【备战2023高考】生物考点全复习——第12讲《细胞的能量货币ATP》精选题（含解析）（全国通用）

第12讲 细胞的能量“货币”ATP

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一、单选题

1．（2022·湖南·长郡中学模拟预测）生物界有许多发光生物，如发光真菌、萤火虫等。研究发现，萤火虫发光与荧光素有关，并且调整荧光素的结构，可以产生不同形式的腺苷酰氧化虫荧光素，进而发出不同颜色的光。下列叙述错误的是（       ）

A．发光真菌和萤火虫都具有多种类型的生物膜

B．发光真菌发光时，可由葡萄糖直接提供能量

C．腺苷酰氧化虫荧光素的形式影响荧光的颜色

D．萤火虫的发光离不开荧光素酶的催化作用

2．dATP是三磷酸脱氧腺苷的英文名称缩写，其结构式可简写成dA—P〜P〜P（该结构式中的dA表示脱氧腺苷）。下列关于dATP和ATP的叙述正确的是（　　）

A．dATP与ATP分子结构的主要区别是含氮碱基不同

B．ATP彻底水解后可形成3种有机物

C．ATP经过水解之后可以得到某种核酸的基本单位之一

D．一般来说动物细胞内生成ATP的场所主要在细胞质基质

3．ATP是细胞的能量“货币”，细胞内还有与ATP结构类似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物。下列有关叙述错误的是(　　)

A．ATP分子能在细胞膜上某些蛋白质的催化下水解

B．CTP中含有3个磷酸基团，含有C、H、O、N、P五种元素

C．GTP中特殊化学键全部水解后的产物可作为合成DNA分子的原料

D．UTP的合成常伴随放能反应，而吸能反应不一定伴随UTP的水解

4．如图是某运动员在参加田径比赛时，肌肉细胞中ATP含量和时间的关系图。下列相关叙述正确的是（　　）

A．肌肉细胞中ATP含量虽少，但能迅速合成

B．B点时，ATP的产生和消耗速率相等

C．由图可知，ATP合成和水解是可逆反应

D．由A到E时间内的ATP都由有氧呼吸产生

5．（2022·全国·模拟预测）在东京奥运会百米半决赛中，苏炳添以9秒83的成绩刷新了新的亚洲纪录，在其比赛的过程中，ATP作为能量的“通货”，为肌细胞提供大量能量，下列有关ATP的叙述正确的是（       ）

A．ATP中的A与DNA基本组成单位的组成元素相同

B．肌细胞中ATP变为ADP的过程中，往往伴随着其他放能反应的进行

C．在短跑比赛过程中，肌细胞中ATP的合成速率等于分解速率

D．肌细胞进行无氧呼吸的全过程均有ATP的生成

6．（2022·浙江·模拟预测）如图表示蔗糖分子在叶肉细胞内合成后跨膜运输至细胞外的过程。下列叙述错误的是（       ）

A．图中蔗糖运输是易化扩散，K+运输是主动转运

B．叶肉细胞保持较低的pH有利于蔗糖分子运出

C．运输K+的过程中，ATP酶的空间结构发生改变

D．膜内外K+具有浓度差体现了细胞膜的选择透性

7．（2022·山东滨州·二模）细菌视紫红质（bR）是嗜盐杆菌细胞膜上一种光能驱动的H+跨膜运输蛋白，经由bR形成的H+浓度梯度用于驱动ATP合成等活动（如图1所示），合成的ATP可用于同化CO2。利用破碎的嗜盐杆菌细胞膜构建囊泡模型并对其进行光诱导，囊泡外溶液pH变化如下图2所示。下列说法正确的是（　　）

A．bR在核糖体上合成后需经内质网、高尔基体加工

B．图示Na+、K+的转运及H+在bR处的转运均为逆浓度梯度运输

C．嗜盐杆菌为自养生物，合成ATP所需能量直接来源于光能

D．光照时嗜盐杆菌细胞质基质内pH值上升，停止光照后胞外H+浓度低于胞内

8．(2022•东北育才学校高三模拟)cAMP是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成，是细胞内的一种信号分子，其结构组成如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．cAMP的元素组成与磷脂分子不相同

B．cAMP存在于突触间隙中

C．a所示物质名称为腺苷

D．b所指化学键是脱水形成的

9．无论底物还是产物，凡是涉及NTP(核糖核苷三磷酸)或者dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸)的酶促反应都需要Mg2＋作为酶作用的辅助因子，如DNA的复制和RNA的合成。已知NTP或dNTP中的N指含氮碱基。下列说法错误的是(　　)

