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人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP当堂检测题
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这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP当堂检测题，共6页。
1．下列关于ATP的叙述，错误的是( )
A．ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成
B．在有氧和无氧的条件下，细胞质基质都能形成ATP
C．细胞中ATP和ADP的相互转化的能量供应机制，是生物界的共性
D．氨基酸合成蛋白质为放能反应，此反应正常进行需要ATP提供能量
【答案】D 【解析】ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，A正确；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，均能形成ATP，B正确；细胞中ATP和ADP的相互转化的能量供应机制是生物界的共性，C正确；氨基酸合成蛋白质为吸能反应，D错误。
2．下列关于ATP的叙述中，正确的是( )
A．植物细胞在夜间不能生成ATP
B．ATP的结构简式为A～P～P～P
C．ATP直接为生命活动提供能量
D．化学性质稳定，在细胞中含量很少
【答案】C 【解析】植物细胞在夜间通过细胞呼吸生成ATP，A错误；ATP的结构简式为A－P～P～P，只有两个特殊化学键，B错误；ATP为直接能源物质，可以直接为生命活动提供能量，C正确；ATP的化学性质不稳定，易水解和合成，D错误。
题组二 ATP与ADP的相互转化
3．中国运动员在参加奥运会百米决赛时，体内骨骼肌细胞的ATP会转化成( )
A．ADP B．ADP＋Pi
C．乳酸 D．CO2＋H2O
【答案】B
4．下图能表示动物肌细胞内ATP产量与O2供给量之间关系的是 ( )
A B
C D
【答案】D 【解析】细胞进行无氧呼吸能生成少量的ATP，故起始点不为零，A、B错误；ATP产量与O2浓度在一定范围内存在正比关系，超过一定范围，随着O2浓度的增加，ATP产量不再增加，C错误，D符合题意。
5．下列生理过程中，需要消耗ATP的有( )
①细胞通过主动运输吸收K＋ ②肌肉收缩
③蛋白质的分泌 ④萤火虫发光 ⑤大脑思考 ⑥叶肉细胞中蔗糖的合成 ⑦植物细胞的渗透吸水、失水过程
A．①②③④⑤⑥⑦
B．①②④⑤⑥
C．①②③④⑤⑥
D．①②④⑤⑦
【答案】C 【解析】ATP是生物体的直接能源物质，需要能量的反应一般都需要消耗ATP，如主动运输、肌肉收缩、萤火虫发光、大脑思考、合成蔗糖等。渗透吸水、失水过程不需要消耗能量。
6．如图所示，甲代表生命活动的直接能源物质，下列叙述正确的是( )
A．在主动运输过程中，甲的含量会增加
B．甲→乙和丙→乙过程中，起催化作用的酶空间结构相同
C．丙中不含磷酸键，它是RNA的基本组成单位之一
D．丁由腺嘌呤和核糖组成，戊可用于甲的合成
【答案】D 【解析】生物体内ATP与ADP的含量比较少，且处于动态平衡之中，A错误；甲→乙过程是水解酶起作用，而丙→乙过程是合成酶起作用，酶的种类不同，空间结构也不同，B错误；丙中含有一个普通磷酸键，C错误；丁由腺嘌呤和核糖组成，ATP合成时要消耗磷酸(戊)，D正确。
7．如图是生物界中能量“货币”ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是( )
A．图中的M指的是腺苷，N指的是核糖
B．食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解有机物
C．图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐
D．ATP的“放能”不需要酶的催化
【答案】B 【解析】题图中M指的是腺嘌呤，A错误；食物中稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能，需通过呼吸作用来完成，B正确；如果ATP来自光合作用，则这部分ATP不能用于胞吞和胞吐，C错误；ATP的合成和分解均需要酶的催化，D错误。
[能力提升]
8．糖类和ATP都是能源物质，下列相关叙述正确的是( )
A．葡萄糖和ATP水解后都能释放大量的能量
B．叶绿体中可以进行糖类的合成，但不能合成ATP
C．淀粉酶催化淀粉水解成葡萄糖的过程需要ATP供能
