生物必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP课时作业

第2节　细胞的能量“货币”ATP

课后·训练提升

合格考过关检验

一、选择题

1.在细胞培养液中加入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,该现象不能说明(　　)

A.此过程中既有ATP合成又有ATP分解

B.被32P标记的ATP是重新合成的

C.ATP是细胞内的直接能源物质

D.ATP中远离腺苷的磷酸基团易脱离

答案:C

解析:ATP与ADP的相互转化,保证了细胞内ATP含量的相对稳定,并且维持动态平衡。此现象不能说明ATP是细胞内的直接能源物质。

2.ATP荧光仪是专门用于快速检测微生物数量的测试仪器,其工作原理是ATP的含量与活细胞的活性、种类和数量成一定的比例关系。ATP可以和虫荧光素作用而发出生物光,光的强度与微生物的数量成一定的比例关系,其反应式如下:

虫荧光素+ATP+O2虫荧光素(被氧化的)+AMP+CO2+Pi+光

下列有关ATP及ATP荧光仪工作原理的叙述,错误的是(　　)

A.检测过程中ATP内的化学能转变成光能

B.荧光的强度能反映微生物的数量

C.ATP释放能量需要酶的参与

D.微生物体内ATP的产生都需要氧气的参与

答案:D

解析:不同种类的微生物产生ATP的条件不同,厌氧微生物产生ATP就不需要氧气的参与,若有氧气存在,其代谢活动反而会受到抑制,ATP的产生量会减少。

3.下列有关ATP和ADP转化的叙述,错误的是(　　)

①ATPADP+Pi+能量

②ADP+Pi+能量ATP

A.①②反应过程分别与细胞的吸能反应和放能反应相联系

B.所有生物体内的②过程所需要的能量都来自呼吸作用

C.①和②在活细胞中时刻不停地进行,保证了生命活动的顺利进行

D.①反应中的“能量”一般不能用于推动②反应的进行

答案:B

解析:①反应释放的能量用于吸能反应,②反应吸收的能量来自放能反应;绿色植物体内的②过程所需要的能量可以来自光合作用;①和②在活细胞中时刻不停地进行,为生命活动提供能量;①反应中的“能量”用于各项生命活动,一般不能用于推动②反应的进行。

4.细胞内有些化学反应是需要吸收能量的,有些是释放能量的,这些过程一般与ATP的水解和合成相联系,下列说法正确的是(　　)

A.植物体内的细胞呼吸伴随着ATP的合成,是吸能反应

B.由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗ATP,是放能反应

C.放能反应一般伴随着ADP的合成,吸能反应一般伴随着ATP的合成

D.分泌蛋白运出细胞的过程是吸能反应

答案:D

解析:细胞呼吸是放能反应,A项错误。氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程是吸能反应,B项错误。吸能反应一般伴随着ATP的水解,放能反应一般伴随着ATP的合成,C项错误。分泌蛋白运出细胞为“胞吐”,消耗ATP,为吸能反应,D项正确。

5.下列能正确表示运动员参加比赛时其肌细胞中ATP含量变化的一项是(纵轴表示细胞中的ATP含量,横轴表示时间)(　　)

答案:B

解析:运动员参加比赛时首先要消耗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,故变化趋势为先降低,后升高。

6.下列可作为细胞代谢所需的直接能源物质的是(　　)

A.乳酸 B.ATP

C.磷脂 D.糖类

答案:B

解析:ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,B项符合题意。

7.研究发现,有些无线粒体的寄生虫可从其宿主中“偷”ATP,下列相关说法正确的是(　　)

A.宿主细胞中含有大量ATP

B.ATP水解不需要酶的催化作用

C.寄生虫无线粒体,不能合成ATP

D.“偷”来的ATP可直接用于生命活动

答案:D

解析:宿主细胞中含有的ATP并不多,A项错误。ATP水解需要酶的催化,B项错误。无线粒体的寄生虫也能合成ATP,C项错误。ATP可直接给细胞生命活动提供能量,D项正确。

