高考新教材（中）生物必修一同步练习第5章第2节　细胞的能量“货币”ATP含答案及解析

第2节细胞的能量“货币”ATP题组一ATP是一种高能磷酸化合物1．(2023·四川达州高一期末)《晋书·车胤传》记载了东晋时期名臣车胤日夜苦读，将萤火虫聚集起来照明读书的故事。萤火虫尾部可发光，为发光直接供能的物质是()A．淀粉 B．ATPC．葡萄糖 D．蛋白质2．如图是ATP的分子结构式，下列叙述错误的是()A．ATP中含有C、H、O、N、P五种元素B．图中虚线框中部分代表腺苷C．ATP分子中①处断裂后形成了ADPD．ATP水解释放的能量可直接用于各项生命活动3．(2023·内蒙古包头高一期末)ATP上三个磷酸基团所处的位置可以用α、β、γ表示(A－Pα～Pβ～Pγ)。蛋白激酶能将ATP上的一个磷酸基团转移到载体蛋白的特定位置，同时产生ADP。若用32P验证蛋白激酶的上述功能，32P应位于ATP的位置是()A．α位 B．β位C．γ位 D．β位和γ位题组二ATP与ADP的相互转化4．如图是生物体内ATP和ADP相互转化表达式，下列相关叙述正确的是()A．反应需要的酶1和酶2是同一种酶B．ATP与ADP相互转化处于动态平衡C．该反应物质与能量变化都是可逆的D．ATP释放的能量主要用于再合成ATP5．(2023·山东济南市章丘四中高一期末)如图为ATP与ADP的相互转化，下列叙述正确的是()A．ATP经酶水解后的产物是合成DNA的原料之一B．ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团C．ATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内D．ATP与ADP的相互转化使得细胞可以大量储存ATP6．下列有关ATP的叙述，错误的是()A．细胞内ATP的含量很少，但消耗量很大B．ATP与ADP相互转化过程中所需酶的种类相同C．ATP和ADP迅速相互转化保证了机体对能量的需求D．人体细胞内形成ATP的主要生理过程是呼吸作用题组三ATP的利用7．当细胞膜内侧的Ca2＋与其在细胞膜上的载体蛋白(钙泵)结合时，该载体蛋白可以催化ATP分子末端的磷酸基团转移到载体蛋白上，使载体蛋白磷酸化，将Ca2＋释放到膜外。下列叙述错误的是()A．磷酸化后的载体蛋白空间结构发生改变B．钙泵体现了蛋白质具有运输和催化功能C．参与Ca2＋运输的载体蛋白可以重复使用多次D．加入蛋白质变性剂会提高细胞对Ca2＋运输的速率8．下列关于吸能反应和放能反应的说法，错误的是()A．ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带B．所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化C．所有植物细胞中最重要的吸能反应是光合作用D．肌肉收缩是吸能反应，肌肉做功是放能反应9．(2023·江苏淮安高一期末)ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内的高能磷酸化合物，彻底水解能产生腺嘌呤的是()A．ATP B．GTPC．CTP D．UTP10．下列生理过程伴随着形状改变，其中不一定需要ATP供能的是()A．在胰岛素分泌过程中细胞膜的形状发生改变B．在篮球比赛等运动过程中骨骼肌发生收缩C．载体蛋白协助运输葡萄糖过程中形状发生改变D．植物细胞在KNO3溶液中发生质壁分离及复原11．(2023·山东济南章丘区高一期末)“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，萤火虫尾部发光器的发光机理如图所示。下列相关叙述正确的是()A．萤火虫尾部的发光细胞产生的荧光素酶在生物体外没有催化活性，不能被使用B．荧光素接受ATP供能后被激活，O2不足时，可以由葡萄糖直接供能C．萤火虫发光需要荧光素酶和ATP的参与，这两者都具有高效性和专一性D．ATP和ADP相互转化的机制在所有生物的细胞内都一样，体现了生物界的统一性12．(2023·山东淄博第四中学高一期末)磷酸肌酸是主要存在于肌肉细胞中的一种高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下，将自身的磷酸基团转移到ADP分子中合成ATP。下列相关说法不正确的是()A．磷酸肌酸转移磷酸基团是放能反应B．ATP合成不一定需要游离的磷酸C．肌肉细胞中磷酸肌酸和ATP含量都比较高，都能为肌肉运动直接供能D．磷酸肌酸这种转移机制对维持细胞中ATP的含量相对稳定有重要意义13．蛋白质的磷酸化在信号传递过程中起着重要作用，而很多转化过程都需要ATP的参与，蛋白质磷酸化后，空间结构发生了变化，活性也发生了变化，进而使Ca2＋释放到膜外。蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程如图所示。下列相关叙述错误的是()A．蛋白质磷酸化的过程会消耗ATP，使ATP的含量明显下降B．蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点C．蛋白质的磷酸化和去磷酸化不属于可逆反应D．蛋白质的磷酸化属于吸能反应，其能量来自ATP中活跃的化学能14.人的骨骼肌细胞中ATP的含量只能维持剧烈运动3s以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中，肌肉细胞中ATP的相对含量随时间的变化如图所示。请据图回答下列问题：(1)a→b的变化过程，ATP被水解，释放的能量用于________________________。(2)b→c过程中，ATP含量增加，说明________________加强，释放更多的能量，供ADP合成ATP，补充消耗的ATP。