高中生物学北师大版2019必修一同步练习4.2 ATP

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名称 高中生物学北师大版2019必修一同步练习4.2 ATP
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-07-20 22:02:18

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高中生物学北师大版2019必修一同步练习4.2 ATP
一、单选题
1.(2021高一上·长春期末)ATP 是细胞的能量“通货”。下列有关 ATP 叙述正确的(  )
A.ATP中的A代表腺嘌呤
B.ATP中的T代表胸腺嘧啶
C.ATP的结构简式可表示为 A-P~P~P
D.ATP 中靠近 A 的特殊化学键很不稳定
【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】A.ATP中的A代表腺苷,包括腺嘌呤和核糖,A错误;
B.ATP中的T代表3个,指有3个磷酸基团,B错误;
C.ATP分子中有两个高能磷酸键和一个普通磷酸键,因此结构简式为A-P~P~P,C正确;
DATP中远离A的特殊化学键很不稳定,高能磷酸键更易水解释放大量能量,D错误。
故答案为:C。
【分析】ATP的中文名称叫三磷酸腺苷,其结构简式为 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.
2.(2021高一上·长春期末)下列为ATP与ADP相互转化的关系式,相关叙述错误的是 (  )
ADP+Pi+能量 ATP
A.②过程一般与放能反应相联系
B.人体细胞中①过程一般与细胞呼吸相联系
C.②过程能直接为细胞分裂提供能量
D.ATP与ADP相互转化的能量供应机制在所有生物细胞内是相同的
【答案】A
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、②过程为ATP的水解,一般与吸能反应相联系,A错误;
B、①过程为ATP合成,人体细胞内,ATP的合成一般与细胞呼吸相联系,B正确;
C、ATP为细胞内的直接能源物质,ATP水解能直接为细胞分裂提供能量,C正确;
D、ATP与ADP的相互转化的能量供应机制是生物界的共性,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、该反应为ATP与ADP的相互转化,若反应向右进行,ATP水解,释放能量;若反应向左进行,ADP转化为ATP,所需的能量对于动物和人来说,主要来自呼吸作用,对于绿色植物来说,除来自呼吸作用外,还来自光合作用。
2、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。
3.(2021高一上·农安期末)在不损伤植物细胞内部结构的情况下,下列可用于去除细胞壁的物质是(  )
A.蛋白酶 B.纤维素酶 C.盐酸 D.淀粉酶
【答案】B
【知识点】酶的特性;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A.用蛋白酶只能催化蛋白质的分解,不能去除细胞壁,且会损伤植物细胞内部结构,A不符合题意;
B.纤维素酶可以促进细胞壁的纤维素分解,又不会损伤细胞内部结构,B符合题意;
C.盐酸会损伤细胞结构,C不符合题意;
D.淀粉酶只能促进淀粉的分解,不能去除细胞壁,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】多糖中的纤维素是构成植物细胞细胞壁的主要成分,而原核细胞的细胞壁不含纤维素,是由肽聚糖构成的。因此能否被纤维素酶除去细胞壁,是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。
4.(2021高一上·牡丹江期末)ATP分子的结构式可以简写成(  )
A.A—P—P~P B.A~P~P—P C.A—P~P~P D.A~P~P~P
【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】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,-代表普通磷酸键,~代表特殊的化学键。
故答案为:C。
【分析】
5.(2021高一上·牡丹江期末)中国知名极限马拉松运动员陈盆滨在南极100公里极限马拉松勇夺冠军,成为史上首位赢得国际极限马拉松的中国人。在比赛过程中为他直接提供能量的物质是(  )
A.ATP B.葡萄糖 C.肝糖原 D.脂肪
【答案】A
【知识点】ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,A正确;
B、葡萄糖是主要的能源物质,B错误;
C、肝糖原是动物细胞内的储能物质,C错误;
D、脂肪是良好的储能物质,D错误。
故答案为:A。
【分析】有关能源物质的归纳
