高中生物第一节 ATP是细胞内的“能量通货”综合训练题

这是一份高中生物第一节 ATP是细胞内的“能量通货”综合训练题，共9页。试卷主要包含了2小题等内容，欢迎下载使用。

基础过关练
题组一 ATP的结构和功能
(2022浙江台州十校联盟期中)《晋书·车胤传》有“映雪囊萤”的典故,记载了东晋时期名臣车胤日夜苦读,将萤火虫聚集起来照明读书的故事。请结合上述情境,完成下面1、2小题。
1.萤火虫尾部可发光,为萤火虫发光直接供能的物质是( )
A.蛋白质 B.葡萄糖
C.ATP D.油脂
2.萤火虫细胞呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中。如图为ATP的结构示意图,下列叙述正确的是( )
A.①表示腺苷
B.⑤表示核糖
C.图中存在三个高能磷酸键
D.萤火虫发光时,会发生④的断裂
3.(2022浙江A9协作体期中联考)ATP是腺嘌呤核苷的衍生物,如图是ATP的分子结构图。下列有关叙述错误的是( )
A.组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P
B.在活细胞中ATP分布广泛,但含量较低
C.图中虚线部分的名称是腺嘌呤
D.图中②处的化学键易断裂,使ATP转化为ADP
4.下列结构中有关圆圈中“A”的描述,错误的是 ( )
A.ATP中的“A”为腺苷(由腺嘌呤和脱氧核糖组成)
B.DNA分子中的“A”为腺嘌呤脱氧核苷酸
C.RNA分子中的“A”为腺嘌呤核糖核苷酸,核苷酸中的“A”为腺嘌呤
D.它们的共同点是都含有腺嘌呤
5.某实验小组将萤火虫发光器取下并干燥研磨成粉末后,等量放入三支试管中,加入少量水混合后,试管中出现黄色荧光,15 分钟后荧光消失。再向试管中分别加入葡萄糖、油脂和ATP,观察是否出现荧光,实验过程如下图所示,下列叙述错误的是( )
A.向试管中加入少量水的目的是消耗自身的ATP
B.萤火虫ATP中的能量可以直接来自光能
C.若加入的物质X是葡萄糖或油脂,则试管中不会出现荧光
D.该实验能证明ATP可直接为生命活动提供能量
6.(2021浙江杭州长河高级中学质量检测改编)如图为ATP分子的结构式,ATP分子的结构简式可以表示为A—P~P~P。下列说法错误的是( )
A.吸能反应与放能反应常与⑤的断裂与形成相关联
B.ATP中的“A”对应结构式中的①和②,表示腺苷
C.③④⑤中都含有一定的化学能,肌肉做功恢复原状属于放能反应
D.叶肉细胞中产生ATP的只有叶绿体
题组二 细胞内ATP与ADP保持动态平衡
7.(2022浙江衢州高级中学期中改编)如图是ATP和ADP相互转化的过程,下列叙述不正确的是( )
A.图中D代表ADP,T代表ATP,E代表能量
B.反应式中,物质可逆,能量不可逆
C.ATP中的“A”与RNA中的碱基A含义相同
D.ATP中的能量主要储存在磷酸基团和磷酸基团之间的化学键中
8.以下与生物体中ATP有关的叙述,正确的是( )
A.ATP与ADP的相互转化,在活细胞中是永无休止地进行着的
B.ATP与ADP是同一种物质的两种形态
C.生物体内的ATP含量很多,从而保证了生命活动所需能量的持续供应
D.ATP与ADP的相互转化过程是可逆反应
9.下列有关ATP的相关叙述错误的是( )
A.1个ATP分子中含有2个高能磷酸键
B.有些磷脂的组成元素与ATP的相同
C.ATP水解释放的能量直接用于吸能反应
D.人体在剧烈运动时ATP的合成速率大于分解速率
10.(2022浙江磐安二中月考)如图表示ATP-ADP循环图解。下列叙述正确的是( )
A.①属于放能反应,在细胞内与其他吸能反应密切联系
B.ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成,3个磷酸基团通过高能磷酸键相连
C.人在饥饿时,细胞内的过程①和②也能达到动态平衡
D.各种生物均能独立完成ATP-ADP循环
能力提升练
题组一 归纳ATP的结构和功能
