5.2细胞的能量“货币”ATP（分层学练作业）（3大闯关自测+3层精练）生物人教版必修1

**基本信息** 练习以“闯关自测-分层精练-练后回看”为路径，通过A/B/C三层设计实现从基础概念到素养应用的递进，强化ATP知识点的巩固与能力迁移。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组基础达标|ATP结构/转化/利用单一知识点|挖空填空+选择辨析，巩固物质与能量观| |B组能力提升|酶与ATP/高能磷酸化合物综合|图表分析题，培养科学思维能力| |C组素养培优|跨膜运输/信号传递等复杂情境|实验探究与情境问题，发展探究实践能力|

5.2 ATP是一种高能磷酸化合物（分层学练作业） 闯关自测分层精练练后回看 第一部分自主闯关·挖空自测聚焦课堂核心，明晰知识脉络 关卡01核心概念·知识通关 关卡02解题套路·技巧解锁 关卡03易混陷阱·避坑打卡 第二部分分层精练·强化集训打地基式进阶训练，明确学习方向 A组基础达标练·固本 知识点01 ATP的结构 知识点02 ATP与ADP的相互转化 知识点03 ATP的利用 B组能力提升练·进阶 C组素养培优练·冲刺 第三部分练后回看·精准反思最大限度利用已做已练，精准查漏补缺 关卡01核心概念・知识通关 一、ATP的结构 1. 中文名称：                     。 2. 结构简式：                     ，其中A代表                    （由                    和                    组成），P代表                    ，~代表                    （高能磷酸键）。 3. 组成元素：                     。 4. 特点： ATP是细胞内的一种                    ，含有                    个高能磷酸键。 二、ATP与ADP的相互转化 1. 转化过程： ATP                      释放能量，转化为ADP和                    ；ADP                      吸收能量，转化为ATP。 2. 反应式： ATP ⇌ ADP + Pi +                     。 3. 转化特点： ①ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生，处于                    之中；②ATP在细胞中含量                    ，但转化速度                    。 4. 能量来源： 动物、人、真菌和大多数细菌合成ATP的能量来自                    ；绿色植物还可来自                    。 三、ATP的利用 1. ATP是细胞生命活动的                    能源物质，被称为细胞的能量“                    ”。 2. 利用实例： ①                    （如钠钾泵）；②                    ；③                    （如蛋白质合成）；④                    ；⑤                    等。 3. 能量转换： ATP水解时，                    腺苷的高能磷酸键断裂，释放能量用于各项生命活动。 关卡02解题套路・技巧解锁 自●主●闯●关 题型1：ATP结构简式的辨析 解题模板：①A代表腺苷（腺嘌呤+核糖），不是腺嘌呤；②P代表磷酸基团；③~代表高能磷酸键，ATP中有2个高能磷酸键；④ATP脱去两个磷酸基团后成为RNA的基本单位之一（腺嘌呤核糖核苷酸）。 题型2：ATP与ADP相互转化的分析 解题模板：①ATP⇌ADP+Pi+能量，注意反应方向不同，所需的酶不同；②ATP合成所需能量来自呼吸作用或光合作用；③ATP水解释放的能量用于各项生命活动；④细胞中ATP含量少，但转化迅速，满足需求。 题型3：ATP与能量代谢的关系 解题模板：①ATP是直接能源物质，糖类是主要能源物质，脂肪是主要储能物质；②能源物质氧化分解释放的能量不能直接用于生命活动，需先转化为ATP；③ATP水解释放能量直接用于各项生命活动。 关卡03易混陷阱・避坑打卡 1.关键词速填 （1）ATP的中文名称是                    ，结构简式是                    ； （2）ATP中含                    个高能磷酸键，                    腺苷的高能磷酸键容易断裂； （3）ATP是细胞生命活动的                    能源物质，被称为能量“                    ”； （4）ATP脱去两个磷酸基团后成为                    ，是组成                    的基本单位之一。 2.正误判断 ①ATP中的A代表腺嘌呤（ ） ②ATP是细胞中的直接能源物质（ ） ③ATP在细胞中含量很多，可长期储存（ ） ④ATP与ADP的相互转化是可逆反应（ ） ⑤光合作用和呼吸作用都能产生ATP（ ） ⑥ATP水解时释放的能量可用于主动运输（ ） 分●层●精●练 （限时：20min） 知识点1 ATP的结构 1．如图是ATP的结构简式，数字①②③表示化学键，相关叙述错误的是（     ） A—①P～②P～③P A．主动运输过程中伴随ATP分子化学键③的断裂 B．化学键③的形成和断裂均可以在叶绿体和线粒体中进行 C．化学键①为普通磷酸键，其断裂不释放能量 D．化学键②③均断裂，剩余部分为腺嘌呤核糖核苷酸 2．ATP是细胞生命活动的直接能源物质。下列叙述正确的是（     ） A．ATP分子中含有3个高能磷酸键 B．ATP去掉两个磷酸基团后可作为RNA的基本单位 C．ATP中的“A”和“P”分别指腺嘌呤和磷酸基团 D．ATP在细胞中含量极高，分布于细胞所有耗能部位 3．ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的是（　　） A．水解产物可参与RNA的构成 B．ATP—ADP循环使得细胞储存了大量的ATP C．可由线粒体产生，也可以在叶绿体中产生、消耗 D．可直接为细胞生命活动提供能量 4．马拉松比赛过程中，运动员需持续消耗能量。该过程中关于ATP的叙述，错误的是（     ） A．ATP在细胞中含量很少 B．细胞生命活动的直接能源都只能来自ATP C．ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”不是同一物质 D．ATP与ADP相互转化的速率在比赛过程中明显加快 5．ATP的结构如图所示，其中α、β为两个特殊的化学键。下列关于酶和ATP叙述正确的是（　　） A．高温可能会破坏酶的空间结构 B．相比于β键，α键更容易发生断裂 C．酶可以为化学反应提供能量 D．细胞中含有大量的ATP用于生命活动 知识点2 ATP与ADP的相互转化 6．ATP与ADP的相互转化可保证细胞生命活动的正常进行。下列叙述错误的是（     ） A．ATP中有三个磷酸基团，远离腺苷的磷酸基团容易脱离 B．ATP脱离两个磷酸基团形成的化合物可用于合成RNA C．ATP水解反应中，反应物相对于生成物拥有较高的能量 D．放能反应中ATP转化为ADP的量多于ADP转化为ATP的量 7．研究发现，细胞内ATP除可作为细胞生命活动的直接能源物质外，还能结合蛋白质，抑制蛋白质错误聚集沉淀，发挥该作用时不需要ATP发生水解。下列叙述正确的是（     ） A．ATP发挥各项生理作用均需要特殊的化学键水解放能 B．ATP作为助溶剂发挥作用时，不会发生特殊的化学键断裂 C．细胞内储存大量ATP，主要分布在线粒体中 D．ATP与ADP的相互转化属于可逆化学反应 8．萤火虫的尾部发光细胞中，荧光素接受ATP提供的能量后被激活，形成氧化荧光素并发出荧光。下列说法错误的是（     ） A．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 B．ATP中的“A”代表腺苷，彻底水解后的产物可用于合成RNA C．萤火虫体内的ATP大量储存于发光细胞中，便于发出荧光吸引异性 D．ATP水解时，末端的磷酸基团携能量转移到荧光素上，激活荧光素 9．下图是ATP-ADP循环示意图，人体剧烈运动时依赖该循环持续供能。下列叙述错误的是（     ） A．M为腺嘌呤、N为核糖，两者构成腺苷 B．能量1用于高能磷酸键的形成，能量2可用于肌肉收缩 C．物质Y脱去1个磷酸基团后，是RNA的基本单位之一 D．剧烈运动时ATP-ADP循环加快，X和Y含量均快速增多 10．下图表示ATP水解过程，其中的水解产物丙能够与神经元表面的特异性受体结合，给大脑传递疲劳信号。