1.能源物质:糖类、脂肪、蛋白质
2.主要的能源物质:糖类
3.细胞生命活动所需要的主要能源物质:葡萄糖
4.储能物质:淀粉、脂肪、糖原
5.动物细胞中的储能物质:脂肪、糖原
6.植物细胞中的储能物质:淀粉(主要)、脂肪
7.主要的储能物质:脂肪
8.细胞生命活动的直接能源物质:ATP
9.最终能量来源:太阳光
10.三大能源物质供能次序:糖类→脂肪→蛋白质
11.C、H比例高,彻底氧化释放出更多能量
6.(2021高一上·大庆期末)一分子ATP中含有腺苷、磷酸基团的数目依次是(  )
A.1、2 B.1、3 C.2、3 D.2、2
【答案】B
【知识点】ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】据分析可可知,一分子ATP中含一个腺苷,三个磷酸基团,B正确。
【分析】
7.(2022高一上·辽宁期末)下列关于ATP与ADP相互转化的叙述正确的是(  )
A.ATP与ADP相互转化是一种可逆反应
B.ADP转化为ATP所需能量可以是有机物氧化分解释放的能量,也可以来自光能和热能
C.正常细胞中,ATP与ADP相互转化时刻发生且处于动态平衡中
D.细胞中许多吸能反应与ATP的合成相联系
【答案】C
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、ATP与ADP相互转化不是可逆反应,A错误;
B、热能不能用于ATP形成,B错误;
C、正常细胞中,ATP含量不高,所以ATP与ADP相互转化时刻发生,并且处于动态平衡中,C正确;
D、细胞中许多吸能反应与ATP的水解相伴而行,放能反应和ATP的合成相联系,D错误。
故答案为:C。
【分析】 ATP与ADP的相互转化 :
(1)向右:表示ATP水解,所需酶为水解酶,所释放的能量用于各种生命活动所需。向左:表示ATP合成,所需酶为合成酶,所需的能量来源于生物化学反应释放的能量(在人和动物体内,来自细胞呼吸;绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用)。
(2)ATP在生物体内含量很少,能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变,且十分迅速
8.(2022高一上·沈阳期末)ATP是细胞的能量“货币”,下图为ATP与ADP相互转化示意图,下列有关叙述错误的是(  )
A.ATP的分子结构可以简写成A一P~P~P。其中的A表示腺嘌呤
B.活细胞中的ATP与ADP可以发生相互转化并处于动态平衡中
C.①的能量可以来源于光能和化学能,②中的能量也可以转化成光能和化学能
D.ATP和ADP相互转化的能量供应机制,可以体现生物界的统一性
【答案】A
【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的结构简式是A-P~P~P,A表示腺苷,A错误;
B、活细胞中,ATP和ADP可以相互转化,处于动态平衡中,B正确;
C、①用于ATP的合成,可以来自于光能和化学能,②ATP水解释放的能量,可以转化为光能和化学能,C正确;
D、ATP是生物体内直接的能源物质,细胞内ATP和ADP相互转化的能量供应机制,可以体现生物界的统一性,D正确。
故答案为:A。
【分析】 (1)ATP的结构及功能
① ATP的结构ATP的中文名是腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷);其构成是(腺嘌呤—核糖)—磷酸基团~磷酸基团~磷酸基团;简式为A-P~P~P。其中A代表腺苷;“~”为高能磷酸键,高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54KJ/mol。
② ATP的功能ATP是生命活动的直接能源物质。
(2)ATP与ADP的相互转化
①向右:表示ATP水解,所需酶为水解酶,所释放的能量用于各种生命活动所需。向左:表示ATP合成,所需酶为合成酶,所需的能量来源于生物化学反应释放的能量(在人和动物体内,来自细胞呼吸;绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用)。
②ATP在生物体内含量很少,能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变,且十分迅速
9.(2022高一上·鞍山期末)能为细胞生命活动提供直接能源物质的是(  )
A.葡萄糖 B.脂肪酸 C.腺苷三磷酸 D.氨基酸
【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、葡萄糖是细胞中的主要供能物质,有生命的燃料之称,但不是直接供能物质,A错误;
B、脂肪酸是组成脂肪的基本单位,脂肪是细胞中的良好的储能物质,脂肪酸也不是直接能源物质,B错误;
C、腺苷三磷酸,即ATP,是细胞中直接的能源物质,有能量通货的称谓,C正确;
