浙科版高中生物必修1分子与细胞第三章细胞的代谢课时训练含答案
展开第三章 细胞的代谢
第一节 ATP是细胞内的“能量通货”
概念理解练
1.ATP分子简式和18个ATP所具有的高能磷酸键数目分别是( D )
A.A—P—P～P和18个
B.A～P～P～P和56个
C.A～P～P和36个
D.A—P～P～P和36个
解析:ATP又叫腺苷三磷酸,简称为ATP,其分子简式是 A—P～P～P。1个ATP具有2个高能磷酸键,则18个ATP具有36个高能磷酸键。
2.人体和动物体进行各项生命活动所需要的能量直接来自( C )
A.太阳能供给 B.脂肪分解释放
C.ATP水解释放 D.糖类分解释放
解析:生物体生命活动的直接能源物质是ATP,主要能源物质是糖类,主要储能物质是油脂,能量的最终来源是太阳能。
3.ATP生物发光技术是利用ATP与荧光素—荧光素酶复合物发生反应,测定产生的光强度来反映ATP的含量。因为微生物细胞中ATP的含量是相对稳定的,所以该法常被用于检测食品中细菌、霉菌等微生物总数。下列叙述错误的是( C )
A.一个ATP分子中有两个高能磷酸键
B.ATP水解时释放的能量使荧光素发光
C.测得的荧光强度和存活微生物数量成反比
D.检测的ATP来自微生物的生理活动
解析:ATP的结构简式是A—P～P～P,一个ATP分子中有两个高能磷酸键;由题干信息“利用ATP与荧光素—荧光素酶复合物发生反应,测定产生的光强度来反映ATP的含量”,可推测ATP水解时释放的能量,可以使荧光素在荧光素酶的作用下发光;由于微生物细胞中ATP的含量是相对稳定的,故测得的荧光强度和存活微生物数量成正比;检测的ATP来自微生物细胞内的呼吸作用。
4.细胞内ATP与ADP相互转化的过程中( C )
A.速率是稳定不变的 B.都有水产生
C.催化反应的酶不同 D.能量可循环利用
解析:ATP与ADP的相互转化在不同细胞中速率不同;ATP合成过程有水产生,ATP水解过程有水参与;催化二者转化反应的酶不同;ATP与ADP相互转化过程中能量的来源和去向是不同的。
5.ATP是细胞中的“能量通货”,下列叙述正确的是( A )
A.肌肉收缩时,ATP能使肌肉中的能量增加
B.氨基酸合成蛋白质的反应存在ATPADP循环
C.ATP中的腺苷由脱氧核糖与腺嘌呤结合而成
D.ATP分子中含有两个稳定性相同的高能磷酸键
解析:肌肉收缩属于吸能反应,ATP水解释放能量;氨基酸合成蛋白质是吸能反应,存在ATP水解,不存在 ATPADP 循环;ATP中的腺苷由核糖和腺嘌呤结合而成;ATP分子中的两个高能磷酸键稳定性不同,远离腺苷的高能磷酸键更容易断裂。
6.下列关于ATP与ADP相互转化的叙述正确的是( C )
A.物质和能量的变化是可逆的
B.物质和能量的变化均不可逆
C.物质变化可逆,能量变化不可逆
D.物质变化不可逆,能量变化可逆
解析:在ATP合成与分解过程中,能量不可逆;ADP和Pi是合成ATP的原料,也是ATP分解的产物,故物质变化是可逆的。
7.如图表示的是ATP和ADP之间的转化,据图可以确定( D )
A.A为ADP,B为ATP
B.能量1和能量2来源相同
C.酶1和酶2是同一种酶
D.X1和X2是同一种物质
解析:A为ATP,B为ADP;能量1来源于高能磷酸键的水解,能量2来源于光能或化学能,两者的来源是不同的;酶1和酶2一个是ATP合成酶,一个是ATP水解酶;X1和X2都是磷酸基团,即为同一种物质。
8.ATP与ADP的转化关系如图,其中①和②为反应过程,③表示某化学键。下列叙述正确的是( B )
A.过程①是合成反应
B.反应②的能量来源可以不同
C.③表示高能磷酸键
D.抑制反应①有利于ATP合成
解析:过程①是ATP的水解反应;反应②的能量可以来自光合作用或细胞呼吸;③表示普通磷酸键;ATP和ADP的转化处于动态平衡中,抑制反应①ATP的水解不利于ATP合成。
9.据图判断,下列叙述错误的是( D )
A.催化甲→ATP过程所需酶与酶1不同
B.乙不含高能磷酸键,是RNA基本单位之一
C.丙为腺苷,丁可用于某些脂质合成
D.ATP为生命活动供能需经过图示整个过程
解析:ATP的合成过程,所需酶为ATP合成酶,与酶1(ATP水解酶)不同;乙为AMP,即腺嘌呤核糖核苷酸,不含高能磷酸键,是RNA基本组成单位之一;丙物质为腺苷,丁为磷酸,可用于磷脂的合成;ATP为生命活动供能过程为ATP的水解过程,即ATP到甲的过程。
10.如图为腺苷三磷酸的一种表示方法,请据图回答下列问题。
(1)腺苷三磷酸又叫 (英文缩写),图中的“～”表示的是 。
(2)三个ATP含有 个高能磷酸键;如果一个ATP脱去两个磷酸基团,形成AMP,AMP是 的基本组成单位之一。
(3)植物合成ATP的途径有 。
动物肌肉收缩的能量来源是 。