下列叙述错误的是（　　）        A．①过程可为细胞生命活动提供能量 B．甲是 RNA 的基本组成单位 C．乙由腺嘌呤、核糖和磷酸组成 D．腺苷有类似于神经递质的作用 6．ATP与ADP的相互转化可保证细胞生命活动的正常进行。下列叙述错误的是（     ） A．ATP中有三个磷酸基团，远离腺苷的磷酸基团容易脱离 B．ATP脱离两个磷酸基团形成的化合物可用于合成RNA C．ATP水解反应中，反应物相对于生成物拥有较高的能量 D．放能反应中ATP转化为ADP的量多于ADP转化为ATP的量 7．研究发现，细胞内ATP除可作为细胞生命活动的直接能源物质外，还能结合蛋白质，抑制蛋白质错误聚集沉淀，发挥该作用时不需要ATP发生水解。下列叙述正确的是（     ） A．ATP发挥各项生理作用均需要特殊的化学键水解放能 B．ATP作为助溶剂发挥作用时，不会发生特殊的化学键断裂 C．细胞内储存大量ATP，主要分布在线粒体中 D．ATP与ADP的相互转化属于可逆化学反应 8．萤火虫的尾部发光细胞中，荧光素接受ATP提供的能量后被激活，形成氧化荧光素并发出荧光。下列说法错误的是（     ） A．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 B．ATP中的“A”代表腺苷，彻底水解后的产物可用于合成RNA C．萤火虫体内的ATP大量储存于发光细胞中，便于发出荧光吸引异性 D．ATP水解时，末端的磷酸基团携能量转移到荧光素上，激活荧光素 9．下图是ATP-ADP循环示意图，人体剧烈运动时依赖该循环持续供能。下列叙述错误的是（     ） A．M为腺嘌呤、N为核糖，两者构成腺苷 B．能量1用于高能磷酸键的形成，能量2可用于肌肉收缩 C．物质Y脱去1个磷酸基团后，是RNA的基本单位之一 D．剧烈运动时ATP-ADP循环加快，X和Y含量均快速增多 10．下图表示ATP水解过程，其中的水解产物丙能够与神经元表面的特异性受体结合，给大脑传递疲劳信号。下列叙述错误的是（　　）        A．①过程可为细胞生命活动提供能量 B．甲是 RNA 的基本组成单位 C．乙由腺嘌呤、核糖和磷酸组成 D．腺苷有类似于神经递质的作用 知识点3 ATP的利用 11．ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下列过程不消耗ATP的是（     ） A．胞内运动蛋白发生移动的过程 B．Ca2+载体蛋白的磷酸化过程 C．光合作用暗反应中C3的还原 D．蔗糖酶催化蔗糖水解的过程 12．骨骼肌细胞收缩时，肌球蛋白粗丝会沿着肌动蛋白细丝滑动，此过程与ATP的水解相联系。下列说法正确的是（     ） A．ATP的结构简式是A-P～P～P，其中“A”代表腺嘌呤 B．骨骼肌细胞进行生命活动的直接能源物质是ATP C．肌细胞内储存着大量的ATP以满足剧烈运动对能量的需求 D．ATP分子的两个特殊化学键在供能时都会断裂 13．2026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 14．在马拉松比赛过程中，运动员骨骼肌细胞能量需求的直接来源是（     ） A．肌糖原的分解 B．脂肪的氧化分解 C．ATP的水解 D．葡萄糖的分解 15．ATP在生物体的生命活动中发挥着重要作用。下列有关ATP的叙述，错误的是（　　） A．ATP末端磷酸基团具有较高的转移势能 B．ATP中的“A”与DNA、RNA中的碱基“A”是同一种物质 C．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，但在细胞中含量很少 D．ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能 11．ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下列过程不消耗ATP的是（     ） A．胞内运动蛋白发生移动的过程 B．Ca2+载体蛋白的磷酸化过程 C．光合作用暗反应中C3的还原 D．蔗糖酶催化蔗糖水解的过程 12．骨骼肌细胞收缩时，肌球蛋白粗丝会沿着肌动蛋白细丝滑动，此过程与ATP的水解相联系。下列说法正确的是（     ） A．ATP的结构简式是A-P～P～P，其中“A”代表腺嘌呤 B．骨骼肌细胞进行生命活动的直接能源物质是ATP C．肌细胞内储存着大量的ATP以满足剧烈运动对能量的需求 D．ATP分子的两个特殊化学键在供能时都会断裂 13．2026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 14．在马拉松比赛过程中，运动员骨骼肌细胞能量需求的直接来源是（     ） A．肌糖原的分解 B．脂肪的氧化分解 C．ATP的水解 D．葡萄糖的分解 15．ATP在生物体的生命活动中发挥着重要作用。下列有关ATP的叙述，错误的是（　　） A．ATP末端磷酸基团具有较高的转移势能 B．ATP中的“A”与DNA、RNA中的碱基“A”是同一种物质 C．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，但在细胞中含量很少 D．ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能 （限时：18min） 16．细胞代谢依赖酶的催化和ATP的能量供应，下列关于酶与ATP的叙述，正确的是（　　） A．与相比，过氧化氢酶催化分解的效率更高，因为酶能为反应提供更多的活化能 B．叶绿体中ATP的合成与水解发生在同一场所，二者互为可逆反应 C．酶在细胞内合成，但其发挥催化作用的场所不一定在细胞内 D．活细胞中ATP的含量很少，是因为细胞中催化ATP合成的酶活性较低 17．ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物只有含氮碱基不同，下列说法正确的是（     ） A．GTP中的“G”代表鸟嘌呤 B．并非细胞中所有生命活动都由ATP直接提供能量 C．当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团只能与ADP结合转化为ATP D．进行光合作用的水绵细胞内，合成ATP的场所是线粒体和叶绿体 18．图1为ATP的结构简式，图2为ATP与ADP相互转换的关系，以下说法正确的是（     ） A．ATP是直接能源物质，在细胞中含量多且相对稳定 B．图1中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质 C．图2中能量①可来自葡萄糖的氧化分解等放能反应 D．血浆中的葡萄糖进入红细胞所需能量来自② 19．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 20．萤火虫是鞘翅目萤科昆虫的通称，其腹部末端下方有发光器，能发黄绿色光，由于大部分的能量都转化为光能，只有少部分转化为热能，所以称之为冷光。发光器的发光机理如图所示，下列说法错误的是（     ） A．荧光素转化为荧光素酰腺苷酸是一个放能反应 B．ATP是细胞中的能量货币，含量很少但更新速度很快 C．可以利用萤火虫发光的原理检测密闭容器内O2的有无 D．图中ATP蕴含的能量来自萤火虫细胞呼吸释放的化学能 21．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 二、非选择题 22．如图为生物体的新陈代谢与ATP关系的示意图，请回答： (1)海洋中的电鳗有放电现象，其电能是由图中的_____过程释放的能量转变而来的。 (2)某人感冒发烧，其体温上升所需要的能量是由图中_____过程释放出来的。 (3)用图中的数字依次表示光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程：_____。 (4)医药商店出售的ATP注射液可治心肌炎。若人体静脉滴注这种药物，ATP到达心肌细胞内最少要通过的细胞膜有_____。 A．1层 B．2层 C．3层 D．4层 (5)经测定，正常成年人静止状态下24h将有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2~10mmol/L，为满足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是___________。 (6)下图中，能正确表示动物组织内ATP的生成量与氧气供应量之间的关系的是_____。 A． B． C． D． （限时：24min） 一、单选题 23．溶酶体通过质子泵等转运蛋白，将H⁺、Cl⁻等离子大量汇聚于内部形成高渗环境。TMEM63蛋白是位于溶酶体上的机械敏感Ca²⁺通道，在细胞质基质渗透压下降、溶酶体膜产生机械张力时被激活，产生低渗应激，以维持溶酶体的形态和功能。