衔接点13 第5章第2节 细胞的能量“货币”ATP-2022年初升高生物无忧衔接（人教版2019）（解析版）

第2节细胞的能量“货币”ATP初中没有相关内容高中新知识：一、ATP是一种高能磷酸化合物1、ATP：中文名称：腺苷三磷酸，英文简称：ATP。（ADP：中文名称：腺苷二磷酸，英文简称：ADP）2、ATP的结构结构简式：A-P~P~P其中远离A的磷酸键容易水解断裂释放能量（转移势能）；3、ATP的功能：ATP水解的过程就是释放能量的过程，1molATP水解释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。细胞的直接能源物质（细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的）4、ATP供能的原理：ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。二、ATP与ADP可以相互转化11、ATPADP+Pi+能量ATP酶ATP合成酶2、水解释放的能量直接用于各种生命活动；许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量3、合成所需的能量来自于光能、呼吸作用释放的化学能；许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能；4、细胞内合成ATP的场所：细胞质基质、线粒体内膜和基质、叶绿体的类囊体薄膜。5、这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。6、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。Ca2+Ca2+载体蛋白是一种ATP水解酶，ATP水解释放的磷酸基团和能量使其磷酸化，空间结构发生变化，使Ca2+由膜的一侧主动运输到另一侧。ATP供能的实例：

基本知识点10分钟自测：一、ATP是一种高能磷酸化合物1、ATP：中文名称：腺苷三磷酸，英文简称：ATP。（ADP：中文名称：腺苷二磷酸，英文简称：ADP）2、ATP的结构结构简式：A-P~P~P其中远离A的磷酸键容易水解断裂释放能量（转移势能）；3、ATP的功能：ATP水解的过程就是释放能量的过程，1molATP水解释放的能量高达30.54kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。细胞的直接能源物质（细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的）4、ATP供能的原理：ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与各种化学反应。二、ATP与ADP可以相互转化11、ATPADP+Pi+能量ATP酶ATP合成酶2、水解释放的能量直接用于各种生命活动；许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量3、合成所需的能量来自于光能、呼吸作用释放的化学能；许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能；4、细胞内合成ATP的场所：细胞质基质、线粒体内膜和基质、叶绿体的类囊体薄膜。5、这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。6、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。

第5章第2节细胞的能量“货币“”ATP（随堂练解析）第I卷（选择题）一、单选题1．（2022·浙江·高考真题）下列关于腺苷三磷酸分子的叙述，正确的是（

）A．由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成B．分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键C．在水解酶的作用下不断地合成和水解D．是细胞中吸能反应和放能反应的纽带【答案】D【解析】【分析】ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。ATP分子的结构式可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，ATP分子中大量的能量就储存在特殊的化学键中。ATP可以水解，这实际上是指ATP分子中特殊的化学键水解。【详解】A、1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成，A错误；B、ATP分子的结构式可以简写成A—P～P～P，磷酸基团与磷酸基团相连接的化学键是一种特殊的化学键，B错误；C、ATP在水解酶的作用下水解，在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP，C错误；D、吸能反应一般与ATP的分解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，故吸能反应和放能反应之间的纽带就是ATP，D正确。故选D。2．（2022·全国·高三专题练习）ATP是细胞生命活动的直接能源物质，下列叙述错误的是（

）A．人成熟红细胞可通过无氧呼吸产生ATPB．人体细胞ATP合成所需的能量由磷酸提供C．ATP可用于物质逆浓度梯度跨膜运输D．ATP释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合【答案】B【解析】【分析】ATP又叫三磷酸腺苷，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P。A表示腺苷、T表示三个、P表示磷酸基团、“～”表示特殊化学键。ATP是一种含有、的大量化学能就储存在特殊化学键中。ATP是生命活动能量的直接来源。ATP来源于光合作用和呼吸作用。【详解】A、人体成熟的红细胞无线粒体，进行无氧呼吸产生ATP，A正确；B、人体细胞ATP合成所需的能量是由有机物在氧化分解过程中释放的能量提供的，B错误；C、物质逆浓度梯度跨膜运输的方式属于主动运输，需要消耗ATP释放的能量，C正确；D、ATP释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合，例如在主动运输过程中，磷酸基团可以和Ca2+载体蛋白结合，这是载体蛋白的磷酸化，D正确。故选B。3．（2019·浙江·高一期中）如图示为ATP的结构，①②表示组成物质，③④表示化学键，下列叙述正确的是（

