2020-2021学年生物人教版必修1课后检测：5-2细胞的能量“通货”——ATP

2020-2021学年生物人教版必修1课后检测：5-2细胞的能量“通货”——ATP

作业时限：30 分钟 作业满分：50 分 一、选择题(每小题 2 分，共 24 分) 1．下列生理过程中，需要消耗 ATP 的有( C ) ①细胞通过主动运输吸收 K＋ ②肌肉收缩 ③蛋白质的分泌 ④萤火虫发光 ⑤大脑思考 ⑥叶肉细胞中蔗糖的合成 ⑦植物细 胞的渗透吸水、失水过程 A．①②③④⑤⑥⑦ B．①②④⑤⑥ C．①②③④⑤⑥ D．①②④⑤⑦ 解析：ATP 是生物体的直接能源物质，需要能量的反应一般都 需要消耗 ATP，如主动运输、肌肉收缩、萤火虫发光等，大脑思考 时 ATP 中的能量转化为电能，合成蔗糖时 ATP 转化成化学能。渗透 吸水、失水过程不需要消耗能量。 2．ATP 在一定条件下很容易断裂和重新形成的化学键是( D ) 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 分子中远离腺苷的那个高能磷酸键易断裂，也容易 重新形成。 3．有关 ATP 的叙述不正确的是( D ) A．ATP 脱去两个磷酸基团后，形成的一磷酸腺苷是某些酶的基 本组成单位之一 B．人体剧烈运动时肌肉细胞中的 ATP 水解提供能量，此时肌 肉细胞中 ATP 合成酶也具有活性 C．从光能转变成为思考问题所需能量的主要途径是光能→ATP 中活跃的化学能→葡萄糖中稳定的化学能→ATP 中活跃的化学能→ 电能 D．叶绿体产生 ATP 一定要有光，线粒体只有在内膜上才能产 生 ATP 解析：ATP 脱去两个磷酸基团后形成的一磷酸腺苷由一分子腺 嘌呤，一分子核糖和一分子磷酸组成，为腺嘌呤核糖核苷酸，是 RNA 的基本组成单位之一，而有些酶的化学本质是 RNA；人体剧烈运动 时需消耗大量 ATP，此时肌肉细胞中同时进行着 ATP 的合成，该过 程需要 ATP 合成酶参与；思考问题时大脑神经细胞活动所需电能是 由 ATP 提供的能量转化而成的，光能转化为此电能需光合作用，细 胞呼吸等过程参与；在线粒体基质中也可产生 ATP，故选 D。 4．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( D ) 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：ATP 和 ADP 在细胞中含量少，但成年人在 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。 5．下列关于 ATP 的叙述，与事实不符的是( A ) A．合成 ATP 所需的能量由磷酸提供 B．细胞质和细胞核中都有 ATP 分布 C．ATP 可以水解为一个核苷酸和两个磷酸 D．正常细胞中 ATP 与 ADP 的比值在一定范围内变化 解析：本题主要考查 ATP 的相关知识，中等以下难度。磷酸不 可能提供能量，合成 ATP 所需要的能量可能来自光能，也可能来自 有机物氧化分解释放的化学能；消耗能量的地方均有 ATP 的分布； 腺苷是由腺嘌呤与核糖组成的。 6．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( C ) 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的氧化分解，②过程的能 量供人体各项生命活动利用 解析：人体细胞中，①过程表示 ATP 的水解，能量来自 ATP 中 远离腺苷的高能磷酸键的断裂，ATP 分解后释放的能量用于各项生 命活动的进行；②过程表示 ATP 的合成过程，人体内生成 ATP 的能 量主要来自有机物的氧化分解。 7．ATP 是细胞的能量“通货”，下列有关 ATP 的叙述正确的 是( B ) A．三磷酸腺苷是生命活动的直接能源物质，其结构简式为 ATP B．ATP 水解失去 2 个磷酸基团后，剩余部分是 RNA 的组成单 位之一 C．植物细胞产生的 ATP，均可用于一切生命活动 D．蓝藻内产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体以及叶绿体 解析：三磷酸腺苷是生命活动的直接能源物质，其结构简式为 A—P～P～P；ATP 水解失去 2 个磷酸基团后，剩余部分是 RNA 的 组成单位之一；植物细胞叶绿体产生的 ATP，只用于暗反应；蓝藻 是原核生物，没有线粒体和叶绿体。 8．若要探究 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( D ) A．可滴加生理盐水作为对照 B．待肌肉本身的 ATP 消耗完后再进行实验 C．先滴加生理盐水观察，然后滴加 ATP 溶液 D．先滴加 ATP 溶液观察，然后滴加生理盐水 解析：生理盐水可维持骨骼肌细胞正常的渗透压，A 符合实验要 求；待肌肉本身的 ATP 消耗完后再进行实验，可排除原有 ATP 对实 验的干扰，B 符合实验要求；按照实验设计的对照原则，应该在肌肉 细胞没有 ATP 时补充 ATP 观察收缩情况，实验采用自身对照，即先 加生理盐水发现骨骼肌不发生收缩，再加 ATP 溶液发现骨骼肌发生 收缩，则可证明 ATP 能使一离体的新鲜骨骼肌发生收缩，C 符合实 验要求，D 不符合实验要求。 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( D ) 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 产生，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 解析：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。