下列说法正确的是（     ） A．质子泵是一种能够维持膜两侧H⁺浓度差的通道蛋白 B．Cl⁻的跨膜运输过程间接依赖于呼吸作用产生的ATP C．溶酶体借助Cl⁻内流增加水分流入实现低渗应激保护 D．转运Ca²⁺的过程中，TMEM63蛋白改变构象与Ca²⁺结合 24．将标记的32P注入活细胞内，随后迅速分离细胞内的ATP、ADP、AMP，测定其放射性强度变化，下列关于ATP结构及相关叙述，错误的是（　　） A．ATP中与磷酸基团相连的“A”代表腺苷，由一分子腺嘌呤和一分子核糖组成 B．注入后短时间内，32P主要出现在ATP中远离腺苷的磷酸基团上，随后ADP、AMP中也会出现放射性 C．ATP分子中去掉两个磷酸基团后的结构为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为RNA合成的原料 D．ATP中腺苷与磷酸基团之间的化学键为普通磷酸键，其断裂不能为生命活动供能，远离腺苷的高能磷酸键断裂才可供能 25．某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．进行细胞信息传递的蛋白质发生磷酸化需要消耗ATP B．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度、pH的影响 C．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递 D．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点 26．纯净的ATP呈白色粉末状，使用时可以口服或者注射。某同学欲验证ATP的生理功能，取离体蛙的腓肠肌置于任氏液（同生理盐水）中，待细胞内原有能源物质基本耗尽后取出，先滴加葡萄糖溶液，观察肌肉是否收缩，然后滴加ATP溶液，再次观察肌肉是否收缩，下列分析正确的是（　　） A．ATP可以口服说明ATP可以作为细胞的直接能源物质 B．ATP分子中包含一个腺苷，一个核糖和三个磷酸基团 C．肌肉收缩是一个吸能过程，与ATP的合成相伴随 D．该实验预期结果是第一次肌肉不收缩，第二次肌肉收缩 27．当某些植物的根细胞处于高Na+环境时，Ca2+通道蛋白、NHX转运蛋白和H+-ATP酶等蛋白质会共同参与抵抗盐胁迫，部分作用机制如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．细胞外Ca2+浓度越高，Ca2+与通道蛋白结合并转运的速率越快 B．图中NHX转运蛋白可以运输Na+和H+，但其仍具有专一性 C． H+-ATP酶发挥作用时会发生磷酸化，导致其构象发生改变 D．若适当提高细胞质基质的pH，可能利于液泡积累Na+抵抗盐胁迫 28．线粒体是细胞的“动力车间”，其内膜上的ADP/ATP载体（AAC）可通过空间构象变化（c-态面向细胞质，m-态面向线粒体基质）以1：1的比例逆向交换ADP和ATP，该过程的动力直接来源于电子传递链产生的跨膜质子梯度所形成的膜电位。泡发过久的黑木耳可产生米酵菌酸，其能竞争性结合AAC的ATP结合位点。下列叙述正确的是（　　） A．AAC介导的转运需要ATP水解直接提供能量 B．AAC结合转运ATP时处于构象变化中的c-态 C．米酵菌酸中毒时，线粒体基质中ADP/ATP比值下降 D．米酵菌酸通过改变AAC空间构象阻断ATP与ADP交换 23．溶酶体通过质子泵等转运蛋白，将H⁺、Cl⁻等离子大量汇聚于内部形成高渗环境。TMEM63蛋白是位于溶酶体上的机械敏感Ca²⁺通道，在细胞质基质渗透压下降、溶酶体膜产生机械张力时被激活，产生低渗应激，以维持溶酶体的形态和功能。下列说法正确的是（     ） A．质子泵是一种能够维持膜两侧H⁺浓度差的通道蛋白 B．Cl⁻的跨膜运输过程间接依赖于呼吸作用产生的ATP C．溶酶体借助Cl⁻内流增加水分流入实现低渗应激保护 D．转运Ca²⁺的过程中，TMEM63蛋白改变构象与Ca²⁺结合 24．将标记的32P注入活细胞内，随后迅速分离细胞内的ATP、ADP、AMP，测定其放射性强度变化，下列关于ATP结构及相关叙述，错误的是（　　） A．ATP中与磷酸基团相连的“A”代表腺苷，由一分子腺嘌呤和一分子核糖组成 B．注入后短时间内，32P主要出现在ATP中远离腺苷的磷酸基团上，随后ADP、AMP中也会出现放射性 C．ATP分子中去掉两个磷酸基团后的结构为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为RNA合成的原料 D．ATP中腺苷与磷酸基团之间的化学键为普通磷酸键，其断裂不能为生命活动供能，远离腺苷的高能磷酸键断裂才可供能 25．某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．进行细胞信息传递的蛋白质发生磷酸化需要消耗ATP B．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度、pH的影响 C．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递 D．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点 26．纯净的ATP呈白色粉末状，使用时可以口服或者注射。某同学欲验证ATP的生理功能，取离体蛙的腓肠肌置于任氏液（同生理盐水）中，待细胞内原有能源物质基本耗尽后取出，先滴加葡萄糖溶液，观察肌肉是否收缩，然后滴加ATP溶液，再次观察肌肉是否收缩，下列分析正确的是（　　） A．ATP可以口服说明ATP可以作为细胞的直接能源物质 B．ATP分子中包含一个腺苷，一个核糖和三个磷酸基团 C．肌肉收缩是一个吸能过程，与ATP的合成相伴随 D．该实验预期结果是第一次肌肉不收缩，第二次肌肉收缩 27．当某些植物的根细胞处于高Na+环境时，Ca2+通道蛋白、NHX转运蛋白和H+-ATP酶等蛋白质会共同参与抵抗盐胁迫，部分作用机制如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．细胞外Ca2+浓度越高，Ca2+与通道蛋白结合并转运的速率越快 B．图中NHX转运蛋白可以运输Na+和H+，但其仍具有专一性 C． H+-ATP酶发挥作用时会发生磷酸化，导致其构象发生改变 D．若适当提高细胞质基质的pH，可能利于液泡积累Na+抵抗盐胁迫 28．线粒体是细胞的“动力车间”，其内膜上的ADP/ATP载体（AAC）可通过空间构象变化（c-态面向细胞质，m-态面向线粒体基质）以1：1的比例逆向交换ADP和ATP，该过程的动力直接来源于电子传递链产生的跨膜质子梯度所形成的膜电位。泡发过久的黑木耳可产生米酵菌酸，其能竞争性结合AAC的ATP结合位点。下列叙述正确的是（　　） A．AAC介导的转运需要ATP水解直接提供能量 B．AAC结合转运ATP时处于构象变化中的c-态 C．米酵菌酸中毒时，线粒体基质中ADP/ATP比值下降 D．米酵菌酸通过改变AAC空间构象阻断ATP与ADP交换 二、非选择题 29．持续高糖饮食，肠道葡萄糖的过度吸收是导致餐后高血糖的重要原因，部分葡萄糖的运输机制如图1所示。回答下列问题。 (1)由图1可知，葡萄糖以______运输方式进入小肠上皮细胞，其动力来源于膜两侧Na+______。 (2)钠钾泵与胞内Na+结合后，促进ATP分子的末端磷酸基团脱离下来并与其结合。磷酸化后钠钾泵的______发生变化，将Na+泵出细胞同时细胞外的K+与钠钾泵的另一位点结合，使其去磷酸化，将K+泵入细胞，完成一个循环。该过程体现的钠钾泵的功能有______。 (3)科研工作者探究不同浓度的可溶性膳食纤维对小肠转运葡萄糖的影响，以寻找控制餐后血糖的有效方式，相关结果如下。 α-葡萄糖苷酶由小肠黏膜细胞产生后以胞吐方式运出，将肠腔内低聚糖（2～10个单糖聚合而成）水解成葡萄糖。与正常组相比，实验组小肠上皮细胞中葡萄糖浓度______（填“高”或“低”），结合图2、图3分析，原因是______。 30．腌制的泡菜往往含有大量的细菌，可利用“荧光素-荧光素酶生物发光法”对市场上泡菜中的细菌含量进行检测。荧光素接受细菌细胞ATP中提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光，根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量。分析并回答下列问题。 (1)“荧光素-荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是__________（用文字与箭头表示）。ATP的合成一般与__________（选填“吸能”或“放能”）反应相联系。 (2)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度如图1所示。