）A．①表示腺苷B．细胞中的ATP易于生成，难于水解C．④的断裂需消耗水，且释放的能量比③多D．若③断裂，则左边的化合物是组成RNA的基本单位之一【答案】C【解析】【分析】ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。水解时远离A的磷酸键线断裂。作用：新陈代谢所需能量的直接来源。ATP在细胞内含量很少且相对稳定，但在细胞内的转化速度很快。【详解】A、①表示腺嘌呤，腺嘌呤+核糖=腺苷，A错误；B、细胞中的ATP含量很少，易于消耗，并且消耗后可迅速合成，B错误；C、④是特殊的化学键，断裂需消耗水，且释放的能量比③多，因为③是普通磷酸键，C正确；D、③断裂，则左边的化合物需要连上一个磷酸基团后，才是组成RNA的基本单位之一，D错误。故选C。【点睛】4．（2022·江西南昌·高一期末）关于水稻细胞内ATP的叙述，正确的是（

）A．ATP的含量会随代谢强弱发生比较大的变化B．ATP的分子结构可以简写为A～P～P～PC．ATP水解释放的磷酸基团可使某些蛋白质磷酸化D．细胞中的放能反应通常伴随ATP的水解【答案】C【解析】【分析】ATP的结构式可简写成A-P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表特殊化学键。【详解】A、ATP在细胞中含量较少，且不会随代谢强弱发生比较大的变化，如果代谢快，则和ADP的转化速度加快，A错误；B、ATP的结构式可简写成A-P～P～P，只含两个特殊化学键，B错误；C、ATP水解释放的磷酸基团可使蛋白质等分子磷酸化，C正确；D、细胞内的吸能反应总是与ATP水解相联系，D错误。故选C。5．（2021·河南·南阳中学高一阶段练习）如图是某类酶作用的模型。下列有关叙述正确的是（

）A．图示过程只能在细胞内进行B．该模型体现了物质a具有高效性C．若物质c、d分别为磷酸和ADP，则物质a是ATP合成酶D．高温会导致物质a的空间构象发生改变，进而失去活性【答案】D【解析】【分析】题图分析：图示为某种酶作用的模型，其中a在化学反应前后不发生改变，表示某种酶；b表示底物；c和d表示水解产物；该模型可以解释酶的专一性。【详解】A、图示过程为酶的催化过程，该过程在细胞内外均可进行，A错误；B、该模型体现了物质a（酶）具有专一性，B错误；C、图中物质b在物质a的催化下分解成c和d，若物质c、d分别为磷酸和ADP，则物质a是水解酶，C错误；D、物质a是酶，酶的活性受温度等影响，在高温等条件下其空间构象会发生改变，进而失去活性，D正确。故选D。6．（2022·全国·高三专题练习）下列关于ATP和酶的叙述，不正确的是（

