浙科版2019选择性必修一同步练习3.1 ATP是细胞内的“能量通货”
一、单选题
1．（2019高一上·浙江期中）人体细胞进行正常的生命活动，每天需要水解 200—300 摩尔 ATP，但人体细胞中 ATP 的总量只有约 0.1 摩尔。下列有关 ATP 的叙述错误的是 （ ）
A．ATP 是由一个腺苷与三个磷酸基团组成
B．ATP 水解成 ADP 释放的能量来自于远离腺苷的高能磷酸键
C．ATP 释放能量往往与某些放能反应相关联
D．ATP 和 ADP 的相互转化保证了机体对能量的需求
2．（2019高一上·浙江期中）下列关于生物体内能量转换的叙述正确的是 （ ）
A．化学能是细胞内最主要的能量形式
B．细胞内的能量只能被消灭不能被创造
C．不是所有的生物都必须与外界发生物质和能量交换
D．生物体内与能量转换有关的细胞器只有线粒体
3．（2019高三上·湖州期中）下列关于ATP的叙述，错误的是（ ）
A．ATP是细胞中放能反应和吸能反应的纽带
B．剧烈运动时，细胞中的ATP含量急剧上升
C．小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸需要ATP直接供能
D．1个ATP分子含3个磷酸基团，2个高能磷酸键
4．（2019高二上·温州期中）生物体内的高能磷酸化合物有多种，它们的结构和功能类似，但是具体用途有一定差异（如表）。下列相关推论最合理的是（ ）
A．蛋白质的合成可由GTP或ATP直接供能
B．GTP分子中所有高能磷酸键断裂后，可得到鸟苷
C．UTP分子水解掉1个磷酸基团后，可作为RNA的基本单位之一
D．CTP在有脂肪和磷脂合成的场所含量很高
5．（2019高一上·浙江期中）下列与细胞中化学反应有关的说法，错误的是（ ）
A．化学能是细胞内最主要的能量形式
B．所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化
C．动物体内蛋白质等物质的水解反应可以发生在细胞内或细胞外
D．吸能反应和放能反应的本质区别是前者分解ATP后者生成ATP
6．（2019高一上·浙江期中）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
7．（2019高一上·浙江期中）ATP是生物体内重要的能源物质，下列有关叙述错误的是（ ）
A．“A－P”由一分子腺苷和一分子磷酸基团组成
B．甲过程释放的能量可以用于细胞分裂
C．乙过程中也涉及到高能磷酸键水解
D．丁过程所需能量可以是光能、化学能、热能
8．（2019高一上·浙江期中）下列关于ATP的叙述正确的是（ ）
A．ATP分子中共有2个高能磷酸基团
B．ATP是细胞中普遍使用的能量载体
C．ATP水解所释放的能量一般全部变成热能散失
D．ATP－ADP循环使细胞内物质和能量得以循环利用
9．（2019高一上·浙江期中）下列过程不属于吸能反应的是（ ）
A．葡萄糖合成淀粉 B．肌肉收缩改变形状
C．氨基酸合成蛋白质 D．肌肉做功恢复原状
10．（2019高一上·浙江期中）一般情况下，动物体的主要能源物质、直接能源物质、储备能源物质及最终能源依次是（ ）
A．糖类、ATP、脂肪、太阳能 B．ATP、糖类、脂肪、太阳能
C．太阳能、糖类、脂肪、蛋白质 D．糖类、ATP、淀粉、太阳能
11．（2019高一上·丽水期中）下图表示ATP-ADP的循环图解。下列叙述正确的（ ）
A．①属于放能反应，在细胞内与其他吸能反应密切联系
B．溶酶体中蛋白质水解为氨基酸需要②过程提供能量
C．人在饥饿时，细胞内的过程①和②也能达到平衡
D．各种生物均能独立完成ATP-ADP的循环
12．（2019高一上·丽水期中）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中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能够说明的是( )
①ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离
②32P标记的ATP是新合成的
③ATP是细胞内的直接能源物质
④该过程中ATP既有合成又有分解
A．①②③④ B．①②④ C．①②③ D．②③④
13．（2019高二上·丽水期中）下列表示某同学制作的构成脱氧核苷酸的小分子结构模型，下列叙述错误的是（ ）
A．①②③、①③④都能构成脱氧核苷酸
B．①和③可形成DNA主链的基本骨架
C．DNA单链中②和④数量相等
D．②和④通过2个或3个氢键相连
14．（2019高二上·丽水期中）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相互转化使得细胞储存了大量的ATP
C．在有氧与缺氧的条件下细胞溶胶中都能形成ATP
D．一个ATP分子中含有2个高能磷酸键且都易水解断裂
15．（2019高二上·嘉兴期中）ATP是细胞中能量的通用“货币”。下列有关ATP的叙述正确的是（ ）
A．ATP中脱掉两个磷酸基团后，就成为腺嘌呤核糖核苷酸
B．ATP中的能量可以来源于光能，但不可以转化为光能
C．一般情况下，ATP中高能磷酸键所含能量都能为生命活动直接供能
D．细胞内合成蛋白质时会消耗ATP，蛋白质水解时会产生ATP
二、综合题
16．（2021高一下·民勤开学考）在活细胞中，下图中循环过程永不停止地进行着。请运用所学知识，分析回答ATP和ADP
循环中的有关问题：
（1）ATP分子结构简式为 ，在②过程中，是由于 的断裂而释放出能量。
（2）在绿色植物细胞内，与①相应的生理活动主要是在细胞内的细胞质基质、 、 中进行。
（3）
A1和A2分别起什么作用
。
（4）①中能量E1的来源有哪些 。
②中能量E2的去向有哪些 （举两例）
17．（2020高三上·吉林期中）食品安全是关系到国计民生的大事。防疫部门常需要对食品中细菌含量进行检测。因为每个细菌细胞中ATP含量大体相同，所以常利用“荧光素一荧光素酶生物发光法， 根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量。进而再估算出细菌的
数量。具体操作如下，分析并回答下列问题：
①将待测样品研磨后离心处理，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推算出细菌数量。
（1）原理分析： ATP是生命活动的 ，在细胞中含量 ，发光强度与ATP含量成 (填正相关或负相关）。
（2）荧光素接受 提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下， 与氧发生反应，形成 ， 并且发出荧光。该过程的能量转换是由 转化为光能。
（3）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。
18．（2019高一上·浙江期中）利用“荧光素－荧光素酶生物发光法”可以对市场上的腊肉中细菌的含量进行检测：
