生物必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP复习练习题

这是一份生物必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP复习练习题，共4页。试卷主要包含了请回答下列有关ATP的问题等内容，欢迎下载使用。

（一）基础巩固
1.下图表示生物体内发生的两个化学反应,下列相关说法正确的是( )
ATPADP+Pi+能量
A.这是一个可逆反应
B.酶1和酶2的化学本质相同,但是二者的种类不同
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
解析:ATP与ADP的相互转化不是可逆反应,因为物质可逆,能量不可逆,A项错误;酶1为ATP水解酶,酶2为ATP合成酶,化学本质都是蛋白质,B项正确;细胞中的吸能反应一般与ATP的水解反应相联系,放能反应一般与ATP的合成反应相联系,C项错误;细胞内ATP和ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的共性,D项错误。
答案:B
2.(2022·广东佛山)在东京奥运会上,广东籍运动员苏炳添以9秒83的成绩创造了男子100米跑的亚洲新纪录,成为首位突破10秒大关的亚洲人。下列有关短跑运动的说法,正确的是( )
A.葡萄糖直接为短跑运动提供能量
B.短跑过程中细胞内的ATP含量急剧下降
C.单独通过肌肉细胞的收缩与舒张就能完成短跑运动
D.短跑过程中的细胞代谢需要多种酶的参与才能完成
解析:ATP是直接的能源物质,ATP直接为短跑运动提供能量,A项错误;细胞内ATP和ADP之间转化速度快,保证细胞内能量的供应,因此短跑过程中细胞内的ATP含量保持相对稳定,不会急剧下降,B项错误;短跑运动的完成需要很多器官、系统的参与,不是单独通过肌肉细胞的收缩与舒张就能完成,C项错误;细胞代谢过程中需要多种酶的参与,因此短跑过程中的细胞代谢需要多种酶的参与才能完成,D项正确。
答案:D
3.当其他条件均可满足时,20个腺苷和90个磷酸分子最多可以组成的ATP个数是( )
A.10B.20C.40D.30
解析:1个ATP分子中含有1个腺苷、3个磷酸基团,所以20个腺苷和90个磷酸分子最多能组成20个ATP。
答案:B
4.酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP是生命活动的直接能源物质。ATP逐级水解的过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.①和③含有的化学元素不完全相同
B.②是组成RNA的基本组成单位之一
C.底物的量相同时,图中释放能量最少的过程是Ⅲ
D.酶的催化作用需要ATP提供能量
解析:③是腺苷,含C、H、O、N,①为ADP,含C、H、O、N、P,二者含有的化学元素不完全相同,A项正确;②是腺嘌呤核糖核苷酸(AMP),是RNA的基本组成单位之一,B项正确;Ⅰ和Ⅱ断裂的都是特殊化学键,Ⅲ断裂的是普通化学键,特殊化学键断裂释放的能量远大于普通化学键断裂释放的能量,所以Ⅲ过程产生的能量最少,C项正确;酶的催化作用不需要能量,D项错误。
答案:D
5.ATP的结构示意图如下,①③表示组成ATP的物质或基团,②④表示化学键。下列有关叙述正确的是( )
A.物质①表示鸟嘌呤
B.化学键②断裂的化学反应属于吸能反应
C.形成②所需的能量可来自光能,也可来自化学能
D.若化学键④断裂,则左边的化合物是ADP
解析:图中①表示腺嘌呤,A项错误;②表示一种特殊的化学键,化学键②断裂的化学反应属于放能反应,B项错误;形成②所需的能量可来自光能,也可来自化学能,C项正确;若化学键④断裂,则左边的化合物是腺嘌呤核糖核苷酸(AMP),是RNA的基本组成单位之一,D项错误。
答案:C
6.(2022·广东广州)磷酸肌酸(C~P)是一种存在于肌肉或其他兴奋性组织(如脑和神经)中的高能磷酸化合物,它和ATP在一定条件下可相互转化。细胞在急需供能时,在酶的催化下,磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上,余下部分为肌酸(C)。由此短时间维持细胞内ATP含量在一定水平。下列叙述错误的是( )
A.1分子ATP水解即可得到1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸
B.磷酸肌酸可作为能量的存储形式,但不能直接为肌细胞供能
C.剧烈运动时,肌细胞中磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降
D.细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的稳定具有重要作用
