2021学年第2节 细胞的能量“货币”ATP巩固练习

课时跟踪检测（十八）  细胞的能量“货币”ATP

[理解·巩固·落实]

1．判断下列叙述的正误，对的打“√”，错的打“×”。

(1)ATP是高能磷酸化合物，只含有3个特殊的化学键。(　　)

(2)ATP水解为ADP释放的能量来自特殊的化学键。(　　)

(3)细胞内储存有大量的ATP，为生命活动提供能量。(　　)

(4)ATP与ADP之间相互转化过程中的能量来源是相同的。(　　)

(5)所有生物细胞内ATP合成所需要的能量都来自细胞呼吸作用分解有机物释放的能量。(　　)

(6)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡。(　　)

答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×

2．(2021·德州高一检测)生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是(　　)

A．太阳能、糖类、ATP

B．ATP、糖类、脂肪

C．ATP、脂肪、太阳能

D．ATP、糖类、太阳能

解析：选D　生物体内生命活动的直接能源物质是ATP，主要能源物质是糖类，最终能源物质是太阳能。故选D。

3．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。下列相关叙述错误的是(　　)

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．由活细胞产生的ATP合成酶在体外也具有催化活性

D．代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率远大于合成速率

解析：选D　驱动蛋白能识别ATP分子和细胞骨架，A正确；细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道，B正确；只要条件适宜，由活细胞产生的ATP合成酶在体外也具有催化活性，C正确；代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率等于合成速率，D错误。

4．在ATP与DNA、RNA、核苷酸的结构中都有“A”，下图圆圈中的“A”依次表示(　　)

A．腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤、腺苷

B．腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤

C．腺苷、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤

D．腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸、腺嘌呤

解析：选C　由题图可知，图①中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成；图②中的A为腺嘌呤脱氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成；图③中的A为腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成；图④中的A为腺嘌呤。故选C。

5．(2020·泰安期末)如图1为ATP的结构简图，图2为ATP与ADP相互转化的关系式，以下说法错误的是(　　)

A．图1的A与ATP中的“A”为同一种物质，b、c为特殊的化学键

B．图2中反应向右进行时，图1中的c断裂并释放能量

C．酶1和酶2的作用机理都是降低化学反应所需的活化能

D．ATP与ADP快速转化依赖于酶的高效性

解析：选A　题目中图1的A代表腺嘌呤，ATP中的“A”代表腺苷，A错误；图2中反应向右进行时，ATP转化为ADP，图1中的c断裂并释放能量，B正确；酶1和酶2的作用机理都是降低化学反应所需的活化能，C正确；ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用的高效性，D正确。

6．下列四项中，能正确表示运动员比赛时其肌细胞中ATP含量变化的是(纵轴表示细胞中的ATP含量，横轴表示时间)(　　)

解析：选B　比赛时运动员首先要消耗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，故肌细胞中ATP含量的变化趋势为先降低，后升高。故选B。

7．ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。回答下列问题：

(1)植物叶肉细胞内能产生ATP的场所有____________________________________。

(2)ATP中特殊的化学键全部断裂后得到的产物有______________，由此推测，催化特殊的化学键水解的酶的最适pH应偏________(填“酸性”或“碱性”)。

(3)与葡萄糖相比，每分子ATP中蕴含的能量较少，但二者中只有ATP能为细胞的生命活动直接提供能量，原因是_______________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)ATP在生物体内含量较少，但生物体对ATP的需求量很大，生物体是如何解决该矛盾的？_______________________________。

解析：(1)植物细胞可以通过光合作用和呼吸作用产生ATP，因此植物叶肉细胞内能产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。(2)ATP 含有2个特殊的化学键，当2个特殊的化学键全部断裂后得到的产物为腺苷一磷酸和磷酸，因此推测催化特殊的化学键水解的酶的最适pH应偏酸性。(3)与葡萄糖相比，ATP的化学性质不稳定，远离腺苷的特殊的化学键易水解也易合成，因此ATP能为细胞的生命活动直接提供能量。(4)ATP在生物体内含量较少，但是细胞内ATP与ADP之间转化速率较快，因此能够满足生物体对ATP的需求量。

