2020版生物同步新导练人教必修一精练：第5章　第2节　细胞的能量“通货”——ATP

2020版生物同步新导练人教必修一精练：第5章　第2节　细胞的能量“通货”——ATP

第 5 章 第 2 节 细胞的能量“通货”——ATP 一、选择题 1．下列关于 ATP 结构的叙述正确的是( ) A．ATP 中含有三个高能磷酸键 B．ATP 分子中含有 C、H、O、N、P 五种元素 C．ATP 中的“A”与构成 DNA、RNA 中的碱基“A”相同 D．ATP 彻底水解后会得到两种小分子物质 解析：选 B A—P～P～P 的结构简式表明该分子中含有两个高能磷酸键， A 错误；ATP 中的“A”表示腺苷，构成 DNA、RNA 中的碱基“A”代表腺嘌呤，C 错误；ATP 彻底水解后会得到磷酸、核糖和腺嘌呤三种小分子物质，D 错误。 2．当其他条件均满足时，20 个腺苷和 60 个磷酸最多可以组成的 ATP 个数 和 ATP 分子中含有的高能磷酸键的个数是( ) A．20 个和 30 个 B．20 个和 40 个 C．40 个和 40 个 D．40 个和 60 个 解析：选 B 1 个 ATP 分子中含有 1 个腺苷、3 个磷酸基团、2 个高能磷酸 键。20 个腺苷，对应 60 个磷酸，即只能形成 20 个 ATP 分子，共含有 40 个高能 磷酸键。 3．ATP 和 ADP 在细胞中的含量都很少。但一个成年人在安静状态下，24 h 内竟有 40 kg 的 ATP 发生转化，这说明( ) A．ATP 在人体细胞中分布广泛 B．ATP 容易分解成 ADP C．ATP 容易合成 ADP 而储存起来 D．ATP 和 ADP 的相互转化十分迅速 解析：选 D ATP 和 ADP 在细胞中含量很少，但一个成年人在安静状态下 24 h 内有 40 kg ATP 发生转化，证明 ATP 与 ADP 的相互转化十分迅速。 4．向某细胞培养液中加入含 32P 标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞中 的 ATP。发现其含量变化不大，但部分 ATP 的末端 P 已带上放射性标记。该现 象不能说明的是( ) A．ATP 中远离腺苷 A 的 P 容易脱离 B．部分 32P 标记的 ATP 是重新合成的 C．ATP 是细胞内的直接能源物质 D．该过程中 ATP 既有合成又有分解 解析：选 C 被标记的 32P 在 ATP 中出现，但 ATP 含量变化不大，说明 ATP 既有合成也有分解。因放射性出现在 ATP 末端的磷酸基团，说明该磷酸基团容 易水解和形成，否则就不会有放射性出现。 5．动物体细胞内 ATP 水解所释放的能量不可能用于( ) A．物质的吸收 B．物质的合成 C．有机物的氧化分解 D．肌肉收缩 解析：选 C 有机物的氧化分解释放能量。 6．人体中哪些过程不会使细胞中 ADP 的含量增加( ) ①肠道中葡萄糖变为血糖 ②血红蛋白变为氧合血红蛋白 ③葡萄糖进入 红细胞 ④K＋进入肾小管上皮细胞 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ 解析：选 C 肠道中葡萄糖变为血糖即吸收葡萄糖的过程，需消耗能量；K ＋进入肾小管上皮细胞，消耗能量，使 ADP 含量增加；血红蛋白变为氧合血红蛋 白及葡萄糖进入红细胞均不消耗能量。 7．如图表示的是 ATP 和 ADP 之间的转化，可以确定( ) A．A 为 ADP，B 为 ATP B．能量 1 和能量 2 来源相同 C．酶 1 和酶 2 是同一种酶 D．X1 和 X2 是同一种物质 解析：选 D 由图中能量的方向可以看出，A 为 ATP，B 为 ADP；能量 1 来自 ATP 中高能磷酸键的水解所释放的化学能，能量 2 在动物体内来自有机物 氧化分解释放的化学能，在植物体内除来自有机物氧化分解所释放的化学能外， 还可来自光能；酶 1 和酶 2 分别是水解酶和合成酶；X1 和 X2 是同一种物质 Pi。 