2025版高中生物第5章细胞的能量供应和利用第2节细胞的能量“通货”-ATP精练含解析新人教版必修1

PAGEPAGE6第2节细胞的能量“通货”——ATP一、选择题1．下列关于ATP结构的叙述正确的是()A．ATP中含有三个高能磷酸键B．ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素C．ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”相同D．ATP彻底水解后会得到两种小分子物质解析：选BA—P～P～P的结构简式表明该分子中含有两个高能磷酸键，A错误；ATP中的“A”表示腺苷，构成DNA、RNA中的碱基“A”代表腺嘌呤，C错误；ATP彻底水解后会得到磷酸、核糖和腺嘌呤三种小分子物质，D错误。2．当其他条件均满意时，20个腺苷和60个磷酸最多可以组成的ATP个数和ATP分子中含有的高能磷酸键的个数是()A．20个和30个 B．20个和40个C．40个和40个 D．40个和60个解析：选B1个ATP分子中含有1个腺苷、3个磷酸基团、2个高能磷酸键。20个腺苷，对应60个磷酸，即只能形成20个ATP分子，共含有40个高能磷酸键。3．ATP和ADP在细胞中的含量都很少。但一个成年人在宁静状态下，24h内竟有40kg的ATP发生转化，这说明()A．ATP在人体细胞中分布广泛B．ATP简单分解成ADPC．ATP简单合成ADP而储存起来D．ATP和ADP的相互转化非常快速解析：选DATP和ADP在细胞中含量很少，但一个成年人在宁静状态下24h内有40kgATP发生转化，证明ATP与ADP的相互转化非常快速。4．向某细胞培育液中加入含32P标记的磷酸分子，短时间内分别出细胞中的ATP。发觉其含量改变不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记。该现象不能说明的是()A．ATP中远离腺苷A的P简单脱离B．部分32P标记的ATP是重新合成的C．ATP是细胞内的干脆能源物质D．该过程中ATP既有合成又有分解解析：选C被标记的32P在ATP中出现，但ATP含量改变不大，说明ATP既有合成也有分解。因放射性出现在ATP末端的磷酸基团，说明该磷酸基团简单水解和形成，否则就不会有放射性出现。5．动物体细胞内ATP水解所释放的能量不行能用于()A．物质的汲取 B．物质的合成C．有机物的氧化分解 D．肌肉收缩解析：选C有机物的氧化分说明放能量。6．人体中哪些过程不会使细胞中ADP的含量增加()①肠道中葡萄糖变为血糖②血红蛋白变为氧合血红蛋白③葡萄糖进入红细胞④K＋进入肾小管上皮细胞A．①③ B．②④C．②③ D．①④解析：选C肠道中葡萄糖变为血糖即汲取葡萄糖的过程，需消耗能量；K＋进入肾小管上皮细胞，消耗能量，使ADP含量增加；血红蛋白变为氧合血红蛋白及葡萄糖进入红细胞均不消耗能量。7．如图表示的是ATP和ADP之间的转化，可以确定()A．A为ADP，B为ATPB．能量1和能量2来源相同C．酶1和酶2是同一种酶D．X1和X2是同一种物质解析：选D由图中能量的方向可以看出，A为ATP，B为ADP；能量1来自ATP中高能磷酸键的水解所释放的化学能，能量2在动物体内来自有机物氧化分说明放的化学能，在植物体内除来自有机物氧化分解所释放的化学能外，还可来自光能；酶1和酶2分别是水解酶和合成酶；X1和X2是同一种物质Pi。8．以下关于酶和ATP相互关系的叙述，正确的是()A．ATP的合成与分解须要的酶相同B．少数酶的元素组成与ATP相同C．酶的催化作用须要ATP供应能量D．酶的合成过程不消耗ATP解析：选BATP的合成和分解过程须要的酶不同；少数酶是RNA，其元素组成与ATP相同；酶起催化作用时不须要ATP供应能量；酶的合成须要ATP供能。9．据图推断，下列有关叙述错误的是()A．甲→ATP的过程所需的酶与酶1不同B．乙中不含高能磷酸键，是RNA基本组成单位之一C．丙物质为腺苷，丁可用于某些脂质的合成D．ATP为生命活动供应能量须要经过图示的整个过程解析：选D图示过程为ATP逐步脱去磷酸生成ADP、AMP和腺苷的过程，甲、乙、丙、丁分别为ADP、AMP、腺苷、磷酸。ATP为生命活动供应能量时一般是断裂远离A的高能磷酸键，释放大量的能量并生成ADP，D错误。10．ATP是细胞的能量“通货”，下列说法正确的是()A．ATP脱去2个磷酸基团后是DNA的基本组成单位之一B．ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性C．ATP的合成总是伴随有机物的氧化分解D．在黑暗条件下，植物细胞中只有线粒体可以产生ATP解析：选BATP脱去2个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一；ATP是干脆能源物质，因此ATP与ADP相互转化是生物界全部生物都依靠的能量供应机制；光合作用过程中形成ATP所需能量来源于光能，黑暗条件下，植物细胞进行呼吸作用，在细胞质基质和线粒体中都可以产生ATP。11．科学家发觉，小鼠的抑郁行为与星形胶质细胞释放ATP的多少有关。下列有关ATP的叙述，正确的是()A．图中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键B．a是组成DNA的基本单位之一C．ATP是生物体内的储能物质D．ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”表示的不是同一种物质解析：选D图中的A是腺嘌呤，A错误；a是腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位之一，B错误；ATP是干脆能源物质，C错误；ATP中的“A”表示的是腺苷，RNA中的碱基“A”表示的是腺嘌呤，D正确。12．(2024·浙江卷)ATP是细胞中的能量通货，下列叙述正确的是()A．ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量B．ATP—ADP循环使得细胞储存了大量的ATPC．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团D．ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解解析：选CATP的形成途径是光合作用和细胞呼吸，因此ATP中的能量来自光能和细胞呼吸释放的能量，A错误；ATP—ADP循环，使得细胞中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，B错误；ATP水解远离腺苷的高能磷酸键断裂，形成ADP和Pi，同时释放能量，C正确；ATP分子中含有2个高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键很简单水解，D错误。二、非选择题13．如图所示，图1表示有关ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图，图2是ATP的结构示意图。请据图回答下列问题：(1)图1中ATP中的“A”相当于图2中的________(填序号)；图2中能够作为RNA的基本单位的是________(填序号)。(2)图1中的a、b分别代表________________、________________。(3)进行①反应时，能量用于________________，进行②反应时，能量用于________________，由此可见能量在细胞内的流通是________(填“不行逆”或“可逆”)的。解析：(1)ATP中的“A”是腺苷，相当于图2中的①；腺嘌呤核糖核苷酸是构成RNA的基本单位之一，相当于图2中的②。(2)动物细胞形成ATP的途径只有呼吸作用，而绿色植物形成ATP的途径有光合作用和呼吸作用。(3)反应①是ATP的合成过程，反应②是ATP的水解过程，故进行反应①时的能量用于合成ATP，进行反应②时释放的能量用于各项生命活动。由此可知能量在细胞内的流通是不行逆的。答案：(1)①②(2)呼吸作用光合作用(3)合成ATP各项生命活动不行逆14．依据下列能量释放、转移和利用的模式图，回答有关问题：(1)在一般状况下，人体生理活动所需能量都是通过分解________________等能源物质获得的，将能源物质转变成CO2和H2O要通过A过程：________过程。(2)上述过程产生的能量，一部分以________的形式散失，一部分以化学能的形式贮存在B里，B代表________，B是由ADP和C________结合而来。(3)贮存在B内的能量释放后供人体各项生理活动所需，除了肌肉收缩及汲取和分泌外，还可供D________________及E________等生理活动的须要。解析：首先应明确图解的含义：糖类、脂质、蛋白质等能源物质经氧化分说明放能量，释放出的能量一部分以热能的形式散失，另一部分贮存在ATP中，即ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATP。ATP又可断裂高能磷酸键释放能量，即ATPeq\o(→,\s\up7(酶))ADP＋Pi＋能量，能量可用于人体的各项生命活动，如肌肉收缩、神经传导、生物电、合成代谢、汲取和分泌等。答案：(1)糖类、脂质、蛋白质有氧呼吸(2)热能ATP磷酸(Pi)(3)神经传导和生物电合成代谢15．在自然界中生物的发光现象普遍存在，请设计试验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。(1)试验材料：萤火虫的荧光器晒干后形成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干及试验所需其他材料。(2)试验步骤：①配制不同浓度的ATP溶液，置于小烧杯中，贴上标签；②将________________分成若干等份，分别放入试管中，贴上标签；③在每支试管中加入________________________；④视察发光现象并记录。(3)试验现象预料及结论：现象预料结论①发光现象随ATP浓度上升而增加①荧光强度与ATP浓度________②发光现象随ATP浓度上升而________②荧光强度与ATP浓度________③________③荧光强度与ATP浓度无关(4)试验探讨：①最可能的试验结果是哪一个？_______________________________________________________。②萤火虫发光是________能转化成________能的过程。解析：为了探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系，首先应配制一系列不同浓度的ATP溶液，随后将不同浓度的ATP溶液加入等量的荧光器晒干后研制的粉末，视察不同浓度ATP溶液中粉末的发光状况。试验现象有3种可能：①随ATP浓度上升