①将腊肉样品研磨后离心处理，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）ATP的中文名称是 ，细胞中的吸能反应一般与ATP的 反应相关联。植物根尖细胞中合成ATP的主要方式有 。
（2）荧光素接受 提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光，该过程中涉及的能量转换是 能→ 能。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”)。根据ATP含量进而测算出细菌数量的依据是每个细菌细胞中ATP含量 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】解：A、ATP的中文名称是三磷酸腺苷，是由一个腺苷与三个磷酸基团组成，A正确；
B、ATP 水解成 ADP 释放的能量来自于远离腺苷的高能磷酸键的断裂，B正确；
C、ATP 释放能量往往与某些吸能反应相关联，C错误；
D、生物体内ATP的含量很少，但ATP和ADP相互转化的速度很快，这可以保证机体对能量的需求，D正确。
故答案为：C。
【分析】ATP的结构简式为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.水解时远离A的磷酸键易断裂，释放大量的能量，供给各项生命活动，所以ATP是新陈代谢所需能量的直接来源；ATP与ADP的相互转化的反应式为：ATP ADP+Pi+能量，方程从左到右时能量代表释放的能量，用于一切生命活动；方程从右到左时能量代表转移的能量，动物中为呼吸作用转移的能量，而植物中来自光合作用和呼吸作用。
2．【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；ATP的相关综合；线粒体的结构和功能；叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】解：A、细胞内最主要的能量形式化学能，如有机物中稳定的化学能，ATP中活跃的化学能，A正确；
B、在生物体内，能量既不能被消灭，也不能被创造，B错误；
C、所有的生物都必须与外界发生物质和能量交换，C错误；
D、生物体内与能量转换有关的细胞器有叶绿体和线粒体，D错误。
故答案为：A。
【分析】生物体进行的从“ATP→ADP+Pi”的过程和从“ATP+Pi→ATP”的过程是两个截然不同的生理过程。1、酶不同：向右反应时是水解酶，向左反应时是合成酶；2、能量来源不同：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；3、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。
故ATP与ADP的相互转化中，物质是可逆的，能量是不可逆的，酶不相同。
3．【答案】B
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】解：A、ATP是细胞中放能反应和吸能反应的纽带，A正确；
B、ATP消耗后可迅速合成，故细胞中的ATP含量保持动态平衡，B错误；
C、小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸的方式是主动运输，需要ATP直接供能，C正确；
D、1个ATP分子含3个磷酸基团，2个高能磷酸键，D正确；
故答案为：B。
【分析】ATP为生物生命活动直接提供能量，细胞中的放能反应总是与ATP的合成相联系，释放的能量贮存在ATP中；吸能反应总是与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。
4．【答案】A
【知识点】ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】解：A、ATP是能量通货，因此蛋白质的合成可由GTP或ATP直接供能，A正确；
B、GTP分子中所有高能磷酸键断裂后，可得到鸟嘌呤核糖核苷酸，B错误；
C、UTP分子水解掉2个磷酸基团后，可作为RNA的基本单位之一，C错误；
D、脂肪和磷脂合成消耗CTP，因此CTP在有脂肪和磷脂合成的场所含量不会很高，D错误；
故答案为：A。
【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水解时远离A的磷酸键线断裂，为新陈代谢所需能量的直接来源。
5．【答案】D
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能；糖类的种类及其分布和功能；ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、有机物中储存的能量为化学能，化学能是细胞内最主要的能量形式，A正确；
B、所有细胞中最重要的放能反应是细胞呼吸，也就是糖的氧化，B正确；
C、动物体内蛋白质等物质的水解反应可以发生在细胞内或细胞外，C正确；
D、吸能反应和放能反应的本质区别是前者消耗能量，后者释放能量，D错误。
故答案为：D。
【分析】ATP与ADP的相互转化过程中，涉及以下几点：①涉及到不同能量形式的转化：太阳能→ATP中的活跃的化学能→有机物中稳定的化学能→ATP中的活跃的化学能→其他形式的能量供给各项生命活动；②涉及到一系列的吸能反应和放能反应：光合作用属于吸能反应，细胞呼吸属于放能反应，ATP合成属于吸能反应，ATP水解属于放能反应等。
6．【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP的作用与意义
【解析】【解答】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是高能磷酸键，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。
故答案为：C。
【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。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。
7．【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、“A－P”中A代表一分子腺苷，P代表一分子磷酸基团，A正确；
B、ATP水解释放的能量可以用于各项生命活动，包括细胞分裂，B正确；
C、乙过程中也涉及到高能磷酸键水解，C正确；
D、丁过程是合成ATP的过程，只能通过呼吸作用和光合作用，所需能量可以是光能或化学能，不可以是热能，D错误。
故答案为：D。
【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：1、酶不同： ATP→ADP是水解酶，ADP→ATP是合成酶；2、能量来源不同：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；3、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。
8．【答案】B
