2020-2021学年新教材生物人教版必修第一册层级训练：5-2 细胞的能量“货币”ATP

2020-2021学年新教材生物人教版必修第一册层级训练：5-2 细胞的能量“货币”ATP

第 2 节 细胞的能量“货币”ATP 必备知识基础练 进阶训练第 一层 知识点一 ATP 的结构 1.如图是 ATP 的结构示意图，图中标号与名称对应正确的是( ) A ① 脱氧核糖 B ② 高能磷酸 键 C ③ 腺苷 D ④ RNA 2.(多选)下列关于 ATP 分子的叙述，错误的是( ) A．一分子 ATP 中含有一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基和三分 子磷酸基团 B．ATP 脱去所有高能磷酸键后就是 ADP C．ATP 分子中含有 C、H、O、N、P 五种元素 D．ATP 脱去了所有高能磷酸键后可作为合成核糖核酸的基本单位 知识点二 ATP 和 ADP 的相互转化 3.如图表示 ATP 转化为 ADP 的过程，其中 a 和 b 分别代表 ( ) A．H2O、[H] B．Pi、H2O C．H2O、Pi D．能量、Pi 4．下图为细胞中 ATP 与 ADP 的相互转化示意图。下列相关叙述 正确的是( ) A．过程①不需要酶的催化 B．过程②发生高能磷酸键的断裂 C．过程①不能发生在细菌中 D．过程②不能发生在根细胞中 5．(多选)下图为 ATP 的结构和 ATP 与 ADP 相互转化的关系式。 下列说法正确的是( ) A．图 1 中的 A 代表腺苷，方框中的结构代表腺嘌呤核糖核苷酸 B．图 2 中反应向右进行时，图 1 中的 b、c 键断裂并释放能量 C．ATP 与 ADP 快速转化依赖于酶催化作用具有高效性 D．ATP 与 ADP 相互转化不是可逆的 知识点三 ATP 的作用 6.科学家研究发现，向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶 液，肌肉不收缩；向同一条肌肉上滴 ATP 溶液，肌肉很快就发生明显 的收缩现象。这种现象说明了( ) A．葡萄糖是生物体生命活动的能源物质 B．ATP 是生物体生命活动的能源物质 C．葡萄糖是生物体生命活动的直接能源物质 D．ATP 是生物体生命活动的直接能源物质 7．下列过程中能使细胞内 ADP 的含量增加的是( ) A．水分子进入根毛细胞 B．肺泡中的氧气进入血液 C．肠道中的甘油进入小肠绒毛上皮细胞 D．胰腺细胞分泌胰岛素 8．(多选)细胞内有些化学反应是需要吸收能量的，有些是释放能 量的，这些过程一般与 ATP 的分解和合成相联系，请判断下列说法错 误的是( ) A．植物体内的细胞呼吸伴随着 ATP 的合成，是吸能反应 B．由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗 ATP，是放能反 应 C．放能反应一般伴随着 ADP 合成，吸能反应一般伴随着 ATP 合 成 D．能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应之间流通 关键能力综合练 进阶训练第 二层 一、单项选择题 9．光能转化成骨骼肌细胞内 ATP 中的能量，需经过的主要生理过 程依次是( ) ①光合作用 ②呼吸作用 ③消化、吸收 ④主动运输 A．①③④② B．①②③④ C．②①④③ D．④①③② 10. 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 是构成 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 11．ATP 是细胞中的能量货币，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 二、不定项选择题(每题有一个或多个正确答案) 12．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 RNA 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 13．在人体细胞内同时存在两个过程：ATP ① ② ADP＋Pi＋能 量，以下对①过程和②过程中能量的叙述正确的是( ) A．①过程和②过程中的能量均来自糖类等有机物的氧化分解 B．①过程和②过程中的能量均供人体各项生命活动直接利用 C．①过程的能量供人体各项生命活动利用，②过程的能量来自糖 类等有机物的氧化分解 D．①过程的能量来自于糖类等有机物氧化分解，②过程的能量供 人体各项生命活动利用 学科素养提升练 进阶训练第 三层 14. 如图是有关 ADP 转化成 ATP 时所需能量的主要来源示意图，据图 回答下列问题： (1)1 分子 ATP 中含有______个高能磷酸键。 (2) 图 中 的 a 、 b 代 表 的 生 理 过 程 分 别 是 ____________ 、 ______________________________。 (3) 若 动 物 和 人 产 生 的 能 量 可 以 用 于 c ， 则 c 指 ______________________。 (4) 在 动 物 肌 细 胞 中 ， 进 行 ② 反 应 时 ， 释 放 的 能 量 来 自 _____________________________________________________ _____________________________________________________。 (5)①②反应进行时所需要的酶________(填“相同”或“不同”)， 原因是________。 (6)进行①反应时能量用于________，进行②反应时能量用于各项 生命活动，由此可见在 ATP 与 ADP 的相互转化中能量是________，物 质是________。 15．