2020秋高一生物人教版必修1 第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP 课时作业

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2020秋高一生物人教版必修1 第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP 课时作业

[基础测试] 知识点一 ATP是一种高能磷酸化合物 1.生物体主要储能物质、最终能源、主要能源和直接能源依次是( ) A.淀粉、阳光、葡萄糖、ATP B.脂肪、ATP、糖类、阳光 C.蛋白质、阳光、葡萄糖、ATP D.脂肪、阳光、糖类、ATP 答案 D 2.下列关于 ATP分子的叙述,正确的是( ) A.ATP分子中含有脱氧核糖 B.ATP中的“A”代表腺嘌呤,“P”代表磷酸基团 C.ATP中含有两个特殊化学键 D.ATP仅存在于动物细胞中,植物细胞中没有 答案 C 解析 ATP分子中含有的五碳糖是核糖,A错误;ATP中的“A”代表腺苷,B 错误;ATP普遍存在于动物、植物细胞中,D错误。 3.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 特殊化学键 C ③ 腺苷 D ④ RNA 答案 B 解析 ①应为核糖,A错误;②代表特殊化学键,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。 4.dATP(d表示脱氧)的结构简式为 dA—P~P~P,用某种酶将 dATP中的两 个特殊化学键水解,得到的产物是( ) A.磷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 B.磷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 C.腺苷 磷酸 D.脱氧核糖 磷酸 腺嘌呤 答案 A 解析 将 dATP中的两个特殊化学键水解,得到的是磷酸和 dA—P(腺嘌呤脱 氧核苷酸),A正确。 知识点二 ATP与 ADP的相互转化及 ATP的利用 5.下列有关“ATP 酶 1 酶 2 ADP+Pi+能量”的叙述中,正确的是( ) A.反应向左进行和向右进行时所需的酶是一样的 B.反应向右进行时释放能量,向左进行时储存能量 C.两个过程是可逆反应 D.植物细胞和动物细胞中发生这种反应的生理过程都一样 答案 B 解析 ATP与 ADP转化过程所需酶种类不同,A错误;ATP水解释放能量, ATP合成储存能量,B正确;转化不是可逆反应,因酶不同,场所不同,能量来 源不同,C错误;植物有光合作用,动物无光合作用,D错误。 6.下列有关生物体内 ATP的叙述,正确的是( ) A.ATP与 ADP相互转化,在活细胞中其循环是永无休止的 B.不同生物体内的能量供应机制不同,不一定依赖于 ATP与 ADP的转化 C.生物体内的 ATP含量很多,从而保证了生命活动所需能量的持续供应 D.ATP与 ADP的相互转化,使生物体内各项化学反应在常温常压下迅速顺 利地进行 答案 A 解析 活细胞中不停地进行代谢,所以 ATP 和 ADP 的相互转化就会不断地 进行,A正确;ATP与 ADP的相互转化能量供应机制在所有生物的细胞内都是一 样的,B错误;ATP在生物体内含量较低,之所以能满足生命活动所需能量的持 续供应是因为 ATP 和 ADP 不断地相互转化,C错误;酶能够保障生物体内各项 化学反应在常温常压下迅速顺利地进行,D错误。 7.在某细胞培养液中加入 32P标记的磷酸分子,短时间内分离出细胞的 ATP, 发现其含量变化不大,但部分 ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记,该现象能 够说明( ) ①ATP中远离 A的磷酸基团容易脱离 ②部分 32P标记的 ATP是重新合成的 ③ATP是细胞内的直接能源物质 ④该过程中 ATP既有合成又有分解 A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④ 答案 C 8.下列哪些过程会使细胞中 ADP的含量增加( ) ①葡萄糖进入红细胞 ②血红蛋白变成氧合血红蛋白 ③K+ 、Na+ 进入小肠 绒毛上皮细胞 ④原尿中葡萄糖进入肾小管上皮细胞 A.①③ B.③④ C.②③ D.①④ 答案 B 解析 消耗 ATP的过程会使 ADP 的含量增加,①为协助扩散不耗能,②过 程也不消耗能量,③④为主动运输消耗 ATP。 9.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,请判断下列说法正确的是( ) 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 答案 D 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 需要消耗能量,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。 10.ATP为主动运输提供能量,下列关于 ATP的说法叙述错误的是( ) A.当 ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团没有挟带能量与 其他分子结合,从而使后者发生变化 B.脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子,就成为游离的磷酸 C.ATP 水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,使这些分子的空间结 构发生改变,活性也被改变 D.1 mol ATP水解为 ADP时释放出的能量高达 30.54 kJ 答案 A 解析 当 ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团挟带能量与其 他分子结合。 [能力提升] 11.