D、氨基酸是组成蛋白质的基本单位,蛋白质在细胞中一般不作为能源物质,氨基酸也不是细胞中的直接能源物质,D错误。
故答案为:C。
【分析】ATP结构: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。
10.(2021高一上·大连期末)“映雪囊萤”的典故记载了将萤火虫聚集起来照明读书的故事。ATP是为萤火虫发光直接供能的物质,下列关于ATP的叙述,错误的是(  )
A.ATP又叫腺苷三磷酸,其分子的结构可以简写成A—P~P~P
B.ATP与ADP相互转化的能量供应机制,体现了生物界的统一性
C.ATP的末端磷酸基团有较高的转移势能,容易脱离并与其他分子结合
D.许多放能反应与ATP水解相联系,许多吸能反应与ATP合成相联系
【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、 ATP又叫腺苷三磷酸,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,A正确;
B、细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性,从一个侧面说明了生物界具有统一性,也反映了种类繁多的生物有着共同的起源,B正确;
C、ATP的末端磷酸基团有较高的转移势能,容易脱离并与其他分子结合,C正确;
D、吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量,放能反应一般与ATP的合成相联系,D错误。
故选D。
【分析】ATP结构: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。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,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。
11.(2021高一上·抚顺期末)ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。下列相关叙述不正确的是(  )
A.ATP和ADP相互转化的能量供应机制,所有生物细胞是一样的,体现了生物界的统一性
B.生物体内ATP中的能量既可以转化为光能和化学能,也可以来源于光能和化学能
C.细胞内的吸能反应一般与ATP的水解有关,放能反应一般与ATP的合成有关
D.一个ATP分子由一个腺嘌岭和三个磷酸基团组成,含有两个特殊的化学键
【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
【解析】【解答】A、ATP和ADP相互转化的能量供应机制,ATP水解供能,ADP吸收能量合成ATP,所有生物细胞是一样的,体现了生物界的统一性,A正确;
B、生物体内ATP中的能量既可以转化为光能(如萤火虫将ATP中的能量转化为荧光)和化学能(如暗反应),也可以来源于光能(如光反应)和化学能(如呼吸作用),B正确;
C、ATP水解放出能量,ATP的合成需要能量,因此细胞内的吸能反应一般与ATP的水解有关,放能反应一般与ATP的合成有关,C错误;
D、一个ATP分子由一个腺苷和三个磷酸基团组成,含有两个特殊的化学键(高能磷酸键),D错误。
故答案为:D。
【分析】ATP结构: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。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,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。
12.(2022高一上·松原期末)绿色植物体内能生成ATP的细胞器是(  )
A.叶绿体和线粒体 B.线粒体和核糖体
C.核糖体和中心体 D.叶绿体和高尔基体
【答案】A
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】结合分析可知,绿色植物内线粒体能够进呼吸作用,叶绿体能够进行光合作用,都能合成ATP,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】细胞内产生ATP的生理过程:
转化场所 常见的生理过程
细胞质基质 细胞呼吸第一阶段
叶绿体类囊体的薄膜 光反应
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
13.(2022高一上·白山期末)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。下列关于ATP的叙述,错误的是(  )
A.ATP中腺苷的组成元素为C,H,O,N
B.32P标记的磷酸注入活细胞中,放射性会先在远离腺苷的磷酸中出现
C.ATP脱去两个磷酸基团后的物质可参与RNA的形成
D.心肌细胞等能量消耗较多的细胞ATP含量高
【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