(3)从整个曲线看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)写出细胞新陈代谢放能反应中ADP与ATP之间的转化关系式：_______________________，在吸能反应中ADP与ATP之间的转化关系式：______________________________________。15．腌制的腊肉往往含有大量的细菌，可利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场上腊肉中的细菌含量进行检测：①将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；②记录发光强度并计算ATP含量；③测算出细菌数量。分析并回答下列问题：(1)荧光素接受细菌细胞中________提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量，原因是发光强度与ATP含量成________(填“正比”或“反比”)。(2)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换的形式是______能→________能。生物细胞中ATP的水解一般与__________(填“吸能反应”或“放能反应”)相联系。(3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度的关系如图所示。若要节省荧光素酶的用量，可以使用________处理；高温和Hg2＋处理后酶活性________(填“可以”或“不可以”)恢复；Hg2＋处理后酶活性降低可能是因为_______________________。

第2节细胞的能量“货币”ATP1．B2．C[ATP分子中②的断裂与形成是其与ADP相互转化的基础，C错误。]3．C[ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊的化学键，ATP中远离腺苷的化学键断裂后可产生ADP，故蛋白激酶可以催化ATP最末端的磷酸基团转移到载体蛋白的特定位置，同时产生ADP，则带有32P的磷酸基团应在ATP的γ位上。]4．B[此过程物质变化是可逆的，而能量变化是不可逆的，C错误；ATP释放的能量直接用于其他各项生命活动，而ATP合成的能量来自光能和有机物中的化学能，D错误。]5．B[ATP经酶水解后的产物可以是腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料之一，A错误；ATP与ADP间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，C错误；ATP在细胞中的量很少，不能大量存在，D错误。]6．B[ATP与ADP相互转化过程中所需要的酶不同，分别为ATP合成酶和ATP水解酶，B错误。]7．D[钙泵这种蛋白质，具有运输Ca2＋的载体功能，又有催化ATP分子末端的磷酸基团转移(水解ATP)的功能，B正确；加入蛋白质变性剂会使钙泵变性失活，降低细胞对Ca2＋运输的速率，D错误。]8．C[放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系，可见，ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带，A正确；所有细胞均可通过呼吸作用将糖氧化分解，在此过程中，储存在糖中的能量被释放出来，即所有细胞最重要的放能反应是糖的氧化，B正确；并不是所有的植物细胞都能进行光合作用，因此光合作用不是所有植物细胞中最重要的吸能反应，C错误；肌肉收缩过程中需消耗能量，属于吸能反应，肌肉做功时失去能量恢复原状，属于放能反应，D正确。]9．A[ATP彻底水解产物为腺嘌呤、核糖和磷酸，A符合题意；GTP彻底水解产物为鸟嘌呤、核糖和磷酸，B不符合题意；CTP彻底水解产物为胞嘧啶、核糖和磷酸，C不符合题意；UTP彻底水解产物为尿嘧啶、核糖和磷酸，D不符合题意。]10．C[胰岛素分泌到细胞外的过程属于胞吐，需要ATP供能，A不符合题意；在篮球比赛等运动过程中，骨骼肌的收缩需要消耗ATP，B不符合题意；载体蛋白运输葡萄糖时可能不需要ATP，如葡萄糖通过协助扩散进入哺乳动物成熟的红细胞；也可能需要ATP，如葡萄糖通过主动运输进入小肠上皮细胞，C符合题意；植物细胞会通过主动运输吸收K＋和NOeq\o\al(－,3)，需要ATP供能，当细胞液浓度增大后，会吸水而自动复原，D不符合题意。]11．D[在适宜条件下，荧光素酶可以在体外发挥催化作用，A错误；葡萄糖氧化分解释放能量生成的ATP才能用于各项生命活动，B错误；ATP不具有专一性，C错误。]12．C[磷酸肌酸能在肌酸激酶催化下，将其磷酸基团转移至ADP分子上，生成ATP，据此推测磷酸肌酸转移磷酸基团时释放能量，用于合成ATP，且ATP合成不一定需要游离的磷酸，A、B正确；ATP能为肌肉运动直接供能，磷酸肌酸不能，细胞中ATP含量低，但人体消耗多，主要是依赖于ATP与ADP之间的快速转化，C错误。]13．A[蛋白质磷酸化的过程会消耗ATP，同时细胞内也有ATP合成，细胞内ATP含量基本不变，A错误；据题图可知，蛋白质的磷酸化过程要用蛋白激酶而去磷酸化过程要用蛋白磷酸酶，所以蛋白质的磷酸化和去磷酸化不属于可逆反应，C正确；据题图可知，蛋白质磷酸化过程伴随ATP的水解，ATP水解释放能量，故该过程属于吸能反应，能量来自ATP中活跃的化学能，D正确。]14．(1)肌肉收缩等各项生命活动(2)呼吸作用(3)ATP在细胞内含量虽少，但与ADP之间的相互转化却十分迅速，使细胞内的ATP的含量总是处于动态平衡之中，构成生物体内部的稳定供能环境(4)ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATPATPeq\o(→,\s\up7(酶))ADP＋Pi＋能量15．(1)ATP正比(2)化学光吸能反应(3)Mg2＋不可以Hg2＋破坏了酶的空间结构解析(1)ATP是生命活动所需能量的直接来源。荧光素接受ATP提供的能量，在荧光素酶