）①哺乳动物成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATP②质壁分离和复原实验过程中不消耗ATP③ATP和RNA具有相同的五碳糖④有氧呼吸和无氧呼吸的各阶段都能形成ATP⑤可利用淀粉、淀粉酶和碘液探究温度对酶活性的影响⑥可利用过氧化氢和过氧化氢酶反应探究pH对酶活性的影响⑦酶和无机催化剂都能降低化学反应的活化能⑧ATP中的能量可来源于光能和化学能，也可转化为光能和化学能A．②③⑥⑦⑧ B．①②④⑤ C．①②⑤⑧ D．①④【答案】D【解析】【分析】1.酶的作用机理：（1）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量；（2）作用机理：降低化学反应所需要的活化能；2.酶的特性：（1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应；（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。3.ATP的结构式可简写成A-P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。4.ATP的合成场所：细胞质基质（细胞呼吸第一阶段）、线粒体基质（有氧呼吸第二阶段）、线粒体内膜（有氧呼吸第三阶段）、叶绿体的类囊体薄膜（光合作用光反应阶段）。【详解】①哺乳动物成熟的红细胞中没有线粒体，但可通过无氧呼吸产生少量的ATP，①错误；②质壁分离和复原实验过程中水的跨膜运输方式为自由扩散，不消耗ATP，②正确；③ATP和RNA中含有的五碳糖都是核糖，③正确；④有氧呼吸各阶段都能产生ATP，无氧呼吸只有第一阶段能产生ATP，④错误；⑤淀粉水解、碘液的鉴定不受温度的影响，因此淀粉、淀粉酶、碘液探究温度对酶活性的影响，⑤正确；⑥可利用过氧化氢和过氧化氢酶反应探究pH对酶活性的影响，这样可以保证单一变量原则，⑥正确；⑦酶和无机催化剂都能降低化学反应的活化能，只是酶降低化学反应活化能更显著，⑦正确；⑧ATP中的能量可来源于光能和化学能，如光合作用和呼吸作用；也可转化为光能和化学能，⑧正确。故选D。7．（2020·安徽·凤阳博文国际学校高三阶段练习）下列有关ATP的说法，正确的是（）A．放能反应一般与ATP的水解反应相联系B．正常细胞ATP与ADP的比值相对稳定C．ATP为各项生命活动供能时需同时水解所有的磷酸基团D．催化ATP合成和分解的是同一种酶【答案】B【解析】【分析】ATP的结构简式是A-P～P～P，其中“～”是特殊的化学键，远离腺苷的特殊的化学键很容易水解，释放其中的能量，供生命活动需要，因此ATP是细胞生命活动的直接能源物质；ATP水解一般与耗能反应相偶联，放能反应一般与ATP合成相偶联；细胞内ATP含量很少，细胞对ATP的需求量很大，依赖于ATP与ADP的相互转化，满足细胞对ATP的大量需求；植物细胞ATP来自呼吸作用和光合作用，动物细胞ATP来自呼吸作用。【详解】A、放能反应一般与ATP合成相偶联，A错误；B、ATP和ADP不停的转化，维持细胞的能量供应，所以正常细胞ATP与ADP的比值相对稳定，B正确；C、ATP为各项生命活动供能时需同时水解远离腺苷的那个磷酸基团，生成ADP，C错误；D、酶具有专一性，所以催化ATP合成和分解的不是同一种酶，D错误。故选B。8．（2022·河南·范县第一中学高二期末）ATP是细胞的能量“货币”，细胞内还有与ATP结构类似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物。下列有关叙述错误的是（

）A．ATP分子能在细胞膜上某些蛋白质的催化下水解B．CTP中含有3个磷酸基团，含有C、H、O、N、P五种元素C．GTP中特殊化学键（高能磷酸键）全部水解后的产物可作为合成DNA分子的原料D．UTP的合成常伴随放能反应，而吸能反应不一定伴随UTP的水解【答案】C【解析】【分析】ATP由1分子腺苷和三个磷酸基团组成，其结构简式是A-P～P～P，其中A是腺苷，P是磷酸基团，～是特殊的化学键。【详解】A、细胞膜上的某些蛋白质如钠钾泵可以催化ATP水解，利用其释放的能量使载体蛋白空间结构改变，从而完成主动运输，A正确；B、CTP和ATP结构类似，只是含氮碱基由腺嘌呤换成胞嘧啶，所以也含有3个磷酸基团，含有C、H、O、N、P五种元素，B正确；C、GTP的特殊化学键全部水解后的产物是鸟嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料，C错误；D、UTP的合成伴随着特殊化学键的形成，所以常常伴随放能反应，而吸能反应不一定伴随UTP的水解，可以伴随着ATP的水解，D正确。故选C。【点睛】9．（2023·全国·高三专题练习）萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受能量后，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。某实验小组将若干萤火虫的发光器割下，干燥研磨成粉末，均分放入甲、乙两组试管中，分别加入等量的水，发现有荧光出现，待荧光消失后，向甲组试管中加入葡萄糖，乙组试管中加入ATP，发现甲组试管中没有荧光出现，乙组试管中出现了荧光。下列叙述错误的是（