【解析】【解答】A、ATP中腺苷由腺嘌呤和核糖组成,组成元素为C、H、O、N,A正确;
B、32P标记的磷酸注入活细胞中,P会用于ATP的合成,放射性会先在远离腺苷的磷酸中出现,B正确;
C、ATP脱去两个磷酸基团后的物质为腺嘌呤核糖核苷酸,可参与RNA的形成,C正确;
D、心肌细胞等能量消耗较多的细胞ATP含量也较少,D错误。
故答案为:D。
【分析】ATP:细胞内的一种高能磷酸化合物,全称腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷)
①元素组成:C、H、O、N、P。
②化学组成:1分子腺苷和3分子磷酸基团。
③结构简式:A-P~P~P。其中“A”代表腺苷,“P”代表磷酸基,“~”代表高能磷酸键。
14.(2022高一上·牡丹江期末)下列关于ATP的叙述,正确的是(  )
A.ATP分子的结构可以简写成A~P
B.ATP中的A代表腺苷
C.人体在运动时,肌细胞中ATP的含量很多
D.合成ATP需要的能量都来自化学能
【答案】B
【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是三磷酸腺苷的英语缩写,结构简式为A-P~P~P,A错误;
B、ATP中的A代表腺苷,T表示其数量为三个,P代表磷酸基团,B正确;
C、人体在运动时,肌细胞中ATP含量很少,但ATP 与ADP的相互转化速率加快,C错误;
D、合成ATP需要的能量除了可以来自化学能外,还可以来自太阳能,D错误。
故答案为:B。
【分析】ATP:细胞内的一种高能磷酸化合物,全称腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷)。
①元素组成:C、H、O、N、P。
②化学组成:1分子腺苷和3分子磷酸基团。
③结构简式:A-P~P~P。其中“A”代表腺苷,“P”代表磷酸基,“~”代表高能磷酸键。一个腺苷、二个高能磷酸键、三个磷酸基团。
15.(2022高一上·牡丹江期末)下列关于活细胞内ATP的叙述,不正确的是(  )
A.在有氧与无氧时,细胞质基质都能形成ATP
B.动物所需的ATP主要来自细胞内有机物的氧化分解
C.光合作用产生的ATP可以用于植物的各项生命活动
D.线粒体可以产生大量的ATP
【答案】C
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都能形成ATP,场所是细胞质基质,A正确;
B、动物所需的ATP来自细胞呼吸产生,即来自细胞内有机物的氧化分解,B正确;
C、光合作用产生的ATP只用于暗反应阶段,不能用于植物的各项生命活动,C错误;
D、线粒体进行有氧呼吸的第二、第三阶段,在有氧呼吸的第三阶段产生大量ATP,D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP:细胞呼吸第一阶段
叶绿体 产生ATP:光反应
消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等
线粒体 产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段
消耗ATP:自身DNA复制、转录、翻译等
核糖体 消耗ATP:蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP:DNA复制、转录等
二、综合题
16.(2019高一上·鹤岗月考)图表示ATP水解产生ADP过程。请回答下面的问题:
(1)图中A表示   ,P代表   。ATP脱去两个磷酸基团后可作为   物质基本结构单位中的一种。图中①代表   。
(2)图中②易于断裂,释放的能量用于   。
(3)图示过程中未标出的另一种反应物是   ,催化该过程的酶与催化ATP再生时的酶   (“是”/“不是”)同一种酶。
【答案】(1)腺苷;磷酸基团;RNA;高能磷酸键
(2)生物体各项生命活动
(3)水(H2O);不是
【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) 图中A表示腺苷,P代表磷酸基团。ATP脱去两个磷酸基团后的物质为腺嘌呤核糖核苷酸。腺嘌呤核糖核苷酸是组成RNA的基本单位之一。图中①代表高能磷酸键。(2) 图中②为远离腺苷的高能磷酸键,易于断裂,释放的能量用于生物体各项生命活动。(3) 图示表示ATP水解产生ADP过程,需要水参与,因此图中未标出的另一种反应物是水(H2O)。酶具有专一性,所以催化该过程(ATP水解)的酶与催化ATP再生时的酶不是同一种酶。
【分析】分析题图:①为高能磷酸键。ATP水解时,②所示的远离腺苷的高能磷酸键断裂,储存的能量释放出来,用于生物体各项生命活动。
17.(2018高一上·黄陵期末)请根据如图反应式回答:
ATP ADP+Pi+能量
(1)上述反应从左向右进行时,能量来自   ,用于   .
(2)上述反应从右向左进行时,能量被贮存在   中.