二、非选择题

8.下图是能量释放、转移和利用的模式图,据图回答下列有关问题。

(1)在一般情况下,人体生理活动所需能量主要是通过分解　　　　　　　　获得的,将能源物质转变成CO2和H2O要通过A过程:　　　　　　。 

(2)上述过程产生的能量,一部分以热能的形式散失,一部分以化学能的形式储存在B中,B代表　　　　　　。 

(3)储存在B中的能量释放后供人体各项生理活动所需,除了肌肉收缩及吸收和分泌外,还可用于　　　　　　　　　　(答出两项即可)等生理活动。 

答案:(1)糖类　呼吸作用

(2)ATP

(3)大脑思考、物质合成(合理即可)

解析:据图分析:能源物质(主要是糖类)经氧化分解释放能量,释放出的能量一部分以热能的形式散失,另一部分储存在ATP中,即:ADP+Pi+能量ATP。ATP水解释放的能量(ATPADP+Pi+能量)可用于人体的各项生命活动,如肌肉收缩、大脑思考、合成代谢、吸收和分泌等。

等级考素养提升

一、选择题

1.下图是生物界中能量“货币”——ATP与ADP相互转化示意图。下列相关叙述错误的是(　　)

A.图中的M指的是腺苷,N指的是核糖

B.食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解有机物

C.生物生命活动的直接能源物质主要是ATP

D.ATP“放能”与吸能反应相联系

答案:A

解析:图中M指的是腺嘌呤,A项错误。食物中稳定的化学能转变成ATP中活跃的化学能,需通过呼吸作用来完成,B项正确。生物生命活动的直接能源物质主要是ATP,C项正确。ATP“放能”与吸能反应相联系,D项正确。

2.GTP也是细胞中的一种直接能源物质,类似于ATP,则下列有关GTP的推理,错误的是(　　)

A.GTP的中文名为鸟苷三磷酸

B.GTP中应该含有两个特殊的化学键

C.GTP中的G由一个碱基和一个脱氧核糖结合而成

D.GTP在人体内的含量很低

答案:C

解析:碱基G是鸟嘌呤,故GTP中的G为鸟苷,GTP的中文名为鸟苷三磷酸,A项正确。GTP有三个磷酸基团,但只含有两个特殊的化学键,B项正确。GTP中的G为鸟苷,由一个鸟嘌呤和一个核糖结合而成,C项错误。GTP在人体内的含量很低,但与GDP的转化很快,以保证能量的供应,D项正确。

3.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,而且还能决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的ATP生成量将会增加,黑暗中蚜虫的ATP生成量会下降。下列有关叙述正确的是(　　)

A.阳光下蚜虫的ATP生成量增加与其体内的类胡萝卜素有关

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中多,说明其体内的ATP含量不稳定

答案:A

解析:由题干信息可知,蚜虫合成ATP所需能量还可来自类胡萝卜素吸收的光能;蚜虫做同一强度的运动消耗ATP的量是一样的;蚜虫在阳光下的ATP生成量较多,但消耗也会增加,故体内ATP含量处于相对稳定的状态。

二、非选择题

4.研究证实ATP既是能量“货币”,也可作为神经细胞间信息传递的一种信号分子,其作为信号分子的作用机理如下图所示。请分析回答下列问题。

(1)神经细胞中的ATP主要来自　　　　(生理过程)。研究发现,正常成年人安静状态下24 h有40 kg的ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10 mmol/L,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是　        　。 

(2)由图可知,细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下,磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)为了研究X物质对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度的X物质处理细胞24 h,然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡率,经过多次实验后,所得数据如下表所示。

①该实验的因变量是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②实验数据表明,该实验的因变量之间有何联系?　　　　　　　　　　　。 

③若用混有质量浓度为2 ng/mL的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是  　　　　　　　　 　。 

答案:(1)呼吸作用　ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生且处于动态平衡之中

(2)腺苷

(3)细胞内ATP的浓度和细胞死亡率　细胞内ATP的浓度下降,能量供应减少,细胞死亡率上升　细胞内ATP的浓度下降,能量供应减少,阻碍消化酶的合成和分泌,影响消化;妨碍主动运输,影响营养物质的吸收