）A．此实验证明了萤火虫的直接能源物质是ATP而不是葡萄糖B．荧光素形成氧化荧光素的过程中涉及的化学反应为吸能反应C．萤火虫尾部发生荧光的过程中存在活跃的化学能到光能的转换D．在甲组试管中加入荧光素酶后也会出现荧光【答案】D【解析】【分析】ATP是直接的能源物质，ATP与ADP的相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的，ATP与ADP的相互转化的能量供应机制，在所有的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。【详解】A、分析题干信息，甲组试管中加入葡萄糖没有荧光出现，乙组试管中加入ATP出现了荧光，证明萤火虫的直接能源物质是ATP而不是葡萄糖，A正确；B、荧光素接受能量后，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素，该过程需要吸收能量，属于吸能反应，B正确；C、萤火虫尾部发光的过程中，ATP中的活跃的化学能转换为光能，C正确；D、在甲组试管中加入荧光素酶，由于没有ATP也不能使其出现荧光，D错误。故选D。10．（2022·浙江·高三专题练习）下列关于细胞内ATP的叙述中，正确的是（

）A．ATP分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸B．每个ATP分子含有2个磷酸基团，3个特殊化学键C．ATP在细胞中不断被分解，同时也在不断形成D．ATP与ADP的相互转化的过程中伴随着能量释放【答案】C【解析】【分析】ATP的结构简式是A-P～P～P，其中A代表腺苷，T是三的意思，P代表磷酸基团。ATP和ADP的转化过程中，能量来源不同：ATP水解释放的能量，来自特殊化学键中的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同：ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。【详解】A、ATP的结构简式是A-P～P～P，去掉两个磷酸集团后，剩余的A-P为腺嘌呤核糖核苷酸，A错误；B、每个ATP分子含有3个磷酸基团，2个特殊化学键，B错误；C、细胞内的ATP含量不多，消耗后可迅速合成，C正确；D、在ATP与ADP的相互转化中，伴随有能量的贮存和释放，D错误。故选C。11．（2022·全国·高三专题练习）细菌视紫红质（bR）是嗜盐杆菌细胞膜上一种光能驱动的H+跨膜运输蛋白，经由bR形成的H+浓度梯度用于驱动ATP合成等活动（如图1所示），合成的ATP可用于同化CO2。利用破碎的嗜盐杆菌细胞膜构建囊泡模型并对其进行光诱导，囊泡外溶液pH变化如下图2所示。下列说法正确的是（）A．bR在核糖体上合成后需经内质网、高尔基体加工B．图示Na+、K+的转运及H+在bR处的转运均为逆浓度梯度运输C．嗜盐杆菌为自养生物，合成ATP所需能量直接来源于光能D．光照时嗜盐杆菌细胞质基质内pH值上升，停止光照后胞外H+浓度低于胞内【答案】B【解析】【分析】1、光合作用通常是指绿色植物提供叶绿体利用光能将二氧化碳和水转变为储存能量的有机物，同时释放氧气的过程。一些光能自养型的微生物也能够进行光合作用，但场所不是叶绿体。2、由题意及图1可知，视紫红质是光能驱动的运输H+的载体，H+通过视紫红质运出质膜为主动运输。【详解】A、嗜盐杆菌是原核细胞生物，无内质网、高尔基体，A错误；B、图示Na+、K+的转运由H+浓度梯度驱动H+转运蛋白转运，为逆浓度梯度的主动运输；H+在bR处的转运由光能驱动，也为逆浓度梯度的主动运输，B正确；C、由图1可知，嗜盐菌细胞膜上的视紫红质能吸收光能，但ATP的合成由H+浓度梯度驱动的，不是直接由光能驱动，C错误；D、由图2可知，光照时H+通过视紫红质运出质膜，可导致嗜盐杆菌细胞质基质内H+浓度降低，pH值上升，停止光照后胞外H+通过协助扩散进入细胞内，浓度降低，但不会低于胞内的H+浓度，D错误。故选B。12．（2021·河南·高一期末）核酸广泛存在于动植物和微生物体内。下列关于生物体内核酸的叙述，正确的是（

