高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“通货”──ATP精品巩固练习

课后作业(十六)

 [合格性考试必做题]

1．在绿色植物进行“ADP＋Pi＋能量ATP”的反应中，参与反应的能量不可能来源于(　　)

A．淀粉  B．葡萄糖  C．光  D．糖原

[解析]　植物中合成ATP的能量来自呼吸作用和光合作用。植物呼吸作用所分解的有机物不可能是糖原，因为它是动物所特有的。

[答案]　D

2．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]　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，最终的能源物质是太阳能。

[答案]　D

3．高等植物体内产生ATP的生理过程有(　　)

A．光合作用，主动运输   B．细胞呼吸，蒸腾作用

C．细胞呼吸，渗透作用   D．光合作用，细胞呼吸

[解析]　高等动物体内产生ATP的过程仅有细胞呼吸，而高等植物产生ATP的过程有光合作用和细胞呼吸。

[答案]　D

4．分析未进食的白鼠细胞内ADP与ATP的含量比，若发现ADP的含量偏高时(　　)

A．表示此细胞能量充足

B．表示此细胞内葡萄糖多被用以合成糖原

C．表示此细胞内的葡萄糖氧化分解加快

D．表示此细胞缺少能量

[解析]　由反应式ATPADP＋Pi＋能量可知，当体内ADP含量偏高时，一定是ATP分解释放能量用于生命活动，也就证明此时细胞内缺少能量。所以A项可排除。B项中“葡萄糖多被用以合成糖原”是在能量过剩时，与题目相矛盾，也可排除。细胞内葡萄糖氧化分解加快则合成ATP增多，使ADP含量下降，C错误。ADP的含量偏高时，说明此细胞缺少能量，D正确。

[答案]　D

5．ATP转化为ADP的过程可用下图表示，式中X和Y分别代表(　　)

A．H2O、[H]   B．Pi、H2O

C．H2O、Pi   D．能量、Pi

[解析]　ATP在水解时，远离A的那个磷酸基团就脱离下来，形成Pi，同时释放能量。

[答案]　C

6．海洋中的鱼有发光现象，其光能由(　　)

A．电能转变而来

B．ATP转化成ADP时释放的化学能转变而来

C．热能转变而来

D．有机物进行氧化分解释放的机械能转变而来

[解析]　生物各项生命活动所需要的直接能源来自于ATP的水解释放。

[答案]　B

7．当你品尝各种美味佳肴时，你不得不感谢ATP这种化学物质。新的研究显示，ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质，在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。据以上信息我们不能推出的结论是(　　)

A．ATP与能量供应有关

B．作为信息分子的ATP不能提供能量

C．ATP也可作为信息传递分子

D．神经细胞膜外表面可能有ATP的受体

[解析]　ATP是直接供能物质，而新的研究表明ATP在味道信息传递中起关键作用，说明ATP还可以作为信息传递分子，在神经细胞膜上有其受体来接受ATP中的相关信息。

[答案]　B

8．下列关于ATP的叙述不正确的是(　　)

