高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP综合训练题

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“货币”ATP综合训练题，共7页。试卷主要包含了选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。

基 础 题 组
一、选择题
1．(2023·云南昆明高一昆明市官渡区第一中学统考期末)下图为ATP结构简式，图中①②③表示化学键。关于ATP的叙述，错误的是( D )
A．中文名称腺苷三磷酸
B．“A”代表腺苷
C．②代表一种特殊的化学键
D．①具有较高的转移势能
解析： ATP的中文名称腺苷三磷酸，A正确；ATP中的“A”代表腺苷，B正确；ATP中②代表一种特殊的化学键，水解释放大量的能量，C正确；ATP中①是普通化学键，没有转移势能，D错误。故选D。
2．(2023·湖南益阳高一统考期末)ATP是细胞生命活动的直接能源物质，如图为ATP的结构示意图，①②④表示组成ATP的物质或基团，③⑤表示化学键，下列叙述不正确的是( A )
A．①表示腺苷，即ATP中的“A”
B．细胞中绝大多数需要能量的生命活动由图中③断裂提供
C．在ATP与ADP循环中④可重复利用
D．细胞内许多吸能反应与ATP水解的反应相联系
解析： ①为腺嘌呤，而ATP中的“A”指的是腺苷，A错误；化学键③断裂伴随着吸能反应，所释放的能量大部分用于生物的各项生命活动，B正确；④表示磷酸基团，在ATP与ADP循环中可重复利用，C正确；化学键③是远离腺苷的特殊化学键，易于水解，释放的能量用于吸能反应，细胞内许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，D正确。故选A。
3．(2023·青海西宁高三统考开学考试)如图是ATP的结构简式，图中①②表示高能磷酸键。下列相关叙述错误的是( A )
A．②断裂后的产物可以直接与Pi结合形成ATP
B．①断裂后的产物可作为合成RNA的原料
C．②中的能量可以来自光能，也可以转化为光能
D．细胞中的高能磷酸化合物不止ATP一种
解析： ②断裂后的产物是ADP，ADP在有关酶的催化作用下，可以接受能量与一个游离的Pi结合形成ATP，A错误；①断裂后的产物是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本组成单位之一，B正确；光能可以转化为ATP中活跃的化学能，ATP水解后释放的能量也可以转化为光能，C正确；根据ATP的结构简式通过类比推理可以推测细胞中可能还会有GTP、CTP、UTP等高能磷酸化合物，D正确。故选A。
4．(2023·湖南永州高一统考期末)表示生物体内的两个化学反应，下列叙述正确的是( D )
A．ATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内
B．ATP分子水解时，图中所示的化学键③最易断裂
C．细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系
D．ATP脱去两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一
解析： 细胞内ATP和ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性，即该过程也可发生在原核细胞内，A错误；ATP分子水解时，远离腺苷的特殊化学键，即图中所示的化学键④最易断裂，B错误；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错误；ATP脱去两个磷酸基团后是AMP，AMP即为腺嘌呤核糖核苷酸，腺嘌呤核糖核苷酸是RNA的基本组成单位之一，D正确。故选D。
5．(2023·天津市西青区杨柳青第一中学校考期末)下图表示的某高等植物叶肉细胞中ATP和ADP之间的转化示意图，下列叙述正确的是( C )
A．甲为ADP，乙为ATP
B．酶1为ATP合成酶，酶2为ATP水解酶
C．能量1可为化学能，能量2来自光能、化学能
D．ATP和ADP在细胞中含量很高以满足生命活动的需求
解析： 甲为ATP，乙为ADP，A错误；酶1催化ATP的水解为ATP水解酶，酶2催化ATP的合成为ATP合成酶，B错误；ATP水解释放的能量1为化学能，合成ATP需要的能量2可以是光能、化学能，C正确；ATP和ADP在细胞中含量很低，但是通过快速的转化以满足生命活动的需求，D错误。故选C。
6．(2023·湖南高一校联考开学考试)ATP是细胞中的能量“货币”，下列关于ATP的叙述中正确的是( A )
A．叶肉细胞在光下能产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体和叶绿体
B．1个ATP分子中有3个磷酸基团和3个特殊化学键
C．人在安静状态下，肌肉细胞中会积累很多的ATP备用
D．ATP水解释放的化学能大部分转变为热能散失
解析： 叶肉细胞在光下既可以进行细胞呼吸也可以进行光合作用，细胞呼吸过程中能产生ATP的结构有细胞质基质和线粒体，光合作用发生于叶绿体中，光反应过程也可以产生ATP，A项正确；1个ATP分子中有3个磷酸基团，但只有2个特殊化学键，B项错误；细胞中ATP的含量很少，C项错误；ATP水解释放的化学能可用于各项生命活动，转化为光能、机械能或化学能，不会转化为热能，D项错误。故选A。
7．(2023·广西桂林高一桂林十八中统考期末)ATP是细胞的能量货币。下列叙述错误的是( D )
A．ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写
B．原核细胞和真核细胞内都有ATP
C．细胞中时刻不停地发生ADP和ATP相互转化
D．ATP是一种能量，而不是物质
