高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP同步达标检测题

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高中生物2019人教版必修一5.2细胞的能量“货币”ATP 同步练习
一、单选题
1.（2021高一下·喀什开学考）ATP的结构式可以简写成（   ）
A. A—P~P~P             B. A—P—P~P             C. A~P~P—P             D. A~P~P~P

【答案】 A
【考点】ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】通过分析可知，ATP的结构式可简写成A-P～P～P。
故答案为：A。
【分析】ATP的结构式可简写成A-P～P～P，其中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。
2.（2021高一下·温州期末）下列物质中，能直接为萤火虫发光提供能量的是（   ）
A. ATP                         B. 葡萄糖                         C. 脂肪                         D. 蛋白质
【答案】 A
【考点】ATP的作用与意义
【解析】【解答】ATP的水解释放的能量可用于各种生命活动，萤火虫发光过程中ATP中活跃的化学能转化为光能，为荧光虫的发光提供能量，A正确。
故答案为：A。

【分析】ATP为直接能源物质，在体内含量不高，可与ADP在体内迅速转化；ATP与ADP的相互转化的反应式为：ATP⇌酶ADP+Pi+能量，反应从左到右时能量代表释放的能量，用于各种生命活动。
3.（2021高一下·广东期末）下列有关ATP的叙述，错误的是（　　）
A. ATP水解的过程就是释放能量的过程
B. ATP分子中3个磷酸基团的转移势能相同
C. ATP是一种高能磷酸化合物
D. ATP分子末端的磷酸基团可以挟能量与其他分子结合
【答案】 B
【考点】ATP的化学组成和特点，ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、据分析可知，末端的磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能，故ATP的水解过程就是释放能量的过程，A正确；
B、ATP分子中离腺苷较远的两个特殊的化学键不稳定，3个磷酸基团的转移势能是有差异的，B错误；
C、1molATP的水解释放的能量高达30.54kJ，ATP是一种高能磷酸化合物，C正确；
D、当ATP在酶的作用下水解时，ATP分子末端的磷酸基团可以挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化，D正确。
故答案为：B。

【分析】 ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式：A－P～P～P，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键（此化学键不稳定），－代表普通化学键。ATP被誉为“能量的通货”，水解后产生ADP和磷酸基团，并释放能量为吸能反应供能。同时，ADP和磷酸基团也可以合成ATP。ATP和ADP转化处于动态平衡之中。ATP主要来自两个过程。经过细胞呼吸作用释放的能量可以储存在ATP里面，用于地球上多数生命的多数生命活动提供能量，被誉为“能量的通货”；ATP的能量也可以来自光反应阶段。不过光反应阶段合成的ATP只用于暗反应阶段合成有机物。
4.（2021高二下·成都期末）ATP是细胞中非常重要的直接能源物质，下列有关说法正确的是（    ）
A. 因需求量很大，所以ATP在细胞中含量很多
B. 吸能反应通常伴随ATP的形成，放能反应伴随ATP的水解
C. 弱光下，叶肉细胞形成ATP的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体
D. ATP含有三个高能磷酸键，脱去两个磷酸基团后可作为合成DNA的原料
【答案】 C
【考点】ATP的化学组成和特点，ATP与ADP相互转化的过程，ATP的相关综合
【解析】【解答】A、ATP在细胞中含量少，通过和ADP的快速转化，满足细胞对能量的需求，A错误，不符合题意；
B、吸能反应通常伴随ATP的水解，高能磷酸键断裂，放能反应伴随ATP的生成，B错误，不符合题意；
C、弱光下，叶肉细胞可以进行呼吸作用和光合作用，所以形成ATP的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体，C正确，与题意相符；
D、ATP含有两个高能磷酸键，脱去两个磷酸基团后，是腺嘌呤核糖核苷酸，可以作为合成RNA的原料，D错误，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】ATP中文名叫三磷酸腺苷，结构式简写A-P～P～P，其中A表示腺嘌呤核苷，T表示三个，P表示磷酸基团。几乎所有生命活动的能量直接来自ATP的水解，由ADP合成ATP 所需能量，动物来自呼吸作用，植物来自光合作用和呼吸作用，ATP可在线粒体、叶绿体、细胞质基质中合成。ATP水解时释放能量，伴随着吸能反应发生，ATP合成时需要储存能量，伴随着放能反应发生。
5.（2021·湖南模拟）能荷调节也称腺苷酸调节，指细胞通过调节ATP、ADP、AMP（一磷酸腺苷）两者或三者之间的比例来调节其代谢活动。计算公式为：能荷=（ATP+1/2ADP）/（ATP+ADP+AMP）。高能荷时，ATP生成过程被抑制，而ATP的利用过程被激发；低能荷时，其效应相反。能荷对代谢起着重要的调节作用。下列说法不正确的是（   ）
A. 一分子AMP中只有一个磷酸键，在正常细胞中为RNA的自我复制提供原料
B. 细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性
C. 人体成熟的红细胞吸收葡萄糖的过程对能荷没有影响
D. AMP转化为ADP的过程，通常与细胞内的某些放能反应相联系
【答案】 A
【考点】ATP的化学组成和特点，ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、AMP含一个普通磷酸键，是RNA合成原料，正常细胞内不能进行RNA的自我复制，A错误；
B、细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性，B正确；
C、人体成熟的红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，不消耗也不释放能量，与能荷变化无关，能荷不变，C正确；
D、AMP转化为ADP需要吸收某些放能反应释放的能量，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、ATP结构：

