2020-2021学年生物人教版必修一练习：第5章第2节细胞的能量“通货”——ATP课时

2020-2021学年生物人教版必修一练习：第5章第2节细胞的能量“通货”——ATP课时

第五章 第 2 节 一、选择题 1．(2019·陕西渭南韩城高一期末)下图为 ATP 的结构模式图，下列叙述错误的是 ( D ) A．ATP 中含有 C、H、O、N、P 五种元素 B．b 和 c 表示高能磷酸键 C．c 比 b 更容易断裂 D．ATP 中的 a 代表腺嘌呤 [解析] ATP 中含有 C、H、O、N、P 五种元素，A 正确；b 和 c 表示高能磷酸键，B 正 确；c 比 b 更容易断裂，C 正确；a 表示腺嘌呤核糖核苷酸，D 错误。故选 D。 2．(2019·陕西渭南韩城高一期末)据测定，世界著名重量级拳王——霍利菲尔德平均每次 出拳的力量高达 200 磅，能引起如此之高的拳击力量的直接供能物质是( A ) A．人体细胞内的 ATP B．饮食中的 ATP C．人体细胞内的糖类 D．人体细胞内的脂肪 [解析] 生物体中直接能源物质是 ATP，选 A。 3．(2019·湖北襄阳高一期末) ATP 是细胞的能量“通货”，下列有关 ATP 的叙述，正确 的是( A ) A．与 DNA、RNA 相同，组成 ATP 的化学元素有 C、H、O、N、P B．ATP 的结构简式为 A－P～P～P，其中 A 由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成 C．动物细胞中产生 ATP 的细胞器有线粒体和叶绿体 D．细胞内的化学反应有些是需要能量的，有些是释放能量的，吸能反应一般与 ATP 的 合成相联系 [解析] DNA、RNA 和 ATP 的组成元素都是 C、H、O、N、P，A 正确；ATP 的结构简 式为 A－P～P～P，其中 A 由腺嘌呤和核糖结合而成，B 错误；动物细胞中没有叶绿体，C 错 误；细胞内的化学反应有些是需要能量的，有些是释放能量的，吸能反应一般与 ATP 的水解 相联系，D 错误。 4．(2019·安徽省安庆市高一期末)下图表示 ATP 的结构，相关说法正确的是 ( D ) A．b 键断裂后形成 ADP 和 Pi B．图中的 3 表示 ATP 中的“A” C．由 1、2、3 各一分子形成的物质是组成 DNA 的基本单位 D．a 中的能量可以来源于光能，也可以转化为光能 [解析] b 是高能磷酸键，断裂后形成 AMP 和 Pi，A 错误；图中的 3 表示腺嘌呤，ATP 中的“A”代表腺苷，B 错误；由 1、2、3 各一分子形成的物质是组成 RNA 的基本单位，C 错 误；合成 ATP 的途径主要有光合作用和呼吸作用，ATP 可用于各项生命活动，如肌肉收缩， 生物发光、发电等，因此 a 中的能量可以来源于光能，也可以转化为光能，D 正确。 5．(2019·天津滨海新区高一期末)下列关于 ATP 分子的叙述，正确的是( D ) A．ATP 分子中的 A 表示的是腺嘌呤 B．ATP 分子中只含有 C、H、O 三种元素 C．ATP 是细胞内的一种低能磷酸化合物 D．ATP 分子的结构式可以简写成 A－P～P～P [解析] ATP 分子中的 A 表示的是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，A 错误；ATP 的组成元素 为 C、H、O、N、P，B 错误；ATP 是细胞中的高能磷酸化合物，C 错误；ATP 的结构简式为 A－P～P～P，D 正确。 6．(2019·山东省潍坊市高一期末)下列有关 ATP 的叙述，错误的是( C ) A．ATP 的元素组成与 DNA 相同 B．ATP 分子组成中含有糖类 C．ATP 依次水解掉三个磷酸基团的过程释放的能量相同 D．ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制，是生物界的共性 [解析] ATP 由三分子磷酸、一分子核糖和一分子腺嘌呤构成，元素组成为 C、H、O、N、 P，DNA 是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基构成，组成元素也为 C、H、O、 N、P。ATP 的元素组成与 DNA 相同，均为 C、H、O、N、P，A 正确；ATP 分子组成中含有 核糖，B 正确；ATP 含有 2 个高能磷酸键和一个普通磷酸键，C 错误；ATP 与 ADP 相互转化 的能量供应机制，是生物界的共性，D 正确。故选 C。 7．(2019·北京延庆区高 一期末)《晋书·车胤传》有“映雪囊萤”的典故，记载了东晋时 期名臣车胤日夜苦读，将萤火虫聚集起来照明读书的故事。萤火虫尾部可发光，为发光直接 供能的物质是( C ) A．淀粉 B．脂肪 C．ATP D．蛋白质 [解析] 淀粉是植物细胞的储能物质，脂肪是动植物细胞共有的储能物质，蛋白质是生命 活动的承担者，一般不作能源物质。细胞中的直接能源物质是 ATP，ATP 中的化学能可以转 变成光能、电能等。故萤火虫尾部可发光，为发光直接供能的物质是 ATP，故选 C。 8．(2019·陕西富平县高一期末)据图判断，下列叙述错误的是 ( D ) A．细胞内催化甲→ATP 过程所需酶与酶 1 空间结构不同 B．乙不含高能磷酸键，是 RNA 基本单位之一 C．丙为腺苷，丁可用于某些脂质合成 D．ATP 为生命活动供能需经过图示整个过程 [解析] 细胞内甲→ATP 过程为 ATP 的合成过程，所需酶为 ATP 合成酶，与酶 1(ATP 水 解酶)空间结构不同，A 正确；乙为 AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，不含高能磷酸键，是 RNA 基本组成单位之一，B 正确；丙物质为腺苷，丁为磷酸，可用于磷脂的合成，C 正确；ATP 为 生命活动供能过程为 ATP 的水解过程，需经过图示 ATP→甲的过程，D 错误。 9．ATP 是生物体内能量流通的“货币”，下列关于 ATP 的说法中不正确的是( A ) A．能产生 ATP 的细胞一定能合成酶 B．ATP 中的能量可来自糖类等有机物，也可转移到糖类等有机物中 C．吸能反应一般与 ATP 水解的反应相联系 D．生命活动的不断进行需要 ATP 与 ADP 不断地进行相互转化 [解析] 哺乳动物成熟的红细胞能通过无氧呼吸产生 ATP 但不再合成酶，A 错误；ATP 中的能量可来自糖类等有机物的氧化分解，也可转移到糖类等有机物中，B 正确；吸能反应一 般与 ATP 水解的反应相联系，C 正确；生命活动的不断进行需要 ATP 与 ADP 不断地进行相互 转化，D 正确。 10．下列过程中会使细胞中 ADP 的含量相对增加的是( D ) ①肾小管上皮细胞重吸收原尿中的葡萄糖 ②氧气进入红细胞中与血红蛋白结合变为氧 合血红蛋白 ③葡萄糖进入红细胞 ④K＋、Na＋进入小肠绒毛上皮细胞 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ [解析] 使 ADP 的含量增加，即消耗能量，ATP 水解产生 ADP。①中重吸收葡萄糖和④ 中 K＋、Na＋进入小肠绒毛上皮细胞是主动运输，消耗能量。②中氧气进入红细胞是自由扩散， ③中葡萄糖进入红细胞是协助扩散，不消耗能量。故 D 项正确。 二、非选择题 11．某研究性学习小组利用荧光素－荧光素酶生物发光法，测定人参愈伤组织中 ATP 的 含量，以研究人参细胞能量代谢的特点。 实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP 等物质参与下，进行反应发出荧光；用分光光度计 可测定发光强度；当荧光素和荧光素酶都足量时，在一定范围内，ATP 的含量与发光强度成 正比。 实验步骤： 一、ATP 的提取：称取一定量的人参愈伤组织，研磨后沸水浴 10 min，冷却至室温，离 心，取上清液。 二、ATP 的测定：吸取一定量的上清液，放入分光光度计反应室内，并注入适量的所需 物质，在有氧等适宜条件下进行反应，记录发光强度并计算 ATP 含量。 请回答： (1)步骤一中的沸水浴处理，使酶的空间结构 被破坏而失活。 (2)步骤二注入的物质中，属于反应物的是荧光素；分光光度计反应室内能量形式的转换 是化学能转换为光能(和热能)。 (3)荧光素酶价格昂贵，为能准确测定出 ATP 的含量，又能节省酶的用量，学习小组探究 了“测定 ATP 时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”，实验结果如图。 ①学习小组配制了 1×10－8 mol/L ATP 标准液、70 mg/L 荧光素溶液(过量)和浓度分别为 0、 10、20、30、40、50、60_mg/L 荧光素酶溶液进行实验。 ②结果表明：图中 e 点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。e、f、g 点所对应的荧光素酶 浓度不同，但发光强度相同，这是因为 ATP 全部水解(或 ATP 数量限制)。 [解析] (1)沸水浴处理时，高温能够使酶分子空间结构被破坏，使酶的活性永久丧失。 (2)根据实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP 等物质参与下，进行反应发出荧光。所以， 步骤二注入的物质中，属于反应物的是荧光素，分光光度计反应室内能量形式的转换是化学 能转换为光能和热能。 (3)由图解的横坐标可知实验中荧光素酶溶液浓度分别为 0、10、20、30、40、50、60 mg/L， 结果表明：图中 e、f、g 点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，表明达到 e 点所对 应的荧光素酶浓度时，ATP 已经全部水解，即使继续增加酶浓度，由于受 ATP 数量限制，发 光强度也不再增加，因此 e 点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。 12．在生物体内能量的转换和传递中，ATP 是一种关键的物质，其分子结构式如下： (1)从 ATP 的分子结构式可知，去掉两个磷酸基团后的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸。 (2)人体骨骼肌细胞中，ATP 的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给。在校运动会上， 某同学参加 100 m 短跑过程中，其肌细胞中 ATP 相对含量变化如图 2 所示，试回答： ①由 A 到 B 的变化过程中，说明 ATP 被水解，释放的能量用于肌肉收缩等生命活动。 ②由整个曲线来看，肌细胞中 ATP 的含量不会降为零，说明 ATP 的生成和分解是同时进 行的。 (3)某同学进行一项实验，目的是观察 ATP 可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌 产生收缩这一现象，说明 ATP 是肌肉收缩所需能量的直接来源。 ①必须待离体肌肉自身的 ATP 消耗之后，才能进行实验。 ②在程序上，采取自身前后对照的方法，先滴加葡萄糖溶液(填“葡萄糖溶液”或“ATP 溶液”)，观察肌肉收缩 与否以后，再滴加 ATP 溶液__(填“葡萄糖溶液”或“ATP 溶液”)。 ③如果将上述顺序颠倒一下，实验结果是否可靠？结果不可靠，原因是如果外源 ATP 尚 未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象。 [解析] (1)从 ATP 的分子结构式可知，去掉两个磷酸基团后的剩余部分是 RNA 的基本单 位之一：腺嘌呤核糖核苷酸。 (2)①ATP 被水解，释放的能量用于肌肉收缩等生命活动。 ②肌细胞中 ATP 的含量不会降为零，说明 ATP 的生成和分解是同时进行的。 (3)①必须待离体肌肉自身的 ATP 消耗之后，才能进行实验，排除原有 ATP 对实验结果的 影响。 ②在程序上，采取自身前后对照的方法，先滴加葡萄糖溶液，观察肌肉收缩与否以后， 再滴加 ATP 溶液。 ③如果将上述顺序颠倒一下，实验结果不可靠，原因是如果外源 ATP 尚未耗尽，会出现 滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象。