合成和发挥作用 D．酶催化的许多吸能反应与ATP水解的反应相联系 14．ATP生物发光技术是基于萤火虫发光的原理，技术人员研发出基于“荧光素—荧光素酶体系”的微生物数量快速测定方法，评估待测样品的清洁度状况，检测原理如图所示。下列说法正确的是（    ） A．ATP荧光检测仪也可用于检测样品中病毒的含量 B．荧光素生成氧化荧光素发出荧光的过程，属于放能反应 C．测得荧光值越大，反应样品污染程度越低 D．检测前需裂解细胞以释放细胞内ATP 15．ATP是活细胞内一种特殊的能量载体，在细胞核、线粒体、叶绿体以及细胞质基质中广泛存在，它不断与ADP相互转化形成ATP系统。下列叙述正确的是（　　） A．ATP分子的磷酸基团都带正电荷而相互排斥，导致特殊化学键不稳定 B．细胞内所有生命活动消耗的能量都由ATP直接提供 C．ATP水解脱离下来的末端磷酸基团与载体蛋白结合，可使其构象改变 D．发生放能反应时，ATP转化成ADP的量多于ADP转化成ATP的量 16．下列有关ATP的叙述，其中正确的是（     ） ①人体内成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATP ②ATP中的能量可以来源于光能和化学能，也可以转化为光能和化学能 ③在有氧与缺氧的条件下，细胞质基质都能形成ATP ④ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的不是同一物质 A．①②③ B．②③④ C．③④ D．①②③④ 17．海南热带水果成熟时，果农常利用乙烯利进行催熟。乙烯利在植物体内分解产生乙烯，乙烯能诱导细胞合成相应的酶，从而促进果实成熟。下列有关酶和ATP叙述正确的是（     ） A．相应的酶在核糖体合成后即具备活性 B．酶通过为化学反应提供活化能来加快反应速率，该过程不需要ATP参与 C．ATP分子末端的磷酸基团有较高的转移势能，水解后可为果实中的吸能反应供能 D．ATP在叶绿体类囊体膜上合成，为各类酶促反应供能 18．磷酸肌酸是动物和人的肌肉或其他兴奋性组织中的一种高能磷酸化合物，其分解释放的能量比ATP水解释放的还多。磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下，将其磷酸基团转移到ADP分子上，从而生成ATP和肌酸。细胞中的肌酸积累时，会被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP。ATP和磷酸肌酸相互转化的过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．磷酸肌酸为细胞内的直接能源物质 B．肌酸转化为磷酸肌酸是吸能反应，伴随ATP的水解 C．ATP在肌肉细胞及其他细胞中均含量较少 D．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，体现整个生物界的统一性 19．丙谷二肽常被用作病人术后的必需营养注射液。工业化生产时通过氨基酸连接酶将丙氨酸和谷氨酰胺连接，且连接过程消耗ATP。下列相关说法正确的是（    ） A．合成丙谷二肽是与ATP水解相联系的放能反应 B．合成丙谷二肽时只需要氨基酸连接酶发挥作用 C．参与组成ATP和RNA分子的五碳糖是同一种糖 D．ATP水解时脱落的磷酸挟能量与两种氨基酸结合 20．蛋白质磷酸化与去磷酸化是细胞信号转导中的关键过程，是生物体内普遍存在的转化过程。如图是Rb蛋白磷酸化和去磷酸化过程，下列叙述错误的是（    ） A．转化过程能体现酶的专一性 B．Rb磷酸化属于细胞中的吸能反应 C．Rb去磷酸化时伴有ATP分子化学键的断裂 D．Rb磷酸化和去磷酸化后构象和功能都发生了改变 21．下列关于ATP的叙述，正确的是（    ） ①ATP是动物体内储存能量的主要物质 ②ATP的能量主要储存在腺苷和磷酸基团之间的化学键中 ③吸能反应与ATP的水解相关联 ④ATP在细胞内含量很少，但转化速率很快 A．①④ B．②④ C．③④ D．②③ 22．图1为ATP的结构，图2为ATP与ADP相互转化的关系式。在动物细胞中，以下说法正确的是（     ） A．图1中A代表腺苷，b处的化学键最容易断裂 B．