解析:1分子ATP彻底水解后可得到1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸,A项错误;磷酸肌酸可作为能量的存储形式,但为肌细胞供能的直接能源物质是ATP,B项正确;剧烈运动时,消耗ATP加快,ADP转化为ATP的速率也加快,磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上,产生肌酸,导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降,C项正确;由题意可知,细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的稳定具有重要作用,D项正确。
答案:A
7.1997年,诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗·博耶和英国的约翰·沃克,以表彰他们在研究ATP如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。回答下列问题。
(1)ATP的中文名称是 ,其中A代表 ,A中含有的单糖是 ,P代表 。
(2)ATP的元素组成是 。若用15N标记ATP,将会在 (填化学结构名称)处出现15N。
(3)在生物体内,ATP水解成ADP时,释放的能量直接用于各种 (选填“吸能”或“放能”)反应;ADP合成为ATP所需的能量来自各种 (选填“吸能”或“放能”)反应。所以,ATP是细胞内的 。
答案:(1)腺苷三磷酸 腺苷 核糖 磷酸基团 (2)C、H、O、N、P 腺嘌呤 (3)吸能 放能 能量“货币”
(二)拓展提高
8.下列有关“①ATPADP+Pi+能量”“②ADP+Pi+能量ATP”反应的叙述中,正确的是( )
A.①②在活细胞中永无休止地进行,保证了生命活动的顺利进行
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.当细胞吸收钾离子时,ATP的消耗量不变
D.ATP与ADP相互转化的过程中,物质和能量的变化都是可逆的
解析:①为ATP的水解反应,②为ATP的合成反应。通过①②过程使得细胞中ATP和ADP的相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中,保证了生命活动的顺利进行,A项正确;在绿色植物体内,②过程所需要的能量除了来自呼吸作用外,还可以来自光合作用,B项错误;细胞吸收钾离子的方式是主动运输,需要消耗能量,因此当细胞吸收钾离子时,ATP的消耗量增加,C项错误;ATP与ADP相互转化的过程中,物质的变化是可逆的,但能量的变化是不可逆的,D项错误。
答案:A
9.(2023·广东四省联考)科学研究发现,某植物细胞利用ATP酶和质子泵把细胞内的H+泵出,导致细胞外H+浓度较高,形成细胞内外的H+浓度差;“质子-蔗糖共转运蛋白”能够依靠H+浓度差把H+和蔗糖分子运入细胞,如图所示。由此可以推断出( )
A.“质子-蔗糖共转运蛋白”能转运蔗糖和H+,说明载体蛋白不具有特异性
B.抑制细胞呼吸不会影响H+和蔗糖的跨膜运输
C.质子泵参与该植物细胞及其周围环境的pH调控
D.H+和蔗糖通过“质子-蔗糖共转运蛋白”进入细胞的过程与ATP无关
答案:C
10.请回答下列有关ATP的问题。
(1)人的骨骼肌细胞中,ATP含量仅够剧烈运动时3s以内的能量供给。运动员参加短跑比赛过程中,肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如下图所示。
图中A→B的变化过程,说明ATP被水解,释放的能量用于 ;B→C过程中,ATP含量增加,说明 加强,释放更多 ,供ADP形成ATP,以补充细胞中ATP含量的不足。从整个曲线来看,肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明 。
(2)纯净的ATP呈白色粉末状,能够溶于水,作为一种药物常用于辅助治疗肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌炎等疾病。ATP片剂可以口服,注射液可供肌肉注射或静脉滴注。据此可知,在人体消化道中 (选填“存在”或“不存在”)ATP水解酶;ATP的药用效果是 ;生物体内合成ATP的生理过程有 、 等。
(3)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 消耗完毕,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 (选填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”),观察 以后,再滴加 (选填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”),观察现象。
③如果将上述顺序颠倒一下,实验结果是否可靠? 。原因是
。
答案:(1)肌肉收缩等生命活动 细胞呼吸 能量 ATP的生成和分解是同时进行的 (2)不存在 直接为生命活动提供能量 光合作用 细胞呼吸 (3)①ATP ②葡萄糖溶液 肌肉是否收缩 ATP溶液 ③不可靠 如果先滴加的ATP溶液尚未耗尽,会出现滴加葡萄糖溶液后肌肉也会收缩的现象,造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象