其中高浓度盐溶液经稀释后酶活性可以恢复，高温和Hg2+处理后酶活性不可恢复。若要节省荧光素酶的用量，可以使用__________处理；Hg2+处理后酶活性降低可能是因为__________。 (3)酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，实验结果如下图2.不同的抑制剂抑制酶活性原理如图3所示。 ①据图2分析，随着底物（反应物）浓度升高，抑制剂_______（填“I”或“II”）的抑制作用逐渐减小。 ②据图3分析，竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两者降低酶促反应速率的原因不同，其中前者是通过_______，从而降低酶促反应速率；后者是通过_______，从而降低酶促反应速率。 ③结合图2和图3分析，抑制剂II属于_______性抑制剂。 练●后●回●看 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 $ 5.2 ATP是一种高能磷酸化合物（分层学练作业） 基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练 （限时：20min） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 C B B B A D B C D B D B B C B （限时：20min） 题号 16 17 18 19 20 21 答案 C B C C A C 22 【答案】 (1)④ (2)③ (3)①②③④ (4)C (5)ATP与ADP之间进行相互转化 (6)B （限时：22min） 题号 23 24 25 26 27 28 答案 B D C D A C 29【答案】 (1) 主动 浓度差提供的化学势能 (2) 空间结构 催化（ATP水解）和运输（Na+和K+） (3) 低 可溶性膳食纤维抑制α-葡萄糖苷酶活力，减少葡萄糖生成；同时降低SGLT1的相对值，减少葡萄糖的吸收 30【答案】 (1) ATP 中的化学能→光能 放能反应 (2) Mg2+ Hg2+破坏了荧光素酶的空间结构 (3) Ⅰ 与底物竞争酶的活性部位 与酶的非活性部位结合，改变酶的空间结构，使酶的活性部位无法与底物结合 非竞争 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.2 ATP是一种高能磷酸化合物（分层学练作业） 闯关自测分层精练练后回看 第一部分自主闯关·挖空自测聚焦课堂核心，明晰知识脉络 关卡01核心概念·知识通关 关卡02解题套路·技巧解锁 关卡03易混陷阱·避坑打卡 第二部分分层精练·强化集训打地基式进阶训练，明确学习方向 A组基础达标练·固本 知识点01 ATP的结构 知识点02 ATP与ADP的相互转化 知识点03 ATP的利用 B组能力提升练·进阶 C组素养培优练·冲刺 第三部分练后回看·精准反思最大限度利用已做已练，精准查漏补缺 关卡01核心概念・知识通关 一、ATP的结构 1.中文名称：三磷酸腺苷。 2.结构简式：A—P~P~P，其中A代表腺苷（由腺嘌呤和核糖组成），P代表磷酸基团，~代表特殊化学键（高能磷酸键）。 3.组成元素：C、H、O、N、P。 4.特点：ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有2个高能磷酸键。 二、ATP与ADP的相互转化 1.转化过程：ATP水解释放能量，转化为ADP和Pi；ADP合成吸收能量，转化为ATP。 2.反应式：ATP⇌ADP+Pi+能量。 3.转化特点：①ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生，处于动态平衡之中；②ATP在细胞中含量很少，但转化速度很快。 4.能量来源：动物、人、真菌和大多数细菌合成ATP的能量来自呼吸作用；绿色植物还可来自光合作用。 三、ATP的利用 1.ATP是细胞生命活动的直接能源物质，被称为细胞的能量“货币”。 2.利用实例：①主动运输（如钠钾泵）；②肌肉收缩；③生物合成（如蛋白质合成）；④神经传导；⑤萤火虫发光等。 3.能量转换：ATP水解时，远离腺苷的高能磷酸键断裂，释放能量用于各项生命活动。 关卡02解题套路・技巧解锁 自●主●闯●关 题型1：ATP结构简式的辨析 解题模板：①A代表腺苷（腺嘌呤+核糖），不是腺嘌呤；②P代表磷酸基团；③~代表高能磷酸键，ATP中有2个高能磷酸键；④ATP脱去两个磷酸基团后成为RNA的基本单位之一（腺嘌呤核糖核苷酸）。 题型2：ATP与ADP相互转化的分析 解题模板：①ATP⇌ADP+Pi+能量，注意反应方向不同，所需的酶不同；②ATP合成所需能量来自呼吸作用或光合作用；③ATP水解释放的能量用于各项生命活动；④细胞中ATP含量少，但转化迅速，满足需求。 题型3：ATP与能量代谢的关系 解题模板：①ATP是直接能源物质，糖类是主要能源物质，脂肪是主要储能物质；②能源物质氧化分解释放的能量不能直接用于生命活动，需先转化为ATP；③ATP水解释放能量直接用于各项生命活动。 关卡03易混陷阱・避坑打卡 1.关键词速填 （1）ATP的中文名称是三磷酸腺苷，结构简式是A—P~P~P； （2）ATP中含2个高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键容易断裂； （3）ATP是细胞生命活动的直接能源物质，被称为能量“货币”； （4）ATP脱去两个磷酸基团后成为腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一。 2.正误判断 ①ATP中的A代表腺嘌呤（×）（A代表腺苷） ②ATP是细胞中的直接能源物质（√） ③ATP在细胞中含量很多，可长期储存（×）（含量少，但转化快） ④ATP与ADP的相互转化是可逆反应（×）（反应条件不同，不是可逆反应） ⑤光合作用和呼吸作用都能产生ATP（√） ⑥ATP水解时释放的能量可用于主动运输（√） 分●层●精●练 （限时：20min） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 C B B B A D B C D B D B B C B 知识点1 ATP的结构 1．如图是ATP的结构简式，数字①②③表示化学键，相关叙述错误的是（     ） A—①P～②P～③P A．主动运输过程中伴随ATP分子化学键③的断裂 B．化学键③的形成和断裂均可以在叶绿体和线粒体中进行 C．化学键①为普通磷酸键，其断裂不释放能量 D．化学键②③均断裂，剩余部分为腺嘌呤核糖核苷酸 【答案】C 【详解】A、ATP中远离A的特殊的化学键容易断裂，主动运输过程中伴随ATP分子化学键③的断裂，A正确； B、叶绿体中进行光反应有③的形成，暗反应有③的断裂，线粒体中产生ATP有③的形成，蛋白质的合成消耗ATP有③的断裂，B正确； C、化学键①为普通磷酸键，其断裂也释放能量，但很少，C错误； D、化学键②③均断裂，剩余部分为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA组成单位之一，D正确。 2．ATP是细胞生命活动的直接能源物质。下列叙述正确的是（     ） A．ATP分子中含有3个高能磷酸键 B．ATP去掉两个磷酸基团后可作为RNA的基本单位 C．ATP中的“A”和“P”分别指腺嘌呤和磷酸基团 D．ATP在细胞中含量极高，分布于细胞所有耗能部位 【答案】B 【详解】A、每个ATP分子中含有的高能磷酸键只有2个，A错误； B、ATP分子去掉两个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一，B正确； C、ATP分子中A代表腺苷，P代表磷酸基团，C错误； D、ATP在细胞中的含量低，但可快速的转换保持平衡，D错误。 3．ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的是（　　） A．水解产物可参与RNA的构成 B．ATP—ADP循环使得细胞储存了大量的ATP C．可由线粒体产生，也可以在叶绿体中产生、消耗 D．可直接为细胞生命活动提供能量 【答案】B 【详解】A、ATP水解掉两个特殊的化学键后得到腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，A正确； B、细胞内ATP的含量极低，ATP与ADP的相互转化时刻进行且处于动态平衡中，细胞不会储存大量ATP，B错误； C、线粒体是有氧呼吸的主要场所，可产生ATP；叶绿体中暗反应等生理过程需要消耗ATP，C正确； D、ATP是细胞的直接能源物质，可直接为细胞生命活动提供能量，D正确。 4．马拉松比赛过程中，运动员需持续消耗能量。该过程中关于ATP的叙述，错误的是（     ） A．ATP在细胞中含量很少 B．