D．葡萄糖和ATP中的化学能可以相互转化
【答案】D 【解析】葡萄糖不能水解，A错误；在叶绿体类囊体薄膜上可进行光合作用的光反应过程，形成ATP，B错误；淀粉在淀粉酶的作用下水解成葡萄糖的过程不需要消耗能量，C错误；在光合作用过程中，ATP中的能量可转化成稳定的化学能储存在葡萄糖中，在细胞呼吸过程中，葡萄糖氧化分解释放的能量有一部分可转移到ATP中，D正确。
9．如图所示为ATP来源及部分用途，下列相关叙述，正确的是( )
A．图中①可表示光合作用，该过程产生的ATP可用于发光发电
B．图中酶1与酶2是两种不同的酶，两者均具有专一性
C．图中②所示分子也是组成RNA的原料之一，即腺嘌呤核糖核苷酸
D．若图中③指的是物质进出细胞方式，则该方式一定为主动运输
【答案】B 【解析】合成ATP所需的能量来源可以是通过呼吸作用分解有机物释放，也可以是光合作用中吸收的光能转化，所以图中①可表示光合作用，光合作用产生的ATP只能用于光合作用的暗反应，A错误；图中酶1是合成ATP的酶，酶2是水解ATP的酶，由于酶具有专一性，两种酶是不同的，B正确；图中②为ADP，不能作为组成RNA的原料，C错误；物质进出细胞方式除主动运输需要消耗ATP外，胞吞和胞吐也要ATP水解供能，D错误。
10．如果测得ATP分子中一个特殊的化学键的化学能是8p，那么，一个ATP分子中的磷酸键所含的化学能应该是( )
A．8p
B．16p
C．大于16p小于24p
D．24p
【答案】C 【解析】ATP中含有1个普通化学键和2个特殊的化学键，所以一个ATP分子中磷酸键所含的化学能多于2个特殊的化学键的化学能(16p)，少于3个特殊的化学键的化学能(24p)。
11．在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶，它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上，结果产生( )
A．一分子AMP和一分子ADP
B．两分子ADP
C．一分子ATP和一分子ADP
D．一分子ADP
【答案】B 【解析】ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上，即ATP分子(含3个磷酸基团)转化为ADP(含2个磷酸基团)，AMP(含1个磷酸基团)结合磷酸转化为ADP(含2个磷酸基团)。
12．在下列几种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是( )
A．①和② B．①和③
C．③和④ D．⑤和⑥
【答案】D 【解析】根据题意知，“○”中所对应的含义分别为：①腺嘌呤核糖核苷酸，②腺嘌呤，③DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸，④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，⑤腺苷，⑥腺苷。①和④、⑤和⑥“○”中对应的含义最接近，故选D。
13．经研究证实ATP是细胞的能量“货币”。请分析回答问题：
(1)ATP分子结构简式是____________。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 mml/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_____________________________________(写反应式，标明条件)。
(2)细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，三个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是________。
(3)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，可以观察到玻璃管中发出淡黄色荧光。约过15 min荧光消失，如下图所示。这时再将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。
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________提供。
③________不是生命活动的直接能源。
④萤火虫尾部发光的意义在于____________________________________。
【答案】(1)A—P～P～P ATP eq \(⥫==⥬,\s\up7(酶1),\s\d5(酶2))ADP＋Pi＋能量 (2)腺苷 (3)①化学 光