(3)在动物和人体内,ADP转化为ATP时所需的能量主要来自   ;在绿色植物体内,所需的能量既可来自   ,也可来自   。细胞呼吸的方式包括   和   。
(4)ATP分子的中文全称是   ,其结构简式中A代表的是   ,ATP分子中含的糖是   。ATP分子脱掉两个磷酸集团后的结构名称是   (与RNA有关)。
【答案】(1)ATP中的高能磷酸键;各项生命活动
(2)ATP/ATP中的高能磷酸键
(3)细胞呼吸;细胞呼吸;光合作用;有氧呼吸;无氧呼吸
(4)三磷酸腺苷;腺苷;核糖;腺嘌呤核糖核苷酸
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】解:(1)根据以上分析已知,上述反应从左向右进行时,表示ATP的水解,能量来自于ATP中远离A的高能磷酸键,用于各项生命活动。(2)上述反应从右向左进行时,表示ATP的合成,能量储存于远离A的高能磷酸键中。(3)在动物和人体内,形成ATP的过程为呼吸作用,故ADP转化为ATP时所需的能量主要来自呼吸作用;在绿色植物体内,形成ATP的过程包括光合作用和呼吸作用,故所需的能量来自光合作用和呼吸作用。细胞呼吸方式包括有氧呼吸和无氧呼吸。(4)ATP是三磷酸腺苷的简称,结构简式为A-P~P~P,其中A表示腺苷,由腺嘌呤和核糖组成;ATP分子脱掉两个磷酸集团后的结构名称是腺嘌呤核糖核苷酸,可以作为RNA合成的原料。
【分析】ATP与ADP的相互转化
(1)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP,而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。
(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于暗反应,不用于其他生命活动;植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命活动。
18.(2021高一上·惠来月考) 细胞的生命活动离不开酶和ATP的参与,ATP合成酶是催化ADP和Pi合成ATP的酶。为研究酶的特性,科研人员在一块含有淀粉的琼脂块上,分别用不同方法处理四个位置(圆形),如下图表示。
(1)ATP结构简式是   。从功能角度分析,ATP合成酶广泛分布于真核细胞的细胞质基质以及   (填膜结构)上。
(2)科学家发现,一种化学结构与ATP相似的物质GTP(三磷酸鸟苷)也能为细胞的生命活动提供能量,请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因是   。
(3)将如图所示方法处理后的含有淀粉的琼脂块,放入37℃恒温箱中保温处理24小时后,用等量碘液滴在四个圆形位置,观察到的现象是有   个蓝色斑块,由此说明酶的特点有   。
【答案】(1)A-P~P~P;线粒体内膜、(叶绿体)类囊体薄膜
(2)含有两个特殊化学键,远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂释放能量
(3)3;专一性、需要适宜的温度和pH(作用条件温和)
【知识点】酶的特性;ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】(1)ATP含有1分子腺嘌呤,3分子磷酸,2个特殊的化学键,其结构简式是A-P~P~P;真核细胞能够合成ATP是通过呼吸作用和光合作用的光反应,因此ATP合成酶广泛分布于真核细胞的细胞质基质以及线粒体内膜、(叶绿体)类囊体薄膜上。
(2)GTP和ATP的区别是GTP含有鸟苷,而ATP含腺苷,其他结构相同,所以GTP功能的原因是GTP含有两个特殊化学键,远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂释放能量。
(3)①唾液和强酸混合,导致唾液淀粉酶失活,不能分解淀粉,加入碘液后呈蓝色;②唾液煮沸后,唾液淀粉酶失去活性,不能分解淀粉,加入碘液后呈蓝色;③蔗糖酶不能分解淀粉,所以加入碘液后呈蓝色;④新鲜唾液可以分解淀粉,加入碘液后没有蓝色,所以有3个蓝色斑块;由此说明了酶具有专一性、需要适宜的温度和pH(或作用条件温和)的特点。
【分析】1、ATP结构: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。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,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。
2、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)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者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
1 / 1高中生物学北师大版2019必修一同步练习4.2 ATP
一、单选题
1.(2021高一上·长春期末)ATP 是细胞的能量“通货”。下列有关 ATP 叙述正确的(  )
