2022版高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”—ATP練習(xí) 新人教版必修1

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1、2022版高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第2節(jié) 細(xì)胞的能量“通貨”—ATP練習(xí) 新人教版必修1 測(cè)控導(dǎo)航表 知識(shí)點(diǎn) 題號(hào) 1.ATP的組成、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 1,2,9 2.ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化 8,13 3.ATP的功能與利用 4,5,10,11,14 4.綜合考查 3,6,7,12,15 A級(jí)　合格性水平訓(xùn)練 1.(2017·天津靜海月考)下面關(guān)于生物體內(nèi)ATP的敘述,正確的是(　B　) A.ATP中含有三個(gè)高能磷酸鍵 B.ATP可以直接為生命活動(dòng)提供能量 C.ATP化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定 D.ATP在細(xì)胞中含量很多 解析:ATP中含有兩個(gè)高能磷酸鍵;A

2、TP的化學(xué)性質(zhì)很不穩(wěn)定,很容易水解和重新合成;ATP在細(xì)胞中含量很少,但是轉(zhuǎn)化非常迅速。 2.(2017·福建福州期末)ATP分子在細(xì)胞內(nèi)能夠儲(chǔ)存能量、釋放能量,從結(jié)構(gòu)上看,原因是(　C　) ①腺苷很容易吸收能量和釋放能量 ②三個(gè)磷酸基團(tuán)很容易從ATP上脫離和結(jié)合 ③遠(yuǎn)離腺苷A的磷酸基團(tuán)很容易從ATP上脫離,使ATP轉(zhuǎn)變成ADP ④ADP可以迅速與磷酸結(jié)合,吸收能量形成高能磷酸鍵,使ADP轉(zhuǎn)變成ATP A.①③ B.②④ C.③④ D.①④ 解析:ATP分子很活躍,其中遠(yuǎn)離腺苷A的磷酸基團(tuán)很容易從ATP上脫離,使ATP轉(zhuǎn)變成ADP,并釋放能量;ADP也可以迅速與磷酸結(jié)合,吸收

3、能量形成高能磷酸鍵,使ADP轉(zhuǎn)變成ATP,并儲(chǔ)存能量。 3.下列關(guān)于ATP的敘述錯(cuò)誤的有(　D　) ①人體成熟的紅細(xì)胞、蛙的紅細(xì)胞、雞的紅細(xì)胞中均能合成ATP ②若細(xì)胞內(nèi)Na+濃度偏高,為維持Na+濃度的穩(wěn)定,細(xì)胞消耗ATP的量 增加 ③ATP中的“A”與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A”不是同一物質(zhì) ④質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能消耗ATP ⑤ATP中的能量可以來(lái)源于光能、化學(xué)能,也可以轉(zhuǎn)化為光能和化 學(xué)能 A.3項(xiàng) B.2項(xiàng) C.1項(xiàng) D.0項(xiàng) 解析:①ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),人體成熟的紅細(xì)胞、蛙的紅細(xì)胞、雞的紅細(xì)胞中均能合成ATP;②Na+從

4、細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外的運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程,需要消耗ATP,因此細(xì)胞內(nèi)Na+濃度偏高,為維持Na+濃度的穩(wěn)定,細(xì)胞消耗ATP的量增加;③ATP中的“A”為腺苷,構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A”是腺嘌呤;④質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)過(guò)程是通過(guò)滲透作用完成的,不能消耗ATP;⑤光合作用過(guò)程合成ATP的能量來(lái)源于光能,呼吸作用過(guò)程合成ATP能量來(lái)源于化學(xué)能,ATP水解釋放的能量也可以轉(zhuǎn)化成光能和化學(xué)能。 4.(2017·福建龍海期末)下列生理過(guò)程中,細(xì)胞內(nèi)能形成ADP的是(　D　) A.水分子進(jìn)入根毛細(xì)胞 B.肺泡中的氧氣進(jìn)入血液 C.腸道中甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞 D.胰腺細(xì)胞分泌胰島素 解析