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP分子中共有3个磷酸基团，2个高能磷酸键，A错误；
B、ATP是细胞中的直接能源物质，B正确；
C、ATP水解所释放的能量可以用于各项生命活动，C错误；
D、能量不能循环利用，D错误。
故答案为：B。
【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：1、酶不同： ATP→ADP是水解酶，ADP→ATP是合成酶；2、能量来源不同：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；3、场所不同：ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体和细胞质基质。
9．【答案】D
【知识点】ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、葡萄糖合成淀粉需要提供能量，属于吸能反应，A错误；
B、肌肉收缩改变形状，需要提供能量，属于吸能反应，B错误；
C、氨基酸合成蛋白质需要提供能量，属于吸能反应，C错误；
D、肌肉做功需要消耗能量，做功恢复原状的过程不需要耗能，D正确；
故答案为：D。
【分析】吸能反应是指需要引入能量的化学反应。常见于生物化学反应中的酶原激活过程。吸能反应是需要吸收能量的化学反应。代谢物进行各种合成反应通常是需要吸收能量的反应。自由能变化 G为正值，因而，不可能独立完成。在体内必须与氧化分解而出现的放能反应偶联，将部分自由能转移给吸能反应。ATP的生成与分解在其间起了关键作用。
10．【答案】A
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；ATP的作用与意义；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】动物体的主要能源物质是糖类，直接能源物质是ATP，主要储备能源物质是脂肪，最终能源都来自太阳能，A正确。
故答案为：A。
【分析】ATP是生物体的直接能源物质，ATP在细胞内数量并不很多，可以和ADP迅速转化形成。人和动物体内产生ATP的生理过程只有呼吸作用，高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸，ATP中的能量可用于各种生命活动，可以转变为光能、化学能等，但形成ATP的能量来自于呼吸作用释放的能量或植物的光合作用。
11．【答案】C
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】据图分析，①是合成ATP的过程，属于吸能反应，在细胞内与其他放能反应密切联系，A错误；溶酶体中蛋白质水解为氨基酸不需要消耗能量，B错误；细胞中的ATP含量很少，但是转化非常迅速，因此人在饥饿时，细胞内的过程①和②也能达到平衡，C正确；病毒没有细胞结构，必须寄生于活细胞中才能生存和繁殖，因此病毒不能独立完成ATP-ADP的循环，D错误。
【分析】ATP是直接的能源物质，ATP的结构简式是“A-P～P～P”，其中“A”是腺苷，由1分子腺嘌呤和1分子核糖组成，“～”是高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键，容易断裂，释放其中的能量，供机体生命活动需要，ATP水解形成ADP和Pi，ADP和Pi吸收能量又合成ATP，细胞依赖于ADP和ATP的相互转化，满足机体对能量的需求；由题图可知，②是ATP水解过程，①是ATP合成过程。
12．【答案】B
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】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中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，说明ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离，也容易与ADP结合，32P标记的ATP是新合成的，该过程中ATP既有合成又有分解，该现象不能说明生命活动与ATP的关系，不能说明ATP是细胞内的直接能源物质。①②④正确，③错误。
故答案为：B。
【分析】ATP是细胞内各项生命活动的直接能源物质，其中含有三个磷酸基团，两个高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键容易断裂与形成，因此ATP和ADP之间可快速转化，从而为各项生命活动供能。
13．【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】A、①是脱氧核糖，③是磷酸，②为胞嘧啶（C）或胸腺嘧啶（T），④为腺嘌呤（A）或鸟嘌呤（G），1分子的脱氧核苷酸是由1分子的磷酸、1分子的脱氧核糖和1分子的含氮碱基所示组成，即①②③、①③④都能构成脱氧核苷酸，A正确；
B、在双链DNA分子中，①所示的脱氧核糖和③所示的磷酸交替连接，排列在外侧，形成DNA主链的基本骨架，B正确；
C、②为胞嘧啶（C）或胸腺嘧啶（T），④为腺嘌呤（A）或鸟嘌呤（G），因此DNA单链中②和④的数量不一定相等，C错误；
D、②为胞嘧啶（C）或胸腺嘧啶（T），④为腺嘌呤（A）或鸟嘌呤（G），在双链DNA分子中，A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键，所以②和④通过2个或3个氢键相连，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）依题意并分析图示：①是脱氧核糖，②为胞嘧啶（C）或胸腺嘧啶（T），③是磷酸，④为腺嘌呤（A）或鸟嘌呤（G）。（2）DNA分子的结构层次图及解读如下，每条脱氧核苷酸链含有1个游离的磷酸基团（位于图中的5′端），两条链碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则。
14．【答案】C
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、ATP合成时所需能量，来自呼吸作用中有机物氧化分解所释放的化学能和光合作用中色素分子所吸收的光能，A错误；
B、ATP-ADP相互转化使放能反应所释放的能量用于吸能反应，并不能使细胞储存大量的ATP，B错误；
C、在有氧条件下细胞进行需氧呼吸，在缺氧的条件下细胞进行厌氧呼吸，需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段相同，都是在细胞溶胶中进行，都是1个葡萄糖分子被分解成2个丙酮酸分子，分解过程中释放出少量能量，形成少量ATP，C正确；
D、一个ATP分子中含有2个高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键很容易水解断裂，D错误。
故答案为：C。