解析： ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写，可以简写为A—P～P～P，A正确；ATP是生物界通用的能量货币，所以原核细胞和真核细胞内都有ATP，B正确；ATP和ADP的相互转化，在正常细胞中时刻不停地发生并处于动态平衡，满足细胞对能量的需求，C正确；ATP是高能磷酸化合物，是一种物质，D错误。故选D。
二、填空题
8．ATP是一种高能磷酸化合物
(1)ATP是_腺苷三磷酸__的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成_A—P～P～P__，其中A代表_腺苷__，P代表_磷酸基团__，～代表一种 特殊的化学键 。由于末端的磷酸基团具有较高的_转移势能__，当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团 挟能量 与其他分子结合，从而使后者发生变化。
(2)1 ml ATP水解时释放的能量高达30.54 kJ，所以说ATP是一种_高能磷酸__化合物。
(3)ATP与ADP可以相互转化
解析：(1)ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写；其结构简式可以写作A—P～P～P，其中A代表腺苷(由腺嘌呤和核糖组成)，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键；由于末端的磷酸基团具有较高的转移势能，当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。
(2)1 ml ATP水解时释放的能量高达30.54 kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物，是细胞的直接能源物质。
(3)ATP与ADP相互转化的意义：对细胞的正常生活来说，这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中；保证细胞的能量供应。ADP与Pi生成ATP的过程中，绿色植物用于合成ATP的能量来自光能和来自呼吸作用释放的能量，动物、人、真菌和大多数细菌则来自呼吸作用释放的能量，其中Pi转移给其他分子或成为游离的磷酸，ATP合成与许多放能反应相联系；ATP水解为ADP和Pi的过程中，细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，Pi来源于细胞内的磷酸，ATP的水解与许多吸能反应相联系。
能 力 提 升
一、选择题
1．(2023·宁夏吴忠高一吴忠中学校考期末)下面是与ATP相关的部分结构示意图。下列分析正确的是( D )

a b

c d
A．a表示ADP，与ATP相比少了一个磷酸基团
B．b表示腺苷，是ATP中“A”代表的含义
C．c表示腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成RNA的基本单位
D．d表示ATP，是驱动细胞生命活动的直接能源物质
解析： a表示腺嘌呤核苷，与ATP相比少了三个磷酸，A错误；b表示腺嘌呤核糖核苷酸(腺嘌呤核苷一磷酸)，即AMP，是RNA的基本单位之一，B错误；c表示ADP，能与ATP之间进行相互转化，C错误；d表示ATP，是细胞中能量通货和生物体的直接供能物质，D正确。故选D。
2．(2023·四川省内江市第六中学高一考开学考试)下图从左到右表示ATP合成和分解的过程，下列叙述错误的是( D )
A．图中的“A”代表腺苷，图中的“P”代表磷酸基团
B．所有活细胞内都能发生ATP和ADP的相互转化
C．一般情况下，放能反应与ATP的合成相联系
D．ATP和ADP相互转化能使细胞中储存大量ATP
解析： ATP分子的结构可以简写成A—P～P～P，图中的“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基团，A正确；活细胞中发生着各种化学反应，时刻不停地发生着ATP和ADP的相互转化，并且处于动态平衡中，B正确；许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量，放能反应与ATP合成相联系，C正确；ATP和ADP可以相互转化，但细胞中储存的ATP较少，D错误。故选D。
3．(2023·乌兰浩特市第四中学高二考阶段练习)40个腺苷和90个磷酸基团能组成的ATP分子数为( B )
A．20个 B．30个
C．40个 D．80个
解析： 一分子ATP由一分子腺苷和三个磷酸基团组成，所以40个腺苷和90个磷酸基团能组成的ATP分子数为30个，故选B。
4．(2023·广东江门高一统考期末)ATP与ADP的转化关系如下图，①和②为反应过程。下列叙述错误的是( C )
A—P～P～Peq \(,\s\up7( ① ),\s\d5( ② ))A—P～P＋Pi＋能量
A．过程①是放能反应
B．反应②的能量可以来源于不同的生命活动
C．过程①和过程②是一种可逆反应
D．ATP与ADP的相互转化保持动态平衡
解析： 过程①表示ATP的水解，释放能量，是放能反应，A正确；反应②表示ATP的合成，所需能量可以来自光合作用或呼吸作用，B正确；过程①和过程②不是一种可逆反应，反应中能量的来源和去向不同，ATP水解和ATP合成所需的酶不一样，发生的场所也不同，C错误；细胞中ATP与ADP快速相互转化，从而保持动态平衡，D正确。故选C。
5．(2023·长春市实验中学高一考期末)如图为植物细胞中ATP与ADP相互转化示意图，下列相关叙述正确的是( D )
A．过程①不需要酶的催化
B．机体储存有大量ATP以维持机体能量需求
C．过程①所需能量只能来自化学能
D．过程②是在酶的催化下，远离腺苷的特殊化学键断裂，末端磷酸基团脱离