细胞生命活动的直接能源都只能来自ATP C．ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”不是同一物质 D．ATP与ADP相互转化的速率在比赛过程中明显加快 【答案】B 【详解】A、ATP在细胞内的含量很低且相对稳定，可通过与ADP的快速转化持续为生命活动供能，A正确； B、ATP是细胞生命活动最主要的直接能源物质，但并非唯一的直接能源，GTP、UTP等也可为部分生命活动直接供能，“都只能来自ATP”的表述过于绝对，B错误； C、ATP中的“A”是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，RNA中的碱基“A”是腺嘌呤，二者不是同一物质，C正确； D、马拉松比赛过程中能量消耗大幅提升，ATP与ADP的相互转化速率会明显加快，以满足机体能量需求，D正确。 5．ATP的结构如图所示，其中α、β为两个特殊的化学键。下列关于酶和ATP叙述正确的是（　　） A．高温可能会破坏酶的空间结构 B．相比于β键，α键更容易发生断裂 C．酶可以为化学反应提供能量 D．细胞中含有大量的ATP用于生命活动 【答案】A 【详解】A、绝大多数酶的本质是蛋白质，少数酶是RNA，高温会破坏酶的空间结构，使酶永久失活，A正确； B、ATP中远离腺苷的特殊化学键（β键）更易断裂释放能量，B错误； C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，并不为化学反应提供能量，C错误； D、细胞内ATP的含量很少，但ATP与ADP的相互转化速率极快，可满足生命活动的能量需求，细胞并不储存大量ATP，D错误。 知识点2ATP与ADP的相互转化 6．ATP与ADP的相互转化可保证细胞生命活动的正常进行。下列叙述错误的是（     ） A．ATP中有三个磷酸基团，远离腺苷的磷酸基团容易脱离 B．ATP脱离两个磷酸基团形成的化合物可用于合成RNA C．ATP水解反应中，反应物相对于生成物拥有较高的能量 D．放能反应中ATP转化为ADP的量多于ADP转化为ATP的量 【答案】D 【详解】A、ATP的结构简式为A-P~P~P，含有3个磷酸基团，远离腺苷的特殊的化学键不稳定，对应的磷酸基团容易脱离释放能量，A正确； B、ATP脱去2个磷酸基团后得到腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，可用于RNA的合成，B正确； C、ATP水解是放能反应，反应物ATP的总化学能高于生成物ADP和Pi的总能量，差值为释放的能量，C正确； D、正常细胞中ATP与ADP的相互转化始终处于动态平衡，二者转化的量始终相等；且放能反应一般与ATP的合成（ADP转化为ATP）相偶联，不会出现ATP转化为ADP的量更多的情况，D错误。 7．研究发现，细胞内ATP除可作为细胞生命活动的直接能源物质外，还能结合蛋白质，抑制蛋白质错误聚集沉淀，发挥该作用时不需要ATP发生水解。下列叙述正确的是（     ） A．ATP发挥各项生理作用均需要特殊的化学键水解放能 B．ATP作为助溶剂发挥作用时，不会发生特殊的化学键断裂 C．细胞内储存大量ATP，主要分布在线粒体中 D．ATP与ADP的相互转化属于可逆化学反应 【答案】B 【详解】A、题干明确说明ATP抑制蛋白质错误聚集沉淀时不需要发生水解，说明并非ATP的所有生理作用都需要特殊化学键水解放能，A错误； B、ATP发挥抑制蛋白质错误聚集沉淀的作用时不需要水解，因此该过程不会发生特殊的化学键断裂，B正确； C、细胞内ATP含量极少，通过与ADP的快速转化满足细胞能量需求，且ATP广泛分布在细胞内各需能部位，C错误； D、ATP与ADP的相互转化过程中，反应所需酶、能量来源、反应场所均不相同，不属于可逆化学反应，D错误。 8．萤火虫的尾部发光细胞中，荧光素接受ATP提供的能量后被激活，形成氧化荧光素并发出荧光。下列说法错误的是（     ） A．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 B．ATP中的“A”代表腺苷，彻底水解后的产物可用于合成RNA C．萤火虫体内的ATP大量储存于发光细胞中，便于发出荧光吸引异性 D．ATP水解时，末端的磷酸基团携能量转移到荧光素上，激活荧光素 【答案】C 【详解】A、ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，题干中荧光素发光需要ATP提供能量也可佐证该结论，A正确； B、ATP中的“A”代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，ATP彻底水解的产物为腺嘌呤、核糖、磷酸，三者是构成RNA基本单位（核糖核苷酸）的原料，因此可用于合成RNA，B正确； C、生物体内ATP的含量很低，依靠ATP与ADP的快速相互转化满足生命活动的能量需求，萤火虫发光细胞中并不会大量储存ATP，C错误； D、ATP水解时远离腺苷的特殊化学键断裂，末端的磷酸基团携带能量转移到荧光素上，使其激活，与题干描述的过程一致，D正确。 9．下图是ATP-ADP循环示意图，人体剧烈运动时依赖该循环持续供能。下列叙述错误的是（     ） A．M为腺嘌呤、N为核糖，两者构成腺苷 B．能量1用于高能磷酸键的形成，能量2可用于肌肉收缩 C．物质Y脱去1个磷酸基团后，是RNA的基本单位之一 D．剧烈运动时ATP-ADP循环加快，X和Y含量均快速增多 【答案】D 【详解】A、ATP的结构中，M为腺嘌呤，N为核糖，腺嘌呤和核糖共同构成腺苷，该说法正确，A正确； B、能量1是合成ATP所需的能量，用于形成ATP中的高能磷酸键；能量2是ATP水解释放的能量，可用于肌肉收缩等耗能的生命活动，该说法正确，B正确； C、物质Y为ADP（二磷酸腺苷），脱去1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，该说法正确，C正确； D、剧烈运动时ATP-ADP循环速率加快，但细胞中ATP和ADP的含量始终处于动态平衡状态，不会出现两者均快速增多，D错误。 10．下图表示ATP水解过程，其中的水解产物丙能够与神经元表面的特异性受体结合，给大脑传递疲劳信号。下列叙述错误的是（　　）        A．①过程可为细胞生命活动提供能量 B．甲是 RNA 的基本组成单位 C．乙由腺嘌呤、核糖和磷酸组成 D．腺苷有类似于神经递质的作用 【答案】B 【详解】A、①过程为ATP的水解过程，可为细胞生命活动提供能量，A正确； B、甲是ADP，RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸，乙是RNA的单体之一，B错误； C、乙是腺嘌呤核糖核苷酸，由腺嘌呤、核糖和磷酸组成，C正确； D、由题意可知，丙（腺苷）能够与神经元表面的特异性受体结合，给大脑传递疲劳信号，有类似于神经递质的作用，D正确。 知识点3 ATP的利用 11．ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下列过程不消耗ATP的是（     ） A．胞内运动蛋白发生移动的过程 B．Ca2+载体蛋白的磷酸化过程 C．光合作用暗反应中C3的还原 D．蔗糖酶催化蔗糖水解的过程 【答案】D 【详解】A、胞内运动蛋白发生移动的过程需要ATP水解释放的能量驱动，消耗ATP，A不符合题意； B、Ca2+载体蛋白的磷酸化过程需要ATP提供磷酸基团和能量，消耗ATP，B不符合题意； C、光合作用暗反应中C3的还原需要光反应产生的ATP提供能量，消耗ATP，C不符合题意； D、蔗糖酶催化蔗糖水解属于放能的水解反应，酶仅降低反应的活化能，该过程不需要消耗ATP，D符合题意。 12．骨骼肌细胞收缩时，肌球蛋白粗丝会沿着肌动蛋白细丝滑动，此过程与ATP的水解相联系。下列说法正确的是（     ） A．ATP的结构简式是A-P～P～P，其中“A”代表腺嘌呤 B．骨骼肌细胞进行生命活动的直接能源物质是ATP C．肌细胞内储存着大量的ATP以满足剧烈运动对能量的需求 D．ATP分子的两个特殊化学键在供能时都会断裂 【答案】B 【详解】A、ATP的结构简式为A-P～P～P，其中“A”代表腺苷（由腺嘌呤和核糖组成），A错误； B、ATP是细胞生命活动的直接能源物质，骨骼肌细胞的生命活动也以ATP为直接能源，B正确； C、细胞内ATP的含量很低，可通过ATP与ADP的快速转化满足剧烈运动的能量需求，C错误； D、ATP供能时仅断裂远离A的一个特殊化学键，释放能量生成ADP和磷酸，D错误。 13．2026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 【答案】B 【详解】A、ATP在细胞内含量很低，可通过与ADP的快速转化满足细胞的能量需求，A正确； B、ATP的合成需要ATP合成酶的催化，ATP合成酶的化学本质为蛋白质，因此合成过程需要蛋白质参与，B错误； C、剧烈运动时骨骼肌细胞消耗ATP的速率大幅提升，为维持细胞内ATP含量相对稳定，ATP的合成速率也会显著加快，C正确； D、ATP水解释放的磷酸基团可与某些蛋白质结合使其磷酸化，进而改变蛋白质的空间结构和功能，D正确。 