图2中能量②可用于大脑思考等生命活动对能量的需求 C．图2中能量①可来自吸能反应 D．由于细胞生命活动需要消耗大量ATP，因此，细胞中含有大量ATP和ADP 23．科研人员为探究ATP与ADP转化的调控机制，以离体动物肝细胞为实验材料，在含32P标记游离磷酸（Pi）的培养液中培养细胞（实验分组处理如下表所示）。下列叙述正确的是（    ） 组别 实验处理 甲 正常培养，不添加任何抑制剂 乙 添加ATP水解酶专一抑制剂 丙 添加ATP合成酶专一抑制剂 A．甲组细胞中ATP水解释放的能量可用于物质的被动运输等生命活动 B．长时间培养丙组细胞，细胞将会因能量供应不足导致细胞代谢停止 C．ATP分子的结构简写为A～P～P～P，“～”代表的化学键不稳定 D．短时间内乙组细胞中ATP数量增加，三个磷酸基团均含有放射性32P 24．细胞代谢往往伴随着能量的变化，ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。ATP的合成过程如图所示。下列相关叙述错误的是（     ） A．ATP的合成需要小分子之间多次脱水缩合 B．ATP的水解产物可为RNA的合成提供原料 C．ATP水解时，催化③和④处化学键断裂的酶相同 D．ATP的水解往往伴随着吸能反应，为其提供能量 25．细胞中化合物a与化合物b生成化合物（或结构）d的过程如图所示，其中c表示化学键。下列相关叙述错误的是（     ） A．若a为葡萄糖，b为果糖，则d可表示蔗糖 B．若a、b为两条肽链，d为胰岛素，则c可能是二硫键 C．若a为腺嘌呤脱氧核苷酸，b为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，则c为氢键 D．若a为ADP，b为磷酸，则c断裂时，常与细胞吸能反应偶联 26．细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能，但是直接给细胞生命活动提供能量的确是另一种有机物—ATP。下列叙述错误的是（     ） A．ATP中的“A”由腺嘌呤和核糖组成 B．参与钙离子主动运输的载体蛋白也可以催化ATP的水解 C．ATP末端磷酸基团的脱离通常伴随着另一个放能反应 D．人在快速奔跑的过程中，细胞中的ATP含量基本维持不变 27．酶的催化特性与ATP的动态供应是细胞代谢有序进行的核心保障，高考常结合探究实验、细胞代谢场景综合考查。生物体内酶的种类具有高度特异性，ATP作为直接能源物质，通过不断合成与水解维持细胞能量稳态。下列结合高考常考实验与真实细胞代谢情境的叙述，正确的是（     ） A．酶的专一性由其空间结构决定，具体是指一种酶只能催化一种特定的化学反应，无法催化其他类似反应 B．ATP为生命活动供能时，仅远离腺苷的高能磷酸键易断裂释放能量，其水解产物ADP、AMP仍可继续水解释放少量能量 C．探究温度对酶活性的影响实验中，过氧化氢底物分解速率仅受酶活性影响，可选用过氧化氢作为实验反应底物 D．细胞代谢旺盛的细胞（如分生区细胞、胰岛细胞），ATP合成速率远大于水解速率，细胞内ATP含量快速积累 能力提升 28．ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如图所示，下列叙述错误的是（     ） A．ATP转化为ADP可为吸能反应提供能量 B．用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA C．β和γ位之间的特殊化学键不能在细胞质基质中生成 D．光能可以转化为化学能储存于β和γ位之间的特殊化学键 29．为验证Ca2+泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，研究人员设计了实验如表所示。已知Ca2+泵的活性依赖脂质膜环境，且ATP水解酶抑制剂、囊泡都需预保温才能完全起效。下列叙述错误的是（　　） 组别 实验体系组成 甲组 缓冲液+含Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液 乙组 缓冲液+去除Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液 丙组 缓冲液+去Ca2+泵的细胞膜囊泡+ATP溶液 丁组 缓冲液+含Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液（ATP水解酶抑制剂与囊泡预保温30min） A．