）A．腺苷是构成DNA的基本单位之一B．构成玉米细胞内遗传物质的核苷酸有8种C．含有DNA分子的细胞内必然含有RNA分子D．含有RNA分子的生物体内必然含有DNA分子【答案】C【解析】1、细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA；2、核酸根据五碳糖不同分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体也含有少量DNA，RNA主要分布在细胞质中，细胞核中也含有RNA；3、DNA与RNA在组成上的差别是：一是五碳糖不同，二是碱基不完全相同，DNA中含有的碱基是A、T、G、C，RNA的碱基是A、U、G、C，核酸是遗传信息的携带者，是一切生物的遗传物质。【详解】A、腺苷由腺嘌呤和核糖构成，腺苷和一个磷酸基团构成腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本单位之一，A错误；B、玉米细胞的遗传物质是DNA，DNA的基本单位脱氧核苷酸有4种，B错误；C、细胞结构的生物，细胞中既有DNA，也有RNA，含有DNA分子的细胞内必然含有RNA分子，C正确；D、病毒只含有一种核酸，如RNA病毒只含有RNA，不含有DNA，D错误。故选C。13．（2016·全国·高考真题）离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是（）A．离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B．离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率【答案】C【解析】【分析】1、自由扩散的特点：顺浓度梯度运输、不需要载体、不消耗能量；协助扩散的特点：顺浓度梯度运输、需要载体、不消耗能量；主动运输的特点：逆浓度梯度运输、需要载体、消耗能量。2、由题可知，离子泵为载体蛋白，且可以水解ATP为运输物质时提供能量，故运输方式为主动运输。【详解】A、离子通过离子泵的跨膜运输需要载体和消耗能量，属于主动运输，A错误；B、离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，是逆浓度梯度进行的，B错误；C、由于离子泵跨膜运输离子需要消耗能量，一氧化碳中毒会降低细胞呼吸，降低能量供应，降低离子泵跨膜运输离子的速率，C正确；D、离子的跨膜运输需要载体蛋白，因此加入蛋白质变性剂会降低离子泵跨膜运输离子的速率，D错误。故选C。14．（2021·浙江省诸暨市第二高级中学高一期中）下列有关玉米叶肉细胞中ATP的叙述，正确的是（