②ATP ③葡萄糖 ④求偶炫耀，便于交尾
【解析】(1)ATP的结构简式为A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，—代表普通化学键，～代表特殊的化学键。ATP在生物体内含量很少，但在细胞内ATP与ADP相互转化十分迅速。(2)ATP由一个腺苷和三个磷酸基团组成，ATP在有关酶的作用下，脱去三个磷酸基团后只剩下A，即腺苷。(3)分析题意：荧光消失后，加入ATP的一组发出荧光，而加入葡萄糖的一组没有发出荧光，这说明该过程所需的能量由ATP提供，葡萄糖不是生命活动的直接能源；萤火虫尾部发光的意义在于求偶炫耀，便于交尾。
14．如图所示为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____个特殊的化学键。
(2)图中的a、b分别代表______________、______________。
(3)c指____________。
(4)①②反应进行时所需要的酶一样吗？__________。为什么？____________________ __________________________________________________________________________。
(5)进行①反应时能量用于____________，由此可见能量是________(填“可逆”或“不可逆”)的，物质是________(填“可逆”或“不可逆”)的。
(6)在生物体内，ATP水解成ADP时，释放的能量直接用于各种________反应；ADP合成为ATP所需的能量来自各种______反应，所以ATP是细胞内的___________。
【答案】(1)2 (2)呼吸作用 光合作用 (3)各项生命活动
(4)不一样 因为①和②是两个不同的反应，而酶具有专一性 (5)合成ATP 不可逆 可逆 (6)吸能 放能 能量“货币”
【解析】(1)ATP的结构式可简写为A—P～P～P，1分子ATP中含有2个特殊的化学键。(2)在ADP转化成ATP的过程中，对动物和人来说，所需要的能量来自呼吸作用；对绿色植物来说，所需要的能量来自呼吸作用和光合作用。(3)ATP水解释放的能量用于细胞的各项生命活动。(4)由于酶具有专一性，对于不同的反应，所需酶的种类也不同。(5)①反应为ATP的合成反应，能量储存在ATP中。在ATP与ADP的相互转化中，物质是可逆的，但能量是不可逆的。(6)ATP水解释放大量能量，释放的能量直接用于各种吸能反应；ATP合成时需要吸收能量，由各种放能反应提供，所以ATP是细胞内的能量“货币”。
1．下列关于ATP的叙述，错误的是( )
A．ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成
B．在有氧和无氧的条件下，细胞质基质都能形成ATP
C．细胞中ATP和ADP的相互转化的能量供应机制，是生物界的共性
D．氨基酸合成蛋白质为放能反应，此反应正常进行需要ATP提供能量
【答案】D 【解析】ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖结合而成，A正确；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，均能形成ATP，B正确；细胞中ATP和ADP的相互转化的能量供应机制是生物界的共性，C正确；氨基酸合成蛋白质为吸能反应，D错误。
2．下列关于ATP的叙述中，正确的是( )
A．植物细胞在夜间不能生成ATP
B．ATP的结构简式为A～P～P～P
C．ATP直接为生命活动提供能量
D．化学性质稳定，在细胞中含量很少
【答案】C 【解析】植物细胞在夜间通过细胞呼吸生成ATP，A错误；ATP的结构简式为A－P～P～P，只有两个特殊化学键，B错误；ATP为直接能源物质，可以直接为生命活动提供能量，C正确；ATP的化学性质不稳定，易水解和合成，D错误。
题组二 ATP与ADP的相互转化
3．中国运动员在参加奥运会百米决赛时，体内骨骼肌细胞的ATP会转化成( )
A．ADP B．ADP＋Pi
C．乳酸 D．CO2＋H2O
【答案】B
4．下图能表示动物肌细胞内ATP产量与O2供给量之间关系的是 ( )
A B
C D
【答案】D 【解析】细胞进行无氧呼吸能生成少量的ATP，故起始点不为零，A、B错误；ATP产量与O2浓度在一定范围内存在正比关系，超过一定范围，随着O2浓度的增加，ATP产量不再增加，C错误，D符合题意。
5．下列生理过程中，需要消耗ATP的有( )
①细胞通过主动运输吸收K＋ ②肌肉收缩
③蛋白质的分泌 ④萤火虫发光 ⑤大脑思考 ⑥叶肉细胞中蔗糖的合成 ⑦植物细胞的渗透吸水、失水过程