（1）ATP水解可直接为生命活动提供能量，是直接提供能量的物质。
（2）ATP的元素组成为：C、H、O、N、P。
（3）ATP（三磷酸腺苷）的结构简式为A─P～P～P，A-表示腺苷、P-表示磷酸基团；“～”表示特殊化学键。
（4）ATP与ADP可相互转变。
（5）ATP与RNA的关系：ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一：腺嘌呤核糖核苷酸。
（6）ATP中的“A”是腺苷，RNA中的“A”是腺嘌呤。
2、ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同∶ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
6.（2021高一下·慈溪期末）下列有关ATP的说法正确的是（   ）
A. 人体细胞内储存有大量的ATP
B. 光合作用和细胞呼吸都能产生ATP
C. 线粒体是蓝细菌细胞产生ATP的主要场所
D. ADP转化为ATP需要Pi、酶、腺苷、能量
【答案】 B
【考点】ATP的化学组成和特点，ATP与ADP相互转化的过程，ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、人体细胞内储存的ATP含量很少，但ATP和ADP的相互转化很快，A错误；
B、光合作用和细胞呼吸都能产生ATP，绿色植物通过光合作用和细胞呼吸产生ATP，动物、人、真菌和大多数细菌通过细胞呼吸产生ATP，B正确；
C、蓝细菌为原核生物，其细胞内无线粒体，C错误；
D、ADP转化为ATP需要Pi、酶和能量，不需要腺苷，D错误。
故答案为：B。

【分析】 ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式：A－P～P～P，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键（此化学键不稳定），－代表普通化学键。ATP被誉为“能量的通货”，水解后产生ADP和磷酸基团，并释放能量为吸能反应供能。同时，ADP和磷酸基团也可以合成ATP。ATP和ADP转化处于动态平衡之中。ATP主要来自两个过程。经过细胞呼吸作用释放的能量可以储存在ATP里面，用于地球上多数生命的多数生命活动提供能量，被誉为“能量的通货”；ATP的能量也可以来自光反应阶段。不过光反应阶段合成的ATP只用于暗反应阶段合成有机物。
7.（2021高一下·抚州期末）在下列生理活动中，能使ADP含量增加的是（　　）
A. 植物细胞通过渗透作用吸收水分            B. 酒精、甘油进入小肠上皮细胞
C. 二氧化碳由组织细胞排出                      D. 细胞分裂、肌肉收缩和电鳗的放电
【答案】 D
【考点】ATP与ADP相互转化的过程，ATP的相关综合
【解析】【解答】ATP水解时，能使ADP含量增加，即需要消耗ATP的生理活动能使ADP含量增加。
A、植物细胞通过渗透作用吸收水分是自由扩散，不消耗ATP，A错误；
B、酒精、甘油进入小肠上皮细胞是自由扩散，不消耗ATP，B错误；
C、二氧化碳由组织细胞排出是自由扩散，不消耗ATP，C错误；
D、细胞分裂、肌肉收缩和电鳗的放电需要消耗ATP，D正确。
故答案为：D。
【分析】ADP是ATP水解形成的，ATP水解释放能量供给各项生命活动。凡是需要能量的生理过程，就会涉及ATP的水解，使ADP含量增加。主动运输，需要消耗能量；自由扩散和协助扩散不需要消耗能量。ATP水解时，能使ADP含量增加，即需要消耗ATP的生理活动能使ADP含量增加。
8.（2021高一下·梅州月考）蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关，分子开关的机理如下图所示，形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程、即“开”的过程，形成无活性的蛋白是一个去磷酸化的过程，即“关”的过程。下列有关分子开关的说法错误的是（    ）

