2019-2020学年苏教版高中生物必修一练习：第四章第一节第1课时　生命活动的能量“通货”——ATP

2019-2020学年苏教版高中生物必修一练习：第四章第一节第1课时　生命活动的能量“通货”——ATP

第四章 光和作用和细胞呼吸 第一节 ATP 和酶 第 1 课时 生命活动的能量“通货”——ATP [课时作业] 一、选择题 1．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人体细胞内储有大量 ATP，供生命活动利用 ④ATP 中大量的能量储存在高能磷酸键中 ⑤ATP 在酶的作用下，可以连续脱下 3 个 Pi，释放大量能量 ⑥ATP 在细胞内的含量很少，但转化速率很快 A．①②③ B．②④⑤ C．④⑤⑥ D．②④⑥ 解析：ATP 分子中含有 2 个高能磷酸键，其余的是普通化学键，其中高能磷酸 键中储存着大量的能量，①错误、④正确；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、⑥正确；在 ATP 水解酶的作用下，通常 ATP 中远离 A 的高能磷酸键断裂，脱下 1 个 Pi，释放 出大量的能量，磷酸与腺苷之间为普通磷酸键，键能较小，⑤错误。因此，题 中说法正确的有②④⑥，故选 D。 答案：D 2．下列关于 ATP 的叙述，正确的是 ( ) A．ATP 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 B．腺嘌呤核苷三磷酸可简写为 A～P～P－P C．ATP 中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中 D．ATP 中大量的能量储存在高能磷酸键中 解析：腺嘌呤核苷三磷酸的分子式可简写为 A－P～P～P，其中，P 与 P 之间 的高能磷酸键储存着大量的能量，所以称为高能磷酸化合物。 答案：D 3．海洋中电鳗有放电现象，其电能的直接来源是 ( ) A．有机物进行氧化分解释放的化学能转变而来 B．由电能转变而来 C．由光能转变而来 D．由 ATP 转化成 ADP 时释放的化学能转变而来 解析：生命活动的直接能源是 ATP。电鳗放电是 ATP 中的化学能转变成了电能。 答案：D 4．反应式：ATP 酶 ADP＋Pi＋能量，有关的叙述中，正确的是 ( ) A．ATP 与 ADP 的相互转化是一种可逆反应 B．ATP 与 ADP 是同一种物质的两种形态 C．生物体内的 ATP 含量很多，从而保证了生命活动所需的能量的持续供应 D．ATP 与 ADP 的相互转化，使生物体内的各项化学反应能在常温常压下快速 而又顺利地进行 解析：ATP 与 ADP 之间的相互转变不是一种可逆反应，生物体内的 ATP 含量 很少，但 ATP 与 ADP 的相互转化很快，因此可以保证生命活动所需能量的持 续供应。ATP 和 ADP 是两种不同的物质。 答案：D 5．作为储存能量的物质，ATP 和葡萄糖具有不同的特点，下列叙述不正确的是 ( ) A．ATP 分子中含有的化学能比较少 B．ATP 分子中含有的是活跃的化学能 C．葡萄糖分子中含有的是稳定的化学能 D．二者含有的都是稳定的化学能 解析：虽然两者都含有能量，但 ATP 含的是活跃的化学能，葡萄糖含的是稳定 的化学能。前者含的能量少于后者，但前者转化的速度要快得多。 答案：D 6．若要验证 ATP 能否使一离体的新鲜骨骼肌发生收缩，下列不符合实验要求的是 ( ) A．待肌肉本身的 ATP 消耗完后再进行 B．可滴加生理盐水作为对照 C．先滴加生理盐水，然后滴加 ATP 溶液 D．先滴加葡萄糖溶液，然后滴加 ATP 溶液 解析：ATP 是直接的能源物质，葡萄糖是主要的能源物质。要验证 ATP 能否使 一离体的新鲜骨骼肌发生收缩，按照对照原则，应该在肌肉细胞没有 ATP 时补 充 ATP 观察收缩情况，同时滴加生理盐水作为空白对照，不能先滴加葡萄糖溶 液，然后滴加 ATP 溶液，否则即使发生收缩，也不能确定是由葡萄糖还是由 ATP 所引发的。 答案：D 7．下列关于动物细胞中 ATP 的叙述，正确的是 ( ) A．ATP 在动物体细胞中普遍存在，但含量不多 B．ATP 转变为 ADP 的反应是一个可逆反应 C．当它过分减少时，可由 ADP 在不依赖其他物质的条件下直接形成 D．