A．①②③④⑤⑥⑦
B．①②④⑤⑥
C．①②③④⑤⑥
D．①②④⑤⑦
【答案】C 【解析】ATP是生物体的直接能源物质，需要能量的反应一般都需要消耗ATP，如主动运输、肌肉收缩、萤火虫发光、大脑思考、合成蔗糖等。渗透吸水、失水过程不需要消耗能量。
6．如图所示，甲代表生命活动的直接能源物质，下列叙述正确的是( )
A．在主动运输过程中，甲的含量会增加
B．甲→乙和丙→乙过程中，起催化作用的酶空间结构相同
C．丙中不含磷酸键，它是RNA的基本组成单位之一
D．丁由腺嘌呤和核糖组成，戊可用于甲的合成
【答案】D 【解析】生物体内ATP与ADP的含量比较少，且处于动态平衡之中，A错误；甲→乙过程是水解酶起作用，而丙→乙过程是合成酶起作用，酶的种类不同，空间结构也不同，B错误；丙中含有一个普通磷酸键，C错误；丁由腺嘌呤和核糖组成，ATP合成时要消耗磷酸(戊)，D正确。
7．如图是生物界中能量“货币”ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是( )
A．图中的M指的是腺苷，N指的是核糖
B．食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解有机物
C．图中不同来源的ATP均可用于胞吞和胞吐
D．ATP的“放能”不需要酶的催化
【答案】B 【解析】题图中M指的是腺嘌呤，A错误；食物中稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能，需通过呼吸作用来完成，B正确；如果ATP来自光合作用，则这部分ATP不能用于胞吞和胞吐，C错误；ATP的合成和分解均需要酶的催化，D错误。
[能力提升]
8．糖类和ATP都是能源物质，下列相关叙述正确的是( )
A．葡萄糖和ATP水解后都能释放大量的能量
B．叶绿体中可以进行糖类的合成，但不能合成ATP
C．淀粉酶催化淀粉水解成葡萄糖的过程需要ATP供能
D．葡萄糖和ATP中的化学能可以相互转化
【答案】D 【解析】葡萄糖不能水解，A错误；在叶绿体类囊体薄膜上可进行光合作用的光反应过程，形成ATP，B错误；淀粉在淀粉酶的作用下水解成葡萄糖的过程不需要消耗能量，C错误；在光合作用过程中，ATP中的能量可转化成稳定的化学能储存在葡萄糖中，在细胞呼吸过程中，葡萄糖氧化分解释放的能量有一部分可转移到ATP中，D正确。
9．如图所示为ATP来源及部分用途，下列相关叙述，正确的是( )
A．图中①可表示光合作用，该过程产生的ATP可用于发光发电
B．图中酶1与酶2是两种不同的酶，两者均具有专一性
C．图中②所示分子也是组成RNA的原料之一，即腺嘌呤核糖核苷酸
D．若图中③指的是物质进出细胞方式，则该方式一定为主动运输
【答案】B 【解析】合成ATP所需的能量来源可以是通过呼吸作用分解有机物释放，也可以是光合作用中吸收的光能转化，所以图中①可表示光合作用，光合作用产生的ATP只能用于光合作用的暗反应，A错误；图中酶1是合成ATP的酶，酶2是水解ATP的酶，由于酶具有专一性，两种酶是不同的，B正确；图中②为ADP，不能作为组成RNA的原料，C错误；物质进出细胞方式除主动运输需要消耗ATP外，胞吞和胞吐也要ATP水解供能，D错误。
10．如果测得ATP分子中一个特殊的化学键的化学能是8p，那么，一个ATP分子中的磷酸键所含的化学能应该是( )
A．8p
B．16p
C．大于16p小于24p
D．24p
【答案】C 【解析】ATP中含有1个普通化学键和2个特殊的化学键，所以一个ATP分子中磷酸键所含的化学能多于2个特殊的化学键的化学能(16p)，少于3个特殊的化学键的化学能(24p)。
11．在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶，它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上，结果产生( )
A．一分子AMP和一分子ADP
B．两分子ADP
C．一分子ATP和一分子ADP
D．一分子ADP
【答案】B 【解析】ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上，即ATP分子(含3个磷酸基团)转化为ADP(含2个磷酸基团)，AMP(含1个磷酸基团)结合磷酸转化为ADP(含2个磷酸基团)。
12．在下列几种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是( )
A．①和② B．①和③
C．③和④ D．⑤和⑥
