2020-2021学年高一生物人教版必修一5.2细胞的能量“货币”ATP分层训练（含答案）

第2节
细胞的能量“货币”ATP
层级一--课堂基础练
1．ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，如图是ATP的分子结构图，下列有关叙述错误的是(　　)
A．ATP分子的结构简式可表示为A－P～P～P
B．图中虚线部分的名称是腺苷
C．组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P
D．图中①处的化学键易断裂，ATP转化为ADP
2．下列有关腺苷三磷酸(ATP)的叙述，正确的是(　　)
A．ATP中的A代表腺嘌呤
B．ATP是一种大分子高能磷酸化合物
C．ATP水解释放的磷酸基团可使载体蛋白磷酸化
D．ATP与ADP的相互转化无需酶的催化
3．如图是ATP与ADP之间的转化图，由此可确定(　　)
A．M为ADP，N为ATP
B．能量1和能量2来源相同
C．X1和X2是同一种物质
D．酶1和酶2是同一种酶
4．下列有关ATP的叙述，错误的是(　　)
A．细胞内ATP的含量很少，是细胞的能量“货币”
B．ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成
C．ATP和ADP迅速相互转化保证了持续为细胞提供能量
D．ATP水解掉两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一
5．下列有关ATP的叙述中，不正确的是(　　)
A．ATP的合成一般与放能反应相联系
B．ATP中的能量可以来源于光能、化学能
C．细胞内各种吸能反应一般需要消耗ATP
D．“能量”就是指ATP，ATP就是“能量”
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层级二--课时提升练
题组一　ATP是一种高能磷酸化合物
1．ATP的结构简式可表示为A—P～P～P，下列图示能正确表示ATP的是(　　)
A.
B.
C.
D.
2．ATP中含有的化学元素与下面哪种物质含有的化学元素种类相同(　　)
A．纤维素
B．核酸
C．脂肪
D．蛋白质
3．下图为ATP分子的结构式，下列相关叙述错误的是(　　)
A．图中五碳糖为核糖
B．图中虚线框中的基团是腺苷
C．该分子中有2个特殊的化学键
D．该分子水解掉2个磷酸基团后为核糖核苷酸
题组二　ATP与ADP之间的相互转化
4．下列关于ATP的叙述，不正确的是(　　)
A．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
B．ATP中的A代表腺嘌呤，P代表磷元素
C．ATP与ADP的相互转化是时刻不停且处于动态平衡之中的
D．生成ATP所需能量可来自光能，也可来自呼吸作用释放的能量
5．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
6．以下为ATP和ADP相互转化的示意图，对这一过程的叙述不正确的是(　　)
ATPADP＋Pi＋能量
A．存在着能量的释放和储存
B．保证了生命活动的顺利进行
C．持续不断地在生物活细胞中进行
D．此过程物质与能量变化都是可逆的
题组三　ATP的利用
7．据测定，世界著名重量级拳王——霍利菲尔德平均每次出拳的力量高达200磅，试问能引起如此之高的拳击力量的直接供能物质是(　　)
A．人体细胞内的ATP
B．饮食中的淀粉
C．人体细胞内的糖类
D．人体细胞内的脂肪
8．萤火虫腹部的发光器由部分组织细胞构成，离体的发光器会逐渐失去发光能力。将发光器研磨液分为两组，分别滴加等体积的ATP溶液和葡萄糖溶液后，ATP组立即重新出现荧光，葡萄糖组重新出现荧光的时间滞后。下列叙述不正确的是(　　)
A．发光器离体后细胞内能源物质逐渐耗尽
B．实验结果说明ATP是直接的能源物质
C．实验结果说明葡萄糖不能作为能源物质
D．有机物中的化学能可转化为发光的光能
9．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，下列有关ATP的正确说法是(　　)
A．ATP中的磷酸基团均具有较高的转移势能
B．吸能反应与ATP的水解反应相联系
C．细胞生命活动均由ATP直接提供能量
D．一分子ATP彻底水解产生3分子磷酸、1分子腺苷
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10．如图是细胞内ATP与ADP相互转化的示意图，请据图回答下列问题：
(1)在人体内，图示左侧的能量来自__________作用，右侧的能量用于________(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__________________。
(4)经测定，正常成年人静止状态下24
h将有40
kg
ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2～10
mmol/L，为满足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是___________。