A．叶绿体膜和线粒体膜上可能存在Mg2＋转运蛋白

B．ADP和ATP互相转化的过程中需要Mg2＋作为酶作用的辅助因子

C．造血干细胞等分裂旺盛的细胞中可能含有较多的Mg2＋

D．当N表示碱基A时，NTP水解脱掉2个磷酸基团能够用来合成DNA

10．鲑生粘孢虫是地球上唯一已知不会呼吸的多细胞动物，它的孢子可以植入鲑鱼体内，营专性寄生生活，其细胞中存在类似线粒体的细胞器(MRO)，但没有线粒体基因。据此推测，有关鲑生粘孢虫细胞的叙述正确的是(　　)

A．DNA分子全部存在于拟核中

B．MRO具有独立的基因表达系统

C．细胞内含有ATP合成与水解的酶

D．光镜下可观察到MRO的双层膜结构

11．钙泵又称Ca2＋－ATP水解酶，钙泵主要存在于细胞膜和内质网膜上，它将Ca2＋泵出细胞或泵入内质网腔中储存起来，以维持细胞质基质中低浓度的Ca2＋，当细胞受到刺激时，内质网腔中的Ca2＋又会释放到细胞质基质中以调节细胞的生命活动。下列相关叙述正确的是(　　)

A．钙泵参与运输Ca2＋的过程属于放能反应

B．骨骼肌细胞中运输Ca2＋的钙泵只存在于细胞膜上

C．细胞膜上的钙泵失调可能会导致肌肉抽搐

D．内质网腔中的Ca2＋通过钙泵释放到细胞质基质中的过程属于被动运输

12．磷酸肌酸是在肌肉或其他兴奋性组织(如脑和神经)中的一种高能磷酸化合物，是高能磷酸基的暂时贮存形式，ATP和磷酸肌酸在一定条件下可相互转化。下列相关叙述错误的是(　　)

磷酸肌酸(C～P)＋ADP↔ATP＋肌酸(C)

A．磷酸肌酸(C～P)在形成肌酸的过程中特殊化学键断裂

B．磷酸肌酸是肌肉中能量储存的一种形式，是细胞内的直接能源物质

C．剧烈运动时，在磷酸肌酸的作用下肌肉细胞ATP的含量保持相对稳定

D．磷酸肌酸释放的能量不能用于各项生命活动

二、非选择题

13．白色念珠蓝细菌是存在于人体上呼吸道和肠道黏膜中的真菌，当机体免疫功能下降时，菌丝大量生长，侵入细胞引起疾病。V蛋白具有ATP酶活性，对菌丝形成有重要作用。为研究药物D（一种ATP酶抑制剂）的作用，科研人员进行了如下实验。

(1)白色念珠蓝细菌与大肠杆菌在细胞结构上最主要的区别是白色念珠蓝细菌具有__________。V蛋白将ATP水解为ADP时，储存在ATP分子__________中的能量被释放出来，同时产生无机磷。

(2)为研究不同浓度药物D对V蛋白的作用，科研人员将V蛋白与反应缓冲液混合，实验组加入用DMS0溶解的不同浓度的药物D溶液，室温孵育l0min之后向反应体系中加入ATP溶液，室温反应30min。再向反应体系中加入孔雀绿试剂（可与无机磷反应呈现绿色），定量分析反应体系的绿色深浅，得到如图所示结果。

①本实验中测定的绿色深浅，可反映出_____________的量，从而得到V蛋白活性。

②本实验以对照组数据作为V蛋白活性相对值1，对照组的处理是将V蛋白与反应缓冲液混合，加入等量DMSO溶液，室温孵育10min，向反应体系中加入ATP溶液，室温反应30min。

③实验结果说明_______________________________。

14．某研究小组探究了影响H2O2分解的因素和ATP的结构和功能。相应的实验结果如下图所示(实验1、实验2均在适宜条件下进行，实验3其他条件适宜)

(1)图甲中，实验1若温度升高10 ℃，加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将________(填“增大”或“减小”)，实验2中的bc段，O2产生速率不再增大的原因最可能为_________。

(2)实验3的结果显示，H2O2酶的最适pH为________，实验结果表明，当pH小于d或大于f时，H2O2酶的活性将永久丧失，其原因是____________________________________。

(3)图乙中的物质①表示_______（填中文名称），化学键②断裂的化学反应属于________（选填“吸能反应”或“放能反应”），若化学键④断裂，则左边的化合物是________。ATP水解释放的磷酸基团能使蛋白质等分子________。

15．研究证实ATP既是能量“货币”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答下列问题：

(1)ATP的结构简式是______________，神经细胞中的ATP主要来自________(细胞结构)。研究发现，正常成年人安静状态下24 h有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10 mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是__________

________________________________________________________________________。

(2)由图可知，ATP在传递信号过程中，在细胞间隙中的有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是____________。

(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，二者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，如果要研究ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，则图中的________________属于无关变量，应予以排除。