解析： ATP合成和分解的过程都需要酶的催化，A错误；机体内ATP的含量很少，但可以快速转化以维持机体能量的需求，B错误；过程①的能量可以来自于化学能，也可以来自于光能，如光反应过程，C错误；ATP水解的过程中，在ATP水解酶的催化作用下，远离腺苷的特殊化学键断裂，末端磷酸基团脱离，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化，D正确。故选D。
6．(2023·河南高一校联考期末)腺苷三磷酸是一种高能磷酸化合物，下列有关该化合物的叙述，错误的是( C )
A．一个ATP分子中含有两个特殊的化学键
B．ATP水解释放的磷酸基团可以与其他分子结合
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的转化时刻不停，并且处于动态平衡之中
解析： ATP的结构简式是 A—P～P～P，一个ATP分子中含有两个特殊的化学键，A正确；当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，使其他分子磷酸化，从而使后者发生变化，B正确；细胞中的放能反应一般与ATP的合成反应相联系，吸能反应与ATP的水解相联系，C错误；对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的，细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性，D正确。故选C。
7．(2023·广东汕头高一统考期末)ATP快速荧光检测仪基于萤火虫发光原理，利用“荧光素—荧光素酶体系”与ATP发生反应产生光，再根据发光强弱来估测微生物残留量。下列说法错误的是( D )
A．ATP可以水解为ADP和磷酸
B．一个ATP分子含有一个腺苷和三个磷酸基团
C．萤火虫细胞内线粒体是合成ATP的主要场所
D．由反应式可知萤火虫发出荧光属于放能反应
解析： ATP可以水解为ADP和磷酸，同时释放能量用于生命活动，A正确；ATP中文名称叫腺苷三磷酸，由一个腺苷和三个磷酸基团构成，B正确；线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸能产生大量ATP，所以萤火虫细胞内线粒体是合成ATP的主要场所，C正确；由反应式可知萤火虫发出荧光消耗ATP，属于吸能反应，D错误。故选D。
二、填空题
8．(2023·河南南阳高一统考期末)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来自_有氧呼吸(呼吸作用)__(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 m ml/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_ATP和ADP相互(迅速)转化__。
(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_腺苷__(填中文名称)。
(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_细胞内ATP的浓度和细胞死亡(的百分)率__。
②实验数据表明，该实验的因变量之间有何联系？_细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡(的百分)率增加__。
③若用混有质量浓度为2 ng/mL的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的吸收功能受到抑制的主要原因是
_分泌消化液消化食物以及吸收营养均必须消耗能量，X物质会减少细胞能量供应__。
解析：(1)神经细胞是动物细胞，其中的ATP主要来自呼吸作用。在人体内，在酶的催化下，ATP与ADP可以发生快速转化，从而使人体在ATP浓度较低的状态下，保证生命活动能量的需要。
(2)ATP脱下一个磷酸基团是ADP，脱去两个磷酸基团是AMP，三个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的物质为腺苷。
(3)①各组实验中X物质的浓度不同，导致各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡(的百分)率不同，则该实验的因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡(的百分)率。②由表格数据分析可知，因变量之间关系为细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡(的百分)率增加。③分泌消化液消化食物以及吸收营养均必须消耗能量，若用混有浓度为2 ng·mL－1的X物质的饲料饲喂大鼠，X物质会减少细胞能量供应，从而会抑制大鼠的消化和吸收功能。
ATP与ADP相互转化的意义
对细胞的正常生活来说，这种相互转化，是①_时刻不停__地发生并且处于②_动态平衡__之中。保证细胞的能量供应。
能量来源或去路
Pi的去路或来源
ADP＋Pi＋能量eq \(――→,\s\up7(酶)) ATP
绿色植物用于合成ATP的能量来自③_光能和来自呼吸作用释放的能量__，动物、人、真菌和大多数细菌④_呼吸作用释放的能量__。与许多⑤_放能__反应相联系。
⑥_转移给其他分子或成为游离的磷酸__
ATPeq \(――→,\s\up7(酶)) ADP＋Pi＋能量
细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由⑦_ATP__直接提供能量的。与许多⑧_吸能__反应相联系。
⑨_细胞内的磷酸(Pi)__
实验组编号
A
B
C
D
E
F
X物质的质量浓度/
(ng·mL－1)
0
2
4
8
15
32
细胞内ATP的浓度/
(nml·mL－1)
80
70
50
20
5
1
细胞死亡率/%
1
3
10
25
70
95