14．在马拉松比赛过程中，运动员骨骼肌细胞能量需求的直接来源是（     ） A．肌糖原的分解 B．脂肪的氧化分解 C．ATP的水解 D．葡萄糖的分解 【答案】C 【详解】ATP是直接能源物质，水解后为生命活动供能。肌糖原、脂肪、葡萄糖都是能源物质，但需先转化为ATP才能被直接利用，C正确，ABD错误。 15．ATP在生物体的生命活动中发挥着重要作用。下列有关ATP的叙述，错误的是（　　） A．ATP末端磷酸基团具有较高的转移势能 B．ATP中的“A”与DNA、RNA中的碱基“A”是同一种物质 C．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，但在细胞中含量很少 D．ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能 【答案】B 【详解】A、ATP中相邻的磷酸基团均带负电相互排斥，使得末端磷酸基团具有较高的转移势能，容易脱离并释放能量，A正确； B、ATP中的“A”是腺苷，由腺嘌呤和核糖共同组成，而DNA、RNA中的碱基“A”是腺嘌呤，二者不是同一种物质，B错误； C、ATP是细胞生命活动的直接能源物质，细胞内ATP含量极少，但可通过与ADP的快速转化满足细胞的能量需求，C正确； D、光合作用光反应阶段生成ATP的能量来自光能，呼吸作用生成ATP的能量来自有机物分解释放的化学能；ATP水解释放的能量也可以转化为光能（如萤火虫发光）、化学能（如细胞内有机物的合成）等其他形式的能量，D正确。 （限时：18min） 题号 16 17 18 19 20 21 答案 C B C C A C 22 【答案】 (1)④ (2)③ (3)①②③④ (4)C (5)ATP与ADP之间进行相互转化 (6)B 16．细胞代谢依赖酶的催化和ATP的能量供应，下列关于酶与ATP的叙述，正确的是（　　） A．与相比，过氧化氢酶催化分解的效率更高，因为酶能为反应提供更多的活化能 B．叶绿体中ATP的合成与水解发生在同一场所，二者互为可逆反应 C．酶在细胞内合成，但其发挥催化作用的场所不一定在细胞内 D．活细胞中ATP的含量很少，是因为细胞中催化ATP合成的酶活性较低 【答案】C 【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而非为反应提供活化能，过氧化氢酶催化效率高于，是因为酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著，A错误； B、叶绿体中ATP的合成场所是类囊体薄膜（光反应阶段），ATP的水解场所是叶绿体基质（暗反应阶段），二者场所不同，且反应所需的酶、能量来源均不相同，不属于可逆反应，B错误； C、酶是活细胞产生的有机物，在细胞内合成，只要条件适宜，酶在细胞内、外均可发挥催化作用，例如唾液淀粉酶可在口腔（细胞外环境）中催化淀粉水解，C正确； D、活细胞中ATP含量很少，是因为ATP与ADP的相互转化十分迅速，时刻发生且处于动态平衡中，并非催化ATP合成的酶活性低，D错误。 17．ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物，它们彻底水解的产物只有含氮碱基不同，下列说法正确的是（     ） A．GTP中的“G”代表鸟嘌呤 B．并非细胞中所有生命活动都由ATP直接提供能量 C．当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团只能与ADP结合转化为ATP D．进行光合作用的水绵细胞内，合成ATP的场所是线粒体和叶绿体 【答案】B 【详解】A、ATP中的“A”代表腺苷（由腺嘌呤和核糖组成），同理GTP中的“G”代表鸟苷（由鸟嘌呤和核糖组成），并非单纯的鸟嘌呤，A错误； B、题干明确说明GTP、CTP、UTP也属于细胞内的高能磷酸化合物，均可直接为部分生命活动供能（如GTP可为蛋白质合成供能），因此并非细胞中所有生命活动都由ATP直接提供能量，B正确； C、ATP在酶的作用下水解时，脱离的末端磷酸基团可以转移到其他分子上使其磷酸化，参与相应生理过程，并非只能与ADP结合重新合成ATP，C错误； D、水绵是真核生物，细胞内合成ATP的过程包括光合作用和呼吸作用，对应的合成场所除线粒体、叶绿体外，还有细胞质基质（呼吸作用第一阶段的场所），D错误。 18．图1为ATP的结构简式，图2为ATP与ADP相互转换的关系，以下说法正确的是（     ） A．ATP是直接能源物质，在细胞中含量多且相对稳定 B．图1中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质 C．图2中能量①可来自葡萄糖的氧化分解等放能反应 D．血浆中的葡萄糖进入红细胞所需能量来自② 【答案】C 【详解】A、ATP是细胞的直接能源物质，但在细胞中含量极少，通过与ADP的快速转化维持含量相对稳定，A错误； B、图1中的“A”为腺嘌呤，RNA中的碱基“A”同样是腺嘌呤，二者属于同一种物质，B错误； C、图2中能量①是合成ATP所需的能量，可来自呼吸作用中葡萄糖的氧化分解等放能反应，也可来自光合作用的光反应阶段，C正确； D、血浆中的葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，顺浓度梯度运输、仅需载体蛋白协助，不需要消耗能量，因此不需要能量②（ATP水解释放的能量）供能，D错误。 19．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 【答案】C 【详解】A、ATP分子的磷酸基团带负电荷而相互排斥，导致特殊化学键不稳定，A错误； B、细胞中绝大多数需要能量的生命活动由ATP直接提供，除此之外GTP、NADPH等也可作为直接能源物质，并非所有生命活动的能量都由ATP直接提供，B错误； C、ATP水解脱离的末端磷酸基团可与载体蛋白结合使其磷酸化，进而导致载体蛋白构象改变，该过程是主动运输等生理活动的基础，C正确； D、放能反应释放的能量一般用于ATP的合成，因此发生放能反应时，ADP转化为ATP的量更多，且细胞内ATP和ADP的转化始终处于动态平衡状态，D错误。 20．萤火虫是鞘翅目萤科昆虫的通称，其腹部末端下方有发光器，能发黄绿色光，由于大部分的能量都转化为光能，只有少部分转化为热能，所以称之为冷光。发光器的发光机理如图所示，下列说法错误的是（     ） A．荧光素转化为荧光素酰腺苷酸是一个放能反应 B．ATP是细胞中的能量货币，含量很少但更新速度很快 C．可以利用萤火虫发光的原理检测密闭容器内O2的有无 D．图中ATP蕴含的能量来自萤火虫细胞呼吸释放的化学能 【答案】A 【详解】A、荧光素转化为荧光素酰腺苷酸的过程需要消耗ATP水解释放的能量，属于吸能反应，并非放能反应，A错误； B、ATP是细胞中的“能量货币”，细胞内ATP含量很少，但ATP与ADP的相互转化速率极快，可源源不断为生命活动供能，B正确； C、由图可知萤火虫发光过程需要O₂参与，若密闭容器无O₂则无法产生荧光，因此可利用该原理检测O₂的有无，C正确； D、萤火虫为异养生物，不能进行光合作用合成有机物，其细胞内ATP的能量全部来自细胞呼吸分解有机物释放的化学能，D正确。 21．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 【答案】C 【详解】A、ATP为直接能源物质，γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量，可为离子主动运输提供能量，A正确； B、ATP分子水解两个特殊化学键后，得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA，B正确； C、细胞呼吸第一阶段能够在细胞质基质中进行并合成ATP，故β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键能在细胞质基质中生成，C错误； D、光合作用光反应，可将光能转化为活跃的化学能储存于ATP的特殊化学键中，故光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的特殊化学键中，D正确。 二、非选择题 22．如图为生物体的新陈代谢与ATP关系的示意图，请回答： (1)海洋中的电鳗有放电现象，其电能是由图中的_____过程释放的能量转变而来的。 (2)某人感冒发烧，其体温上升所需要的能量是由图中_____过程释放出来的。 (3)用图中的数字依次表示光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程：_____。 (4)医药商店出售的ATP注射液可治心肌炎。若人体静脉滴注这种药物，ATP到达心肌细胞内最少要通过的细胞膜有_____。 A．1层 B．2层 C．3层 D．4层 (5)经测定，正常成年人静止状态下24h将有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2~10mmol/L，为满足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是___________。 (6)下图中，能正确表示动物组织内ATP的生成量与氧气供应量之间的关系的是_____。 A． B． C． D． 【答案】(1)④ (2)③ (3)①②③④ (4)C (5)ATP与ADP之间进行相互转化 (6)B 【详解】（1）④的过程ATP水解释放的能量可以用于放电。 （2）有机物被动物消化吸收后，可以氧化分解释放出其中的能量，大部分以热能的形式散失，维持生物体的体温，即③过程。 （3）在绿色植物体内，光能转变成ATP中的化学能，然后再转移到有机物中，有机物被动物消化吸收后，可以氧化分解释放出其中的能量，大部分以热能的形式散失，维持生物体的体温，少部分能量转移到ATP中之后可以用于各种生命活动。光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程①②③④。 （4）静脉滴注ATP时，ATP要到达组织细胞内，首先要通过毛细血管的管壁细胞（2层膜），然后进入组织细胞（1层膜），共通过3层细胞膜。ABD不符合题意，C符合题意。 （5）经测定，正常成年人静止状态下24h将有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2~10 mmol/L，为满足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是ATP与ADP之间进行相互转化。 （6）氧气浓度为零时，可通过无氧呼吸产生ATP，随氧气浓度的增加，ATP产量增加，超过一定浓度后，由于酶数量限制，ATP产量不再增加。ACD不符合题意，B符合题意。 （限时：24min） 题号 23 24 25 26 27 28 答案 B D C D A C 29【答案】 【答案】(1) 主动 浓度差提供的化学势能 (2) 空间结构 催化（ATP水解）和运输（Na+和K+） (3) 低 可溶性膳食纤维抑制α-葡萄糖苷酶活力，减少葡萄糖生成；同时降低SGLT1的相对值，减少葡萄糖的吸收 30【答案】 (1) ATP 中的化学能→光能 放能反应 (2) Mg2+ Hg2+破坏了荧光素酶的空间结构 (3) Ⅰ 与底物竞争酶的活性部位 与酶的非活性部位结合，改变酶的空间结构，使酶的活性部位无法与底物结合 非竞争 一、单选题 23．溶酶体通过质子泵等转运蛋白，将H⁺、Cl⁻等离子大量汇聚于内部形成高渗环境。TMEM63蛋白是位于溶酶体上的机械敏感Ca²⁺通道，在细胞质基质渗透压下降、溶酶体膜产生机械张力时被激活，产生低渗应激，以维持溶酶体的形态和功能。下列说法正确的是（     ） A．质子泵是一种能够维持膜两侧H⁺浓度差的通道蛋白 B．Cl⁻的跨膜运输过程间接依赖于呼吸作用产生的ATP C．溶酶体借助Cl⁻内流增加水分流入实现低渗应激保护 D．转运Ca²⁺的过程中，TMEM63蛋白改变构象与Ca²⁺结合 【答案】B 【详解】A、质子泵转运H＋时消耗ATP，属于主动运输，因此质子泵的本质是载体蛋白，不是通道蛋白，通道蛋白介导协助扩散，不消耗ATP，A错误； B、质子泵主动运输H＋进入溶酶体时直接消耗ATP，建立了溶酶体膜两侧的H＋浓度差；Cl－逆浓度梯度进入溶酶体是依赖H＋顺浓度梯度运输时产生的电化学梯度进行的，因此Cl－的跨膜运输间接依赖呼吸作用产生的ATP，B正确； C、Cl－通过主动运输的方式进入溶酶体，使溶酶体内渗透压升高，水分会更多地顺浓度梯度流入溶酶体，导致溶酶体膨胀甚至破裂，无法实现低渗应激保护。为实现低渗应激保护，需要借助Cl－外流来降低溶酶体渗透压，减少水分流入，C错误； D、由题干可知，TMEM63是Ca2＋通道蛋白，通道蛋白转运离子时不需要与离子结合，D错误。 24．将标记的32P注入活细胞内，随后迅速分离细胞内的ATP、ADP、AMP，测定其放射性强度变化，下列关于ATP结构及相关叙述，错误的是（　　） A．ATP中与磷酸基团相连的“A”代表腺苷，由一分子腺嘌呤和一分子核糖组成 B．注入后短时间内，32P主要出现在ATP中远离腺苷的磷酸基团上，随后ADP、AMP中也会出现放射性 C．ATP分子中去掉两个磷酸基团后的结构为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为RNA合成的原料 D．ATP中腺苷与磷酸基团之间的化学键为普通磷酸键，其断裂不能为生命活动供能，远离腺苷的高能磷酸键断裂才可供能 【答案】D 【详解】A、ATP中与磷酸基团相连的“A”为腺苷，由1分子腺嘌呤和1分子核糖结合形成，A正确； B、短时间内细胞主要通过ADP结合被标记的游离磷酸合成ATP，新加入的磷酸位于ATP远离腺苷的末端，因此32P首先出现在该位点；后续随着带有放射性的ATP逐步水解，或细胞利用标记的磷酸合成ADP、AMP，二者也会出现放射性，B正确； C、ATP去掉2个磷酸基团后剩余结构是腺嘌呤核糖核苷酸，属于RNA的基本组成单位之一，可作为RNA合成的原料，C正确； D、腺苷和第一个磷酸基团之间的化学键为普通磷酸键，断裂释放能量少，无法供能；但ATP含有2个高能磷酸键，两个高能磷酸键断裂都可释放能量为生命活动供能，并非只有远离腺苷的高能磷酸键断裂才能供能，D错误。 故选D。 25．某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．进行细胞信息传递的蛋白质发生磷酸化需要消耗ATP B．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度、pH的影响 C．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递 D．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点 【答案】C 【详解】A、从题图中可直接看出，磷酸化过程伴随ATP 水解为 ADP，ATP 水解释放能量，因此该过程需要消耗 ATP，A正确； B、磷酸化和去磷酸化分别由蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化，酶的催化活性受温度、pH等环境因素的显著影响，B正确； C、蛋白质的功能由其结构（包括氨基酸的种类、数目、排列顺序） 决定。“特定磷酸化位点的氨基酸” 是磷酸基团结合的关键位点，若该位点氨基酸缺失，磷酸基团无法正常结合，蛋白质无法完成磷酸化修饰，其空间结构和功能会改变，直接阻断细胞信号传递的关键环节。因此该缺失会严重影响细胞信号传递，C错误； D、蛋白质磷酸化（结合磷酸基团） 和去磷酸化（脱落磷酸基团） 会改变其空间结构，进而改变其功能（如激活 / 失活），从而实现细胞信号的传递。这一过程直接体现了 “蛋白质的结构改变决定功能变化”，即结构与功能相适应的核心观点，D正确。 故选C。 26．纯净的ATP呈白色粉末状，使用时可以口服或者注射。某同学欲验证ATP的生理功能，取离体蛙的腓肠肌置于任氏液（同生理盐水）中，待细胞内原有能源物质基本耗尽后取出，先滴加葡萄糖溶液，观察肌肉是否收缩，然后滴加ATP溶液，再次观察肌肉是否收缩，下列分析正确的是（　　） A．ATP可以口服说明ATP可以作为细胞的直接能源物质 B．ATP分子中包含一个腺苷，一个核糖和三个磷酸基团 C．肌肉收缩是一个吸能过程，与ATP的合成相伴随 D．该实验预期结果是第一次肌肉不收缩，第二次肌肉收缩 【答案】D 【详解】A、ATP可以口服说明其是小分子，可以直接被人体细胞吸收，但不能说明ATP可以作为细胞的直接能源物质，A错误； B、ATP分子由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三分子磷酸基团构成，即该分子结构包括腺苷（腺嘌呤+核糖）和三个磷酸基团，B错误； C、肌肉收缩需消耗ATP水解释放的能量，属于吸能反应，伴随着ATP的水解实现，C错误； D、离体腓肠肌耗尽原有能源后，滴加葡萄糖无法直接供能（需经细胞呼吸生成ATP），故肌肉不收缩；滴加ATP可直接供能，驱动肌肉收缩。该结果可验证ATP是直接能源物质，D正确。 故选D。 27．当某些植物的根细胞处于高Na+环境时，Ca2+通道蛋白、NHX转运蛋白和H+-ATP酶等蛋白质会共同参与抵抗盐胁迫，部分作用机制如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．