【分析】ATP 是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。核糖与腺嘌呤结合成的基团叫腺苷，腺苷与3个磷酸基团组成腺苷三磷酸。3个磷酸基团中的一个磷酸基团连接在糖分子上，其余2个则相继连接在前一个磷酸基团上。连接两个磷酸基团之间的磷酸键比较不稳定，水解时释放的能量比连接在糖分子上的磷酸键要多，所以称为高能磷酸键。ATP 发生水解时形成腺苷二磷酸（ADP），释放1个磷酸基团，同时释放能量。这些能量就会被利用，如用于肌肉收缩、神经细胞的活动以及细胞中的许多其他活动。ATP 在细胞中易于再生，因此可以作为源源不断的能源。通过 ATP 的合成和水解使放能反应所释放的能量用于吸能反应的过程称为ATP-ADP循环。ATP再生时所需能量来源于光合作用和呼吸作用。
15．【答案】A
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP中脱掉两个磷酸基团后，余下的结构包含有一分子的磷酸、一分子的核糖和一分子的腺嘌呤，该结构为腺嘌呤核糖核苷酸，A正确；
B、ATP的形成途径是细胞呼吸和光合作用，因此ATP中的能量可以来源于光能，ATP水解释放出的能量可以转化为光能，如萤火虫的发光，B错误；
C、一般情况下，ATP中远离腺苷的高能磷酸键所含能量能为生命活动直接供能，C错误；
D、细胞内合成蛋白质的过程包括转录和翻译，转录和翻译过程都会消耗ATP，但蛋白质水解时不会产生ATP，D错误。
故答案为：A。
【分析】ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，结构简式为：A—P～P～P，其中的“A”代表腺苷，是由核糖和腺嘌呤组成，“P”代表磷酸基团，“～”代表高能磷酸键。一分子ATP脱去两个磷酸基团后，余下的部分为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA是基本单位之一。在有关酶的催化下，ADP可以接受细胞呼吸中有机物氧化分解所释放的能量或植物光合作用光反应阶段吸收的光能，同时与一个游离的Pi结合，形成ATP；在有关酶的催化作用下，ATP中远离腺苷的高能磷酸键很容易水解，形成ADP和Pi，同时释放出大量的能量用于生物体的各项生命活动，如生物的发光等。
16．【答案】（1）A—P～P～P；远离腺苷的高能磷酸键
（2）线粒体；叶绿体
（3）催化作用不相同
（4）光合作用和呼吸作用；能量E2 的去向是转化为其他各种形式的能量用于生物的各项生命活动。主要有化学能、机械能、电能、渗透能等。
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】（1）ATP是生物体生命活动的直接能源物质，其分子结构简式为A-P～P～P，在②ATP的水解过程中，是由于远离A（腺苷）的高能磷酸键断裂而释放出能量。
（2）在绿色植物细胞内，与①ATP合成相应的生理活动是细胞呼吸和光合作用，场所在细胞质基质、线粒体和叶绿体。
（3）A1是ATP合成酶，催化ATP合成，A2是ATP水解酶，催化ATP水解。
（4）①ATP合成中能量E1的来源主要有光合作用和细胞呼吸，②ATP水解中能量E2的去向是转化为其他各种形式的能量用于各种生命活动，比如在物质的主动运输中转变成渗透能，在肌肉收缩中转变成机械能，在神经传导中转变成电能，在有机物的合成中转变成化学能，在生物发光中转变成光能等等。
【分析】 ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，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，－代表普通化学键。ATP被誉为“能量的通货”，水解后产生ADP和磷酸基团，并释放能量为吸能反应供能。同时，ADP和磷酸基团也可以合成ATP。ATP主要来自两个过程。经过细胞呼吸作用释放的能量可以储存在ATP里面；ATP的能量也可以来自光反应阶段。不过光反应阶段合成的ATP只用于暗反应阶段合成有机物。
17．【答案】（1）直接能源（物质）；极少（或较少、非常少）；正相关
（2）ATP；氧化荧光素；（ATP中活跃的）化学能
（3）吸能反应
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】（1）ATP是生命活动的直接能源（物质），在细胞中含量极少，ATP数量越多，提供能量越多，发光强度越大，即发光强度与ATP含量成正相关。
（2）荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。该过程中的能量转化是由ATP中活跃的化学能转化为光能。
（3）根据分析可知，生物细胞中ATP的水解一般与吸能反应相联系。
【分析】ATP（三磷酸腺苷）的结构简式为A─P～P～P，A-表示腺苷、P-表示磷酸基团；“～”表示高能磷酸键。
（1）ATP的元素组成为：C、H、O、N、P。
（2）ATP中的“A”是腺苷，RNA中的“A”是腺嘌呤。
（3）ATP水解可直接为生命活动提供能量，是直接提供能量的物质。
（4）ATP与RNA的关系：ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一：腺嘌呤核糖核苷酸。
（5）ATP与ADP可相互转变。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。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。
18．【答案】（1）腺苷三磷酸（三磷酸腺苷）；水解/放能；细胞呼吸（呼吸作用）
（2）ATP；化学；光；正比；大致相同（大致相同且相对稳定）
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】(1)ATP又叫三磷酸腺苷，ATP的水解可以为各项生命活动提供能量，故细胞中的吸能反应一般与ATP的水解反应相关联。植物根尖细胞中没有叶绿体，不能进行光合作用，故只有靠呼吸作用合成ATP。(2) 荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光；ATP数量越多，提供能量越多，发光强度越大，即发光强度与ATP含量成正比；每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，故可以根据ATP含量进而测算出细菌数量。“荧光素一荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是（ATP中活跃的）化学能→光能。
【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；“~”表示高能磷酸键；ATP是一种含有高能磷酸键的有机化合物，它的大量化学能就储存在高能磷酸键中；ATP水解释放能量断裂的是末端的那个高能磷酸键；ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高；ATP来源于光合作用和呼吸作用；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。