下列关于 ATP的叙述中,正确的是( ) ①ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量,所以被称为高能磷酸化合物 ②ATP是生命活动的直接能源物质 ③人体细胞内储存有大量 ATP,供生命活动 利用 ④线粒体是蓝细菌产生 ATP的主要场所 ⑤ATP在酶的作用下,可以连续 脱下三个 Pi,释放大量能量 ⑥剧烈运动后体内 ATP含量不会明显下降 A.①②③ B.②④⑤ C.④⑤⑥ D.②⑥ 答案 D 解析 1 mol ATP 水解释放的能量高达 30.54 kJ,所以说 ATP是一种高能磷 酸化合物,①错误;ATP是生命活动的直接能源物质,②正确;ATP在细胞内的 含量很少,但转化速率很快,③错误;蓝细菌为原核生物,不含线粒体,④错误; ATP不能连续脱下三个 Pi,⑤错误;剧烈运动后,人体 ATP含量基本不变,⑥正 确。 12.下列有关 ATP的叙述中,正确的是( ) A.人在饥饿时,细胞中 ATP和 ADP的含量难以达到动态平衡 B.ATP分子由一分子腺嘌呤和三分子磷酸基团组成 C.ATP可为物质跨膜运输提供能量 D.小麦根尖分生区细胞通过光合作用和细胞呼吸产生 ATP 答案 C 解析 人在饥饿时,细胞中 ATP和 ADP 的含量仍处于动态平衡,A 错误; ATP分子由一分子腺嘌呤核苷和三分子磷酸基团组成,B错误;小麦根尖细胞不 能进行光合作用,D错误。 13.ATP为主动运输提供能量,下列关于 ATP的说法叙述错误的是( ) A.ATP与 ADP相互转化的能量供应机制体现了生物界的统一性 B.ATP 水解释放的磷酸基团能使载体蛋白发生磷酸化,导致其空间结构发 生改变 C.ATP的特殊化学键由于两个磷酸基团都带负电荷等原因而非常稳定 D.ATP末端的磷酸基团具有较高的转移势能 答案 C 解析 相邻的磷酸基团由于都带负电荷而相互排斥等原因而不稳定。 14.钠钾泵位于动物细胞的细胞膜上,钠钾泵通过磷酸化和去磷酸化过程发 生空间结构的变化,导致与 Na+、K+的亲和力发生变化,具体过程如图所示: (1)ATP 上的一个磷酸基团转移到钠钾泵的一个天冬氨酸上,导致钠钾泵的 ________变化,________被排出,其移出膜外的跨膜运输方式是________;胞外 的_________结合上去,其结合能导致________释放,恢复钠钾泵的空间结构,如 此循环重复。 (2)钠钾泵的化学本质是________,据图推测钠钾泵在物质跨膜运输过程中的 作用有:①协助 Na+ 、K+ 跨膜运输;②________________________。 答案 (1)空间结构 Na+ 主动运输 K+ 磷酸基因 (2)蛋白质 催化 ATP水解 解析 (1)由图可知,ATP上的一个磷酸基团转移到钠钾泵上,导致钠钾泵的 空间结构变化,Na+ 被排出,此过程需要 ATP提供能量,运输方式是主动运输。 胞外的 K+ 结合上去,其结合能导致磷酸基团释放,恢复钠钾泵的空间结构,如此 循环重复。 (2)钠钾泵的化学本质是蛋白质,据图推测钠钾泵在物质跨膜运输过程中的作 用有:①协助 Na+ 、K+ 跨膜运输;②催化 ATP水解,为 Na+ 、K+ 跨膜运输提供 能量。 15.下图是有关 ADP 转化成 ATP时所需能量的主要来源示意图,据图完成 下列问题: (1)1分子 ATP中含有________个特殊化学键。 (2)图中的 a、b分别代表________、________。 (3)c指________。 (4)①②反应进行时所需要的酶一样吗?为什么? __________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ________。 (5)进行①反应时能量用于________,进行②反应时能量用于____________, 由此可见能量是________,物质是________。 答案 (1)2 (2)呼吸作用 光合作用 (3)各项生命活动 (4)不一样。因为① 和②是两个不同的反应,而酶具有专一性 (5)合成 ATP 各项生命活动 不可逆 的 可逆的 解析 (1)ATP的结构简式为 A—P~P~P,故 1分子 ATP中含有 2个特殊化 学键。 (2)合成 ATP时的能量来源,在绿色植物中能量来自于光合作用和呼吸作用的 生理过程中,在动物和人中则来自于进行呼吸作用时有机物的氧化分解。 (4)由于酶具有专一性,对于不同的反应,所需酶的种类也不同。 (5)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。 16.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,约过 15 min荧光消失,如下图。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 葡萄糖溶液的玻璃管中不发荧光。 (1)向 A、B两管中加水后,两管均发荧光,这能说明水对生物正常的生命活 动有何重要意义?这也说明了发光器研磨成的粉末中含有哪种物质? __________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ________。 (2)上述对照实验说明: 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________直接提供; ③________不是生命活动的直接能源物质。 (3)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? __________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ __________。 答案 (1)生物体内许多重要的生物化学反应均要在水中才能进行。粉末中含 有少量的 ATP (2)①化学 光 ②ATP ③葡萄糖 (3)会发荧光。因为葡萄糖进入组成发光器的细胞中后可被氧化分解,使细胞 中生成 ATP供发光用 解析 发光器之所以发光是因其内有荧光素和荧光素酶,该过程需要 ATP作 为直接能源物质提供能量,而葡萄糖不是直接能源物质。刚切下的萤火虫发光器, 构成它的细胞可利用葡萄糖氧化分解释放能量,合成 ATP,以供发光利用,这一 系列反应能够发生,还必须提供一个液体环境。
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