5、:水分子進(jìn)入根毛細(xì)胞、肺泡中的氧氣進(jìn)入血液、腸道中甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞,均通過(guò)自由擴(kuò)散方式,不需要消耗ATP;胰腺細(xì)胞通過(guò)胞吐分泌胰島素,需要消耗ATP。 5.(2017·寧夏育才中學(xué)期中)下列各項(xiàng)中,能表示運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行110米欄比賽時(shí),肌細(xì)胞中ATP的變化(縱軸表示細(xì)胞中的ATP含量,橫軸表示時(shí)間)的是(　B　) 解析:進(jìn)行110米欄比賽時(shí)要消耗ATP,但體內(nèi)ATP含量很少,其能量供應(yīng)有限,所以有減少趨勢(shì),利用后可由ADP迅速轉(zhuǎn)化,隨著ATP的再生,其含量又會(huì)增加,故變化趨勢(shì)為先降低,后恢復(fù)。 6.(2017·河北衡水調(diào)研)下列有關(guān)ATP的敘述錯(cuò)誤的是(　B　) A.ATP是

6、細(xì)胞吸能反應(yīng)與放能反應(yīng)的紐帶 B.ATP由3個(gè)磷酸基團(tuán)和1個(gè)腺嘌呤構(gòu)成 C.ATP中連接兩個(gè)磷酸基團(tuán)之間的磷酸鍵比較不穩(wěn)定 D.ATP水解反應(yīng)所釋放的能量可用于另一吸能反應(yīng) 解析:ATP由3個(gè)磷酸基團(tuán)和1個(gè)腺苷構(gòu)成。 7.(2017·黑龍江哈爾濱月考)ATP是直接為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量的有機(jī)物。關(guān)于ATP的敘述,錯(cuò)誤的是(　D　) A.ATP水解釋放的能量可用于各項(xiàng)生命活動(dòng) B.ATP可為肌肉收縮、大腦思考、物質(zhì)運(yùn)輸提供能量 C.ATP水解時(shí),釋放出的能量來(lái)源于高能磷酸鍵斷裂 D.ATP由腺嘌呤、脫氧核糖和磷酸基團(tuán)組成 解析:ATP水解釋放的能量可用于各項(xiàng)生命活動(dòng);ATP作

7、為直接能源物質(zhì),可為肌肉收縮、大腦思考、物質(zhì)運(yùn)輸提供能量;ATP中高能磷酸鍵水解可釋放能量,用于各種生命活動(dòng);ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸組成。 8.(2017·四川南充期末)下圖1為ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,圖2為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　A　) A.圖1中字母A代表的是腺苷,b、c為高能磷酸鍵 B.圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí),圖1中的c鍵斷裂并釋放能量 C.ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶催化作用的高效性 D.圖2中酶1和酶2代表的酶一定不是同一種酶 解析:圖1中字母A代表的是腺嘌呤;圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)為ATP的水解,遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵(c處鍵)斷裂并釋放能

8、量;ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶催化作用的高效性;圖2中,酶1是水解ATP的酶,酶2是合成ATP的酶,種類不同,一定不是同一種酶。 9.(2017·廣東湛江期末)下圖是ATP在不同酶的催化下的反應(yīng)過(guò)程,請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)ATP的全名稱是　　　　　　,含　　　　個(gè)高能磷酸鍵。? (2)ATP含有的元素為　　　　　　　　。? (3)酶1、酶2和酶3催化的反應(yīng)中能量釋放最少的是　　　　　　。? (4)人體細(xì)胞中的ATP的能量來(lái)自　 。? 解析:從題圖中提取有效信息準(zhǔn)確定位甲～丁的名稱(依次為ADP、腺嘌呤核糖核苷酸、腺苷、磷酸基團(tuán)),進(jìn)而進(jìn)行相