1 / 1浙科版2019选择性必修一同步练习3.1 ATP是细胞内的“能量通货”
一、单选题
1．（2019高一上·浙江期中）人体细胞进行正常的生命活动，每天需要水解 200—300 摩尔 ATP，但人体细胞中 ATP 的总量只有约 0.1 摩尔。下列有关 ATP 的叙述错误的是 （ ）
A．ATP 是由一个腺苷与三个磷酸基团组成
B．ATP 水解成 ADP 释放的能量来自于远离腺苷的高能磷酸键
C．ATP 释放能量往往与某些放能反应相关联
D．ATP 和 ADP 的相互转化保证了机体对能量的需求
【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】解：A、ATP的中文名称是三磷酸腺苷，是由一个腺苷与三个磷酸基团组成，A正确；
B、ATP 水解成 ADP 释放的能量来自于远离腺苷的高能磷酸键的断裂，B正确；
C、ATP 释放能量往往与某些吸能反应相关联，C错误；
D、生物体内ATP的含量很少，但ATP和ADP相互转化的速度很快，这可以保证机体对能量的需求，D正确。
故答案为：C。
【分析】ATP的结构简式为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.水解时远离A的磷酸键易断裂，释放大量的能量，供给各项生命活动，所以ATP是新陈代谢所需能量的直接来源；ATP与ADP的相互转化的反应式为：ATP ADP+Pi+能量，方程从左到右时能量代表释放的能量，用于一切生命活动；方程从右到左时能量代表转移的能量，动物中为呼吸作用转移的能量，而植物中来自光合作用和呼吸作用。
2．（2019高一上·浙江期中）下列关于生物体内能量转换的叙述正确的是 （ ）
A．化学能是细胞内最主要的能量形式
B．细胞内的能量只能被消灭不能被创造
C．不是所有的生物都必须与外界发生物质和能量交换
D．生物体内与能量转换有关的细胞器只有线粒体
【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；ATP的相关综合；线粒体的结构和功能；叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】解：A、细胞内最主要的能量形式化学能，如有机物中稳定的化学能，ATP中活跃的化学能，A正确；
B、在生物体内，能量既不能被消灭，也不能被创造，B错误；
C、所有的生物都必须与外界发生物质和能量交换，C错误；
D、生物体内与能量转换有关的细胞器有叶绿体和线粒体，D错误。
故答案为：A。
【分析】生物体进行的从“ATP→ADP+Pi”的过程和从“ATP+Pi→ATP”的过程是两个截然不同的生理过程。1、酶不同：向右反应时是水解酶，向左反应时是合成酶；2、能量来源不同：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；3、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。
故ATP与ADP的相互转化中，物质是可逆的，能量是不可逆的，酶不相同。
3．（2019高三上·湖州期中）下列关于ATP的叙述，错误的是（ ）
A．ATP是细胞中放能反应和吸能反应的纽带
B．剧烈运动时，细胞中的ATP含量急剧上升
C．小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸需要ATP直接供能
D．1个ATP分子含3个磷酸基团，2个高能磷酸键
【答案】B
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】解：A、ATP是细胞中放能反应和吸能反应的纽带，A正确；
B、ATP消耗后可迅速合成，故细胞中的ATP含量保持动态平衡，B错误；
C、小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸的方式是主动运输，需要ATP直接供能，C正确；
D、1个ATP分子含3个磷酸基团，2个高能磷酸键，D正确；
故答案为：B。
【分析】ATP为生物生命活动直接提供能量，细胞中的放能反应总是与ATP的合成相联系，释放的能量贮存在ATP中；吸能反应总是与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。
4．（2019高二上·温州期中）生物体内的高能磷酸化合物有多种，它们的结构和功能类似，但是具体用途有一定差异（如表）。下列相关推论最合理的是（ ）
A．蛋白质的合成可由GTP或ATP直接供能
B．GTP分子中所有高能磷酸键断裂后，可得到鸟苷
C．UTP分子水解掉1个磷酸基团后，可作为RNA的基本单位之一
D．CTP在有脂肪和磷脂合成的场所含量很高
【答案】A
【知识点】ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】解：A、ATP是能量通货，因此蛋白质的合成可由GTP或ATP直接供能，A正确；
B、GTP分子中所有高能磷酸键断裂后，可得到鸟嘌呤核糖核苷酸，B错误；
C、UTP分子水解掉2个磷酸基团后，可作为RNA的基本单位之一，C错误；
D、脂肪和磷脂合成消耗CTP，因此CTP在有脂肪和磷脂合成的场所含量不会很高，D错误；
故答案为：A。
【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水解时远离A的磷酸键线断裂，为新陈代谢所需能量的直接来源。
5．（2019高一上·浙江期中）下列与细胞中化学反应有关的说法，错误的是（ ）
A．化学能是细胞内最主要的能量形式
B．所有细胞中最重要的放能反应是糖的氧化
C．动物体内蛋白质等物质的水解反应可以发生在细胞内或细胞外
D．吸能反应和放能反应的本质区别是前者分解ATP后者生成ATP
【答案】D
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能；糖类的种类及其分布和功能；ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、有机物中储存的能量为化学能，化学能是细胞内最主要的能量形式，A正确；
B、所有细胞中最重要的放能反应是细胞呼吸，也就是糖的氧化，B正确；
C、动物体内蛋白质等物质的水解反应可以发生在细胞内或细胞外，C正确；
D、吸能反应和放能反应的本质区别是前者消耗能量，后者释放能量，D错误。
故答案为：D。
【分析】ATP与ADP的相互转化过程中，涉及以下几点：①涉及到不同能量形式的转化：太阳能→ATP中的活跃的化学能→有机物中稳定的化学能→ATP中的活跃的化学能→其他形式的能量供给各项生命活动；②涉及到一系列的吸能反应和放能反应：光合作用属于吸能反应，细胞呼吸属于放能反应，ATP合成属于吸能反应，ATP水解属于放能反应等。
6．（2019高一上·浙江期中）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
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP的作用与意义
【解析】【解答】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是高能磷酸键，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。
故答案为：C。
【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。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。
7．（2019高一上·浙江期中）ATP是生物体内重要的能源物质，下列有关叙述错误的是（ ）
A．“A－P”由一分子腺苷和一分子磷酸基团组成
B．甲过程释放的能量可以用于细胞分裂
C．乙过程中也涉及到高能磷酸键水解
D．丁过程所需能量可以是光能、化学能、热能
【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、“A－P”中A代表一分子腺苷，P代表一分子磷酸基团，A正确；
B、ATP水解释放的能量可以用于各项生命活动，包括细胞分裂，B正确；
C、乙过程中也涉及到高能磷酸键水解，C正确；
D、丁过程是合成ATP的过程，只能通过呼吸作用和光合作用，所需能量可以是光能或化学能，不可以是热能，D错误。
故答案为：D。
【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：1、酶不同： ATP→ADP是水解酶，ADP→ATP是合成酶；2、能量来源不同：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；3、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。
8．（2019高一上·浙江期中）下列关于ATP的叙述正确的是（ ）
A．ATP分子中共有2个高能磷酸基团
B．ATP是细胞中普遍使用的能量载体
C．ATP水解所释放的能量一般全部变成热能散失
D．ATP－ADP循环使细胞内物质和能量得以循环利用
【答案】B
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP分子中共有3个磷酸基团，2个高能磷酸键，A错误；
B、ATP是细胞中的直接能源物质，B正确；
C、ATP水解所释放的能量可以用于各项生命活动，C错误；
D、能量不能循环利用，D错误。
故答案为：B。
【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：1、酶不同： ATP→ADP是水解酶，ADP→ATP是合成酶；2、能量来源不同：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；3、场所不同：ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体和细胞质基质。
9．（2019高一上·浙江期中）下列过程不属于吸能反应的是（ ）
A．葡萄糖合成淀粉 B．肌肉收缩改变形状
C．氨基酸合成蛋白质 D．肌肉做功恢复原状
【答案】D
【知识点】ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、葡萄糖合成淀粉需要提供能量，属于吸能反应，A错误；
B、肌肉收缩改变形状，需要提供能量，属于吸能反应，B错误；
C、氨基酸合成蛋白质需要提供能量，属于吸能反应，C错误；
D、肌肉做功需要消耗能量，做功恢复原状的过程不需要耗能，D正确；
故答案为：D。
【分析】吸能反应是指需要引入能量的化学反应。常见于生物化学反应中的酶原激活过程。吸能反应是需要吸收能量的化学反应。代谢物进行各种合成反应通常是需要吸收能量的反应。自由能变化 G为正值，因而，不可能独立完成。在体内必须与氧化分解而出现的放能反应偶联，将部分自由能转移给吸能反应。ATP的生成与分解在其间起了关键作用。
10．（2019高一上·浙江期中）一般情况下，动物体的主要能源物质、直接能源物质、储备能源物质及最终能源依次是（ ）
A．糖类、ATP、脂肪、太阳能 B．ATP、糖类、脂肪、太阳能
C．太阳能、糖类、脂肪、蛋白质 D．糖类、ATP、淀粉、太阳能
【答案】A
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；ATP的作用与意义；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】动物体的主要能源物质是糖类，直接能源物质是ATP，主要储备能源物质是脂肪，最终能源都来自太阳能，A正确。
故答案为：A。
【分析】ATP是生物体的直接能源物质，ATP在细胞内数量并不很多，可以和ADP迅速转化形成。人和动物体内产生ATP的生理过程只有呼吸作用，高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸，ATP中的能量可用于各种生命活动，可以转变为光能、化学能等，但形成ATP的能量来自于呼吸作用释放的能量或植物的光合作用。
11．（2019高一上·丽水期中）下图表示ATP-ADP的循环图解。下列叙述正确的（ ）
A．①属于放能反应，在细胞内与其他吸能反应密切联系
B．溶酶体中蛋白质水解为氨基酸需要②过程提供能量
C．人在饥饿时，细胞内的过程①和②也能达到平衡
D．各种生物均能独立完成ATP-ADP的循环
【答案】C
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】据图分析，①是合成ATP的过程，属于吸能反应，在细胞内与其他放能反应密切联系，A错误；溶酶体中蛋白质水解为氨基酸不需要消耗能量，B错误；细胞中的ATP含量很少，但是转化非常迅速，因此人在饥饿时，细胞内的过程①和②也能达到平衡，C正确；病毒没有细胞结构，必须寄生于活细胞中才能生存和繁殖，因此病毒不能独立完成ATP-ADP的循环，D错误。
【分析】ATP是直接的能源物质，ATP的结构简式是“A-P～P～P”，其中“A”是腺苷，由1分子腺嘌呤和1分子核糖组成，“～”是高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键，容易断裂，释放其中的能量，供机体生命活动需要，ATP水解形成ADP和Pi，ADP和Pi吸收能量又合成ATP，细胞依赖于ADP和ATP的相互转化，满足机体对能量的需求；由题图可知，②是ATP水解过程，①是ATP合成过程。
12．（2019高一上·丽水期中）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中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能够说明的是( )
①ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离
