2019-2020学年高中生物人教版必修1课后分层检测案：5-2　细胞的能量“通货”——ATP

2019-2020学年高中生物人教版必修1课后分层检测案：5-2　细胞的能量“通货”——ATP

课后分层检测案 16 细胞的能量“通货”——ATP 授课提示：对应学生用书 158 页 【基础巩固练】 1．ATP 在一定条件下很容易断裂和重新形成的化学键是( ) A．A 与 P 之间的磷酸键 B．前两个 P 之间的高能磷酸键 C．离 A 较近的那个高能磷酸键 D．远离 A 的那个高能磷酸键 解析：ATP 的结构简式为 A—P～P～P，共有两个高能磷酸键，其中远离腺苷 A 的那个高 能磷酸键很容易断裂和重建。 答案：D 2．在绿色植物进行“ADP＋Pi＋能量 ――→酶 ATP”的反应中，参与反应的能量不可能来 源于( ) A．淀粉 B．葡萄糖 C．光 D．糖原 解析：植物中合成 ATP 的能量来自呼吸作用和光合作用。植物呼吸作用所分解的有机物 不可能是糖原，因为它是动物所特有的。 答案：D 3．生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是( ) A．太阳能、糖类、ATP B．ATP、糖类、脂肪 C．ATP、脂肪、太阳能 D．ATP、糖类、太阳能 解析：生物体内生命活动的直接能源物质是 ATP，主要能源物质是糖类，最终的能源物 质是太阳能。 答案：D 4．高等植物体内产生 ATP 的生理过程有( ) A．光合作用，主动运输 B．细胞呼吸，蒸腾作用 C．细胞呼吸，渗透作用 D．光合作用，细胞呼吸 解析：高等动物体内产生 ATP 的过程仅有细胞呼吸，而高等植物产生 ATP 的过程有光合 作用和细胞呼吸。 答案：D 5．ATP 转化为 ADP 的过程可用下图表示，式中 X 和 Y 分别代表( ) A．H2O、[H] B．Pi、H2O C．H2O、Pi D．能量、Pi 解析：ATP 在水解时，远离 A 的那个磷酸基团就脱离下来，形成 Pi，同时释放能量。 答案：C 6. 在活细胞中，下列循环过程永不停止地进行着，请运用所学的知识，分析完成 M 和 N 循 环中的有关问题： (1) 作 为 生 物 体 生 命 活 动 直 接 能 源 物 质 的 是 ______ ， 其 分 子 结 构 简 式 为 ________________________________________________________________________， 在②过程中，是由于______________________键断裂而释放出能量。 (2)在绿色植物体内与①相应的生理活动是在细胞内的细胞质基质、________和________ 中进行的。 (3)A1 和 A2 具有________作用，在图中它们的作用分别是______________________。 (4)在呼吸作用中，应该进行________过程，能量来自______________________。 (5) 根 吸 收 无 机 盐 离 子 过 程 中 ， 应 该 进 行 ________ 过 程 ， 能 量 用 于 ______________________。 解析：(1)由图中物质转化关系可知，M 是 ATP，N 是 ADP。ATP 是生命活动的直接能源 物质，ATP 水解时远离 A 的那个高能磷酸键易断裂。ATP 的水解和合成分别是由水解酶和合 成酶催化。(2)反应①过程是细胞合成 ATP 的过程，在绿色植物细胞内合成 ATP 的主要部位是 细胞质基质、线粒体和叶绿体。(3)反应①和②过程中的酶不同，①为合成酶，②为水解酶， 在 ATP 与 ADP 的相互转化过程中起催化作用。(4)呼吸作用过程中应该进行的是①过程(即 ATP 的合成)，所需能量来自有机物分解释放的能量。(5)根细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输。 主动运输需消耗代谢所产生的能量，故应进行②过程。 答案：(1)M A－P～P～P 远离 A 的高能磷酸 (2)线粒体 叶绿体 (3)催化 催化 ATP 的合成和水解 (4)① 糖类等有机物分解释放 的能量 (5)② 主动运输 【能力提升练】 7．n 分子的 ATP 中含有的高能磷酸键、磷酸基团、核糖的数目分别为( ) A．n、3n、n B．2n、3n、0 C．2n、3n、n D．2n、2n、n 解析：1 分子 ATP 中含有 2 个高能磷酸键，3 个磷酸基团，1 分子核糖，故 n 分子 ATP 中 所含高能磷酸键、磷酸基团及核糖数目分别为 2n、3n、n。 答案：C 8．下列四项中，哪项能正确表示运动员比赛时其肌细胞中 ATP 的变化(纵轴表示细胞中 的 ATP 含量，横轴表示时间)( ) 解析：比赛时首先要消耗 ATP，但体内 ATP 含量很少，其能量供应有限，所以有减少趋 势，利用后可由 ADP 迅速转化，随着 ATP 的再生，其含量又会进一步增加，故变化趋势为先 降低，后升高，B 正确。 答案：B 9．科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传递 给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的 ATP 生成量将会增加， 黑暗时蚜虫的 ATP 生成量会下降。