ATP水解释放的磷酸基团能使Ca2+泵分子磷酸化 B．该实验需要检测各组体系中ADP和Ca2+浓度的变化 C．甲组为对照组，乙、丙、丁组为实验组 D．预测乙、丙、丁组的检测结果基本相同，缓冲液中Ca2+浓度均显著低于甲组 二、解答题 30．（总分20）肌丝滑行学说认为，肌肉收缩是粗肌丝和细肌丝之间的相对滑动导致的。肌球蛋白位于粗肌丝内，其头部具有一个ATP结合位点。细肌丝中存在肌球蛋白的结合位点。 (1)ATP是驱动细胞生命活动的______能源物质。图1中肌球蛋白与ATP结合后，其______发生改变，并使ATP水解释放能量，用于肌球蛋白与细肌丝结合并引起细肌丝滑动，然后肌球蛋白又回到原来的状态。此过程中肌球蛋白可以看作是催化ATP水解的一种______。 (2)细肌丝中肌球蛋白的结合位点被覆盖时，肌球蛋白无法与之结合，肌肉松弛。Ca2+可使结合位点暴露。图2为加入ATP后，不同Ca2+浓度下心肌收缩情况。据图可知，当Ca2+浓度______时，才引起肌肉收缩。此过程体现了无机盐对于______具有重要作用。 (3)通常肌球蛋白在粗肌丝中处于静止的OFF（关闭）状态，当其转变为ON（开启）状态时，静电相互作用会使肌球蛋白与细肌丝相互吸引。综上，科研人员提出了肌丝滑动模型（图3），下列叙述的正确排序是B→______→E。 A．Ca2+使细肌丝上的结合位点暴露出来 B．肌球蛋白与ATP结合 C．肌球蛋白由OFF转变为ON状态 D．肌球蛋白与细肌丝结合并引起肌丝滑动 E.肌球蛋白回到OFF状态 31．（总分22）物质甲和物质乙是细胞中两种常见的化合物，如图为它们的相互转化过程。回答下列问题： (1)据图可知，物质甲是________（填中文名称），一分子物质甲脱去两个磷酸基团后的产物是________（填中文名称），该产物可参与________的合成。 (2)过程②所需能量可来自_________（填两种生理过程）。 (3)动物细胞逆浓度梯度吸收无机盐离子时，会消耗物质________（填“甲”或“乙”）。物质甲水解时________（填“α”“β”或“γ”）位的磷酸基团会与之脱离，使载体蛋白发生________，导致其________被改变，进而可参与特定的化学反应。 (4)荧光素在荧光素酶的作用下可与某能源物质反应发出荧光。现有适量的葡萄糖、物质甲、荧光素酶等，请设计实验确定能使荧光素发光的能源物质是葡萄糖还是物质甲，简要写出实验思路即可。实验思路：________。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《2026年9月7日高中生物作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A D A A D D D B B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D B C D C B C A C C 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 答案 C B B C C C B C D 30． (1) （每空3分） 直接 空间结构 酶 (2)（每空3分） 超过10-6mol·L-1 维持细胞和生物体的生命活动 (3)C→A→D（5分） 31． (1) （每空2分） 腺苷三磷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 RNA（核糖核酸） (2)呼吸作用、光合作用(4分) (3) （每空2分） 甲 γ 磷酸化 空间结构 (4)取两支试管，分别加入等量的荧光素和荧光素酶；一支试管加入适量葡萄糖，另一支试管加入等量的物质甲（ATP）；在相同且适宜条件下观察两支试管是否发出荧光。（4分） 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $