2019-2020学年人教版生物必修一课时分层作业16　细胞的能量“通货”——ATP

2019-2020学年人教版生物必修一课时分层作业16　细胞的能量“通货”——ATP

课时分层作业(十六) 细胞的能量“通 货”——ATP (建议用时：35 分钟) [合格基础练] 1．对人体细胞内关于 ATP 的描述，正确的是( ) A．ATP 主要在线粒体生成 B．它含有 3 个高能磷酸键 C．是生物的主要能源物质 D．细胞内储存大量的 ATP，以供生理活动需要 A [线粒体是有氧呼吸的主要场所。] 2．下列关于 ATP 的叙述，正确的是( ) A．三磷酸腺苷可简写为 A～P～P—P B．ATP 被称为高能磷酸化合物的原因是所有化学键都储存大量能量 C．ATP 中的大量能量都储存在腺苷和磷酸基团中 D．ATP 中的大量能量储存在高能磷酸键中 D [三磷酸腺苷的结构简式为 A—P～P～P；ATP 分子中的高能磷酸键储存 着大量的能量。] 3．当其他条件均可满足时，20 个腺苷和 60 个磷酸最多可以组成的 ATP 个数 和 ATP 分子中所含的高能磷酸键个数分别是( ) A．20 个和 30 个 B．20 个和 40 个 C．40 个和 40 个 D．40 个和 60 个 B [一个 ATP 分子中含有 1 个腺苷、3 个磷酸、2 个高能磷酸键。20 个腺苷， 对应 60 个磷酸，即只能形成 20 个 ATP 分子，共含有 40 个高能磷酸键。] 4．下列关于 ATP 分子的叙述错误的是( ) A．ATP 中含有一个核糖和一个含氮碱基 B．ATP 脱去所有高能磷酸键后就是 ADP C．ATP 中的两个高能磷酸键储存有大量能量 D．ATP 断裂了所有高能磷酸键后可作为合成核糖核酸的基本原料 B [ATP 由一分子腺苷和 3 分子磷酸基团组成，一分子腺苷包括一分子核糖 和一分子腺嘌呤。当 ATP 脱去所有高能磷酸键后就是 AMP，AMP 为腺嘌呤核糖 核苷酸，可作为合成核糖核酸的基本原料。] 5．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 D [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。] 6．生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是 ( ) A．太阳能、糖类、ATP B．ATP、糖类、脂肪 C．ATP、脂肪、太阳能 D．ATP、糖类、太阳能 D [生物体内生命活动的直接能源物质是 ATP，主要能源物质是糖类，最终 的能源物质是太阳能。] 7．下列关于 ATP 的叙述不正确的是( ) A．动物细胞中合成 ATP 所需的能量来自糖类等能源物质中的化学能 B．植物细胞中合成 ATP 所需的能量全部来自光反应固定的太阳能 C．温度的突然变化会影响 ATP 与 ADP 相互转化的速率 D．细胞呼吸过程产生的 ATP 是供应细胞生命活动的直接能源 B [植物细胞中合成 ATP 所需的能量来自于光合作用和呼吸作用。] 8.如图①②代表物质 M、N 间的相互转化过程，则( ) A．萤火虫体内的能量 c 可来源于光能 B．吸能反应一般和物质 M 的合成相联系 C．能量 d 用于过程①时大部分以热能形式散失 D．M、N 间的相互转化是生物界共有的能量供应机制 D [萤火虫体内的能量 c 主要来自呼吸作用，不能来源于光能，A 错误；吸 能反应消耗 ATP，和物质 N 的合成相联系，B 错误；能量 d 用于各种生命活动， 和过程①没有关系，C 错误；M、N 间的相互转化是生物界共有的能量供应机制， D 正确。] 9．下列有关 ATP 的叙述，不正确的是( ) A．绿色植物体内合成的 ATP 可来自光合作用、呼吸作用 B．ATP 转化成 ADP 的过程中需要酶的参与 C．ATP 的组成中与脂肪酶相同的元素只有 C、H、O D．正常细胞中 ATP 与 ADP 之间的转化处于动态平衡 C [绿色植物细胞既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，合成的 ATP 来自 光合作用和呼吸作用，A 项正确；ATP 转化成 ADP 的过程中需要 ATP 水解酶的 参与，B 项正确；ATP 的组成元素是 C、H、O、N、P，脂肪酶的化学本质是蛋 白质，主要组成元素是 C、H、O、N，所以二者的组成中相同的元素是 C、H、O、 N，C 项错误；正常细胞中 ATP 与 ADP 之间的转化是时刻不停地发生并且处于动 态平衡之中的，D 项正确。] 10．下图是三磷酸腺苷的分子结构。请据图回答下列问题： (1)每 1 分子的 ATP 是由__________________组成的。 (2)ATP 中的 A 表示____________。 (3)图中方框中的物质名称是____________。 (4)ATP 的分子结构简式可以写成____________。 (5)把萤火虫的尾部组织取下，过一段时间荧光就消失了。如果滴一滴 ATP 溶 液，荧光将恢复，这说明萤火虫发出荧光所需能量是____________转化的，可以 用反应式____________________表示。 [解析] ATP 中的 A 是由腺嘌呤和核糖构成的腺苷，即图中方框所示。ATP 是生物体生命活动的直接能源物质，萤火虫发出的荧光以及肌肉收缩所需能量直 接由 ATP 提供。 [答案] (1)1 分子腺嘌呤、1 分子核糖和 3 分子磷酸 (2)腺苷 (3)腺苷 (4)A—P～P～P (5)ATP 中的化学能 ATP――→ 酶 ADP＋Pi＋能量 11．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 ________________，由此可见在 ATP 与 ADP 的相互转化中能量是________，物 质是________。 [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)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 各项生命活动 不可逆的 可逆的 12．下图表示 ATP 水解产生 ADP 的过程，请回答下面的问题： (1)ATP 脱去 2 个磷酸基团后可作为__________(物质)的基本组成单位中的一 种。 (2)图中①为__________，其中蕴藏着__________。 (3)图中②为________________________的过程，其作用是____________。 (4)图示过程中未标出的另一种反应物是__________，催化该过程的酶与催化 ATP 再生时的酶__________(填“是”或“不是”)同一种酶。 [解析] 根据 ATP 的结构简式可知，①是高能磷酸键，ATP 去掉 2 个磷酸基 团后就是腺嘌呤核糖核苷酸，是 RNA 基本组成单位的一种。高能磷酸键的水解为 生命活动提供能量。在 ATP 形成 ADP 过程中需要水参与，ADP 形成 ATP 时有水 产生。 [答案] (1)RNA (2)高能磷酸键 大量化学能 (3)高能磷酸键水解释放能量 为生命活动提供能量 (4)水 不是 [等级过关练] 13．在某细胞培养液中加入用 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 现象不能说明( ) A．ATP 中远离 A 的磷酸基团容易脱离 B．部分 32P 标记的 ATP 是重新合成的 C．ATP 是细胞内的直接能源物质 D．该过程中 ATP 既有合成又有分解 C [短期内分离出细胞的 ATP，部分末端磷酸基团已带上放射性标记，说明 有新的 ATP 形成，但含量变化不大，说明 ATP 有分解，短期内既存在 ATP 的合 成，也存在 ATP 的分解，其原因是 ATP 中远离 A 的磷酸基团容易脱落和结合。 本实验不能证明 ATP 是细胞中的直接能源物质。] 14．下列有关 ATP 结构简图的叙述，正确的是( ) A．图中的 A 代表腺苷，b、c 为高能磷酸键 B．a 是组成 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 RNA 中的碱基“A”表示的不是同一种物质 D [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。] 15．下列有关 ATP 的叙述，错误的是( ) A．ATP 和 ADP 的相互转化保证了机体对能量的需求 B．图中两次 ATP 的水解，后者能量可用于各项生命活动 C．图中两次合成 ATP，前者能量来源于光能 D．ATP 由 3 个磷酸基团和 1 个腺嘌呤构成 D [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， 保证了机体对能量的需求，A 项正确；图中两次 ATP 的水解，前者能量储存在有 机物中，后者能量可用于各项生命活动，B 项正确；图中两次合成 ATP，前者 ATP 的合成是通过光合作用，所需能量来源于光能，C 项正确；ATP 由 3 个磷酸基团 和 1 个腺嘌呤核苷(由腺嘌呤和核糖结合而成)构成，D 项错误。] 16．科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时，做了下述实验：先向枪乌贼 神经纤维里注入微量的放射性同位素 24Na，不久检测到神经纤维周围溶液中存在 24Na。如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和 ATP，测得神经纤维周围溶 液中 24Na 的量变化如图所示，则： (1)据图可知，加入某药物后，溶液中 24Na 的量________；而加入 ATP 后， 溶液中 24Na 的量________________。 (2)由此可见，神经纤维排出 24Na 需要消耗________，通过细胞膜的方式是 ______________________。 (3)某药物的作用机理是__________________________。 (4)若将图中纵坐标改为“细胞中 24Na 的量”，请画出相应的曲线以表示细胞 中 24Na 量的变化(注入神经纤维中 24Na 的总量为 2)。 [解析] 分析曲线可知，纵坐标表示溶液中 24Na 的含量变化。由题干信息可 知，向枪乌贼的神经纤维内注入 24Na 后，能在溶液中检测到 24Na，说明神经纤维 向外排放 24Na，且加入某药物后，24Na 停止排放，再加入 ATP，24Na 又恢复向外 排放，一方面说明了 24Na 通过细胞膜需要消耗 ATP，为主动运输，另一方面也可 推断出某药物通过抑制 ATP 的合成从而阻断了 24Na 的外流。 [答案] (1)不变 增加 (2)ATP 主动运输 (3)抑制了 ATP 的合成(或阻碍 了细胞呼吸) (4)如下图