解析:(1)腺苷三磷酸英文简称为ATP,结构简式为 A—P～P～P,其中“—”表示普通磷酸键,“～”表示高能磷酸键。(2)三个ATP中含有6个高能磷酸键,若是一个ATP脱去两个磷酸基团,形成AMP,AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)是RNA的基本组成单位之一。(3)植物合成ATP的途径有光合作用和细胞呼吸,动物肌肉收缩的能量来源是ATP水解释放的能量。
答案:(1)ATP 高能磷酸键 (2)6 RNA (3)光合作用和细胞呼吸 ATP水解释放的能量
素养提升练
11.ATP的结构示意图如下,①③表示组成ATP的物质或基团,②④表示化学键。下列有关叙述正确的是( C )
A.①表示鸟嘌呤
B.化学键②水解的化学反应属于吸能反应
C.在ATPADP循环中③可重复利用
D.若化学键④断裂,则左边的化合物是ADP
解析:图中①表示腺嘌呤;②表示高能磷酸键;化学键②断裂的化学反应属于放能反应;③表示磷酸基团,在ATPADP循环中③可重复利用;若化学键④断裂,则左边的化合物是AMP即腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一。
12.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( B )
①ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离 ②32P标记的ATP是新合成的 ③ATP是细胞内的直接能源物质 ④该过程中ATP既有合成又有水解
A.①②③④ B.①②④
C.①②③ D.②③④
解析:由于是部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记,说明ATP中远离A的磷酸基团容易脱离,形成ADP,①正确;部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记,说明这部分被32P标记的ATP是重新合成的,②正确;由于题干中没有说明ATP供能的过程,所以不能说明ATP是细胞内的直接能源物质,③错误;ATP含量变化不大和部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记,说明该过程中ATP既有合成又有水解,④正确。
13.ATP可将蛋白质磷酸化,磷酸化的蛋白质会改变形状做功,从而推动细胞内系列反应的进行(机理如图所示)。下列说法不正确的是( B )
A.ATP推动细胞做功,存在吸能反应与放能反应过程
B.磷酸化的蛋白质做功,失去的能量主要用于再生ATP
C.ATP水解与磷酸化的蛋白质做功均属于放能反应
D.肌肉在收缩过程中,肌肉中的能量先增加后减少
解析:分析图示,ATP推动细胞做功,首先需ATP水解释放能量,这是一种放能反应,能量用于蛋白质的磷酸化(吸能反应),磷酸化的蛋白质通过做功释放能量,这是一种放能反应,通过两者的结合推动细胞做功;磷酸化的蛋白质做功失去能量是一种放能反应,所释放的能量主要以热能形式散失;通过上述作用机理可推知,肌肉收缩过程中,ATP先使肌肉中的能量增加,改变形状,这是吸能反应,然后肌肉做功,失去能量,恢复原状,这是放能反应。
14.如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法错误的是( A )
A.图1中的A代表腺苷,b、c为高能磷酸键
B.图2中反应向右进行时,图1中的c键断裂并释放能量
C.ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用
D.图1方框部分a内的元素组成有C、H、O、N、P
解析:图1中的A代表腺嘌呤,b、c为高能磷酸键;图2中反应向右进行时,ATP水解释放能量,图1中的c键断裂。
15.科研人员为验证“蛙的腓肠肌收缩所需的直接能源物质是ATP,而不是葡萄糖”,设计了以下实验装置。
实验步骤:
(1)剥取蛙的腓肠肌,制备如图所示的两套实验装置,编号为甲、乙。
(2) 。
(3)向装置甲的腓肠肌上滴加适量的适宜浓度的葡萄糖溶液, 。
立即对坐骨神经施加适宜强度的电刺激。
实验结果:
。
实验结论:蛙的腓肠肌收缩所需的直接能源物质是ATP,而不是葡萄糖。
问题分析:若甲、乙两组实验结果相同,可能的原因是
。
解析:依据实验目的可知本实验的自变量是滴加葡萄糖还是ATP。为消除腓肠肌原有ATP对实验结果的影响,应先连续刺激腓肠肌直至不再发生反应(原有ATP消耗完),然后甲组滴加适量的适宜浓度的葡萄糖溶液,乙组滴加等量的适宜浓度ATP溶液,通过观察腓肠肌的收缩状况,从而得出结论。
答案:(2)连续刺激腓肠肌,直至不再发生反应
(3)向装置乙的腓肠肌上滴加等量的适宜浓度的ATP溶液
甲组腓肠肌不收缩,指针不偏转;乙组腓肠肌收缩,指针偏转
滴加溶液前腓肠肌细胞内存有一定量的ATP,或滴加溶液较长时间后,才对坐骨神经施加电刺激