1.(2021浙江绍兴模拟)ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的四种高能磷酸化合物,它们彻底水解的产物只有碱基不同,下列叙述正确的是( )
A.细胞中的放能反应通常与ATP的水解相关联
B.一分子GTP中含有2个高能磷酸键
C.CTP中“C”是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的
D.UTP彻底水解的产物中有腺嘌呤
2.(2022浙江金华第一中学期中)荧光素酶催化荧光素与氧发生反应形成氧化荧光素并发出荧光,该过程需ATP供能。基于上述原理发明的手持ATP测定仪,可用于测定食物表面的细菌数。测定时,细菌被裂解,ATP释放到胞外作用于测定仪中的“荧光素酶-荧光素体系”并发出荧光,依据荧光强度得出细菌数。下列叙述错误的是( )
A.荧光素与氧发生反应的过程,需要吸收ATP释放的能量
B.荧光强度与ATP消耗量呈正相关,与细菌数呈负相关
C.细菌体内的ATP含量基本恒定,是该测定方法的重要依据
D.ATP是细菌生命活动的直接能源物质,也可在体外水解放能
题组二 分析ATP与ADP的相互转化
3.磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物,它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷酸基团转移到ADP分子中来合成ATP(A—P~P~P)。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激,检测对照组和实验组(肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理)肌肉收缩前后ATP和ADP的含量,结果如表所示,根据实验结果,下列有关分析正确的是( )
A.对照组中的肌肉组织细胞中无ATP和ADP的相互转化
B.实验组中的肌肉组织细胞中有ATP分解但无ATP合成
C.对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定
D.实验组数据表明部分生命活动利用了靠近“A”的磷酸键
4.(2021浙江七彩阳光联盟联考改编)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)。下列说法错误的是( )
A.①过程是吸能反应,磷酸化的蛋白质分子势能高
B.②表示的物质是ADP
C.若该细胞为肌肉细胞,磷酸化的蛋白质做功时失去的能量主要用于再生ATP
D.生物体内ATP与ADP的相互转化体现了生物界的统一性
答案全解全析
基础过关练
1.C ATP是生命活动的直接能源物质,因此为萤火虫发光直接供能的物质是ATP,C正确。
2.B 据题图可知,①是腺嘌呤,②和④是高能磷酸键,③是磷酸基团,⑤是核糖,萤火虫发光需要ATP提供能量,会发生②的断裂,故B正确。
3.C 图中虚线部分是由一分子腺嘌呤和一分子核糖组成的腺苷,①②表示高能磷酸键,②处的高能磷酸键更易断裂,使ATP转化为ADP。ATP在活细胞中分布广泛,但含量很低,ATP与ADP间的相互转化很快,使细胞内ATP的含量能够维持在相对稳定的水平。
4.A ATP中的“A”为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,A错误;题图中的物质都含有腺嘌呤,组成元素均为C、H、O、N、P,D正确。
5.B 向试管中加入少量水的目的是消耗自身的ATP,避免自身的ATP对实验结果造成影响,A正确;萤火虫ATP中的能量只来自化学能,萤火虫ATP中的化学能可转化成光能,B错误;若加入的物质X是葡萄糖或油脂,由于二者不是直接能源物质,因此试管中不会出现荧光,C正确。
6.D ATP是细胞中吸能反应和放能反应联系的纽带,伴随着远端高能磷酸键的断裂和形成,A正确;ATP中的“A”由腺嘌呤和核糖组成,表示腺苷,B正确;ATP中的普通化学键和高能磷酸键中都含有一定的能量,高能磷酸键所含的能量更多,肌肉做功恢复原状要放出能量,肌肉收缩要吸收能量,C正确;叶肉细胞中能产生ATP的有叶绿体和线粒体等,D错误。