A. 细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程
B. 分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的
C. 蛋白质去磷酸化过程是一个放能反应的过程、释放的能量有一部分可用于合成ATP
D. 蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系
【答案】 C
【考点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、通过图示可知，细胞呼吸产生的ATP可以用于分子开关中蛋白质的磷酸化过程，形成有活性的蛋白，A正确；
B、ATP将蛋白质磷酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白质，同时蛋白质的空间结构发生改变，当磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落时会发生性状改变，因此分子开关可能是通过改变蛋白质的空间结构来实现“开”和“关”的，B正确；
C、蛋白质去磷酸化过程释放的能量不能用于合成ATP，C错误；
D、通过图示可知，蛋白质磷酸化过程需要消耗ATP，是一个吸能反应，与ATP的水解相联系，D正确。
故答案为：C。
【分析】分析图示，无活性的蛋白磷酸化形成有活性的蛋白，有活性的蛋白去磷酸化形成无活性的蛋白。
9.（2021高一下·浙江期中）如图表示生物体内发生的两个化学反应，图中①②③④表示相应的化学键。下列相关说法正确的是（    ）

A. 进行图示的水解过程，③和④化学键均断裂
B. 图中酶1和酶2的化学本质相同，但是二者的功能不同
C. 细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系
D. ATP与ADP相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内
【答案】 B
【考点】ATP的化学组成和特点，ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、ATP分子水解时，远离腺苷的高能磷酸键即图中所示的化学键④最易断裂，A错误；
B、图中酶1和酶2的化学本质相同都为蛋白质，但酶1为水解酶，酶2为合成酶，B正确；
C、细胞中的吸能反应一般与ATP的水解反应相联，放能反应一般与ATP的合成反应相联系，C错误；
D、ATP和ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性，D错误。
故答案为：B。
【分析】图示为ATP的结构及ATP和ADP的转化过程；ATP的结构简式是A-P～P～P，其中A代表腺苷，T是三的意思，P代表磷酸基团。ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同：ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同：ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。
10.（2021高一下·温州期中）如图关于ATP与ADP相互转化的叙述，正确的是（   ）
ATP⇄②①ADP+Pi+能量
A. ①②过程为可逆反应
B. ①②过程均需要酶的催化
C. 细胞内的吸能反应一般与②过程相联系
D. ①过程释放的能量不能用于光合作用
【答案】 B
【考点】ATP与ADP相互转化的过程，ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、①②过程不是可逆反应，物质可逆，能量不可逆，A错误；
B、①②过程都属于细胞内的化学反应，均需要酶的催化，B正确；
C、细胞内的吸能反应一般与①ATP水解过程相联系，C错误；
D、①ATP水解过程释放的能量能用于光合作用的暗反应阶段，D错误。
故答案为：B。
【分析】ATP的合成和水解比较如下：
 
ATP合成
ATP水解
反应式
ADP+Pi+能量→ATP
ATP→ADP+Pi+能量
所需酶
ATP合成酶
ATP水解酶
能量来源
光能（光合作用），化学能（呼吸作用）
存储在高能磷酸键中的能量
能量去向
储存在高能磷酸键中
用于多数生命活动
反应场所
细胞质基质、线粒体、叶绿体
细胞需要的部位
11.（2021高一下·黑龙江月考）ATP是细胞的能量“通货”，下列有关ATP的叙述，正确的是（   ）
A. 动物细胞中产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体
B. ATP的结构简式为A—P～P～P，其中A由腺嘌呤和脱氧核糖结合而成
C. 细胞内的化学反应有些是需要能量的，有些是释放能量的，吸能反应一般与ATP的合成相联系
D. 与DNA，RNA相同，组成ATP的化学元素有C，H，O，N，P
【答案】 D
【考点】ATP的化学组成和特点，ATP与ADP相互转化的过程，ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、动物细胞没有叶绿体，A错误；
B、ATP的结构简式为A-P～P～P，其中A由腺嘌呤和核糖结合而成，B错误；
C、细胞内的化学反应有些是需要能量的，有些是释放能量的，吸能反应一般与ATP水解反应相联系，由ATP水解提供能量，C错误；
D、与DNA，RNA相同，组成ATP的化学元素有C、H、O、N、P，D正确。
故答案为：D。
【分析】 ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，组成元素有C、H、O、N、P，结构简式：A－P～P～P，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键，－代表普通化学键。ATP被誉为“能量的通货”，水解后产生ADP和磷酸基团，并释放能量为吸能反应供能。同时，ADP和磷酸基团也可以合成ATP。ATP主要来自两个过程。经过细胞呼吸作用释放的能量可以储存在ATP里面；ATP的能量也可以来自光反应阶段。不过光反应阶段合成的ATP只用于暗反应阶段合成有机物。
12.（2020高一上·沈阳期中）如图表示的是ATP与ADP 之间的转化，据图可以确定（   ）