A．动物细胞中合成ATP所需的能量来自糖类等能源物质中的化学能

B．植物细胞中合成ATP所需的能量全部来自光反应固定的太阳能

C．温度的突然变化会影响ATP与ADP相互转化的速率

D．细胞呼吸过程产生的ATP是供应细胞生命活动的直接能源

[解析]　植物细胞中合成ATP所需的能量来自于光合作用和呼吸作用。

[答案]　B

9．在活细胞中，下列循环过程永不停止地进行着，请运用所学的知识，分析完成M和N循环中的有关问题：

(1)作为生物体生命活动直接能源物质的是________，其分子结构简式为___________，

在②过程中，是由于____________键断裂而释放出能量。

(2)在绿色植物体内与①相应的生理活动是在细胞内的细胞质基质、__________和__________中进行的。

(3)A1和A2具有________作用，在图中它们的作用分别是____________。

(4)在呼吸作用中，应该进行________过程，能量来自_______。

(5)根吸收无机盐离子过程中，应该进行________过程，能量用于____________。

[解析]　(1)由图中物质转化关系可知，M是ATP，N是ADP。ATP是生命活动的直接能源物质，ATP水解时远离A的那个特殊化学键易断裂。ATP的水解和合成分别是由水解酶和合成酶催化。(2)反应①过程是细胞合成ATP的过程，在绿色植物细胞内合成ATP的主要部位是细胞质基质、线粒体和叶绿体。(3)反应①和②过程中的酶不同，①为合成酶，②为水解酶，在ATP与ADP的相互转化过程中起催化作用。(4)呼吸作用过程中应该进行的是①过程(即ATP的合成)，所需能量来自有机物的分解释放的能量。(5)根细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输。主动运输需消耗代谢所产生的能量，故应进行②过程。

[答案]　(1)M　A—P～P～P　远离A的特殊化学

(2)线粒体　叶绿体

(3)催化　催化ATP的合成和水解

(4)①　糖类等有机物分解释放的能量

(5)②　主动运输

[等级性考试必做题]

10．下面关于ATP的叙述，错误的是(　　)

A．细胞质和细胞核中都有ATP的分布

B．ATP合成所需的能量由磷酸提供

C．ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸

D．正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化

[解析]　细胞质和细胞核中都有耗能反应，因此都有ATP为耗能反应提供能量，A正确；合成ATP需要的能量主要由光合作用与细胞呼吸提供，磷酸只提供ATP合成的物质，不能提供能量，B错误；ATP水解掉2个磷酸后形成AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，C正确；正常细胞中ATP与ADP相互转化，使ATP与ADP的比值保持相对稳定的状态，D正确。

[答案]　B

11．下列有关ATP的叙述，正确的是(　　)

A．线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所

B．光合作用产物中的化学能全部来自ATP

C．ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成

D．细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化

[解析]　选项A是考查ATP的合成场所，实则考查原核生物的结构特点，蓝藻是原核生物，没有线粒体。选项B考查光合作用中的能量转化，C3还原生成有机物的能量由ATP和NADPH共同提供。选项C考查ATP的化学组成由1个腺苷和3个磷酸基团组成。选项D，细胞分裂所需能量由ATP提供。所以D为正确答案。

[答案]　D

12．关于ATP的叙述，错误的是(　　)

A．ATP中含有C、H、O、N、P元素

B．活细胞中ATP与ADP之间的转化时刻发生

C．ATP是生物体所有生命活动的能源

D．动物形成ATP的途径主要是细胞呼吸

[解析]　ATP即腺苷三磷酸，含有C、H、O、N、P元素，A正确；活细胞中ATP与ADP之间的转化时刻发生，B正确；细胞内提供能量的物质有糖类、脂质和蛋白质，ATP只是生物体生命活动的直接能源物质，C错误；动物形成ATP的途径是呼吸作用，D正确。

[答案]　C

13．ATP之所以能作为能量的直接来源是因为(　　)

A．ATP在细胞内数量很多

B．ATP中的特殊化学键储存的能量多且很不稳定

C．ATP中的特殊化学键很稳定

D．ATP是生物体内唯一可以释放能量的化合物

[解析]　ATP之所以能作为能量的直接来源是因为ATP中的特殊化学键储存的能量多且很不稳定，ATP中远离腺苷的那个特殊化学键极容易水解，以保证能量及时供应；ATP中远离腺苷的那个特殊化学键极容易形成，以保证能量相对稳定和能量持续供应。

[答案]　B

14．下列有关ATP的叙述中，不正确的是(　　)

A．植物一生光合作用过程中生成的ATP与呼吸作用生成的ATP大致相等

B．肌细胞收缩时ATP与ADP比值降低

C．胞中的吸能和放能反应一般与ATP与ADP的相互转化有关

D．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性

[解析]　植物光合作用所合成的有机物除供给呼吸作用消耗外，还有一部分储存在果实、种子等器官内。植物光合作用所合成的有机物中的稳定的化学能都来自光反应产生的ATP，因此植物一生光合作用过程中生成的ATP必然大于呼吸作用生成的ATP。肌细胞收缩时消耗的能量来源于ATP的水解，因此ATP与ADP比值降低。