下列有关叙述正确的是( ) A．正常情况下蚜虫在黑暗中合成 ATP 时会伴随着 O2 的消耗 B．蚜虫合成 ATP 时所需能量仅仅来自呼吸作用 C．蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的 ATP 消耗量不一样 D．蚜虫 ATP 生成量在阳光下比黑暗时多，说明其体内的 ATP 含量不稳定 解析：由题干信息可知，蚜虫合成 ATP 所需能量还可来自类胡萝卜素吸收的光能；蚜虫 做同一强度的运动消耗 ATP 的量是一样的。 答案：A 10．ATP 荧光仪是专门设计用于快速检测微生物数量的测试仪器，其工作原理是 ATP 的 含量与活细胞的活性、种类和数量成一定的比例关系。ATP 可以和虫荧光素作用而发出生物 光，光的强度和微生物的数量成一定的比例关系，其反应式如下： 虫荧光素＋ATP＋O2――→荧光素酶 Mg2＋ 虫荧光素被氧化的＋AMP＋CO2＋PPi＋光 下列有关 ATP 及 ATP 荧光仪工作原理的叙述，错误的是( ) A．检测过程中 ATP 内的化学能转变成光能 B．荧光的强度能反映微生物的数量 C．ATP 释放能量需要酶的参与 D．微生物体内 ATP 的产生都需要氧气的参与 解析：不同种类的微生物产生 ATP 的条件不同，厌氧微生物产生 ATP 就不需要氧气的参 与，若有氧气存在，其代谢反而受到抑制，ATP 的产生量会减少。 答案：D 11．在自然界中生物的发光现象普遍存在，生物通过细胞的生化反应而发光。请设计实验 探究萤火虫的发光强度与 ATP 浓度的关系。 实验材料：萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末、ATP 粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯 若干、大小相同的试管若干、标签纸若干及其他实验所需材料。 (1)实验步骤 ①配制不同浓度的 ATP 溶液，置于小烧杯中，贴上标签； ②将________分成若干等份，分别放入试管中，贴上标签； ③在每支试管中加入 ________________________________________________________________________； ④观察发光现象并记录。 (2)实验现象预测及结论 现象预测 结论 ①发光现象随 ATP 浓度升高而增强 ①荧光强度与 ATP 浓度________ ②发光现象随 ATP 浓度升高而________ ②荧光强度与 ATP 浓度________ ③________ ③荧光强度与 ATP 浓度无关 (3)实验讨论 ①最可能的实验结果是哪一个？________。 ②萤火虫发光是________能转变成________能的过程。 解析：本题为探究性实验，为了探究萤火虫发光强度与 ATP 浓度关系，首先需要配制一 系列不同浓度的 ATP 溶液，随后将等量的荧光器晒干后研制的粉末放入上述溶液中，观察不 同浓度的 ATP 溶液中粉末发光情况，实验现象有三种可能：①随 ATP 浓度增大，发光现象增 强；②随 ATP 浓度增大，发光现象减弱；③随 ATP 浓度增大，发光现象不变。实验最可能的 结果是①，萤火虫发光过程是 ATP 中活跃化学能转变为光能的过程。 答案： (1)②荧光器粉末 ③等量不同浓度的 ATP 溶液 (2)①成正比 ②减弱 成反比 ③在不同浓度的 ATP 溶液中发光现象没有差别 (3)①第①种结果 ②ATP 中活跃的化学 光 【能力提升练】 12.科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时，做了下述实验：先向枪乌贼神经纤维里注 入微量的放射性同位素 24Na，不久检测到神经纤维周围溶液中存在 24Na。如果在神经纤维膜 外溶液中先后加入某药物和 ATP，测得神经纤维周围溶液中 24Na 的量变化如图所示，则： (1)据图可知，加入某药物后，溶液中 24Na 的量________；而加入 ATP 后，溶液中 24Na 的量________。 (2)由此可见，神经纤维排出 24Na 需要消耗________，通过细胞膜的方式是________。 (3)某药物的作用机理是______________________。 (4)若将图中纵坐标改为“细胞中 24Na 的量”，请画出相应的曲线以表示细胞中 24Na 量的 变化(注入神经纤维中 24Na 的总量为 2)。 解析：分析曲线可知，纵坐标表示溶液中 24Na 的含量变化。由题干信息可知，向枪乌贼 的神经纤维内注入 24Na 后，能在溶液中检测到 24Na，说明神经纤维向外排放 24Na，且加入某 药物后，24Na 停止排放，再加入 ATP,24Na 又恢复向外排放，一方面说明了 24Na 通过细胞膜需 要消耗 ATP，为主动运输，另一方面也可推断出某药物通过抑制 ATP 的合成从而阻断了 24Na 的外流。 答案： (1)不变 增加 (2)ATP 主动运输 (3)抑制了 ATP 的合成(或阻碍了细胞呼吸) (4)如图