）A．线粒体和叶绿体合成ATP时伴随[H]的产生B．ATP中的能量可以来源于光能、化学能，可以转化为化学能C．黑暗条件下叶肉细胞不能合成ATPD．线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O，并释放大量能量【答案】B【解析】【分析】玉米叶肉细胞可以通过光合作用和呼吸作用合成ATP，光合作用产生的ATP只能用于暗反应，呼吸作用产生的ATP可以用于各种生命活动所需。【详解】A、有氧呼吸的第二、第三阶段是在线粒体中完成的，而有氧呼吸的第二阶段在合成ATP时伴随[H]的产生，第三阶段合成ATP时伴随[H]的消耗，在叶绿体的类囊体薄膜上发生的光反应阶段，其物质变化为：水在光下分解产生[H]和O2与合成ATP，A项错误；B、ATP的形成途径是光合作用和呼吸作用，所以其中的能量可以来源于光能、化学能，ATP水解释放的能量可以用于吸能反应，因此可以转化为化学能，B项正确；C、黑暗条件下，叶肉细胞能通过细胞呼吸合成ATP，C项错误；D、线粒体不能分解葡萄糖，只能分解丙酮酸，D项错误。故选B。15．（2020·浙江·金华市曙光学校高一期中）ATP转化为ADP可用下图表示，图中X代表（）A．H2O B．[H]C．P D．Pi【答案】D【解析】【分析】ATP的合成：ATP的水解：【详解】根据ATP的水解的方程式可以看出：ATP的水解除生成ADP、能量外，还有磷酸的生成，故X为磷酸。故选D。【点睛】本题考查ATP与ADP的相互转化，解题的关键是理解掌握ATP的相关知识点。二、多选题16．（2022·湖南衡阳·高一期末）如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是（

）A．图1中的A代表腺苷，b、c为特殊的化学键B．图2中酶1和酶2分布的场所不完全相同C．人体内成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATPD．在有氧与无氧的条件下，细胞质基质都能形成ATP【答案】AC【解析】【分析】分析图1：ATP中文名称叫腺苷三磷酸，结构简式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。图中A表示腺嘌呤，方框内表示腺嘌呤核糖核苷酸，b、c表示特殊的化学键。分析图2：图2向左代表ATP的合成，向右代表ATP的水解。【详解】A、图1中的A代表腺嘌呤，A与核糖构成腺苷，b、c表示特殊的化学键，A错误；B、图2中酶2是ATP合成需要的酶，ATP的合成可发生在线粒体、叶绿体、细胞质基质中，酶1是ATP水解所需要的酶，ATP的水解发生在细胞吸能反应的部位，两者分布的场所不完全相同，B正确；C、人体内成熟的红细胞中没有线粒体，只进行无氧呼吸，无氧呼吸第一阶段可以产生ATP，C错误；D、在有氧与无氧的条件下，有氧和无氧呼吸第一阶段都发生在细胞质基质中，都能形成ATP，D正确。故选AC。17．（2022·江苏·泗阳县实验高级中学高二阶段练习）ATP体外结晶后呈白色粉末状，在人体内约含有507g，只能维持剧烈运动0.3s。下列有关ATP的叙述，正确的是（

）A．人体细胞合成ATP的过程发生在线粒体和叶绿体中B．酵母菌细胞产生等量ATP时无氧呼吸比有氧呼吸消耗的葡萄糖多C．人体剧烈运动时，ATP含量不会发生明显下降D．ATP是能量的载体，细胞中的所有反应均需要ATP供能【答案】BC【解析】【分析】ATP中文名称叫三磷酸腺苷，结构简式A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。ATP和ADP转化过程中所需要的酶不同，能量来源也不同：ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。ATP和ADP转化过程中的场所也不同：ATP水解在细胞的各处，ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。【详解】A、人体细胞合成ATP的场所是细胞质基质、线粒体，A错误；B、消耗等量的葡萄糖时，无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量少，因此酵母菌细胞产生等量的ATP时，无氧呼吸比有氧呼吸消耗的葡萄糖更多，B正确；C、人体剧烈运动时，ATP的合成与分解维持动态平衡，ATP含量几乎不变，C正确；D、ATP是能量的载体，细胞中并不是所有反应均需要ATP供能，例如有氧呼吸，D错误。故选BC。18．（2021·黑龙江·大庆实验中学高一期中）某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述正确的是（