答案：(1)细胞质基质、线粒体和叶绿体　(2)腺苷一磷酸(或腺嘌呤核糖核苷酸)和磷酸　酸性　(3)ATP的化学性质不稳定，远离腺苷的特殊的化学键易水解也易合成　(4)细胞内ATP与ADP之间转化速率较快

[迁移·应用·发展]

8．ATP(甲)是生命活动的直接能源物质，据图判断，下列叙述正确的是(　　)

A．在主动运输过程中，乙的含量会明显增加

B．丙中不含磷酸键，是RNA基本组成单位之一

C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成

D．甲→乙和乙→丙过程中，起催化作用的酶空间结构相同

解析：选C　题图中甲为ATP，乙是ADP，生物体内的ATP和ADP含量非常少，但二者的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡状态，所以主动运输过程中，乙的含量不会明显增加，A正确；丙是腺嘌呤核糖核苷酸，含有一个磷酸键，B正确；丁为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成，C正确；由于酶具有专一性，催化甲→乙和乙→丙过程的酶是不同的，D错误。

9．(多选)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，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的ATP生成量将会增加，黑暗时蚜虫的ATP生成量会下降。下列有关叙述错误的是(　　)

A．正常情况下，蚜虫在黑暗中合成ATP时会伴随着O2的消耗

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时多，说明其体内的ATP含量不稳定

解析：选BCD　黑暗中蚜虫合成ATP的生理过程是呼吸作用，伴随着O2的消耗，A正确；蚜虫合成ATP时需要的能量不仅来自呼吸作用释放的化学能，还来自光能，B错误；蚜虫做同一强度的运动时，消耗的ATP只来自呼吸作用，故在阳光下和黑暗中的ATP消耗量相同，C错误；蚜虫ATP生成量在阳光下比黑暗时多，但阳光下消耗的ATP也增加，ATP的消耗与ATP的生成处于动态平衡中，故体内的ATP含量处于稳定状态，D错误。

10．(2021·北京海淀区高一检测)经研究证实，ATP是细胞的能量“货币”。请分析回答下列问题：

(1)ATP分子结构简式是______________，中文名称为____________。研究发现，正常成年人剧烈运动状态下每分钟有0.5 kg 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______________________(写方程式并标明条件)。

(2)细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，三个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是________。

(3)用小刀将数十只萤火虫的发光器割下，干燥后研成粉末状，取两等份分别装入两支试管中，各加入少量的水，使之混合，可以观察到试管中发出淡黄色荧光。约过15 min荧光消失，如下图所示。这时再将ATP溶液加入其中一支试管中，将葡萄糖溶液加入另一支试管中，发现加ATP溶液的试管中发出荧光，而加葡萄糖溶液的试管中不发荧光。

上述对照实验说明：

①萤火虫发光是将__________能转变成__________能的过程。

②这一过程所需的能量由__________提供。

③________不是生命活动的直接能源。

解析：(1)ATP的中文名称是腺苷三磷酸，其结构简式为A—P～P～P，其中“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基团。ATP在生物体内含量很少，但在细胞内ATP与ADP的相互转化十分迅速。(2)ATP由一个腺苷和三个磷酸基团组成。ATP在有关酶的催化作用下，脱去三个磷酸基团后只剩下“A”，即腺苷。(3)分析题意可知，荧光消失后，加入ATP的一组发出荧光，而加入葡萄糖的一组没有发出荧光，这说明该过程所需的能量由ATP提供，萤火虫发光是将化学能转变成光能，葡萄糖不是生命活动的直接能源。

答案：(1)A—P～P～P　腺苷三磷酸　ATPADP＋Pi＋能量　(2)腺苷

(3)①化学　光　②ATP　③葡萄糖