A. M代表ADP，N代表ATP                       B. 能量1和能量2来源相同
C. 酶1和酶2代表同一种酶                         D. X1 和 X2 代表同一种物质
【答案】 D
【考点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、由图中能量的方向可以看出，M代表ATP，N代表ADP，A错误；
B、能量1来自ATP中远离腺苷的特殊的化学键水解所释放的化学能，能量2来源于细胞呼吸中有机物的氧化分解所释放的能量或植物光合作用所吸收的光能，B错误；
C、酶1和酶2分别催化ATP水解和ATP合成，代表不同的酶，C错误；
D、X1和X2均为磷酸（Pi），代表同一种物质，D正确。
故答案为：D。
【分析】ATP的储能和放能过程
项目
ATP的合成
ATP的水解
反应式
ADP＋Pi＋能量→酶ATP
ATP→酶ADP＋Pi＋能量
所需酶
ATP合成酶
ATP水解酶
能量来源
光能(光合作用)、化学能(细胞呼吸)
储存于高能磷酸键中的能量
能量去路
储存于形成的高能磷酸键中
用于各项生命活动
反应场所
胞质溶胶、线粒体、叶绿体
生物体的需能部位
13.（2020高二上·石家庄月考）ATP是一种高能磷酸化合物，如图是生物界中能量通货——ATP的循环示意图。相关叙述正确的是（   ）

A. 组成图中“M”和“N”的元素与动植物体内脂肪的组成元素相同
B. 图中①过程发生的场所和催化的酶与②过程完全不相同
C. ATP中全部高能磷酸键断裂后，形成的产物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸
D. 代谢旺盛的细胞内ATP含量较多、代谢缓慢的细胞内ADP含量较多
【答案】 C
【考点】ATP的化学组成和特点，ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、脂肪的组成元素只有C、H、O，腺嘌呤中含有氮元素，二者的元素组成不同，A错误；
B、①ATP合成过程发生的场所与②ATP水解过程发生的场所可能相同，如原核细胞的①②过程均发生在细胞质，B错误；
C、一个ATP分子中全部高能磷酸键断裂后，形成一个腺嘌呤核糖核苷酸和两个游离的磷酸，C正确；
D、ATP是大多数生命活动的直接能源物质，在细胞内的含量不多，代谢旺盛的细胞内通过ADP与ATP的快速转化为生命活动提供能量，D错误。
故答案为：C。
【分析】图中①过程为合成ATP的过程，消耗的能量1可来自光能或化学能，②过程为ATP的水解过程，释放的能量2用于各项生命活动。ATP 的结构简式是 A-P～P～P，其中 A 代表腺苷，T 是三的意思，P 代表磷酸基团。ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同：ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同：ATP水解在细胞的各处，ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。
二、综合题
14.（2021高一下·邢台开学考）ATP酶是一类能催化ATP水解为ADP和磷酸的酶，部分ATP酶是锚定在生物膜上并可以在膜上移动的膜蛋白。钠钾ATP酶是具有ATP酶活性并可转运Na+、K+的蛋白质，把结合在钠钾ATP酶上的Na+和K+从低浓度区域运到高浓度区域。回答下列相关问题：
（1）能够促使钠钾ATP酶水解的酶是一种________（填“ATP”或“蛋白”）酶；原核细胞中可以锚定ATP酶的是________膜。
（2）一个AIP分子中有三个________，ATP除了作为细胞生命活动的直接能源物质外，其两个高能磷酸键都断裂后产生的一磷酸腺苷即________核苷酸，可作为合成________的原料。
（3）通过ATP酶，为细胞输入新陈代谢所需的物质的跨膜运输方式是________；钠—钾ATP酶的功能是________。
【答案】 （1）蛋白；细胞
（2）磷酸基团；腺嘌呤核糖；核糖核酸（或RNA）
（3）主动运输；催化ATP水解与转运Na+和K+
【考点】ATP的相关综合
【解析】【解答】（1）酶的化学本质大多数为蛋白质，少数为RNA；原核细胞的结构中，只有细胞膜具有膜结构，可以锚定ATP酶。
 
