2025届高考 一轮复习 浙科版 ATP是细胞内的“能量通货”作业 浙江

ATP是细胞内的“能量通货”课时精练一、选择题1．(2024·宁波高三模拟)下列有关细胞中ATP的叙述，不正确的是()A．细胞质和细胞核中都有ATP的分布B．ATP中的能量可以来源于光能，也可以来源于化学能C．ATP的合成总是伴随着吸能反应的发生D．代谢旺盛的细胞中ATP与ADP的含量也能达到动态平衡答案C解析ATP是细胞内的直接能源物质，细胞质和细胞核中都有ATP的分布，A正确；ATP合成时所需能量，可以来自细胞呼吸中有机物分解所释放的能量(化学能)，也可以来自光合作用中色素分子所吸收的光能，B正确；一般而言，ATP的合成伴随着放能反应的发生，C错误；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，保证了机体对能量的需求，代谢旺盛的细胞中也是如此，D正确。2．下列关于吸能反应和放能反应的叙述，正确的是()A．所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化B．吸能反应所需要的能量全部来自放能反应C．在肌肉收缩过程中，肌肉做功，失去能量，恢复原状，是吸能反应D．因为ATP所含能量较多，所以能作为细胞中普遍使用的能量载体答案A解析细胞中最重要的放能反应是细胞呼吸，糖的氧化分解，A正确；吸能反应所需要的能量一般来自放能反应，B错误；肌肉收缩过程中需消耗能量，属于吸能反应，肌肉做功，失去能量，恢复原状，属于放能反应，C错误。3．ATP是一种高能磷酸化合物。下列关于ATP的叙述，正确的是()A．如细胞代谢强度增加一倍，则细胞内ATP的含量也将增加一倍B．ATP中全部高能磷酸键断裂后，形成的产物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸C．ATP分子结构中含有一个普通磷酸键，该键易断裂和形成D．有丝分裂后期，受纺锤丝牵引，着丝粒断裂，该过程需要ATP水解供能答案B解析细胞内ATP与ADP的含量很少且保持相对稳定，A错误；ATP分子结构中含有一个普通磷酸键和两个高能磷酸键，易断裂和形成的是高能磷酸键，C错误；有丝分裂后期着丝粒断裂并非纺锤丝牵引所致，D错误。4．下列有关ATP的叙述，错误的是()A．ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求B．图中两次ATP的水解，后者能量可用于各项生命活动C．图中两次合成ATP，前者能量来源于光能，且在人体细胞中不会发生D．ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成答案D解析ATP由3个磷酸基团和1个腺苷(由腺嘌呤和核糖结合而成)构成，D错误。5．(2023·金华高三月考)cAMP(环化腺苷一磷酸)是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成的一种细胞内的信号分子，其结构组成如图所示。下列分析正确的是()A．A所示物质的名称是腺苷B．每个cAMP分子含有2个高能磷酸键C．ATP在形成cAMP的过程中，会释放能量D．cAMP与磷脂分子所含的元素种类不完全相同答案C解析图中的A是腺嘌呤，腺嘌呤与核糖构成腺苷，A错误；cAMP中不含高能磷酸键，B错误；ATP在形成cAMP的过程中，需断裂两个高能磷酸键，释放能量，C正确；cAMP与磷脂分子都由C、H、O、N、P组成，D错误。6．(2024·杭州临安中学高三模拟)细胞内有多种高能磷酸化合物，如NTP和dNTP。ATP是NTP家族中的一员，dATP是dNTP家族中的一员。每个NTP分子失去两个磷酸基团后的产物是核糖核苷酸，而每个dNTP分子失去两个磷酸基团后的产物是脱氧核糖核苷酸。下列相关叙述错误的是()A．ATP和dATP的区别只在于五碳糖不同B．dNTP彻底水解的产物中可能含尿嘧啶C．ATP失去离腺苷最远的磷酸基团可得到ADPD．NTP和dNTP都能作为直接能源物质答案B解析NTP分子失去两个磷酸基团后的产物是核糖核苷酸，dNTP分子失去两个磷酸基团后的产物是脱氧核糖核苷酸，即ATP和dATP的区别在于五碳糖不同，A正确；dNTP彻底水解的产物是脱氧核糖、磷酸和碱基，该碱基可能是腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶或胞嘧啶，但一定不是尿嘧啶，B错误；ATP失去离腺苷最远的磷酸基团可得到ADP，同时释放大量的能7．(2024·杭州高级中学高三月考)Arf家族蛋白参与蛋白质的囊泡运输，它们有两种状态，结合GDP的不活跃状态和结合GTP的活跃状态。GTP和ATP的结构和性质相似，仅是碱基A被G替代。活跃状态的Arf蛋白参与货物蛋白的招募和分选，保证货物蛋白进入特定囊泡等待运输。