A.ATP中的A代表腺嘌呤
B.ATP中的T代表胸腺嘧啶
C.ATP的结构简式可表示为 A-P~P~P
D.ATP 中靠近 A 的特殊化学键很不稳定
2.(2021高一上·长春期末)下列为ATP与ADP相互转化的关系式,相关叙述错误的是 (  )
ADP+Pi+能量 ATP
A.②过程一般与放能反应相联系
B.人体细胞中①过程一般与细胞呼吸相联系
C.②过程能直接为细胞分裂提供能量
D.ATP与ADP相互转化的能量供应机制在所有生物细胞内是相同的
3.(2021高一上·农安期末)在不损伤植物细胞内部结构的情况下,下列可用于去除细胞壁的物质是(  )
A.蛋白酶 B.纤维素酶 C.盐酸 D.淀粉酶
4.(2021高一上·牡丹江期末)ATP分子的结构式可以简写成(  )
A.A—P—P~P B.A~P~P—P C.A—P~P~P D.A~P~P~P
5.(2021高一上·牡丹江期末)中国知名极限马拉松运动员陈盆滨在南极100公里极限马拉松勇夺冠军,成为史上首位赢得国际极限马拉松的中国人。在比赛过程中为他直接提供能量的物质是(  )
A.ATP B.葡萄糖 C.肝糖原 D.脂肪
6.(2021高一上·大庆期末)一分子ATP中含有腺苷、磷酸基团的数目依次是(  )
A.1、2 B.1、3 C.2、3 D.2、2
7.(2022高一上·辽宁期末)下列关于ATP与ADP相互转化的叙述正确的是(  )
A.ATP与ADP相互转化是一种可逆反应
B.ADP转化为ATP所需能量可以是有机物氧化分解释放的能量,也可以来自光能和热能
C.正常细胞中,ATP与ADP相互转化时刻发生且处于动态平衡中
D.细胞中许多吸能反应与ATP的合成相联系
8.(2022高一上·沈阳期末)ATP是细胞的能量“货币”,下图为ATP与ADP相互转化示意图,下列有关叙述错误的是(  )
A.ATP的分子结构可以简写成A一P~P~P。其中的A表示腺嘌呤
B.活细胞中的ATP与ADP可以发生相互转化并处于动态平衡中
C.①的能量可以来源于光能和化学能,②中的能量也可以转化成光能和化学能
D.ATP和ADP相互转化的能量供应机制,可以体现生物界的统一性
9.(2022高一上·鞍山期末)能为细胞生命活动提供直接能源物质的是(  )
A.葡萄糖 B.脂肪酸 C.腺苷三磷酸 D.氨基酸
10.(2021高一上·大连期末)“映雪囊萤”的典故记载了将萤火虫聚集起来照明读书的故事。ATP是为萤火虫发光直接供能的物质,下列关于ATP的叙述,错误的是(  )
A.ATP又叫腺苷三磷酸,其分子的结构可以简写成A—P~P~P
B.ATP与ADP相互转化的能量供应机制,体现了生物界的统一性
C.ATP的末端磷酸基团有较高的转移势能,容易脱离并与其他分子结合
D.许多放能反应与ATP水解相联系,许多吸能反应与ATP合成相联系
11.(2021高一上·抚顺期末)ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。下列相关叙述不正确的是(  )
A.ATP和ADP相互转化的能量供应机制,所有生物细胞是一样的,体现了生物界的统一性
B.生物体内ATP中的能量既可以转化为光能和化学能,也可以来源于光能和化学能
C.细胞内的吸能反应一般与ATP的水解有关,放能反应一般与ATP的合成有关
D.一个ATP分子由一个腺嘌岭和三个磷酸基团组成,含有两个特殊的化学键
12.(2022高一上·松原期末)绿色植物体内能生成ATP的细胞器是(  )
A.叶绿体和线粒体 B.线粒体和核糖体
C.核糖体和中心体 D.叶绿体和高尔基体
13.(2022高一上·白山期末)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。下列关于ATP的叙述,错误的是(  )
A.ATP中腺苷的组成元素为C,H,O,N
B.32P标记的磷酸注入活细胞中,放射性会先在远离腺苷的磷酸中出现
C.ATP脱去两个磷酸基团后的物质可参与RNA的形成
D.心肌细胞等能量消耗较多的细胞ATP含量高
14.(2022高一上·牡丹江期末)下列关于ATP的叙述,正确的是(  )
A.ATP分子的结构可以简写成A~P
B.ATP中的A代表腺苷
C.人体在运动时,肌细胞中ATP的含量很多
D.合成ATP需要的能量都来自化学能
15.(2022高一上·牡丹江期末)下列关于活细胞内ATP的叙述,不正确的是(  )
A.在有氧与无氧时,细胞质基质都能形成ATP
B.动物所需的ATP主要来自细胞内有机物的氧化分解
C.光合作用产生的ATP可以用于植物的各项生命活动
D.线粒体可以产生大量的ATP
二、综合题
16.(2019高一上·鹤岗月考)图表示ATP水解产生ADP过程。请回答下面的问题:
(1)图中A表示   ,P代表   。ATP脱去两个磷酸基团后可作为   物质基本结构单位中的一种。图中①代表   。
(2)图中②易于断裂,释放的能量用于   。
(3)图示过程中未标出的另一种反应物是   ,催化该过程的酶与催化ATP再生时的酶   (“是”/“不是”)同一种酶。
17.(2018高一上·黄陵期末)请根据如图反应式回答:
ATP ADP+Pi+能量
(1)上述反应从左向右进行时,能量来自   ,用于   .