8．以下关于酶和 ATP 相互关系的叙述，正确的是( ) A．ATP 的合成与分解需要的酶相同 B．少数酶的元素组成与 ATP 相同 C．酶的催化作用需要 ATP 提供能量 D．酶的合成过程不消耗 ATP 解析：选 B ATP 的合成和分解过程需要的酶不同；少数酶是 RNA，其元 素组成与 ATP 相同；酶起催化作用时不需要 ATP 提供能量；酶的合成需要 ATP 供能。 9．据图判断，下列有关叙述错误的是( ) A．甲→ATP 的过程所需的酶与酶 1 不同 B．乙中不含高能磷酸键，是 RNA 基本组成单位之一 C．丙物质为腺苷，丁可用于某些脂质的合成 D．ATP 为生命活动提供能量需要经过图示的整个过程 解析：选 D 图示过程为 ATP 逐步脱去磷酸生成 ADP、AMP 和腺苷的过程， 甲、乙、丙、丁分别为 ADP、AMP、腺苷、磷酸。ATP 为生命活动提供能量时 一般是断裂远离 A 的高能磷酸键，释放大量的能量并生成 ADP，D 错误。 10．ATP 是细胞的能量“通货”，下列说法正确的是( ) A．ATP 脱去 2 个磷酸基团后是 DNA 的基本组成单位之一 B．ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制是生物界的共性 C．ATP 的合成总是伴随有机物的氧化分解 D．在黑暗条件下，植物细胞中只有线粒体可以产生 ATP 解析：选 B ATP 脱去 2 个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸，是 RNA 的基 本组成单位之一；ATP 是直接能源物质，因此 ATP 与 ADP 相互转化是生物界所 有生物都依赖的能量供应机制；光合作用过程中形成 ATP 所需能量来源于光能， 黑暗条件下，植物细胞进行呼吸作用，在细胞质基质和线粒体中都可以产生 ATP。 11．科学家发现，小鼠的抑郁行为与星形胶质细胞释放 ATP 的多少有关。 下列有关 ATP 的叙述，正确的是( ) A．图中的 A 代表腺苷，b、c 为高能磷酸键 B．a 是组成 DNA 的基本单位之一 C．ATP 是生物体内的储能物质 D．ATP 中的“A”与构成 RNA 中的碱基“A”表示的不是同一种物质 解析：选 D 图中的 A 是腺嘌呤，A 错误；a 是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成 RNA 的基本单位之一，B 错误；ATP 是直接能源物质，C 错误；ATP 中的“A” 表示的是腺苷，RNA 中的碱基“A”表示的是腺嘌呤，D 正确。 12．(2018·浙江卷)ATP 是细胞中的能量通货，下列叙述正确的是( ) A．ATP 中的能量均来自细胞呼吸释放的能量 B．ATP—ADP 循环使得细胞储存了大量的 ATP C．ATP 水解形成 ADP 时释放能量和磷酸基团 D．ATP 分子中的 2 个高能磷酸键不易断裂水解 解析：选 C ATP 的形成途径是光合作用和细胞呼吸，因此 ATP 中的能量 来自光能和细胞呼吸释放的能量，A 错误；ATP—ADP 循环，使得细胞中 ATP 和 ADP 的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，B 错误；ATP 水解 远离腺苷的高能磷酸键断裂，形成 ADP 和 Pi，同时释放能量，C 正确；ATP 分 子中含有 2 个高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键很容易水解，D 错误。 二、非选择题 13．如图所示，图 1 表示有关 ADP 转化成 ATP 时所需能量的主要来源示意 图，图 2 是 ATP 的结构示意图。请据图回答下列问题： (1)图 1 中 ATP 中的“A”相当于图 2 中的________(填序号)；图 2 中能够作为 RNA 的基本单位的是________(填序号)。 (2)图 1 中的 a、b 分别代表________________、________________。 (3)进行①反应时，能量用于________________，进行②反应时，能量用于 ________________，由此可见能量在细胞内的流通是________(填“不可逆”或 “可逆”)的。 解析：(1)ATP 中的“A”是腺苷，相当于图 2 中的①；腺嘌呤核糖核苷酸是构 成 RNA 的基本单位之一，相当于图 2 中的②。(2)动物细胞形成 ATP 的途径只有 呼吸作用，而绿色植物形成 ATP 的途径有光合作用和呼吸作用。(3)反应①是 ATP 的合成过程，反应②是 ATP 的水解过程，故进行反应①时的能量用于合成 ATP， 进行反应②时释放的能量用于各项生命活动。由此可知能量在细胞内的流通是不 可逆的。 答案：(1)① ② (2)呼吸作用 光合作用 (3)合成 ATP 各项生命活动 不可逆 14．根据下列能量释放、转移和利用的模式图，回答有关问题： (1)在一般情况下，人体生理活动所需能量都是通过分解________________ 等能源物质获得的，将能源物质转变成 CO2 和 H2O 要通过 A 过程：________过 程。 (2)上述过程产生的能量，一部分以________的形式散失，一部分以化学能 的形式贮存在 B 里，B 代表________，B 是由 ADP 和 C________结合而来。 (3)贮存在 B 内的能量释放后供人体各项生理活动所需，除了肌肉收缩及吸 收和分泌外，还可供 D________________及 E________等生理活动的需要。 解析：首先应明确图解的含义：糖类、脂质、蛋白质等能源物质经氧化分解 释放能量，释放出的能量一部分以热能的形式散失，另一部分贮存在 ATP 中， 即 ADP ＋ Pi＋ 能 量 ――→酶 ATP。 ATP 又 可 断 裂高 能 磷 酸 键 释 放 能量 ，即 ATP――→酶 ADP＋Pi＋能量，能量可用于人体的各项生命活动，如肌肉收缩、神 经传导、生物电、合成代谢、吸收和分泌等。 答案：(1)糖类、脂质、蛋白质 有氧呼吸 (2)热能 ATP 磷酸(Pi) (3)神经传导和生物电 合成代谢 15．在自然界中生物的发光现象普遍存在，请设计实验探究萤火虫的发光强 度与 ATP 浓度的关系。 (1)实验材料：萤火虫的荧光器晒干后形成的粉末、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、标签纸若干及实验所需其他材料。 (2)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。 (3)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 (4)实验讨论：①最可能的实验结果是哪一个？ _______________________________________________________。 ②萤火虫发光是________能转化成________能的过程。 解析：为了探究萤火虫的发光强度与 ATP 浓度的关系，首先应配制一系列 不同浓度的 ATP 溶液，随后将不同浓度的 ATP 溶液加入等量的荧光器晒干后研 制的粉末，观察不同浓度 ATP 溶液中粉末的发光情况。 实验现象有 3 种可能：①随 ATP 浓度升高，发光现象增强，可说明荧光强 度与 ATP 浓度成正相关。②随着 ATP 浓度升高，发光现象减弱，可说明荧光强 度与 ATP 浓度成负相关。③随 ATP 浓度升高，发光现象无变化，可说明荧光强 度与 ATP 的浓度无关。 实验最可能的结果是①，萤火虫发光是 ATP 中活跃的化学能转变成光能的 过程。 答案：(2)②荧光器粉末 ③等量不同浓度的 ATP 溶液 (3)成正相关 减弱 成负相关 在不同浓度的 ATP 溶液中发光现象没有差 别 (4)①第①种结果 ②ATP 中活跃的化学 光