(学科素养——科学探究)用小刀将数十只萤火虫的发光器割 下，干燥后研成粉末状，取两等份分别装入两只小玻璃管中，各加入 少量的水，使之混合，可见到玻璃管中发出淡黄色荧光，大约 15 min 荧光消失。这时，再将 ATP 溶液加入其中一只玻璃管中，将葡萄糖溶 液加入另一只玻璃管中，发现加 ATP 溶液的玻璃管中发出荧光，而加 葡萄糖溶液的管中不发荧光。 (1)向 A、B 两管加水后，两管均发光，这说明水对生物正常的生 命活动有何重要意义？ _____________________________________________________。 (2)这也说明了发光器研磨成的粉末中含有哪种物质？ _____________________________________________________。 (3)以上现象说明的问题： ①萤火虫发光是将______能转变成______能的过程； ②这一过程所需的能量由________提供； ③________不是生命活动的直接能源物质。 (4)若向刚切下的萤火虫的发光器上滴加葡萄糖溶液，你认为会发 荧光吗？________，为什么？ _____________________________________________________。 第 2 节 细胞的能量“货币”ATP 1．解析：①应为核糖，A 错误；②代表高能磷酸键，B 正确；③ 代表腺嘌呤，C 错误；④代表腺嘌呤核糖核苷酸，为 RNA 的基本组成 单位之一，D 错误。 答案：B 2．解析：ATP 中含有核糖而不是脱氧核糖，A 错误；ATP 有两个 高能磷酸键，脱去一个高能磷酸键后就是 ADP，脱去两个高能磷酸键 是腺嘌呤核糖核苷酸，腺嘌呤核糖核苷酸可作为合成核糖核酸的基本 单位，B 错误，D 正确。 答案：AB 3．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 4．解析：过程①为 ATP 的合成，需要酶的催化；过程②为 ATP 的分解，发生高能磷酸键的断裂。过程①②在细菌及根细胞中均可以 发生。 答案：B 5．解析：图 1 中的 A 代表腺嘌呤，A 错误；图 2 中反应向右进行 即 ATP 转化为 ADP，图 1 中的 c 键断裂并释放能量，B 错误；ATP 和 ADP 的快速转化与酶的高效性有关，C 正确；ATP 与 ADP 相互转化过 程中物质是可逆的，能量不可逆，D 正确。 答案：CD 6．解析：题干所述现象表明葡萄糖不能直接供给生命活动能量而 ATP 可以，说明 ATP 是生物体生命活动的直接能源物质。 答案：D 7．解析：细胞内 ADP 的含量增加，说明细胞内正在进行 ATP 的 水解反应，释放能量供生命活动所需。水分子、氧气和甘油出入细胞 的方式都属于自由扩散，不需要消耗能量，胰腺细胞分泌胰岛素属于 细胞合成并分泌蛋白质的过程，整个过程需要消耗能量。 答案：D 8．解析：细胞呼吸释放能量是放能反应，A 错误；脱水缩合形成 蛋白质的过程需要能量是吸能过程，B 错误；吸能反应一般伴随着 ATP 的水解，放能反应一般伴随着 ATP 的合成，C 错误；能量通过 ATP 分 子在吸能反应和放能反应之间流通，D 正确。 答案：ABC 9．解析：光能转化成骨骼肌细胞内 ATP 中的能量，需要经过的过 程为光能 ――→光合作用有机物中的化学能；食物(有机物) ――→消化、吸收营养物 质进入人体 ――→主动运输进入骨骼肌细胞 ――→呼吸作用能量释放 ――→转移到ATP。 答案：A 10．解析：图中 A 代表的是腺嘌呤；a 是组成 RNA 的基本单位之 一；ATP 是生命活动的直接能源物质，不是储能物质；ATP 中的“A” 代表腺苷，RNA 中的碱基“A”代表腺嘌呤。 答案：D 11．解析：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。 答案：C 12．解析：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。 答案：AB 13．解析：人体细胞中，ATP 分解后释放的能量用于各种生命活 动的进行；而生成 ATP 的能量主要来自有机物的氧化分解。 答案：C 14．解析：(1)每个 ATP 分子中三个磷酸基团之间形成了 2 个高能 磷酸键。(2)图中 a 表示动植物都能进行的产能过程即呼吸作用，绿色 植物还能通过光合作用产能，所以 b 为光合作用。(3)c 过程是指 ATP 水解产生的能量，它用于各项生命活动。(4)动物肌细胞中，②过程产 生的能量来自于 ATP 中远离腺苷的高能磷酸键的断裂。(5)反应①②中 酶是不同的，因为它是两个不同的反应且酶具专一性，而且其作用的 场所不同。(6)①反应为 ATP 的合成反应，其能量储存在 ATP 中。②反 应为 ATP 的水解反应，释放的能量用于生物体的各项生命活动。在 ATP 与 ADP 的相互转化中，物质是可逆的，但能量不可逆。 答案：(1)2 (2)呼吸作用 光合作用 (3)各项生命活动 (4)远离 腺苷的高能磷酸键中的化学能 (5)不同 ①和②是两个不同的反应， 而酶具有专一性 (6)合成 ATP 不可逆的 可逆的 15．解析：(1)加入水后才发光，说明了水对生物化学反应很重要， 可以说明生物体内许多重要的生化反应均要在水中才能进行。(2)发光 器粉末加入水后会先发光，随后证明发光需要 ATP，说明粉末中含有 少量的 ATP。(3)发光是将化学能转变成光能。这个生命活动需要的能 量是由直接能源物质 ATP 提供的。加入葡萄糖后不会发光说明葡萄糖 不是直接的能源物质。(4)向刚切下的发光器上滴加葡萄糖溶液，会发 光，是因为发光器中仍含有少量的 ATP，同时发光器中的细胞能利用 葡萄糖进行细胞呼吸产生 ATP。 答案：(1)生物体内许多重要的生化反应均要在水中才能进行 (2)粉末中含有少量的 ATP (3)①化学 光 ②ATP ③葡萄糖 (4)会 因为发光器中仍有少量的 ATP，同时发光器中的细胞能利 用葡萄糖进行细胞呼吸产生 ATP