7.C ATP中的“A”代表腺苷,而RNA中的碱基A代表腺嘌呤,C错误。
8.A ATP与ADP的相互转化,在活细胞中是永无休止地进行着的,从而满足细胞所需的能量供应,A正确;ATP与ADP是两种不同的物质,但二者之间可以不断地转化,B错误;ATP在细胞中的含量很低,但与ADP的转化十分迅速,保证了各项需能生命活动顺利进行,C错误;ATP与ADP的相互转化过程中,物质是可逆的,能量是不可逆的,故不是可逆反应,D错误。
9.D 1个ATP分子含有三个磷酸基团,其间有2个高能磷酸键,A正确;磷脂分子含有C、H、O、P,有些磷脂还含有N,ATP的组成元素为C、H、O、N、P,B正确;ATP是直接的供能物质,其水解释放的能量可直接用于吸能反应,C正确;人体在剧烈运动时ATP的合成速率与分解速率都增大,但处于动态平衡之中,D错误。
10.C 过程①ADP转化为ATP,需要吸收能量,在细胞内与其他放能反应密切联系,A错误;ATP分子由1个腺嘌呤、1个核糖和3个磷酸基团组成,B错误;ATP在细胞内含量很低,但ATP与ADP间的相互转化很快,因此人在饥饿时,细胞内的过程①和②也能达到动态平衡,C正确;病毒没有细胞结构,不能独立完成ATP-ADP循环,D错误。
能力提升练
1.B 细胞中ATP的合成通常与放能反应相关联,ATP的水解通常与吸能反应相关联,A错误;如同ATP,1分子GTP中也含有2个高能磷酸键,B正确;CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖构成的胞苷,C错误;UTP彻底水解的产物中有尿嘧啶、核糖、磷酸,D错误。
2.B 根据题干信息可知,荧光素与氧在荧光素酶的催化下发生反应,形成氧化荧光素并发出荧光,该过程需ATP供能,A正确。分析题意可知,要从释放的ATP的量推测细菌的个数,前提是细菌体内的ATP含量基本恒定,由此可推测细菌数量越多,释放的ATP就越多,荧光强度越大,故荧光强度与ATP消耗量和细菌数都呈正相关,B错误,C正确。根据题意,细菌被裂解后将ATP释放到胞外作用于测定仪中的“荧光素酶-荧光素体系”并发出荧光,可推断ATP可在体外水解放能,D正确。
3.C 本题在解答时首先要从题干信息中获取信息,本题中有两个信息要注意,一是“磷酸肌酸是一种高能磷酸化合物,它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷酸基团转移到ADP分子中来合成ATP”,二是表格数据变化,再联系所学知识并结合选项解答。肌肉收缩需要ATP提供能量,对照组肌肉收缩前后ATP和ADP的含量没有变化,但有ATP和ADP的相互转化,A错误;实验组肌肉收缩后ATP含量下降,说明有ATP分解,但根据数据无法判断有无ATP合成,B错误;磷酸肌酸能将自身的磷酸基团转移到ADP分子中来合成ATP,故对照组中的磷酸肌酸可以维持ATP含量的相对稳定,C正确;实验组数据不能表明部分生命活动利用了靠近“A”的磷酸键,D错误。
4.C 据题图分析可知,ATP将蛋白质磷酸化,形成ADP和磷酸化的蛋白质,同时蛋白质的形状改变;当磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落时蛋白质会发生形状改变做功。ATP推动的蛋白质磷酸化过程是吸能反应,据题图可知,磷酸化的蛋白质分子势能高,A正确;②是ATP脱去一分子磷酸基团形成的ADP,B正确;磷酸化的蛋白质做功,失去的能量主要用于各项生命活动,如肌肉的运动,C错误;生物体内ATP与ADP的相互转化的供能模式在生物界普遍存在,体现了生物界的统一性,D正确。磷酸
腺苷
对照组
(10-6 ml·g-1)
实验组
(10-6 ml·g-1)
收缩前
收缩后
收缩前
收缩后
ATP
1.30
1.30
1.30
0.75
ADP
0.60
0.60
0.60
0.95