9、關(guān)問(wèn)題的解答。酶1和酶2催化的都是高能磷酸鍵水解,而酶3催化的是普通化學(xué)鍵水解,因此酶1、酶2和酶3催化的反應(yīng)中能量釋放最少的是酶3。 答案:(1)三磷酸腺苷　2　(2)C、H、O、N、P　(3)酶3　(4)有機(jī)物的氧化分解(或細(xì)胞呼吸) B級(jí)　等級(jí)性水平訓(xùn)練 10.下列有關(guān)ATP的敘述,正確的是(　B　) ①ATP是生物體內(nèi)儲(chǔ)存能量的主要物質(zhì)?、贏TP中的能量主要儲(chǔ)存在腺苷和磷酸基團(tuán)之間的化學(xué)鍵中?、跘TP的水解實(shí)際上是指ATP分子中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵的水解　④ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量很少,但轉(zhuǎn)化速率很快?、軦TP只能注射,不能口服　⑥ATP是可流通的能 量“通貨” A.①②④

10、 B.③④⑥ C.③⑤⑥ D.③④⑤ 解析:生物體內(nèi)主要的儲(chǔ)能物質(zhì)是脂肪而不是ATP;ATP中的能量主要儲(chǔ)存在磷酸基團(tuán)與磷酸基團(tuán)之間的高能磷酸鍵中;在生命活動(dòng)需要消耗能量時(shí),ATP分子水解斷開(kāi)遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵,釋放能量用于生命活動(dòng);由于ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量很少,需要隨時(shí)消耗、隨時(shí)產(chǎn)生,因此它在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化速率很快,而且能在生命活動(dòng)過(guò)程中隨用隨取,就像細(xì)胞內(nèi)的一種能量“通貨”;ATP能夠跨膜運(yùn)輸,可以被吸收,因此可以口服。 11.(2017·湖南株洲月考)如圖所示為ATP來(lái)源及部分用途,下列相關(guān)敘述,正確的是(　B　) A.圖中①可表示光合作用,該過(guò)程產(chǎn)生的ATP可

11、用于發(fā)光發(fā)電 B.圖中酶1與酶2是兩種不同的酶,兩者均具有專一性 C.圖中②所示分子也是組成RNA的原料之一,即腺嘌呤核糖核苷酸 D.若圖中③指的是物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式,則該方式一定為主動(dòng)運(yùn)輸 解析:合成ATP所需的能量來(lái)源可以是通過(guò)呼吸作用分解有機(jī)物釋放,也可以是光合作用中吸收的光能轉(zhuǎn)化,所以圖中①可表示光合作用,光合作用產(chǎn)生的ATP只能用于光合作用的暗反應(yīng);圖中酶1是合成ATP的酶,酶2是水解ATP的酶,由于酶具有專一性,兩種酶是不同的;圖中②為ADP,由兩個(gè)磷酸、1個(gè)腺嘌呤和1個(gè)核糖組成不能作為組成RNA的原料;物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式除主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗ATP外,胞吞和胞吐也要ATP水解供能

12、。 12.如圖ATP(甲)是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),下列敘述正確的是(　D　) A.在主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程中,乙的含量會(huì)顯著增加 B.甲→乙和丙→乙過(guò)程,起催化作用的酶空間結(jié)構(gòu)相同 C.丙中不含磷酸鍵,是RNA的基本組成單位之一 D.丁由腺嘌呤和核糖組成,而戊可用于甲的合成 解析:生物體內(nèi)ATP與ADP的含量比較少,且處于動(dòng)態(tài)平衡;甲→乙過(guò)程是水解酶起作用,而丙→乙過(guò)程是合成酶起作用,酶的種類不同,空間結(jié)構(gòu)不相同;丙中含有一個(gè)普通磷酸鍵;ATP合成時(shí)要消耗磷 酸(戊)。 13.(2017·江西新余段考)細(xì)胞所處的能量狀態(tài)用ATP、ADP和AMP之間的關(guān)系式來(lái)表示,稱為能荷,公式如下