细胞呼吸是放能反应，A 错误；脱水缩合形成蛋白质 的过程是吸能反应，B 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。 10．葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由 ADP 转化为 ATP 的过程 ( D ) A．在无氧条件下不能进行 B．只能在线粒体中进行 C．不需要能量的输入 D．需要酶的催化 解析：本题以传统发酵技术中用酵母菌酿葡萄酒为背景考查无氧 呼吸，意在考查考生的综合运用能力。酵母菌是真菌，代谢类型是异 养兼性厌氧型，兼性厌氧表明既能通过有氧呼吸产生 ATP，也能通 过无氧呼吸产生 ATP。酵母菌是兼性厌氧微生物，在葡萄酒酿制期 间，酵母菌可通过无氧呼吸产生 ATP，A 项错误；酵母菌无氧呼吸 的场所是细胞质基质，葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由 ADP 转化成 ATP 的过程发生在细胞质基质中，B 项错误；在有关酶的催化作用 下，ADP 需要接受能量同时与一个游离的 Pi 结合形成 ATP，C 项错 误、D 项正确。 11．下列关于 ATP 和酶的说法，正确的是( A ) A．产生酶的细胞一定消耗 ATP B．ATP 含有核糖结构，酶中不会含有该结构 C．细胞内的所有反应都需要 ATP 提供能量 D．ATP 的合成与分解都需要同一种酶催化 解析：酶是活细胞产生的，活细胞的生命活动均需要能量，而 ATP 是生命活动的直接能源物质，A 正确；少数酶的本质是 RNA， 也含有核糖，B 错误；细胞内有的反应是放能反应，不需要提供能量， C 错误；催化 ATP 的合成与分解的是两种酶，D 错误。 12．生物体内由于有各种酶作生物催化剂，同时又有细胞中生物 膜系统的存在，因此 ATP 中的能量可以( A ) A．直接转化成其他各种形式的能量 B．间接转化成其他各种形式的能量 C．通过糖类、脂肪转化成其他各种形式的能量 D．通过糖类、脂肪和蛋白质转化成其他各种形式的能量 解析：关于能量的形式，其只能以一种能量形式转变成另一种能 量形式，ATP 中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量，如机 械能、电能等。 二、非选择题(共 26 分) 13．(8 分)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 ATP 和 ADP 循环中的有关问题： (1)ATP 作为生物体生命活动的直接能源物质，其分子结构简式 为 A—P～P～P，在②过程中，是由于远离 A 的高能磷酸键断裂而释 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、线粒体和叶绿体中进行的。 (3)A1 和 A2 具有催化作用，在图中它们的作用分别是促进 ATP 的合成和水解。 (4)在呼吸作用中，应该进行①过程，能量来自糖类等有机物分 解释放的能量。 解析：ATP 是生命活动的直接能源物质，ATP 水解时远离 A 的 那个高能磷酸键断裂。ATP 的水解和合成分别是由水解酶和合成酶 催化。 14．(9 分)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 2 个高能磷酸键。 (2)图中的 a、b 分别代表呼吸作用、光合作用。 (3)c 指生命活动。 (4)在动物肌细胞中，进行②反应时释放的能量来自储存在 ATP 的高能磷酸键中的化学能。 (5)①②反应进行时所需要的酶一样吗？为什么？不一样。因为 ①和②是两个不同的反应，而酶具有专一性。 (6)进行①反应时能量用于合成 ATP，进行②反应时能量用于各 项生命活动，由此可见能量是不可逆的，物质是可逆的。 解析：(1)ATP 的结构简式为 A—P～P～P，故 1 分子 ATP 中含 有 2 个高能磷酸键。(2)合成 ATP 时能量来源：绿色植物来自于光合 作用和呼吸作用的生理过程，动物和人则来自于呼吸作用时有机物的 氧化分解。(3)ATP 水解释放的能量用于细胞的各项生命活动。(4)② 反应为 ATP 的水解反应，释放的能量来自于储存在 ATP 的高能磷酸 键中的化学能。(5)由于酶具有专一性，对于不同的反应，所需酶的 种类也不同。(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。 15．(9 分)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将荧光器粉末分为若干等份，分别放入试管中，贴上标签； ③在每支试管中加入等量不同浓度的 ATP 溶液； ④观察发光现象并记录。 (2)实验现象预测及结论：如下表。 现象预测 结论 ①发光现象随 ATP 浓度升高而渐强 ①荧光强度与 ATP 浓度 成正比 ②发光现象随 ATP 浓度升高而减弱 ②荧光强度与 ATP 浓度 成反比 ③在不同浓度的 ATP 溶液中发光现 象没有差别 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？ 第①种结果 ②萤火虫发光是 ATP 中活跃的化学能转变成光能的过程。 解析：本题是一道实验探究题，而不是一般的实验验证题。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，随后将等量的荧光器晒干后研制的粉末放入试管 中，再加入上述不同浓度的 ATP 溶液，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 浓度增大，发光现 象增强，可说明荧光强度与 ATP 浓度成正比；②随 ATP 浓度增大， 发光现象减弱，可说明荧光强度与 ATP 浓度成反比；③随 ATP 浓度 增大，发光现象无变化，可说明荧光强度与 ATP 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为光能的 过程。