人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP复习练习题

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第5章　第2节A　级·基础达标练一、选择题1．下列各种物质中的“A”表示腺嘌呤脱氧核苷酸的是(　C　)A． B．C. D．解析：图A为ATP的结构简式，其中A表示腺苷，是由一分子腺嘌呤和一分子核糖组成的，A错误；图B表示核苷酸，其中A表示腺嘌呤，B错误；图C为DNA，其中A表示构成DNA的基本单位之一，即腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，C正确；图D为RNA，其中A表示构成RNA的基本单位之一，即腺嘌呤核糖核苷酸，D错误。故选C。2．下列关于吸能反应和放能反应的叙述，正确的是(　A　)A．吸能反应产物分子中的势能比反应物分子中的势能高B．细胞呼吸是吸能反应C．光合作用是植物细胞中唯一的吸能反应D．吸能反应和放能反应完全独立解析：在吸能反应中产物分子中的势能比反应物分子的势能高，A正确；细胞呼吸是氧化分解有机物，释放能量，属于放能反应，B错误；光合作用过程吸收光能，属于吸能反应，但并非是植物细胞中唯一的吸能反应，如主动运输等也属于吸能反应，C错误；吸能反应一般与ATP的分解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，故吸能反应和放能反应之间的纽带就是ATP，二者并非完全独立，D错误。故选A。3．下列有关ATP的叙述，不正确的是(　A　)A．ATP分子中的“A”代表腺嘌呤，“P”代表磷酸基团B．ATP分子的结构可以简写成A—P ～ P ～ PC．肌肉收缩需要消耗ATPD．ATP是细胞生命活动的直接能量来源解析：ATP分子中的A代表的是腺苷，包括腺嘌呤和核糖，P代表磷酸基团，A错误；ATP分子由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成，其结构可以简写成A－P～P～P，B正确；ATP是生命活动的直接能量来源，能够为肌肉收缩提供能量，CD正确；故选A。4．下列关于生物体中酶和ATP的叙述，正确的是(　D　)A．由活细胞产生的酶在生物体外不具有催化活性B．唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度37 ℃C．酶和ATP都具有高效性和专一性D．ATP是细胞中的直接能源物质，含量很少解析：只要条件适宜，由活细胞产生的酶在生物体内外都有活性，A错误；唾液淀粉酶催化反应最适温度为37 ℃，保存酶最好在低温条件下，低温条件下，酶的分子结构稳定，B错误；酶具有高效性和专一性，ATP的作用不具有高效性和专一性，ATP是通用能量“货币”，C错误；细胞中ATP的含量很少，是细胞中的直接能源物质，但是ATP和ADP的转化过程是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中，为代谢提供能量，D正确。故选D。5．ATP是细胞的能量“货币”，是生命活动的直接能源物质，如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是(　C　)A．ATP和ADP快速转化依赖于酶催化作用具有的高效性B．图2中反应向右进行时，释放能量，图1中的c键断裂C．图1中的“A”代表腺苷，如果b、c特殊的化学键都断裂则是构成RNA的基本单位之一D．图2的两个反应总是处于“动态平衡”中，如剧烈运动时ATP分解量增加，此时其合成量也增加解析：ATP和ADP快速转化依赖于酶催化作用具有的高效性，A正确；ATP水解时远离腺苷的特殊化学键断裂，释放大量能量，供细胞的生命活动利用，B正确；图1中的“A”代表腺嘌呤，如果b、c特殊的化学键都断裂则是构成RNA的基本单位之一，C错误；图2的两个反应总是处于“动态平衡”中，如剧烈运动时ATP分解量增加，此时其合成量也增加，D正确。故选C。6．放线菌产生的寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，使酶失活。据此推测，下列叙述正确的是(　B　)A．放线菌合成寡霉素时需要多种具膜细胞器参与B．放线菌内的放能反应一般与ATP的合成相联系C．ATP合成酶能够降低ATP水解反应的活化能D．寡霉素可抑制细菌细胞内需要能量的代谢过程解析：放线菌为原核生物，细胞中只有一种细胞器—核糖体(无膜)，因此其细胞中合成寡霉素时不需要多种细胞器参与，A错误；放线菌内的放能反应一般与ATP的合成相联系，因为ATP的合成需要能量，B正确；酶能降低化学反应的活化能，据此可知，ATP合成酶能够降低ATP合成反应的活化能，C错误；根据题意，“放线菌产生的寡霉素能够改变线粒体内膜上ATP合成酶的结构，使酶失活”，但细菌细胞内释放能量的代谢过程没有线粒体参与，故寡霉素不能抑制细菌细胞内需要能量的代谢过程，D错误。