人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP综合训练题

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1．判断下列有关叙述的正误
(1)ATP是高能磷酸化合物，只含有3个特殊的化学键。( )
(2)ATP水解为ADP释放的能量来自特殊的化学键。( )
(3)两个相邻的磷酸基团都带正电荷，会出现相互排斥。( )
(4)ATP在细胞内的含量很高，才能满足细胞对于能量的需求。( )
(5)所有生物细胞内ATP合成所需要的能量都来自细胞呼吸作用分解有机物释放的能量。( )
(6)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。( )
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
2．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、ATPB．ATP、糖类、脂肪
C．ATP、脂肪、太阳能D．ATP、糖类、太阳能
解析：选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，最终能源物质是太阳能。
3．驱动蛋白能催化ATP水解，还能与细胞骨架特异性结合，并沿着骨架定向行走，将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置。驱动蛋白每行走一步需要消耗一个ATP分子。下列相关叙述错误的是( )
A．驱动蛋白能识别ATP分子和细胞骨架
B．细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道
C．由活细胞产生的ATP合成酶在体外也具有催化活性
D．代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率远大于合成速率
解析：选D 驱动蛋白能识别ATP分子和细胞骨架，A正确；细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道，B正确；只要条件适宜，由活细胞产生的ATP合成酶在体外也具有催化活性，C正确；代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率等于合成速率，D错误。
4．在ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”，下图圆圈中的“A”依次表示( )
A．腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤、腺苷
B．腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤
C．腺苷、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤
D．腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤
解析：选C 由图可知，图①中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成；图②中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成；图③中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成；图④中的A为腺嘌呤。
5．如图1为ATP的结构简图，图2为ATP与ADP相互转化的关系式，以下说法错误的是( )
A．图1的A与ATP中的“A”为同一种物质，b、c为特殊的化学键
B．图2中反应向右进行时，图1中的c断裂并释放能量
C．酶1和酶2的作用机理都是降低化学反应所需的活化能
D．ATP与ADP快速转化依赖于酶的高效性
解析：选A 图1的A代表腺嘌呤，ATP中的“A”代表腺苷；图2中反应向右进行时，ATP转化为ADP，图1中的c断裂并释放能量；酶1和酶2的作用机理都是降低化学反应所需的活化能；ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用的高效性。
6．下列四项中，能正确表示运动员比赛时其肌细胞中ATP含量变化的是(纵轴表示细胞中的ATP含量，横轴表示时间)( )
解析：选B 比赛时运动员首先要消耗ATP，但体内ATP含量很少，其能量供应有限，所以有减少趋势。ATP被利用后可由ADP迅速转化，随着ATP的再生，其含量又会进一步增加，故肌细胞中ATP含量的变化趋势为先降低，后升高。
7.根据如图所示能量的释放、转移和利用，回答有关问题：
(1)在一般情况下，人体生理活动所需能量都是通过分解__________________等能源物质获得的，通过A________过程，将能源物质转变成CO2和H2O。
(2)上述过程产生的能量，一部分以化学能的形式储存在B中，B代表________，B是由ADP和C______化合而来；另一部分以______形式散失。
(3)若用32P标记磷酸加入细胞培养液中，短时间内快速分离出细胞内的ATP，结果ATP浓度变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团却已带上了放射性标记。这一事实证明____________________________________。你得出结论的依据是________________________________________________________________________。
解析：(1)糖类为细胞主要能源物质，脂类和蛋白质也能供能。有氧呼吸将能源物质转变成CO2和H2O，同时生成ATP，供给生命活动需要。(2)细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，一部分以化学能的形式储存在B(ATP)中，ADP和Pi结合生成ATP。(3)人体大量消耗ATP，但消耗后可迅速合成，使细胞内的ATP保持动态平衡。
答案：(1)糖类、脂类、蛋白质 氧化分解
(2)ATP 磷酸 热能
(3)细胞内的ATP含量保持动态平衡，ATP浓度不变，但部分ATP被分解，新的ATP又重新合成 部分ATP的末端磷酸基团带上了放射性标记
[迁移·应用·发展]
8．在线粒体的内外膜间隙中存在着腺苷酸激酶，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)上而形成ADP。下列有关叙述错误的是( )
A．当温度较高时会影响腺苷酸激酶的活性
B．腺苷酸激酶极有可能是一种ATP水解酶
C．腺苷酸激酶的释放不会影响细胞内ADP、ATP的含量
D．心肌细胞可以通过自身的核糖体合成腺苷酸激酶
解析：选C 温度影响酶的活性，腺苷酸激酶的活性也受温度的影响，A正确；由题干信息“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)上而形成ADP”，可知腺苷酸激酶能催化ATP 水解，则腺苷酸激酶极有可能是一种ATP水解酶，B正确；腺苷酸激酶的释放会消耗ATP，会使ATP 含量减少，ADP 含量增加，C错误；腺苷酸激酶本质为蛋白质，心肌细胞可以通过自身的核糖体合成腺苷酸激酶，D正确。
9．科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传递给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的ATP生成量将会增加，黑暗时蚜虫的ATP生成量会下降。下列有关叙述正确的是( )
A．正常情况下，蚜虫在黑暗中合成ATP时会伴随着O2的消耗
B．蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自呼吸作用
C．蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样
D．蚜虫ATP生成量在阳光下比黑暗时多，说明其体内的ATP含量不稳定
解析：选A 黑暗中蚜虫合成ATP的生理过程是呼吸作用，伴随着O2的消耗，A正确；蚜虫合成ATP时需要的能量不仅来自呼吸作用释放的化学能，还来自光能，B错误；蚜虫做同一强度的运动时，消耗的ATP只来自呼吸作用，故在阳光下和黑暗中的ATP消耗量相同，C错误；蚜虫ATP生成量在阳光下比黑暗时多，但阳光下消耗的ATP也增加，ATP的消耗与ATP的生成处于动态平衡中，故体内的ATP含量处于稳定状态，D错误。
10．经研究证实ATP是细胞的能量“货币”。请分析回答下列问题：
(1)ATP分子结构简式是______________，中文名称为____________。研究发现，正常成年人剧烈运动状态下每分钟有0.5 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______________(写方程式并标明条件)。
(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支试管中，各加入少量的水，使之混合，可以观察到试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溶液加入其中一支试管中，将葡萄糖溶液加入另一支试管中，发现加ATP溶液的试管中发出荧光，而加葡萄糖溶液的试管中不发荧光。
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。
解析：(1)ATP的中文名称是腺苷三磷酸，其结构简式为A—P～P～P，其中“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基团。ATP在生物体内含量很少，但在细胞内ATP与ADP的相互转化十分迅速。(2)ATP由一个腺苷和三个磷酸基团组成。ATP在有关酶的催化作用下，脱去三个磷酸基团后只剩下“A”，即腺苷。(3)分析题意可知，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，萤火虫发光是将化学能转变成光能，葡萄糖不是生命活动的直接能源。
答案：(1)A—P～P～P 腺苷三磷酸 ATP ADP＋Pi＋能量 (2)腺苷 (3)①化学 光 ②ATP ③葡萄糖