2019-2020学年高一上学期生物人教版必修一习题：第5章 第2节 细胞的能量“通货”——ATP 课时精练

2019-2020学年高一上学期生物人教版必修一习题：第5章 第2节 细胞的能量“通货”——ATP 课时精练

[基础对点] 知识点一 ATP的结构与功能 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 解析 生物体主要储能物质是脂肪，最终能源是阳光，主要能源是糖类，直 接能源是 ATP，D正确。 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中含有两个高能磷酸键 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中有两个高能磷酸键，C正确；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 高能磷酸键 C ③ 腺苷 D ④ RNA 答案 B 解析 ①应为核糖，A错误；②代表高能磷酸键，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 个高能磷酸键水解，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中的两个高能磷酸键水解，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和 ADP的相互转化以及 ATP的利用 5.下列哪种能源缺乏时，会立即影响细胞内的代谢活动( ) A．日光 B．ATP C．葡萄糖 D．蛋白质 答案 B 解析 立即影响细胞代谢，说明是细胞直接需要的物质，ATP是细胞内的直 接能源物质，缺乏时会立即影响细胞代谢。 6．下图为 ATP的结构和 ATP与 ADP相互转化的关系式。下列说法正确的是 ( ) A．图 1中的 A代表腺苷，方框中的结构代表腺嘌呤核糖核苷酸 B．图 2中反应向右进行时，图 1中的 b、c键断裂并释放能量 C．ATP与 ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性 D．ATP与 ADP相互转化是可逆的 答案 C 解析 图 1中的 A代表腺嘌呤，A错误；图 2中反应向右进行即 ATP转化为 ADP，图 1中的 c键断裂并释放能量，B错误；ATP和 ADP的快速转化与酶的高 效性有关，C正确；ATP与 ADP 相互转化过程中物质是可逆的，能量不可逆，D 错误。 7．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．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是两种不同的物质，并且 ATP在生物体内含量较低，之 所以能满足生命活动的需要就是因为 ATP和 ADP不断地相互转化，B、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。 8．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 解析 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，部分 ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，但含量变化不大，说明 ATP 既有合成又有分解，部分 32P标记的 ATP是重新合成的，ATP中远离 A的磷酸基 团容易脱离。 9．下列生理过程中，不需要消耗 ATP的是( ) A．核糖体上合成蛋白质 B．O2进入组织细胞 C．小肠吸收氨基酸 D．肌细胞收缩 答案 B 解析 蛋白质的合成需要能量；小肠吸收氨基酸的方式是主动运输，需要能 量；肌细胞收缩需要能量；O2进入组织细胞的方式是自由扩散，不需要能量。 10．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；能量通过 ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通， D正确。 [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线粒体是蓝藻细胞产生 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 ATP分子中含有两个高能磷酸键，其余的是普通化学键，其中高能磷 酸键储存着大量的能量，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，⑥正确；ATP不能连续脱下三 个 Pi，且只有高能磷酸键的断裂才能释放大量能量，⑤错误；蓝藻为原核生物， 不含线粒体，④错误。 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．下图表示 ATP水解产生 ADP的过程。请回答下面的问题： (1)图中 A表示________，P代表________，如果 ATP脱去 2个磷酸基团后可 作为________(物质)基本结构单位中的一种。 (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。 答案 (1)腺苷 磷酸基团 RNA (2)高能磷酸键 大量化学能 (3)高能磷酸键水解释放能量 为各项生命活动提供能量 (4)水 不是 解析 (1)图中 A表示腺苷，由一分子腺嘌呤和一分子核糖组成；P代表磷酸， ATP脱去两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为 RNA基本组成单位中的一 种。 (2)图中①为高能磷酸键，其中蕴藏着大量的化学能。 (3)图中②为高能磷酸键水解释放能量的过程，其作用是为各项生命活动提供 能量。 (4)图示过程中未标出的另一种反应物是水。催化该过程的酶与催化 ATP再生 时的酶不是同一种酶。 14．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________个高能磷酸键。 (2)图中的 a、b分别代表________、________。 (3)c指________。 (4)在动物肌细胞中，进行②反应时，能量来自______________________ __________________________________________________________________。 (5)①②反应进行时所需要的酶一样吗？为什么？ __________________________________________________________________。 (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)储存在 ATP中的高能磷酸键中的化学能 (5)不一样。因为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 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时的能量来源，对于绿色植物来自于光合作用和呼吸作用的生理 过程中，对于动物和人则来自于进行呼吸作用有机物的氧化分解。 (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中的高能磷酸键 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．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 为直接供能物质提供能量，而葡萄糖不是直接供能物质。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。