【答案】D 【解析】根据题意知，“○”中所对应的含义分别为：①腺嘌呤核糖核苷酸，②腺嘌呤，③DNA分子上的腺嘌呤脱氧核苷酸，④RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，⑤腺苷，⑥腺苷。①和④、⑤和⑥“○”中对应的含义最接近，故选D。
13．经研究证实ATP是细胞的能量“货币”。请分析回答问题：
(1)ATP分子结构简式是____________。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 mml/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_____________________________________(写反应式，标明条件)。
(2)细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，三个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是________。
(3)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，可以观察到玻璃管中发出淡黄色荧光。约过15 min荧光消失，如下图所示。这时再将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。
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________提供。
③________不是生命活动的直接能源。
④萤火虫尾部发光的意义在于____________________________________。
【答案】(1)A—P～P～P ATP eq \(⥫==⥬,\s\up7(酶1),\s\d5(酶2))ADP＋Pi＋能量 (2)腺苷 (3)①化学 光
②ATP ③葡萄糖 ④求偶炫耀，便于交尾
【解析】(1)ATP的结构简式为A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，—代表普通化学键，～代表特殊的化学键。ATP在生物体内含量很少，但在细胞内ATP与ADP相互转化十分迅速。(2)ATP由一个腺苷和三个磷酸基团组成，ATP在有关酶的作用下，脱去三个磷酸基团后只剩下A，即腺苷。(3)分析题意：荧光消失后，加入ATP的一组发出荧光，而加入葡萄糖的一组没有发出荧光，这说明该过程所需的能量由ATP提供，葡萄糖不是生命活动的直接能源；萤火虫尾部发光的意义在于求偶炫耀，便于交尾。
14．如图所示为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____个特殊的化学键。
(2)图中的a、b分别代表______________、______________。
(3)c指____________。
(4)①②反应进行时所需要的酶一样吗？__________。为什么？____________________ __________________________________________________________________________。
(5)进行①反应时能量用于____________，由此可见能量是________(填“可逆”或“不可逆”)的，物质是________(填“可逆”或“不可逆”)的。
(6)在生物体内，ATP水解成ADP时，释放的能量直接用于各种________反应；ADP合成为ATP所需的能量来自各种______反应，所以ATP是细胞内的___________。
【答案】(1)2 (2)呼吸作用 光合作用 (3)各项生命活动
(4)不一样 因为①和②是两个不同的反应，而酶具有专一性 (5)合成ATP 不可逆 可逆 (6)吸能 放能 能量“货币”
【解析】(1)ATP的结构式可简写为A—P～P～P，1分子ATP中含有2个特殊的化学键。(2)在ADP转化成ATP的过程中，对动物和人来说，所需要的能量来自呼吸作用；对绿色植物来说，所需要的能量来自呼吸作用和光合作用。(3)ATP水解释放的能量用于细胞的各项生命活动。(4)由于酶具有专一性，对于不同的反应，所需酶的种类也不同。(5)①反应为ATP的合成反应，能量储存在ATP中。在ATP与ADP的相互转化中，物质是可逆的，但能量是不可逆的。(6)ATP水解释放大量能量，释放的能量直接用于各种吸能反应；ATP合成时需要吸收能量，由各种放能反应提供，所以ATP是细胞内的能量“货币”。
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