答案　(1)呼吸　大脑思考　(2)呼吸　光合　(3)能量　ADP＋能量＋PiATP　(4)ATP和ADP的这种相互转化时刻不停地发生且处于动态平衡之中
解析　(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，用于细胞中耗能的生命活动，如大脑思考、主动运输等。(2)在绿色植物体内，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：ADP＋能量＋PiATP。(4)细胞内ADP、ATP的总量很少，为满足细胞的能量需要，ATP和ADP的相互转化在细胞内时刻不停地发生且处于动态平衡之中。
层级三--综合加强练
1．下列有关ATP的说法，正确的是(　　)
A．人体细胞内储存有大量的ATP
B．光合作用和呼吸作用都能产生ATP
C．线粒体是蓝细菌产生ATP的主要场所
D．ATP合成所需的能量由磷酸提供
2．有关ATP的叙述，下列说法错误的是(　　)
A．动物CO中毒，会降低Ca2＋通过离子泵跨膜运输的速率
B．ATP与ADP循环中，放能反应释放的能量可用于吸能反应
C．各植物组织中，呼吸作用强度相同的条件下ATP生成量也一定相同
D．物质跨膜运输消耗ATP时，载体蛋白磷酸化后构象改变
3．在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记，该现象不能说明(　　)
A．ATP中末端的P容易脱离
B．部分32P标记的ATP是重新合成的
C．ATP是细胞内的直接能源物质
D．该过程中ATP既有合成又有分解
4．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后自动复原
5．下图是人体细胞代谢部分简图，图中甲表示ATP，下列有关叙述错误的是(　　)
A．甲→乙→丙→丁过程中，起催化作用的酶空间结构不同
B．丙是RNA的基本组成单位之一
C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成
D．在红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加
6．Na＋—K＋泵是存在于动物细胞膜上的一种载体蛋白，具有ATP酶活性，这种泵每消耗1分子的ATP，就逆浓度梯度将3分子的Na＋泵出细胞外，将2分子的K＋泵入细胞内。其具体过程如图所示，下列相关叙述错误的是(　　)
A．该蛋白将Na＋泵到细胞外的跨膜运输方式是主动运输
B．该蛋白既能催化ATP的水解，又能催化ATP的合成
C．若O2供应不足，将会影响图示过程的进行
D．该蛋白的结构发生改变，有利于其与离子的结合和分离
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7．人的骨骼肌细胞中ATP的含量只能维持剧烈运动3
s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下图所示。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______________________________。
答案　(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ATP　ATPADP＋Pi＋能量
解析　(1)由图可知，a→b段ATP含量减少，ATP被水解，释放大量的能量，用于肌肉收缩等各项生命活动，来维持剧烈运动。(2)b→c段ATP含量增加，是由于呼吸作用的加强，释放了更多的能量，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，说明虽然ATP在细胞内含量少，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，使生物体内部的供能环境相对稳定，保证各项生命活动的正常进行。(4)细胞内的放能反应伴随着ATP的合成，吸能反应伴随着ATP的水解。
8．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_________________________。
答案　(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，在荧光素酶的催化下，形成氧化荧光素并且发出荧光，其发光强度与ATP的含量成正比，所以根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量。
(2)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是化学能转变为光能；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。
(3)分析曲线图可知：用Mg2＋处理后，在较低荧光素酶浓度的条件下就能达到较高的发光强度，因此使用Mg2＋处理，能够节省荧光素酶的用量。高温和Hg2＋处理后酶活性不可以恢复。Hg2＋处理后酶活性降低可能是因为Hg2＋破坏了酶的空间结构。