②32P标记的ATP是新合成的
③ATP是细胞内的直接能源物质
④该过程中ATP既有合成又有分解
A．①②③④ B．①②④ C．①②③ D．②③④
【答案】B
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】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中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，说明ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离，也容易与ADP结合，32P标记的ATP是新合成的，该过程中ATP既有合成又有分解，该现象不能说明生命活动与ATP的关系，不能说明ATP是细胞内的直接能源物质。①②④正确，③错误。
故答案为：B。
【分析】ATP是细胞内各项生命活动的直接能源物质，其中含有三个磷酸基团，两个高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键容易断裂与形成，因此ATP和ADP之间可快速转化，从而为各项生命活动供能。
13．（2019高二上·丽水期中）下列表示某同学制作的构成脱氧核苷酸的小分子结构模型，下列叙述错误的是（ ）
A．①②③、①③④都能构成脱氧核苷酸
B．①和③可形成DNA主链的基本骨架
C．DNA单链中②和④数量相等
D．②和④通过2个或3个氢键相连
【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】A、①是脱氧核糖，③是磷酸，②为胞嘧啶（C）或胸腺嘧啶（T），④为腺嘌呤（A）或鸟嘌呤（G），1分子的脱氧核苷酸是由1分子的磷酸、1分子的脱氧核糖和1分子的含氮碱基所示组成，即①②③、①③④都能构成脱氧核苷酸，A正确；
B、在双链DNA分子中，①所示的脱氧核糖和③所示的磷酸交替连接，排列在外侧，形成DNA主链的基本骨架，B正确；
C、②为胞嘧啶（C）或胸腺嘧啶（T），④为腺嘌呤（A）或鸟嘌呤（G），因此DNA单链中②和④的数量不一定相等，C错误；
D、②为胞嘧啶（C）或胸腺嘧啶（T），④为腺嘌呤（A）或鸟嘌呤（G），在双链DNA分子中，A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键，所以②和④通过2个或3个氢键相连，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）依题意并分析图示：①是脱氧核糖，②为胞嘧啶（C）或胸腺嘧啶（T），③是磷酸，④为腺嘌呤（A）或鸟嘌呤（G）。（2）DNA分子的结构层次图及解读如下，每条脱氧核苷酸链含有1个游离的磷酸基团（位于图中的5′端），两条链碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则。
14．（2019高二上·丽水期中）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相互转化使得细胞储存了大量的ATP
C．在有氧与缺氧的条件下细胞溶胶中都能形成ATP
D．一个ATP分子中含有2个高能磷酸键且都易水解断裂
【答案】C
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、ATP合成时所需能量，来自呼吸作用中有机物氧化分解所释放的化学能和光合作用中色素分子所吸收的光能，A错误；
B、ATP-ADP相互转化使放能反应所释放的能量用于吸能反应，并不能使细胞储存大量的ATP，B错误；
C、在有氧条件下细胞进行需氧呼吸，在缺氧的条件下细胞进行厌氧呼吸，需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段相同，都是在细胞溶胶中进行，都是1个葡萄糖分子被分解成2个丙酮酸分子，分解过程中释放出少量能量，形成少量ATP，C正确；
D、一个ATP分子中含有2个高能磷酸键，远离腺苷的高能磷酸键很容易水解断裂，D错误。
故答案为：C。
【分析】ATP 是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。核糖与腺嘌呤结合成的基团叫腺苷，腺苷与3个磷酸基团组成腺苷三磷酸。3个磷酸基团中的一个磷酸基团连接在糖分子上，其余2个则相继连接在前一个磷酸基团上。连接两个磷酸基团之间的磷酸键比较不稳定，水解时释放的能量比连接在糖分子上的磷酸键要多，所以称为高能磷酸键。ATP 发生水解时形成腺苷二磷酸（ADP），释放1个磷酸基团，同时释放能量。这些能量就会被利用，如用于肌肉收缩、神经细胞的活动以及细胞中的许多其他活动。ATP 在细胞中易于再生，因此可以作为源源不断的能源。通过 ATP 的合成和水解使放能反应所释放的能量用于吸能反应的过程称为ATP-ADP循环。ATP再生时所需能量来源于光合作用和呼吸作用。
15．（2019高二上·嘉兴期中）ATP是细胞中能量的通用“货币”。下列有关ATP的叙述正确的是（ ）
A．ATP中脱掉两个磷酸基团后，就成为腺嘌呤核糖核苷酸
B．ATP中的能量可以来源于光能，但不可以转化为光能
C．一般情况下，ATP中高能磷酸键所含能量都能为生命活动直接供能
D．细胞内合成蛋白质时会消耗ATP，蛋白质水解时会产生ATP
【答案】A
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP中脱掉两个磷酸基团后，余下的结构包含有一分子的磷酸、一分子的核糖和一分子的腺嘌呤，该结构为腺嘌呤核糖核苷酸，A正确；
B、ATP的形成途径是细胞呼吸和光合作用，因此ATP中的能量可以来源于光能，ATP水解释放出的能量可以转化为光能，如萤火虫的发光，B错误；
C、一般情况下，ATP中远离腺苷的高能磷酸键所含能量能为生命活动直接供能，C错误；
D、细胞内合成蛋白质的过程包括转录和翻译，转录和翻译过程都会消耗ATP，但蛋白质水解时不会产生ATP，D错误。
故答案为：A。
【分析】ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，结构简式为：A—P～P～P，其中的“A”代表腺苷，是由核糖和腺嘌呤组成，“P”代表磷酸基团，“～”代表高能磷酸键。一分子ATP脱去两个磷酸基团后，余下的部分为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA是基本单位之一。在有关酶的催化下，ADP可以接受细胞呼吸中有机物氧化分解所释放的能量或植物光合作用光反应阶段吸收的光能，同时与一个游离的Pi结合，形成ATP；在有关酶的催化作用下，ATP中远离腺苷的高能磷酸键很容易水解，形成ADP和Pi，同时释放出大量的能量用于生物体的各项生命活动，如生物的发光等。
二、综合题
16．（2021高一下·民勤开学考）在活细胞中，下图中循环过程永不停止地进行着。请运用所学知识，分析回答ATP和ADP
循环中的有关问题：
（1）ATP分子结构简式为 ，在②过程中，是由于 的断裂而释放出能量。
