-新教材高中生物课时检测16细胞的能量“货币”ATP含解析新人教版必修

PAGEPAGE6细胞的能量“货币”ATP[A级·合格考巩固练]1．ATP分子在细胞内能够释放能量和储存能量，从结构上看，其原因是()①腺苷很容易吸收能量和释放能量②三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合③远离腺苷的磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP④ADP可以迅速地与磷酸结合，吸收能量形成特殊化学键，使ADP转变成ATPA．①③ B．③④C．②④ D．①④解析：选B从ATP的结构简式A—P～P～P可知，分子中含有两个特殊化学键。腺苷不能吸收能量和释放能量，①错误；第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合，②错误；在酶的作用下，远离腺苷A的磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP，③正确；ADP可以迅速地与磷酸基团结合，吸收能量形成第二个特殊化学键，使ADP转变成ATP，④正确。2．如果测得ATP分子中一个特殊的化学键的化学能是8p，那么，一个ATP分子中的磷酸键所含的化学能应该是()A．8p B．16pC．大于16p小于24p D．24p解析：选CATP中含有1个普通化学键和2个特殊的化学键，所以一个ATP分子中磷酸键所含的化学能多于2个特殊的化学键的化学能(16p)，少于3个特殊的化学键的化学能(24p)。3.右图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，有关叙述错误的是()A．在一个活细胞中，时刻进行着过程①和②B．过程①和②也可以发生在同一个细胞器内C．过程①中需要的能量不是过程②释放的D．维持人体体温的热能主要来自过程②中的能量解析：选D活细胞中生命活动时刻需要消耗ATP提供的能量，需要时刻合成ATP；ATP合成和水解可以发生在同一细胞器中，如叶绿体等；ATP合成所需的能量来自光合作用吸收和细胞呼吸释放，而不是来自ATP水解释放；维持人体体温的热能来自体内有机物氧化分解释放的化学能。4．下列有关酶和ATP的叙述，错误的是()A．绝大多数酶合成的场所是核糖体B．葡萄糖进入小肠上皮细胞时会使胞内ADP的含量增加C．ATP的合成一定需要酶，酶的催化作用都需要ATP供能D．哺乳动物成熟的红细胞产生ATP不消耗氧气解析：选C绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA，因此绝大多数酶合成的场所是核糖体，少数酶的合成场所是细胞核，A正确；葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是主动运输，需要消耗能量，因此会使胞内ADP的含量增加，B正确；ATP在合成时一定需要酶的催化，但酶发挥催化作用时不一定需要ATP供能，C错误；哺乳动物成熟的红细胞无线粒体，只能通过无氧呼吸产生ATP，D正确。5．ATP是细胞的能量“货币”，是生命活动的直接能源物质，如图为ATP结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法错误的是()A．图1中的A代表腺苷，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键断裂并释放能量C．ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性D．酶1和酶2催化作用的机理是降低反应的活化能解析：选A题图1中的A代表腺嘌呤，b、c为特殊的化学键，A错误；题图2中反应向右进行时，题图1中的c键断裂并释放能量，B正确；ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性，C正确；酶催化作用的机理是降低化学反应的活化能，D正确。6．下列有关“a.ATP→ADP＋Pi＋能量”“b.ADP＋Pi＋能量→ATP”的叙述，正确的是()①a、b反应过程分别表示能量的释放利用和储存过程②生物细胞内的b过程所需要的能量来自呼吸作用③a和b在活细胞中永无休止地循环进行，保证了生命活动的顺利进行④a反应中的“能量”一般不能用于推动b反应的进行⑤a、b反应过程从物质角度看是可逆的，但从能量角度看是不可逆的A．①②③④ B．②③④⑤C．①③④⑤ D．①②④⑤解析：选Ca过程是ATP水解，b过程是ATP合成，分别表示能量的释放利用和储存过程，①正确；动物细胞中b过程所需要的能量来自呼吸作用，植物细胞中b过程所需要的能量来自呼吸作用和光合作用，②错误；a和b在活细胞中永无休止地循环进行，保证了生命活动的顺利进行，③正确；a反应中的“能量”一般不能用于推动b反应的进行，④正确；a、b反应过程从物质角度看是可逆的，但从能量角度看是不可逆的，⑤正确。7．下图表示生命活动的直接能源物质ATP的结构式，其中能作为RNA的基本单位的是()A．① B．②C．③ D．④解析：选B图中①②③④分别表示腺苷、AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)、ADP和ATP，其中②(腺嘌呤核糖核苷酸)是组成RNA的基本单位之一。8．下列有关植物细胞中ATP的结构与合成的叙述，正确的是()A．ATP中去掉两个磷酸基团后是DNA的基本组成单位之一B．加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加C．细胞中的生命活动都需要ATP直接提供能量D．光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成解析：选DATP中去掉两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一，A错误；加入呼吸抑制剂能抑制ATP生成，ADP增加，ATP生成减少，B错误；细胞中的绝大多数生命活动需要ATP直接提供能量，C错误；光下叶肉细胞既进行光合作用，也进行呼吸作用，产生ATP的场所为细胞质基质、线粒体和叶绿体，D正确。