[答案]　A

15．下列有关ATP的叙述正确的是(　　)

A．一分子ATP彻底水解后得到三分子磷酸和一分子腺嘌呤

B．ATP能溶于水，制成的药剂只能注射不能口服

C．细胞内ATP的含量是处于动态平衡中，对于构成生物体内部稳定的供能环境具有重要意义

D．叶肉细胞内形成ATP的场所只有叶绿体和线粒体

[解析]　一分子ATP彻底水解后得到三分子磷酸和一分子腺苷(不是腺嘌呤)。ATP是小分子物质，可以口服，并被肠道吸收。叶肉细胞内形成ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质。

[答案]　C

16．ATP(甲)是生命活动的直接能源物质，下列叙述正确的是(　　)

A．在主动运输过程中，乙的含量会显著增加

B．甲→乙和乙→丙过程中，起催化作用的酶空间结构相同

C．丙中不含磷酸键，是RNA的基本组成单位之一

D．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成

[解析]　生物体内ATP与ADP的含量比较少，且处于动态平衡状态，不会显著增加；甲→乙、乙→丙过程是不同的反应，所需酶的种类不同，故酶的空间结构也不同；丙中含有一个普通磷酸键；ATP合成时要消耗磷酸(戊)。

[答案]　D

17．如图为细胞内ATP与ADP相互转化的示意图，下列相关叙述不正确的是(　　)

A．过程①所需能量来自有机物分解时释放或叶绿体利用光能时转换

B．能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应间流通

C．活细胞中ATP与ADP相互转化速率会受到温度和pH的影响

D．吸能反应一般与①过程相联系，放能反应一般与②过程相联系

[解析]　图中过程①为合成ATP的过程，过程②为ATP水解形成ADP的过程，细胞呼吸过程中产生ATP，所需能量来自有机物分解，光合作用过程中产生ATP的能量来自光能的转换，A正确；能量以ATP为载体，在吸能和放能反应间流通，B正确；ATP和ADP的相互转化需要酶的催化，而酶活性受温度和pH的影响，C正确；吸能反应伴随着ATP的分解，即②过程，而放能反应伴随着ATP的合成，即①过程，D错误。

[答案]　D

18．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3 s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____________增强，从而促进ADP形成ATP，以弥补细胞中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、脑溢血后遗症、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，你认为在人体消化道中________(填“存在”或“不存在”)ATP水解酶；ATP的药用效果是__________________。

(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________消耗之后，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___________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，观察____________与否以后，再滴加____________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。

③如果将上述实验顺序颠倒，实验结果是否可靠，并说明原因：__________。

[解析]　(1)图中A→B的过程中，ATP被水解，释放的能量用于肌肉收缩等生命活动；B→C过程中，通过细胞呼吸生成ATP，使ATP含量增加。ATP水解和生成同时进行，所以肌细胞中ATP的含量不会降为零。(2)ATP片剂可以口服，说明在人体消化道中不存在ATP水解酶，否则口服后会被水解而不能发挥作用；ATP可以直接为生命活动提供能量。(3)实验中，必须待离体肌肉自身的ATP消耗之后，才能进行实验。在程序上，采取自身前后对照的方法：先滴加葡萄糖溶液，观察肌肉是否收缩，再滴加ATP溶液；如果将上述实验顺序颠倒，可能会有外源ATP尚未耗尽，滴加葡萄糖溶液肌肉也会有收缩的现象，不能得出ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。

[答案]　(1)肌肉收缩等生命活动　呼吸作用　ATP的生成和水解是同时进行的

(2)不存在　直接为生命活动提供能量

(3)①ATP　②葡萄糖溶液　肌肉收缩　ATP溶液　③不可靠；如果外源ATP尚未耗尽，会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象，造成葡萄糖也能为肌肉直接提供能量的假象