）A．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响B．蛋白质磷酸化时，蛋白质蕴含的能量值降低C．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递D．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点【答案】AD【解析】【分析】析图示：磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下，其氨基酸的羟基被磷酸基团取代，变成有活性有功能的蛋白质；去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团，复原成羟基，失去活性的过程。【详解】A、据题意可知，某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，而酶作用的发挥需要适宜的温度，故蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响，A正确；B、磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下，其氨基酸的羟基被磷酸基团取代，变成有活性有功能的蛋白质；蛋白质磷酸化时，蛋白质蕴含的能量值不会降低，B错误；C、磷酸化需要特定的氨基酸序列，失去特定氨基酸，将无法磷酸化。因此这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，会影响细胞信号传递，C错误；D、磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下，其氨基酸的羟基被磷酸基团取代，变成有活性有功能的蛋白质；去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团，复原成羟基，失去活性的过程。这些过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点，D正确。故选AD。19．（2022·黑龙江·哈九中高一期末）万物生长靠太阳，能量流动是生命的象征，下面关于细胞内能量“货币”ATP的叙述，正确的是（）A．ATP的简式是A~P~P-PB．ADP也称腺苷二磷酸C．已知人在剧烈运动时，每分钟大约消耗0.5千克ATP，据此推断人体细胞内储存有大量ATPD．ATP为主动运输供能是通过载体蛋白的磷酸化过程实现的【答案】BD【解析】【分析】ATP的结构式可简写成A-P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表特殊化学键。【详解】A、ATP的简式是A-P～P～P，A错误；B、ATP称腺苷三磷酸，ADP称腺苷二磷酸，B正确；C、ATP在细胞内含量很少，但是转化迅速，以供各项生命活动需要，C错误；D、ATP为主动运输供能过程要经过载体蛋白磷酸化，这过程的载体蛋白就是一种ATP水解酶，D正确。故选BD。20．（2022·全国·高三专题练习）钠钾泵是动物细胞膜上可利用ATP的载体蛋白，其结构示意图如下。据图推测合理的是（