9．1997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)中出现15N标记。(3)在生物体内，ATP水解成ADP时，释放的能量直接用于各种________反应；ADP合成为ATP所需的能量来自各种________反应，所以ATP是细胞内的________。解析：(1)ATP的名称是腺苷三磷酸，其中A表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，P表示磷酸基团。(2)ATP的组成元素是C、H、O、N、P，ATP中的N存在于腺苷的腺嘌呤中，所以若用15N标记ATP，将会在腺嘌呤中出现15N标记。(3)ATP水解释放大量能量，释放的能量直接用于各种吸能反应；ATP合成时需要吸收能量，由各种放能反应提供，所以ATP是细胞内的能量“货币”。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”10.科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时，做了下述实验：先向枪乌贼神经纤维里注入微量的放射性同位素24Na，不久检测到神经纤维周围溶液中存在24Na。如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和ATP，测得神经纤维周围溶液中24Na的量变化如图所示，则：(1)据图可知，加入某药物后，溶液中24Na的量______；而加入ATP后，溶液中24Na的量________________。(2)由此可见，神经纤维排出24Na需要消耗________，通过细胞膜的方式是______________________。(3)某药物的作用机理是_____________________________________________________。(4)若将图中纵坐标改为“细胞中24Na的量”，请画出相应的曲线以表示细胞中24Na量的变化(注入神经纤维中24Na的总量为2)。解析：分析曲线可知，纵坐标表示溶液中24Na的含量变化。由题干信息可知，向枪乌贼的神经纤维内注入24Na后，能在溶液中检测到24Na，说明神经纤维向外排放24Na，且加入某药物后，24Na停止排放，再加入ATP，24Na又恢复向外排放，一方面说明了24Na通过细胞膜需要消耗ATP，为主动运输，另一方面也可推断出某药物通过抑制ATP的合成从而阻断了24Na的外流。答案：(1)不变增加(2)ATP主动运输(3)抑制了ATP的合成(或阻碍了细胞呼吸)(4)如图[B级·等级考强化练]11．在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——腺苷酸激酶，它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上，结果产生()A．一分子AMP和一分子ADPB．两分子ADPC．一分子ATP和一分子ADPD．一分子ADP解析：选BATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上，即ATP分子(含3个磷酸基团)转化为ADP(含2个磷酸基团)，AMP(含1个磷酸基团)结合磷酸转化为ADP(含2个磷酸基团)。12．下图为ATP分子结构式。下列相关叙述正确的是()A．图中五碳糖为脱氧核糖B．1个ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成C．该分子中2个特殊的化学键容易断裂D．ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能解析：选D图中五碳糖为核糖，A错误；1个ATP分子由1个腺苷(腺嘌呤和核糖组成)和3个磷酸基团组成，B错误；该分子中只有1个特殊的化学键容易断裂，C错误；ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能，D正确。13．ATP是细胞内的能量“货币”。下列关于ATP的说法中，正确的是()A．细胞中的吸能反应较易与ATP的合成相联系B．线粒体是蓝细菌和黑藻细胞产生ATP的主要场所C．小麦根尖成熟区细胞产生ATP的结构有线粒体、细胞质基质D．细胞中ATP的合成与水解的场所相同解析：选C细胞中的吸能反应较易与ATP的水解相联系，A错误；蓝细菌细胞无线粒体，B错误；小麦根尖成熟区细胞无叶绿体，产生ATP的结构有线粒体、细胞质基质，C正确；细胞中ATP的合成场所为线粒体、细胞质基质和叶绿体，水解场所为各个需能部位，D错误。14．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。下图是ATP逐级水解的过程图，其中③是腺苷，⑤是能量。下列有关叙述错误的是()A．图中①含有一个特殊的化学键B．图中②是组成RNA的基本单位之一C．酶催化反应的实质是降低化学反应的活化能D．酶a～c催化的反应中(底物的量相同)，Ⅲ过程释放⑤最多解析：选D分析图示可知：①为ATP水解得到的ADP，只含有一个特殊的化学键，A正确；②为ATP水解两次得到的腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)，是RNA的基本组成单位之一，B正确；酶和其他催化剂的作用一样，都是降低化学反应的活化能，酶降低活化能的作用更显著，C正确；Ⅰ和Ⅱ过程断裂的都是特殊的化学键，释放能量多，Ⅲ过程断裂的是一般化学键，故释放能量最少的过程是Ⅲ，D错误。15．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，以补充细胞中的ATP含量；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______________________________；生物体内合成ATP的生理过程有____________、____________。解析：(1)由题图可知，0～3s内ATP含量下降是由于短跑过程中肌肉收缩等生命活动过程消