细胞外Ca2+浓度越高，Ca2+与通道蛋白结合并转运的速率越快 B．图中NHX转运蛋白可以运输Na+和H+，但其仍具有专一性 C． H+-ATP酶发挥作用时会发生磷酸化，导致其构象发生改变 D．若适当提高细胞质基质的pH，可能利于液泡积累Na+抵抗盐胁迫 【答案】A 【详解】A、Ca²⁺转运过程中不会与细胞膜上的Ca²⁺通道蛋白结合，其次，当细胞外Ca²⁺浓度较低时，随着浓度升高，Ca²⁺转运的速率会加快；但当Ca²⁺浓度达到一定水平后，通道蛋白会达到饱和状态，此时即使继续增加Ca²⁺浓度，转运速率也不会再升高，A错误； B、NHX转运蛋白虽然可以同时运输Na⁺和H⁺，但它只能识别并结合这两种特定的离子，不能运输其他离子，这体现了转运蛋白的专一性，B正确； C、H⁺-ATP酶是一种载体蛋白，它在发挥作用时会水解ATP，使自身发生磷酸化。磷酸化会改变H⁺-ATP酶的空间构象，从而实现H⁺的主动运输，C正确； D、NHX转运蛋白的作用是将细胞质基质中的Na⁺转运到液泡内，同时将液泡内的H⁺转运到细胞质基质中。若适当提高细胞质基质的pH，意味着细胞质基质中的H⁺浓度降低，会增大液泡与细胞质基质之间的H⁺浓度梯度，从而促进NHX转运蛋白的转运作用，有利于液泡积累Na⁺，进而提高植物的抗盐胁迫能力，D正确。 故选A。 28．线粒体是细胞的“动力车间”，其内膜上的ADP/ATP载体（AAC）可通过空间构象变化（c-态面向细胞质，m-态面向线粒体基质）以1：1的比例逆向交换ADP和ATP，该过程的动力直接来源于电子传递链产生的跨膜质子梯度所形成的膜电位。泡发过久的黑木耳可产生米酵菌酸，其能竞争性结合AAC的ATP结合位点。下列叙述正确的是（　　） A．AAC介导的转运需要ATP水解直接提供能量 B．AAC结合转运ATP时处于构象变化中的c-态 C．米酵菌酸中毒时，线粒体基质中ADP/ATP比值下降 D．米酵菌酸通过改变AAC空间构象阻断ATP与ADP交换 【答案】C 【详解】A、题干明确指出，AAC逆向交换ADP和ATP的动力直接来源于电子传递链产生的跨膜质子梯度（膜电位），而非ATP水解供能。因此，AAC介导的转运不需要ATP水解直接提供能量，A错误； B、根据题干描述，AAC的c-态面向细胞质基质，m-态面向线粒体基质。ATP需从线粒体基质运出至细胞质，故AAC结合转运ATP时（即运出ATP）应处于面向线粒体基质的m-态构象，B错误； C、米酵菌酸竞争性结合AAC的ATP结合位点，会阻断ATP运出线粒体，导致线粒体基质中ATP堆积而ADP无法进入。此时基质内ATP浓度升高，ADP浓度降低，ADP/ATP比值下降，C正确； D、米酵菌酸是通过竞争性结合AAC的ATP结合位点（即占据位点）来阻断交换，而非改变AAC的空间构象，D错误。 故选C。 二、非选择题 29．持续高糖饮食，肠道葡萄糖的过度吸收是导致餐后高血糖的重要原因，部分葡萄糖的运输机制如图1所示。回答下列问题。 (1)由图1可知，葡萄糖以______运输方式进入小肠上皮细胞，其动力来源于膜两侧Na+______。 (2)钠钾泵与胞内Na+结合后，促进ATP分子的末端磷酸基团脱离下来并与其结合。磷酸化后钠钾泵的______发生变化，将Na+泵出细胞同时细胞外的K+与钠钾泵的另一位点结合，使其去磷酸化，将K+泵入细胞，完成一个循环。该过程体现的钠钾泵的功能有______。 (3)科研工作者探究不同浓度的可溶性膳食纤维对小肠转运葡萄糖的影响，以寻找控制餐后血糖的有效方式，相关结果如下。 α-葡萄糖苷酶由小肠黏膜细胞产生后以胞吐方式运出，将肠腔内低聚糖（2～10个单糖聚合而成）水解成葡萄糖。与正常组相比，实验组小肠上皮细胞中葡萄糖浓度______（填“高”或“低”），结合图2、图3分析，原因是______。 【答案】(1) 主动 浓度差提供的化学势能 (2) 空间结构 催化（ATP水解）和运输（Na+和K+） (3) 低 可溶性膳食纤维抑制α-葡萄糖苷酶活力，减少葡萄糖生成；同时降低SGLT1的相对值，减少葡萄糖的吸收 【分析】据图1分析：葡萄糖依靠钠驱动的葡萄糖载体蛋白（SGLT1）从细胞外侧进入细胞内侧，实现逆浓度运输，因此葡萄糖的运输方式是主动运输，而Na+的顺浓度运输属于协助扩散。钠钾泵协助小肠上皮细胞转运Na+和K+的过程都是逆浓度运输，且消耗了ATP，因此均为主动运输。 【详解】（1）由图可知，葡萄糖进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度，运输方式是主动运输，其动力来源于膜两侧Na+顺浓度梯度运输产生的势能。 （2）钠钾泵与胞内Na+结合后，促进ATP分子的末端磷酸基团脱离下来并与其结合。磷酸化后的钠钾泵空间结构发生变化，将Na+泵出细胞同时细胞外的K+与钠钾泵的另一位点结合，使其去磷酸化，将K+泵入细胞，完成一个循环。该过程体现的钠钾泵的功能有催化（ATP水解）和运输（Na+和K+）。 （3）从图2可知，随着可溶性膳食纤维浓度升高，α-葡萄糖苷酶活力降低，该酶能将低聚糖水解为葡萄糖，因此进入小肠上皮细胞的葡萄糖来源减少；从图3可知，随着可溶性膳食纤维浓度升高，SGLT1相对值降低，葡萄糖通过SGLT1进入小肠上皮细胞的量减少。 综上，实验组小肠上皮细胞中葡萄糖浓度比正常组低。· 30．腌制的泡菜往往含有大量的细菌，可利用“荧光素-荧光素酶生物发光法”对市场上泡菜中的细菌含量进行检测。荧光素接受细菌细胞ATP中提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光，根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量。分析并回答下列问题。 (1)“荧光素-荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是__________（用文字与箭头表示）。ATP的合成一般与__________（选填“吸能”或“放能”）反应相联系。 (2)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度如图1所示。其中高浓度盐溶液经稀释后酶活性可以恢复，高温和Hg2+处理后酶活性不可恢复。若要节省荧光素酶的用量，可以使用__________处理；Hg2+处理后酶活性降低可能是因为__________。 (3)酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响，实验结果如下图2.不同的抑制剂抑制酶活性原理如图3所示。 ①据图2分析，随着底物（反应物）浓度升高，抑制剂_______（填“I”或“II”）的抑制作用逐渐减小。 ②据图3分析，竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两者降低酶促反应速率的原因不同，其中前者是通过_______，从而降低酶促反应速率；后者是通过_______，从而降低酶促反应速率。 ③结合图2和图3分析，抑制剂II属于_______性抑制剂。 【答案】(1) ATP 中的化学能→光能 放能反应 (2) Mg2+ Hg2+破坏了荧光素酶的空间结构 (3) Ⅰ 与底物竞争酶的活性部位 与酶的非活性部位结合，改变酶的空间结构，使酶的活性部位无法与底物结合 非竞争 【分析】ATP的能量转换形式：ATP中储存的化学能可转换为其他形式的能量（如本题中转换为荧光的光能）。ATP与放能 / 吸能反应的联系：ATP的合成过程通常与放能反应相联系（放能反应释放的能量用于合成 ATP），ATP的水解过程通常与吸能反应相联系。酶的激活剂：某些离子（如Mg2+）可作为酶的激活剂，提高酶的活性。酶的空间结构对活性的影响：高温、重金属离子（如Hg2+）会破坏酶的空间结构（尤其是酶的活性部位），导致酶活性不可逆丧失。 【详解】（1）荧光素接受 ATP 提供的化学能被激活，最终发出荧光（光能），因此能量转换形式为 “ATP 中的化学能→光能”；ATP 合成需要能量，放能反应释放的能量会用于合成 ATP（而 ATP 的水解与吸能反应相联系）。 （2）图1中，Mg2+处理组的发光强度最高（酶活性最强），因此使用 Mg2+处理可提高酶活性，从而节省酶的用量；② Hg2+ 是重金属离子，会破坏荧光素酶的空间结构（尤其是活性部位的结构），导致酶活性不可逆降低。 （3）① 图2中，抑制剂 Ⅰ 的酶促反应速率随底物浓度升高，逐渐接近 “无抑制剂组”，说明其抑制作用逐渐减小（符合竞争性抑制剂的特点）； ② 竞争性抑制剂的作用机制是与底物竞争酶的活性部位，使底物无法与酶结合；非竞争性抑制剂的作用机制是与酶的非活性部位结合，改变酶的空间结构，导致活性部位无法与底物结合； ③ 抑制剂 Ⅱ 的酶促反应速率始终低于 “无抑制剂组”，且不随底物浓度升高而恢复，符合非竞争性抑制剂的特点。 练●后●回●看 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 $