13、:能荷=,其中AMP為一磷酸腺苷。能荷對(duì)代謝起著重要的調(diào)節(jié)作用,高能荷時(shí),ATP生成過(guò)程被抑制,而ATP的利用過(guò)程被激發(fā);低能荷時(shí),其效應(yīng)相反。下列說(shuō)法不正確的是(　C　) A.根據(jù)能荷的公式組成,推測(cè)一般情況下細(xì)胞能荷數(shù)值小于1 B.細(xì)胞中ATP、ADP和AMP之間可以相互轉(zhuǎn)化 C.細(xì)胞在吸收Mg2+時(shí),能荷較低 D.能荷及其調(diào)節(jié)是生物界的共性 解析:根據(jù)能荷公式的組成,當(dāng)細(xì)胞內(nèi)所有的腺苷(酸)充分磷酸化為ATP時(shí),荷數(shù)值為1,當(dāng)細(xì)胞內(nèi)有腺苷(酸)去磷化為AMP時(shí),能荷值為零,據(jù)此推測(cè)能荷數(shù)值的變動(dòng)范圍0～1之間;細(xì)胞中ATP、ADP和AMP之間可以相互轉(zhuǎn)化;已知高能荷時(shí),ATP生

14、成過(guò)程被抑制,而ATP的利用過(guò)程被激發(fā),細(xì)胞在吸收Mg2+時(shí)消耗ATP,所以能荷較高;細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制是生物界的共性,所以能荷及其調(diào)節(jié)是生物界的共性。 14.(2017·安徽馬鞍山期中)請(qǐng)回答下列有關(guān)ATP的問(wèn)題。 (1)人的骨骼肌細(xì)胞中,ATP含量?jī)H夠劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)3s以內(nèi)的能量供給。運(yùn)動(dòng)員參加短跑比賽過(guò)程中,肌細(xì)胞中ATP的相對(duì)含量隨時(shí)間的變化如下圖所示。 圖中A→B的變化過(guò)程,說(shuō)明ATP被水解,釋放的能量用于　　　 　　　　　　　　　;B→C過(guò)程中,ATP含量增加說(shuō)明　　　　　　增強(qiáng),從而促進(jìn)ADP形成ATP,以彌補(bǔ)細(xì)胞中ATP含量的不足;從整個(gè)曲線來(lái)看

15、,肌細(xì)胞中ATP的含量不會(huì)降為零,說(shuō)明　 。? (2)純凈的ATP呈白色粉末狀,能夠溶于水,作為一種藥物常用于輔助治療肌肉萎縮、腦溢血后遺癥、心肌炎等疾病。ATP片劑可以口服,注射液可供肌肉注射或靜脈滴注。據(jù)此,你認(rèn)為在人體消化道 中　　　　(填“存在”或“不存在”)ATP水解酶;ATP的藥用效果是　 。? (3)某同學(xué)進(jìn)行一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),目的是觀察ATP可使離體的、剛剛喪失收縮功能的新鮮骨骼產(chǎn)生收縮這一現(xiàn)象,說(shuō)明ATP是肌肉收縮所需能量的直接來(lái)源。 ①實(shí)驗(yàn)中,必須待離體肌

16、肉自身的　　 　　消耗之后,才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。? ②在程序上,采取自身前后對(duì)照的方法:先滴加　　　　　　　(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”),觀察　　　　　　與否以后,再滴加　　　　　　　(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。? ③如果將上述實(shí)驗(yàn)順序顛倒,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可靠,并說(shuō)明原因:? 　。? 解析:(1)圖中A→B的過(guò)程中,ATP被水解,釋放的能量用于肌肉收縮等生命活動(dòng);B→C過(guò)程中,通過(guò)細(xì)胞呼吸生成ATP,使ATP含量增加。ATP水解和生成同時(shí)進(jìn)行,所以肌細(xì)胞中