下列相关叙述和推测错误的是()A．GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成B．Arf由不活跃状态转化为活跃状态可以释放能量C．两种状态Arf蛋白的相互转化需要相应酶的催化D．运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体答案B解析根据题干“GTP和ATP的结构和性质相似，仅是碱基A被G替代”，结合ATP的结构简式，可知GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成，A正确；由题意可知，Arf结合GDP时为不活跃状态，Arf结合GTP时为活跃状态，GDP转化为GTP吸收能量，因此Arf由不活跃状态转化为活跃状态需要吸收能量，B错误；GDP和GTP的相互转化需要相应酶的催化，故两种状态Arf蛋白的相互转化需要相应酶的催化，C正确；根据分泌蛋白的合成与分泌过程可知，运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体，D正确。8．(2023·绍兴高三检测)炎症反应是临床常见的一个病理过程，可以发生于机体各部位的组织和器官。炎症状态下，损伤或濒死细胞可释放大量ATP到细胞外，作用于靶细胞膜上的P2X7受体，促进靶细胞产生并分泌细胞因子等物质，促进炎症反应。一种纳米抗体可以阻断炎症并减轻疼痛，其作用机理如图所示。下列分析错误的是()A．图中ATP作用的靶细胞可能是辅助性T细胞B．坏死细胞释放大量ATP，使靶细胞内渗透压降低C．纳米抗体可以减少ATP与P2X7受体结合的机会D．ATP是人体细胞的直接能源物质，也是一些细胞的调节类物质答案B解析辅助性T细胞可以合成细胞因子，A正确；坏死细胞释放的ATP作为信息分子发挥作用，不进入靶细胞内，因此不会改变靶细胞渗透压，B错误；纳米抗体可与P2X7受体结合，从而减少ATP与P2X7受体结合的机会，从而缓解炎症反应，C正确；ATP可作为直接能源物质，也可作为信息分子，调节生命活动，D正确。9．磷酸肌酸主要储存于动物和人的肌细胞中，是一种高能磷酸化合物，ATP和磷酸肌酸在一定条件下可相互转化，示意图如下。下列相关叙述错误的是()磷酸肌酸(C～P)＋ADP=ATP＋肌酸(C)A．磷酸肌酸是能量的一种储存形式，是细胞内的直接能源物质B．磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相偶联C．肌肉收缩时，磷酸肌酸的作用使ATP的含量保持相对稳定D．可推测生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物，如GTP、CTP等答案A解析磷酸肌酸是能量的一种储存形式，但不是细胞内的直接能源物质，需要转化为ATP中的能量，才能被细胞利用，A错误。10．(2024·温州高三期末)细胞内的马达蛋白与囊泡结合，沿细胞骨架定向移动，其机理如图所示。下列叙述错误的是()A．马达蛋白和ATP相同的组成元素有C、H、O、NB．合成马达蛋白的场所是核糖体C．ATP水解可引起马达蛋白空间结构改变D．浆细胞中马达蛋白功能异常不影响抗体的分泌答案D解析马达蛋白的组成元素主要是C、H、O、N，ATP的组成元素是C、H、O、N、P，A正确；细胞内蛋白质的合成场所均为核糖体，B正确；细胞内的马达蛋白与囊泡结合，沿细胞骨架定向移动，在该过程中需要水解ATP供能，结合图中马达蛋白形态的改变可推测，ATP水解可引起马达蛋白空间结构改变，C正确；抗体属于分泌蛋白，是由浆细胞合成并分泌的，其分泌过程中需要囊泡的运输，据此可推测，若浆细胞中马达蛋白功能异常，可能会影响抗体的分泌，D错误。11．ATP合成酶是一种分子马达，被称为生命能量的“印钞机”，其作用机理如图所示。下列有关说法错误的是()A．该酶与生物膜结合后能催化合成ATP，ATP的水解通常与放能反应相联系B．如图的膜结构可能是线粒体内膜、类囊体膜，也可能是细胞膜C．图中H＋跨膜运输方式是易化扩散，因其顺浓度梯度运输且需要载体D．该酶所催化的反应在细胞中持续进行并与ATP的水解处于动态平衡答案A解析ATP合成酶催化ADP和Pi结合形成ATP，ATP的合成通常与放能反应相联系，ATP的水解通常与吸能反应相联系，A错误；据图分析，H＋跨该膜的运输是从高浓度到低浓度，需要载体蛋白，但没有消耗能量，属于易化扩散，C正确；该酶催化ATP合成，而细胞内ATP－ADP循环是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的，D正确。12．细菌紫膜质是一种膜蛋白，ATP合成酶能将H＋势能转化为ATP中的化学能。科学家分别将细菌紫膜质和ATP合成酶重组到脂质体(一种由磷脂双分子层组成的人工膜)上，在光照条件下，观察到如图所示的结果。