）A．细胞通过钠钾泵吸收，排出B．钠钾泵具有分解ATP的功能C．温度变化会影响钠钾泵的功能D．钠钾泵工作时，细胞中ATP含量显著降低【答案】BC【解析】【分析】分析题图可知：钠钾泵逆浓度梯度吸收K+和排出Na+，故为主动运输。【详解】A、据图可知，Na+经钠钾泵逆浓度梯度运到细胞外，K+经钠钾泵逆浓度梯度运到细胞内，A错误；B、据图可知，ATP在钠钾泵的作用下分解，且钠钾泵是一种蛋白质，说明其是一种能分解ATP的蛋白酶，B正确；C、钠钾泵是一种蛋白酶，蛋白质的功能受温度影响，故温度变化会影响钠钾泵的功能，C正确；D、由于细胞中ATP和ADP可以快速转化，常处于动态平衡，ATP在细胞中的含量相对稳定，不会显著降低，D错误。故选BC。第II卷（非选择题）三、综合题21．（2021·福建·莆田第十五中学高一期末）如图是细胞内ATP与ADP相互转化的示意图，请据图作答：（1）在人体内，图示左侧的能量来自_____________作用，右侧的能量用于各种生命活动，如_____________（举一例）。（2）在绿色植物体内，图示左侧的能量来自_____________作用和_____________作用。（3）从图中可知，在适宜的温度和酶的作用下，ADP转变成ATP时还需要的条件是_____________。将ADP转化为ATP的图示改写成反应式的形式：_____________。【答案】（1）呼吸；脑思考（2）呼吸；光合（3）能量；【解析】【分析】1、ATP的结构简式为A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸，T代表三个，-代表普通磷酸键，~代表特殊的化学键。2、ADP转变成ATP的能量即合成ATP的能量在动物中来自于呼吸作用，植物中来自于呼吸作用和光合作用，而ATP水解成ADP时释放的能量来自于特殊的化学键，用于各种生命活动。【详解】（1）在人体内，图示左侧的能量用来合成ATP，来自呼吸作用释放的能量，右侧的能量是ATP水解释放的能量，用于各种耗能的生命活动，如脑思考、主动运输等。（2）在绿色植物体内，ATP合成所需的能量来自光合作用和呼吸作用，故图示左侧的能量来自光合作用和呼吸作用。（3）从图中可知，在适宜的温度和酶的作用下，ADP转变成ATP时还需要能量。ADP转化为ATP的反应式为【点睛】本题考查ATP与ADP的相互转化，意在考查学生能理解所学知识的要点，解题的关键是理解掌握ATP的相关知识点。22．（2022·江西·上饶中学高一阶段练习）据研究，萤火虫尾部能发光的原因是：“萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受能量后被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧气发生过化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光”。(1)在生物体内酶的化学本质是___________，基本组成单位是_______。(2)荧光素酶催化荧光素与氧气发生反应的原理是：_____________，与无机催化剂相比具有____________________性。(3)某同学认为激活荧光素的能源物质是ATP而不是葡萄糖，请写出验证该同学的观点的实验思路。（实验室有荧光素溶液、荧光素酶溶液、葡萄糖溶液、ATP溶液等）________。(4)ATP的结构简式为________，萤火虫体内ATP的形成所需的能量来自___________。【答案】(1)蛋白质或RNA；氨基酸或核糖核苷酸(2)降低化学反应的活化能；高效(3)取两支洁净的试管，已知试管中加入适量的荧光素溶液、荧光素酶溶液和葡萄糖溶液，另一只试管中加入等量的荧光素溶液、荧光素酶溶液和ATP溶液，将试管放入黑暗环境中观察试管能否发出荧光。加入ATP溶液的试管发出荧光，加入葡萄糖溶液的试管没有发出荧光(4)A-P～P～P；细胞呼吸或细胞呼吸时有机物的分解所释放的能量【解析】【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA，其催化的原理是降低化学反应所需的活化能，酶具有高效性，专一性和作用条件温和的特性。(1)绝大多数酶的本质是蛋白质，少数是RNA，蛋白质的基本单位是氨基酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸。(2)酶具有催化作用的作用机理是降低化学反应所需的活化能，与无机催化剂相比，酶降低的活化能更显著，则酶具有高效性。(3)要验证激活荧光素的能源物质是ATP而不是葡萄糖，本实验的自变量是ATP和葡萄糖，因此设计实验的过程中，要设计两组实验，一组加入ATP溶液，一组加入葡萄糖溶液，因变量是是否发出荧光，因此实验思路是取两支洁净的试管，已知试管中加入适量的荧光素溶液、荧光素酶溶液和葡萄糖溶液，另一只试管中加入等量的荧光素溶液、荧光素酶溶液和ATP溶液，将试管放入黑暗环境中观察试管能否发出荧光。加入ATP溶液的试管发出荧光，加入葡萄糖溶液的试管没有发出荧光。(4)ATP的结构简式为A-P~P~P，萤火虫属于动物，只能进行呼吸作用，因此其体内ATP的形成所需的能量来自细胞呼吸或细胞呼吸时有机物的分解所释放的能量。【点睛】本题重点考查酶和ATP的结构和功能，要求考生对教材基础知识点的理解，同时还考查ATP是直接能源物质的实验探究，培养考生的科学探究能力。23．（2022·全国·高三专题练习）下面甲图为酵母菌细胞部分结构示意图，乙图是甲图局部放大图。请回答下列问题：(1)酵母菌细胞与菠菜叶肉细胞相比，在结构上最主要的区别是无___________。(2)甲图中能发生碱基互补配对的细胞器有________（填序号），能提供载体蛋白和能量的细胞器分别是[]______________和[]_______________。(3)⑧彻底水解可得到的物质是_____________。(4)丙图中⑪⑫均代表细胞的某种结构，它们是___________