它含有二个磷酸基团 解析：ATP 作为生物的直接能源物质，是生物体进行各项生命活动的“能量通 货”，在生物体内含量不多，但其转化速度非常快，因而可以为各项生命活动 源源不断地提供能量。ATP 与 ADP 的转化过程在物质上是可逆的，但在能量 上却是不可逆的，因而整个过程不能说是可逆反应。在动物细胞中，ADP 需要 在酶的催化作用下利用细胞呼吸释放的能量与磷酸结合形成 ATP。ATP 的结构 简式为 A—P～P～P，含有两个高能磷酸键、三个磷酸基团。 答案：A 8．下列关于 ATP 分子组成的说法，正确的是 ( ) A．ATP 中的五碳糖与 DNA 中的五碳糖相同 B．ATP 中的五碳糖与 RNA 中的五碳糖相同 C．120 个腺嘌呤核苷与 120 个磷酸基团最多可形成 120 个 ATP D．1 分子 ATP 中含有 3 个高能磷酸键 解析：ATP 中的五碳糖是核糖，与 RNA 中的五碳糖一样。一分子 ATP 含 1 个 腺嘌呤核苷、3 个磷酸基团、2 个高能磷酸键。所以 120 个腺嘌呤核苷和 120 个磷酸基团最多可形成 40 个 ATP。 答案：B 9．下列关于 ATP 的叙述，错误的是 ( ) A．ATP 中含有与 DNA 相同的元素 B．动植物、细菌和真菌的细胞内都是以 ATP 作为能量“通货”的，说明了生 物界具有统一性 C．ATP 分子由 1 个腺嘌呤和 3 个磷酸基团组成 D．ATP 分子水解去掉两个磷酸基团后变成了 RNA 的基本单位 解析：ATP 由 C、H、O、N、P 五种元素组成，与 DNA 的组成元素相同，它 是生物的直接供能物质，它由 1 个腺嘌呤核苷和 3 个磷酸基团组成，若去掉两 个磷酸基团则形成腺嘌呤核糖核苷酸，是组成 RNA 的基本单位。 答案：C 10．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 P 已带上放射性标记。该现象不能说明 ( ) A．ATP 是细胞的直接能源物质 B．部分 32P 标记的 ATP 是重新合成的 C．ATP 中远离 A 的 P 容易脱离 D．该过程中 ATP 既有合成又有分解 解析：该现象只能说明 ATP 与 ADP 的相互转化，不能说明 ATP 是直接能源物 质，A 符合题意；带有 32P 标记的 ATP 是加入放射性 32P 标记的磷酸分子后新 产生的，B 不符合题意；由题意可知，细胞培养液中加入 32P 标记的磷酸分子， 短时间部分 ATP 的末端 P 已带上放射性标记，并且其含量变化不大，说明 ATP 末端的磷酸基很容易水解脱离腺苷 A，也很容易结合，C 不符合题意；该过程 存在 ATP 水解形成 ADP 过程同时存在 ADP 与磷酸形成 ATP 的过程，D 不符 合题意。 答案：A 11．下列四项中哪项能表示我国选手苏炳添在 2019 年国际田联伯明翰室内赛的比 赛时，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，ATP 被利用后可由 ADP 迅速转化，随着 ATP 的再生，其含量又 会增加，故变化趋势为先降低，后升高，B 正确。 答案：B 12．下列哪些生理活动会导致细胞内 ADP 含量的增加 ( ) ①小肠绒毛上皮细胞吸收 K＋和 Na＋ ②肾小管对葡萄糖的重吸收 ③消化液 中的葡萄糖进入毛细血管 ④乙醇被小肠上皮细胞吸收 A．①②③④ B．①② C．③④ D．①②③ 解析：从选项分析，此题考查学生掌握物质进出细胞膜的几种方式及综合分析 能力。但是，从题干分析，则是由 ATP―→ADP 耗能的过程，锁定这一点，展 开思维。已知 K＋、Na＋进入上皮细胞，葡萄糖进入肾小管细胞及进入毛细血管， 都是以主动运输的方式吸收，此过程需要载体，需耗能。④为自由扩散。 答案：D 二、非选择题 13．ATP 是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。回答下列问题： (1)植物叶肉细胞内能产生 ATP 的场所有___________________________ ________________________________________________________________。 (2)ATP 中高能磷酸键全部断裂后得到的产物有__________。 (3)与葡萄糖相比，每分子 ATP 中蕴含的能量较少，但两者中只有 ATP 能为细 胞的生命活动直接提供能量，原因是________________________________ _______________________________________________________。 (4)ATP 在生物体内含量较少，但生物体对 ATP 的需求量很大，生物体是如何 解决该矛盾的？________________________________________________ _________________________________________________________________。 解析：(1)植物叶肉细胞可以通过光合作用和呼吸作用产生 ATP，因此植物叶肉 细胞内能产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。(2)ATP 含有 2 个 高能磷酸键，当 2 个高能磷酸键全部断裂后得到的产物为一磷酸腺苷和磷酸。 (3)与葡萄糖相比，ATP 的化学性质不稳定，远离腺苷的高能磷酸键易水解也易 合成，因此 ATP 能为细胞的生命活动直接提供能量。(4)ATP 在生物体内含量 较少，但是细胞内 ATP 与 ADP 之间的转化速率较快，因此能够满足生物体对 ATP 的需求量。 答案：(1)细胞质基质、线粒体和叶绿体 (2)一磷酸腺苷(或腺嘌呤核糖核苷酸) 和磷酸 (3)ATP 的化学性质不稳定，远离腺苷的高能磷酸键易水解也易合成 (4)细胞内 ATP 与 ADP 之间转化速率较快 14．人的骨骼肌细胞中，ATP 含量仅够剧烈运动时 3 s 以内的能量供给。某运动员 参加短跑比赛过程中 ATP 的相对含量随时间的变化如图所示，请据图完成下列 问题。 (1)A→B 的变化过程，说明 ATP 被水解，释放的能量用于 ________________________________________________________________。 (2)B→C 过程中，细胞呼吸加强，释放出更多的能量，供 ADP 形成________ 使用，以补充细胞中________含量的不足。 (3)从整个曲线来看，肌细胞中 ATP 的含量不会降为零，说明 _________________________________________________________________。 解析：ATP 是生物体各项生命活动所需能量的直接来源，可为人体肌肉收缩提 供能量。当 ATP 由于消耗而大量减少时，肌肉细胞的细胞呼吸加强，从而合成 ATP 供人体利用，正是由于 ATP 与 ADP 无休止地相互转化，才使细胞内的 ATP 不会用尽，保证人体生命活动的顺利进行。 答案：(1)肌肉收缩等生命活动 (2)ATP ATP (3)ATP 的形成和分解是同时进行的 15．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 入两支小玻璃管中，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)。这时，再将 ATP 溶液加入其中一支玻璃 管中，将葡萄糖溶液加入另一支玻璃管中，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 两玻璃管中加水后，两玻璃管均发荧光，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________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？_________________________________________________________ _____________________________________________________________。 解析：(1)发光器粉末溶于水后发出荧光，说明粉末中含有少量的 ATP。这是因 为粉末中的 ATP 发生了水解反应，释放能量用于发出荧光，这也说明生物体内 的许多化学反应是在水中进行的。 (2)上述对照实验说明：萤火虫发光是将 ATP 中的化学能转变成光能的过程， 这一过程由 ATP 提供能量，ATP 是直接能源物质，而葡萄糖不是直接能源物质。 (3)刚刚切下的萤火虫的发光器细胞仍然具有生物活性，吸收葡萄糖后被氧化分 解，释放能量合成 ATP 供发光之用。 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