下列叙述错误的是()A．图甲中H＋跨膜转运的方式是主动转运B．ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中的化学能C．ATP合成酶既具有催化作用也具有运输作用D．破坏跨膜H＋浓度梯度对ATP的合成无影响答案D解析由图甲可知，在光照条件下，H＋能逆浓度梯度跨膜转运，则其跨膜转运的方式是主动转运，A正确；由图乙、图丙可知，ATP合成酶能将H＋势能转化为ATP中的化学能，不能将光能直接转化为ATP中的化学能，B正确；由图丙可知，ATP合成酶既具有催化ATP合成的作用也具有运输H＋的作用，C正确。二、非选择题13．(2024·韶关高三模考)为保证市民的食品安全，执法人员会使用ATP荧光检测系统对餐饮行业中餐具等用品的微生物含量进行检测，其设计灵感来源于萤火虫尾部发光器发光的原理。请据图回答下列问题：(1)图a为萤火虫尾部发光器发光的原理，据图分析可知，萤火虫能够发光是由于萤火虫腹部细胞内的__________催化荧光素反应，从而放出光子而发出荧光，催化过程中消耗的能量由________水解直接提供。(2)(多选)图b中的荧光检测仪可检测上述反应中荧光强度，从而推测微生物含量。该仪器可用作检测微生物含量的前提包括________。(填序号)①细胞中储备的ATP非常多；②所有生物活细胞中都含有ATP；③不同细胞中ATP浓度差异不大；④荧光强度与ATP供应呈正相关；⑤试剂与样品混合后发荧光属于放能反应(3)若测试餐具时显示ATP含量超过警戒值，可要求商家通过______________(写出1项即可)措施降低微生物含量，以保证市民的食品安全卫生。为避免太空环境引起微生物变异，威胁到航天员的健康，火箭发射前可用ATP荧光检测系统对太空舱进行卫生检测，此时警戒值应______(填“上调”“下调”或“不变”)。(4)吸能反应一般与__________相联系，需要ATP水解酶的催化，同时也消耗________；放能反应一般与____________相联系。(5)正常细胞中ATP与ADP的相互转化处于____________中，这种功能机制在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了__________________。答案(1)荧光素酶ATP(2)②③④(3)高温煮沸餐具下调(4)ATP的水解水ATP的合成(5)动态平衡生物界的统一性解析(2)细胞内的ATP含量较少，①错误；所有生物活细胞中都含有ATP，不同细胞中ATP浓度差异不大，这是以荧光强度反映微生物含量的前提，②③正确；荧光强度与ATP供应呈正相关，所以ATP越多，荧光强度越大，④正确；根据图a可知，该过程需要ATP水解供能，属于吸能反应，即试剂与样品混合后发荧光属于吸能反应，⑤错误。综上分析，该仪器可用作检测微生物含量的前提包括②③④。(3)高温可杀死微生物，因此若测试餐具时显示ATP含量超过警戒值，可要求商家通过高温煮沸餐具的措施降低微生物含量，以保证市民的食品安全卫生；为避免太空环境引起微生物变异，威胁到航天员的健康，需要太空舱内微生物数量极少，因此警戒值应下调。(4)吸能反应需要消耗能量，一般与ATP的水解相联系，需要ATP水解酶的催化，同时也消耗水；放能反应会释放能量，一般与ATP的合成相联系。(5)正常细胞中ATP与ADP的相互转化是时刻不停进行的，处于动态平衡中；这种功能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。14．(2024·湖州中学高三质检)在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质，其分子结构简式如图1所示：(1)从ATP的分子结构简式可知，去掉两个磷酸基团后的剩余部分是__________________。(2)人体骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给。在校运动会上，某同学参加100m短跑过程中，其肌细胞中ATP相对含量变化如图2所示，试回答由整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明________________________________________。(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必须待离体肌肉自身的________消耗完之后，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________________以后，再滴加___________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。③如果