故选B。二、非选择题7．结合ATP为主动运输供能示意图，解释ATP为生命活动供能的机理。(1)参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种催化ATP水解的酶，当膜内侧的Ca2＋与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了。(2)在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是载体蛋白的磷酸化。该过程导致载体蛋白空间结构发生变化，使Ca2＋的结合位点转向膜外侧，将Ca2＋放到膜外。解析：(1)通过分析可知，参与Ca2＋主动运输的载体蛋白是一种催化ATP水解的酶。(2)一个ATP分子含有三个磷酸基团，其中远离腺苷的磷酸基团最容易水解脱落，故在载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离，伴随着能量的转移，一方面与载体蛋白结合，导致载体蛋白的磷酸化，使载体蛋白的空间结构发生变化；另一方面也为空间结构反应提供了能量，使Ca2＋从细胞膜一侧转移到另一侧，由此可见，Ca2＋的跨膜运输属于主动运输。B　级·合格达标练一、选择题1．科学家从线粒体中分离出一种可溶性蛋白质，并且发现该物质(简称F)不仅在能量储存过程中起着重要作用，而且还是形成ATP不可缺少的一种酶的复合体。生化实验还证实，在某些物质存在时，F还可以把 ATP缓慢水解为ADP和无机磷酸。下列相关说法错误的是(　C　)A．物质F同时具有ATP水解酶与ATP合成酶的活性B．物质F水解 ATP时可能还需要其他物质共同参与C．叶绿体中形成ATP与F无关D．线粒体中若缺少物质F，ADP不能与磷酸合成ATP解析：根据题干信息可知，物质F是形成ATP不可缺少的一种酶的复合体，说明物质F具有ATP合成酶的活性，根据F还可以把ATP缓慢水解，说明物质F还具有ATP水解酶的活性，A正确；根据“在某些物质存在时，F还可以把ATP缓慢水解为ADP和无机磷酸”，说明物质F水解ATP时可能还需要其他物质共同参与，B正确；题干信息不能确定叶绿体中有无F，因此不能确定叶绿体中ATP的形成与F是否有关，C错误。合成ATP需要物质F的参与，因此，线粒体中缺少物质F时将不能合成ATP，D正确。2．褐色脂肪组织(BAT)细胞中有一种特殊的载体蛋白(UCP)，其作用机制如图所示。温度、ATP与ADP的比值会影响UCP的活性。激活的UCP可使电子传递链过程不产生ATP。下列叙述错误的是(　C　)A．膜间隙的pH小于线粒体基质B．激活的UCP对H＋的通透性远大于ATP合成酶C．UCP激活时，BAT细胞的线粒体不能产生ATPD．寒冷激活UCP，ADP浓度上升抑制UCP活性解析：由于H＋由膜间隙进入线粒体基质不需要消耗能量，说明膜间隙H＋浓度大于线粒体基质，膜间隙的pH小于线粒体基质，A正确；ATP与ADP的比值会影响UCP的活性，因此激活的UCP对H＋的通透性远大于ATP合成酶，B正确；ATP与ADP的比值会影响UCP的活性，UCP激活时，BAT细胞的线粒体内ATP与ADP含量发生变化，C错误；寒冷促进ATP的合成激活UCP，ADP浓度上升抑制UCP活性，D正确。故选C。3．下图为dATP(d表示脱氧)的结构示意图，dATP水解后能参与 DNA 的合成。想要让新合成的DNA分子被32P标记，下列说法正确的是(　B　)A．应用32P标记Ⅲ处的磷酸基团B．dATP在 DNA 合成时既能作为原料，也能提供能量C．dATP中的“T”指的是dATP含有3个特殊的化学键D．dATP中含有特殊的化学键，是主要的能源物质解析：dATP水解后要脱掉Ⅱ和Ⅲ处的磷酸基团，才能用于DNA的合成，因此应该用32P标记位置Ⅰ处的磷酸基团，A项错误；根据题干“dATP水解后能参与DNA的合成”可知，dATP在 DNA 合成时既能作为原料，也能提供能量， B项正确；dATP中的“T”指的是 dATP含有3个磷酸基团，C项错误；糖类是主要的能源物质，D项错误。4．ATP在生物体的生命活动中发挥着重要作用，下列有关ATP的叙述，不正确的有几项(　A　)①人体成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能合成ATP②若细胞内Na＋浓度偏高，为维持Na＋浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加③ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一物质④ATP是生物体生命活动的直接供能物质，但在细胞内含量很少⑤质壁分离和复原实验过程中不消耗ATP⑥ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能A．