高三生物一轮复习练习：细胞的能量“货币”ATP

细胞的能量“货币”ATP练习一、选择题1.下列关于细胞内ATP、NADH、NADPH等活性分子的叙述，错误的是()A.ATP脱去两个磷酸基团后可参与RNA的合成B.ATP的合成通常与细胞内的放能反应偶联C.NADH和NADPH都是具有还原性的活性分子D.叶肉细胞可通过光合作用和呼吸作用合成NADPH2.某研究小组为验证ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质，切取了多个萤火虫发光器并平均分为三组，编号甲、乙、丙，分别滴加等量的生理盐水、葡萄糖溶液和ATP溶液。实验结果显示各组均有发光的也有不发光的。下列叙述正确的是()A.该实验结果能够表明，ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质B.切取发光器的时间间隔过长，有些发光器的生命活性已完全丧失C.该实验中的切取发光器不合理，应选择健康完整的萤火虫为材料D.萤火虫饥饿处理一段时间后，再切取其发光器立即进行分组实验3.如图是ATP的结构简式，图中①②表示一种特殊的化学键。下列相关叙述错误的是()A.②断裂后的产物可直接与Pi结合形成ATPB.①断裂后的产物可作为合成RNA的原料C.细胞中的高能磷酸化合物不止ATP一种D.ATP和ADP相互转化的能量供应机制体现了生物界的统一性4.生物体内的高能磷酸化合物有多种，它们在人体合成代谢中有一定差异，如表所示。下列相关叙述最为准确的是()高能磷酸化合物ATPGTPUTPCTP主要用途能量“货币”蛋白质合成糖原合成脂肪和磷脂的合成A.GTP脱去两个磷酸基团是DNA的合成的原料之一B.UTP除了用于糖原合成，还可作为转录的原料C.无光情况下，叶肉细胞内合成ATP的场所是线粒体D.在糖原、脂肪和磷脂的合成过程中，消耗的能量均不能来自ATP5.脱氧核苷三磷酸(dNTP)和核苷三磷酸(NTP)参与核酸合成等多种生理过程，其结构如下图所示。下列叙述错误的是()A.当图中基团X为H时，则该物质可为RNA合成提供反应所需的原料和能量B.NTP、dNTP以及磷脂分子的元素组成都是C、H、O、N、PC.以α位带32P的dATP为原料，会使新合成的DNA分子被32P标记D.ATP的γ位磷酸基团使细胞中某些蛋白质分子磷酸化，导致这些分子空间结构发生变化6.KRAS基因是RAS致癌基因家族成员之一，编码的KRAS蛋白酶与肿瘤的生成、增殖、扩散等有关。KRAS蛋白酶结合鸟苷三磷酸(GTP)时为活化态，结合鸟苷二磷酸(GDP)时为失活态。鸟苷酸转换因子(GEFs)和GTP酶激活蛋白(GAPs)能调控上述两种状态的转换(见图)。下列相关叙述错误的是()A.GTP与磷脂、NADH、NADPH的化学元素组成相同B.GTP中含有三个磷酸基团，是细胞内的一种高能磷酸化合物C.GTP或GDP与KRAS蛋白酶结合后会改变其空间结构D.致癌因子能诱导KRAS基因发生定向突变引起癌症7.ATPIF1作为ATP合酶的抑制剂，对细胞ATP水平具有重要的调节作用，其作用原理如下图。下列相关说法错误的是()A.ATP中的磷酸基团带负电荷相互排斥，末端磷酸基团有较高的转移势能B.ATPIF1在细胞缺氧和交感神经兴奋时，可以加速葡萄糖分解从而促进细胞坏死C.肿瘤细胞中高表达ATPIF1，有利于肿瘤细胞获得细胞增殖所需要的大量原料D.过多的糖类和脂肪是产生胰岛素抵抗的重要原因，ATPIF1有望用于缓解这种病症8.ATP为Ca2＋跨膜运输供能的过程如图所示，下列相关叙述错误的是()A.图中物质A既具有物质运输功能，又具有催化功能B.载体蛋白磷酸化伴随着能量的转移，载体蛋白活性也被改变C.Ca2＋与物质A结合后，最终导致物质A的空间结构发生变化，使结合位点转向膜的另一侧D.加入蛋白质变性剂会提高Ca2＋的跨膜运输速率9.如图是生物体内ATP合成与分解示意图，下列叙述正确的是()A.能量1可以来自蛋白质水解为氨基酸的过程B.能量1可以来自丙酮酸的氧化分解C.能量2可以用于叶绿体中H2O的光解D.能量2可以用于光合作用中CO2的固定10.如图所示为ATP合成酶结构及其作用机制。H＋沿着线粒体内膜上ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动ATP的合成。某些减肥药物能够增加线粒体内膜对H＋的通透性，降低H＋膜内外浓度差。下列相关叙述正确的是()A.ATP合成酶还存在于叶绿体内膜和叶绿体类囊体薄膜B.图中合成ATP的能量来自H＋浓度差产生的势能C.图中产生的ATP可用于一切生命活动D.减肥药物会加快ATP的产生，有利于健康11.ATP合成酶是一种功能复杂的蛋白质，与生物膜结合后能催化ATP的合成，其作用机理如图所示。请据图回答：(1)生物膜结构的基本支架是___________________________________________，在真核细胞中，ATP合成酶主要分布于________________(填生物膜名称)。