17、ATP的含量不會(huì)降為零。 (2)ATP片劑可以口服,說(shuō)明在人體消化道中不存在ATP水解酶,否則口服后會(huì)被水解而不能發(fā)揮作用;ATP可以直接為生命活動(dòng)提供能量。 (3)實(shí)驗(yàn)中,必須待離體肌肉自身的ATP消耗之后,才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在程序上,采取自身前后對(duì)照的方法:先滴加葡萄糖溶液,觀察肌肉是否收縮,再滴加ATP溶液;如果將上述實(shí)驗(yàn)順序顛倒,可能會(huì)有外源ATP尚未耗盡,滴加葡萄糖溶液肌肉也會(huì)有收縮的現(xiàn)象,不能得出ATP是肌肉收縮所需能量的直接來(lái)源。 答案:(1)肌肉收縮等生命活動(dòng)　呼吸作用　ATP的生成和分解是同時(shí)進(jìn)行的 (2)不存在　直接為生命活動(dòng)提供能量 (3)①ATP?、谄咸烟侨芤骸〖?/p>

18、肉收縮　ATP溶液　③不可靠;如果外源ATP尚未耗盡,會(huì)出現(xiàn)滴加葡萄糖溶液肌肉也會(huì)收縮的現(xiàn)象,造成葡萄糖也能為肌肉直接提供能量的假象 15.(2017·黑龍江哈爾濱聯(lián)考)經(jīng)研究證實(shí)ATP是細(xì)胞的能量“通貨”。請(qǐng)分析回答問(wèn)題。 (1)ATP分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是　　　　　　　　。研究發(fā)現(xiàn),正常成年人安靜狀態(tài)下24 h有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化,而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2～10 mmol/L,為滿足能量需要,人體解決這一矛盾的合理途徑是　 。? (2)細(xì)胞中的ATP在有關(guān)酶的作用下,3個(gè)磷酸基團(tuán)

19、逐個(gè)脫離下來(lái),最后剩下的是　　　　。? (3)為了研究X物質(zhì)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞的影響,某研究小組用不同濃度的X物質(zhì)將細(xì)胞處理24h,然后測(cè)量各組細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率,經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)后,所得數(shù)據(jù)如下表所示: 實(shí)驗(yàn)組 編號(hào) X物質(zhì)的濃度/ (mg·mL-1) 細(xì)胞內(nèi)ATP濃度/ (mmol·mL-1) 細(xì)胞 死亡/% A 0 80 1 B 2 70 3 C 4 50 10 D 8 20 25 E 16 5 70 F 32 1 95 ①該實(shí)驗(yàn)的因變量是　

20、。? ②實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,該實(shí)驗(yàn)的因變量之間有何聯(lián)系?? 　。? ③若用混有濃度為2 mg·mL-1的X物質(zhì)的飼料飼喂大鼠,其小腸的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是? 　(寫(xiě)出兩條)。? 解析:(1)ATP分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是A—P～P～P。細(xì)胞中的ATP的含量非常少,但是ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化非常迅速,所以能滿足

21、細(xì)胞對(duì)能量的 需要。 (2)ATP全稱叫三磷酸腺苷,全部磷酸基團(tuán)脫落,得到的結(jié)構(gòu)為腺苷。 (3)①由“研究X物質(zhì)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞的影響”和“測(cè)量各組細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率”可知該實(shí)驗(yàn)的自變量是X物質(zhì)的濃度,因變量是細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率。 ②由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度下降,能量供應(yīng)減少,使細(xì)胞死亡率增加。 ③由題目信息可知,2 mg·mL-1的物質(zhì)X,會(huì)降低細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度,因此若用混有濃度為2 mg·mL-1的X物質(zhì)的飼料飼喂大鼠,其小腸的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是X物質(zhì)阻礙消化酶的合成和分泌,影響消化;阻礙主動(dòng)運(yùn)輸,影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。 答案:(1)A—P～P～P　ATP與ADP相互迅速轉(zhuǎn)化 (2)腺苷 (3)①細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率 ②細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度下降,能量供應(yīng)減少,細(xì)胞死亡的百分率增加 ③X物質(zhì)阻礙消化酶的合成和分泌,影響消化;X物質(zhì)妨礙主動(dòng)運(yùn)輸,影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收