0项 B．1项C．2项 D．3项解析：所有活细胞代谢过程中都需要ATP，所以都可以通过有氧呼吸或无氧呼吸合成ATP，①正确；细胞通过主动运输维持Na＋浓度内低外高的稳定，需要消耗ATP，②正确；ATP中的“A”代表腺苷(由一分子核糖和一分子腺嘌呤组成)，构成DNA、RNA中的碱基“A”是腺嘌呤，两者不是同一物质，③正确；ATP是生物体生命活动的直接供能物质，但在细胞内含量很少，可以通过ATP与ADP相互转化保证供能，④正确；质壁分离和复原的原理是渗透作用，不消耗能量，⑤正确；ATP是经光合作用或细胞呼吸产生的，其能量分别来源于光能和化学能，ATP被利用时，其能量可转化为光能和化学能等，⑥正确，故本题答案是A。5．(不定项)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。下列相关叙述正确的是(　ABC　)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．ATP的水解一般与细胞中的吸能反应相联系D．代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率远大于合成速率解析：由题意知：驱动蛋白能催化ATP水解，还能与细胞骨架特异性结合，说明驱动蛋白能识别ATP分子和细胞骨架，A正确；由题干“驱动蛋白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”，说明细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道，B正确；ATP水解释放的能量可提供给细胞中的吸能反应，ATP的水解一般与细胞中的吸能反应相联系，C正确；细胞代谢旺盛时，ATP的水解速率和ATP的合成速率都升高，但两者处于平衡状态，D错误。故选ABC。6．脱氧腺苷三磷酸dATP(d表示脱氧)其结构式可简写成dA－Pα～Pβ～Pγ。下列有关dATP分析正确的是(　D　)A．dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺苷组成B．细胞内生成dATP常与吸能反应相关联C．只有连接Pγ的化学键断裂才能为生物活动提供能量D．通过标记α位的P可使新合成的DNA带有标记解析：根据题意可知，dATP与ATP结构类似，从其结构简式可知，一分子dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成，A错误；细胞内生成dATP时，有能量的储存，需要消耗能量，常与放能反应相联系，B错误；连接Pβ、Pγ的化学键断裂都会释放大量能量，都能为生命活动提供能量，C错误；通过标记α位的P，由dA－Pα组成的是腺嘌呤脱氧核苷酸，是DNA的基本单位之一，故通过标记α位的P可使新合成的DNA带有标记，D正确。故选D。二、非选择题7．在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质。(1)人体骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给。在校运动会上，某同学参加100 m短跑过程中，其肌细胞中ATP相对含量变化如图所示，试回答：由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明ATP的生成和分解是同时进行的。(2)某同学进行一项实验，目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象，说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。①实验中，必须待离体肌肉自身的__ATP消耗完之后，才能进行实验。②在程序上，采取自身前后对照的方法：先滴加葡萄糖溶液(“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，观察肌肉收缩与否以后，再滴加ATP溶液(“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。解析：(1)由于ATP的生成和分解是同时进行，在细胞内的转化速度很快，则由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零。(2)①由于细胞中有少量的ATP存在，所以步骤①的目的是消耗尽肌肉细胞中的能量，防止无关变量干扰实验；②要说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源，采用自身前后对照的方法，先不加ATP，后加ATP，观察肌肉收缩情况，因此在程序上，先滴加葡萄糖溶液，观察肌肉收缩与否以后；再滴加ATP溶液，观察肌肉收缩与否。