(2)分析此图可知H＋跨越该膜的运输方式是___________________________________________________________________________________________________，判断依据是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)ATP在细胞内的作用是_____________________________________________；推测好氧型细菌细胞的________上存在该酶，理由是______________________________________________________________________________________________。答案：1.DATP的结构简式是A－P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，水解掉2个磷酸基团后则形成AMP即腺嘌呤核糖核苷酸，成为组成RNA的基本单位之一，A正确；ATP合成与细胞中的放能反应相联系，细胞放出能量储存于ATP中，B正确；叶绿体中的NADPH参与C3的还原，线粒体中的NADH与氧结合生成水，二者都具有还原性，C正确；NADH是呼吸作用产生的还原型辅酶Ⅰ，而NADPH是光合作用产生的还原型辅酶Ⅱ，是两种不同的物质，D错误。2.B实验结果显示各组均有发光的也有不发光的，所以不能证明ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质，A错误；实验结果显示各组均有发光的也有不发光的，说明有些发光器的生命活性已完全丧失，B正确；完整的萤火虫能够通过呼吸提供能量，所以不能用完整的萤火虫，C错误；切取萤火虫的发光器放置一段时间消耗掉能量以后才可以用于实验，D错误。3.A②断裂后的产物是ADP，ADP在有关酶的作用下，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；根据ATP的结构简式可以推测细胞中可能还会有GTP、CTP、UTP等高能磷酸化合物，C正确；ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性，D正确。4.BGTP脱去两个磷酸基团后，可得到鸟嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一，A不符合题意；由表可知，UTP可用于糖原合成，其脱去两个磷酸基团后可得到尿嘧啶核糖核苷酸，可作为合成RNA的原料，因而可作为转录的原料，B符合题意；无光情况下，叶肉细胞不能进行光合作用，此时叶肉细胞只能通过细胞呼吸合成ATP，场所是线粒体和细胞质基质，C不符合题意；ATP作为能量“货币”，在糖原、脂肪和磷脂的合成过程中，消耗的能量可来自ATP，D不符合题意。5.A当图中基团X为H时，五碳糖是脱氧核糖，则该物质是dNTP，可为DNA合成提供反应所需的原料和能量，A错误；NTP、dNTP以及磷脂分子的元素组成相同，都是C、H、O、N、P，B正确；dATP脱去β和γ位的磷酸基团后是DNA的基本单位腺嘌呤脱氧核苷酸，故用32P标记dATP的α位的磷酸基团作为DNA合成的原料，可使DNA分子被标记，C正确；ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的γ位磷酸基团与某些蛋白结合，使蛋白磷酸化，从而使其结构发生变化，活性也被改变，D正确。6.DGTP与磷脂、NADH、NADPH的化学元素组成均为C、H、O、N、P，A正确；GTP与ATP结构相似，其中含有三个磷酸基团，是细胞内的一种高能磷酸化合物，B正确；GTP或GDP与KRAS蛋白酶结合后会改变其空间结构，从而影响其活性，C正确；基因突变是不定向的，D错误。7.BATP由一个腺苷和三个磷酸基团组成，含有“～”特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带有负电荷而相互排斥，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，即具有较高的转移势能，A正确；在交感神经兴奋时，ATPIF1活性受到抑制，葡萄糖分解过程减弱，B错误；肿瘤细胞中高表达ATPIF1，可以加速葡萄糖分解，有利于肿瘤细胞获得细胞增殖所需要的大量原料，C正确；ATPIF1可以加速葡萄糖分解，使得血糖降低，所以ATPIF1有望用于缓解过多的糖类和脂肪产生的胰岛素抵抗，D正确。8.D由图可知，Ca2＋的跨膜运输过程需要载体和能量，载体的化学本质是蛋白质。若加入蛋白质变性剂，则载体蛋白的结构和功能会发生改变，Ca2＋的跨膜运输速率将降低，D错误。9.B能量1为合成ATP的能量，来自呼吸作用或光合作用，A错误；能量1可以来自丙酮酸的氧化分解，B正确；H2O的光解所需能量来自光能，C错误；能量2可以用于各种需能的生命活动，但是光合作用中CO2的固定不需要消耗能量，D错误。10.B线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜上都存在ATP合成酶，但叶绿体内膜上不存在ATP合成酶，A错误；由图可知，合成ATP的能量来自H＋浓