（2）在绿色植物细胞内，与①相应的生理活动主要是在细胞内的细胞质基质、 、 中进行。
（3）
A1和A2分别起什么作用
。
（4）①中能量E1的来源有哪些 。
②中能量E2的去向有哪些 （举两例）
【答案】（1）A—P～P～P；远离腺苷的高能磷酸键
（2）线粒体；叶绿体
（3）催化作用不相同
（4）光合作用和呼吸作用；能量E2 的去向是转化为其他各种形式的能量用于生物的各项生命活动。主要有化学能、机械能、电能、渗透能等。
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】（1）ATP是生物体生命活动的直接能源物质，其分子结构简式为A-P～P～P，在②ATP的水解过程中，是由于远离A（腺苷）的高能磷酸键断裂而释放出能量。
（2）在绿色植物细胞内，与①ATP合成相应的生理活动是细胞呼吸和光合作用，场所在细胞质基质、线粒体和叶绿体。
（3）A1是ATP合成酶，催化ATP合成，A2是ATP水解酶，催化ATP水解。
（4）①ATP合成中能量E1的来源主要有光合作用和细胞呼吸，②ATP水解中能量E2的去向是转化为其他各种形式的能量用于各种生命活动，比如在物质的主动运输中转变成渗透能，在肌肉收缩中转变成机械能，在神经传导中转变成电能，在有机物的合成中转变成化学能，在生物发光中转变成光能等等。
【分析】 ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，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，－代表普通化学键。ATP被誉为“能量的通货”，水解后产生ADP和磷酸基团，并释放能量为吸能反应供能。同时，ADP和磷酸基团也可以合成ATP。ATP主要来自两个过程。经过细胞呼吸作用释放的能量可以储存在ATP里面；ATP的能量也可以来自光反应阶段。不过光反应阶段合成的ATP只用于暗反应阶段合成有机物。
17．（2020高三上·吉林期中）食品安全是关系到国计民生的大事。防疫部门常需要对食品中细菌含量进行检测。因为每个细菌细胞中ATP含量大体相同，所以常利用“荧光素一荧光素酶生物发光法， 根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量。进而再估算出细菌的
数量。具体操作如下，分析并回答下列问题：
①将待测样品研磨后离心处理，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推算出细菌数量。
（1）原理分析： ATP是生命活动的 ，在细胞中含量 ，发光强度与ATP含量成 (填正相关或负相关）。
（2）荧光素接受 提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下， 与氧发生反应，形成 ， 并且发出荧光。该过程的能量转换是由 转化为光能。
（3）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。
【答案】（1）直接能源（物质）；极少（或较少、非常少）；正相关
（2）ATP；氧化荧光素；（ATP中活跃的）化学能
（3）吸能反应
【知识点】ATP的相关综合
【解析】【解答】（1）ATP是生命活动的直接能源（物质），在细胞中含量极少，ATP数量越多，提供能量越多，发光强度越大，即发光强度与ATP含量成正相关。
（2）荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。该过程中的能量转化是由ATP中活跃的化学能转化为光能。
（3）根据分析可知，生物细胞中ATP的水解一般与吸能反应相联系。
【分析】ATP（三磷酸腺苷）的结构简式为A─P～P～P，A-表示腺苷、P-表示磷酸基团；“～”表示高能磷酸键。
（1）ATP的元素组成为：C、H、O、N、P。
（2）ATP中的“A”是腺苷，RNA中的“A”是腺嘌呤。
（3）ATP水解可直接为生命活动提供能量，是直接提供能量的物质。
（4）ATP与RNA的关系：ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一：腺嘌呤核糖核苷酸。
（5）ATP与ADP可相互转变。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。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。
18．（2019高一上·浙江期中）利用“荧光素－荧光素酶生物发光法”可以对市场上的腊肉中细菌的含量进行检测：
①将腊肉样品研磨后离心处理，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）ATP的中文名称是 ，细胞中的吸能反应一般与ATP的 反应相关联。植物根尖细胞中合成ATP的主要方式有 。
（2）荧光素接受 提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光，该过程中涉及的能量转换是 能→ 能。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”)。根据ATP含量进而测算出细菌数量的依据是每个细菌细胞中ATP含量 。
【答案】（1）腺苷三磷酸（三磷酸腺苷）；水解/放能；细胞呼吸（呼吸作用）
（2）ATP；化学；光；正比；大致相同（大致相同且相对稳定）
【知识点】ATP的化学组成和特点；ATP与ADP相互转化的过程；ATP的作用与意义
【解析】【解答】(1)ATP又叫三磷酸腺苷，ATP的水解可以为各项生命活动提供能量，故细胞中的吸能反应一般与ATP的水解反应相关联。植物根尖细胞中没有叶绿体，不能进行光合作用，故只有靠呼吸作用合成ATP。(2) 荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光；ATP数量越多，提供能量越多，发光强度越大，即发光强度与ATP含量成正比；每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，故可以根据ATP含量进而测算出细菌数量。“荧光素一荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是（ATP中活跃的）化学能→光能。
【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；“~”表示高能磷酸键；ATP是一种含有高能磷酸键的有机化合物，它的大量化学能就储存在高能磷酸键中；ATP水解释放能量断裂的是末端的那个高能磷酸键；ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高；ATP来源于光合作用和呼吸作用；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。
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