（2）一个ATP分子中有三个磷酸基团，一个腺嘌呤，一个核糖。ATP除了作为细胞生命活动的直接能源物质外，其两个高能磷酸键都断裂后产生的一磷酸腺苷即腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料。
（3）在物质运输时，ATP酶既能作为载体，又能提供能量，通过ATP酶为细胞输入新陈代谢所需的物质的跨膜运输方式是主动运输。钠—钾ATP酶的功能催化ATP水解与转运Na+和K+。
【分析】 ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式：A－P～P～P，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键，－代表普通化学键。ATP被誉为“能量的通货”，在ATP酶催化下，水解后产生ADP和磷酸基团，并释放能量为吸能反应供能。同时，ADP和磷酸基团也可以合成ATP。
15.某研究性学习小组利用荧光素﹣荧光素酶生物发光法，测定人参愈伤组织中ATP的含量，以研究人参细胞能量代谢的特点．
实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光；用分光光度计可测定发光强度；当荧光素和荧光素酶都足量时，在一定范围内，ATP的含量与发光强度成正比．
实验步骤：
一 ATP的提取：称取一定量的人参愈伤组织，研磨后沸水浴10min，冷却至室温，离心，取上清液．
二 ATP的测定：吸取一定量的上清液，放入分光光度计反应室内，并注入适量的所需物质，在有氧等适宜条件下进行反应，记录发光强度并计算ATP含量．
请回答下列问题．
（1）步骤一中的沸水浴处理，使酶的________被破坏而失活．
（2）步骤二注入的物质中，属于反应物的是________；分光光度计反应室内能量形式的转换是________．
（3）荧光素酶价格昂贵，为能准确测定出ATP的含量，又能节省酶的用量，学习小组探究了“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”，实验结果如图:

①学习小组配制了1×10﹣8mol/LATP标准液、70mg/L荧光素溶液（过量）和________溶液进行实验．
②结果表明：图中________点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度．e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，这是因为________．
（4）ATP测定对食品卫生监控有重要意义．食品卫生检验人员利用上述生物发光法测定某熟食品样品中细菌的ATP总含量，测算出了细菌的数量，从而判断食品污染程度．做出上述判断的理由是：每个细菌细胞中ATP的含量________．
【答案】 （1）空间结构
（2）荧光素；化学能转换为光能（和热能）
（3）浓度分别为0、10、20、30、40、50、60、70mg/L荧光素酶；e；ATP全部水解（或ATP数量限制）
（4）大致相同（且相对稳定）
【考点】ATP的相关综合
【解析】【解答】解：（1）沸水浴处理时，高温能够使酶分子空间结构被破坏，使酶的活性永久丧失．（2）根据实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光．所以，步骤二注入的物质中，属于反应物的是荧光素，分光光度计反应室内能量形式的转换是化学能转换为光能．（3）由图解的横坐标可知实验中荧光素酶溶液浓度分别为0、10、20、30、40、50、60 mg/L，结果表明：图中e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同，但发光强度相同，表明达到e点所对应的荧光素酶浓度时，ATP已经全部水解，即使继续增加酶浓度，由于受ATP数量限制，发光强度也不再增加，因此e点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度．（4）每个细菌细胞中ATP的含量大致相同且相对稳定，可以根据样品中细菌的ATP总含量，测算出细菌的数量．
【分析】ATP又叫三磷酸腺苷，简称为ATP，其结构式是：A﹣P～P～P．A﹣表示腺苷、T﹣表示三个、P﹣表示磷酸基团．“～”表示高能磷酸键．ATP是一种含有高能磷酸键的有机化合物，它的大量化学能就储存在高能磷酸键中．ATP水解释放能量断裂的是末端的那个高能磷酸键．ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高．