(2)上述反应从右向左进行时,能量被贮存在   中.
(3)在动物和人体内,ADP转化为ATP时所需的能量主要来自   ;在绿色植物体内,所需的能量既可来自   ,也可来自   。细胞呼吸的方式包括   和   。
(4)ATP分子的中文全称是   ,其结构简式中A代表的是   ,ATP分子中含的糖是   。ATP分子脱掉两个磷酸集团后的结构名称是   (与RNA有关)。
18.(2021高一上·惠来月考) 细胞的生命活动离不开酶和ATP的参与,ATP合成酶是催化ADP和Pi合成ATP的酶。为研究酶的特性,科研人员在一块含有淀粉的琼脂块上,分别用不同方法处理四个位置(圆形),如下图表示。
(1)ATP结构简式是   。从功能角度分析,ATP合成酶广泛分布于真核细胞的细胞质基质以及   (填膜结构)上。
(2)科学家发现,一种化学结构与ATP相似的物质GTP(三磷酸鸟苷)也能为细胞的生命活动提供能量,请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因是   。
(3)将如图所示方法处理后的含有淀粉的琼脂块,放入37℃恒温箱中保温处理24小时后,用等量碘液滴在四个圆形位置,观察到的现象是有   个蓝色斑块,由此说明酶的特点有   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】A.ATP中的A代表腺苷,包括腺嘌呤和核糖,A错误;
B.ATP中的T代表3个,指有3个磷酸基团,B错误;
C.ATP分子中有两个高能磷酸键和一个普通磷酸键,因此结构简式为A-P~P~P,C正确;
DATP中远离A的特殊化学键很不稳定,高能磷酸键更易水解释放大量能量,D错误。
故答案为:C。
【分析】ATP的中文名称叫三磷酸腺苷,其结构简式为 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.
2.【答案】A
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、②过程为ATP的水解,一般与吸能反应相联系,A错误;
B、①过程为ATP合成,人体细胞内,ATP的合成一般与细胞呼吸相联系,B正确;
C、ATP为细胞内的直接能源物质,ATP水解能直接为细胞分裂提供能量,C正确;
D、ATP与ADP的相互转化的能量供应机制是生物界的共性,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、该反应为ATP与ADP的相互转化,若反应向右进行,ATP水解,释放能量;若反应向左进行,ADP转化为ATP,所需的能量对于动物和人来说,主要来自呼吸作用,对于绿色植物来说,除来自呼吸作用外,还来自光合作用。
2、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。
3.【答案】B
【知识点】酶的特性;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A.用蛋白酶只能催化蛋白质的分解,不能去除细胞壁,且会损伤植物细胞内部结构,A不符合题意;
B.纤维素酶可以促进细胞壁的纤维素分解,又不会损伤细胞内部结构,B符合题意;
C.盐酸会损伤细胞结构,C不符合题意;
D.淀粉酶只能促进淀粉的分解,不能去除细胞壁,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】多糖中的纤维素是构成植物细胞细胞壁的主要成分,而原核细胞的细胞壁不含纤维素,是由肽聚糖构成的。因此能否被纤维素酶除去细胞壁,是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。
4.【答案】C
【知识点】ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】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,-代表普通磷酸键,~代表特殊的化学键。
故答案为:C。
【分析】
5.【答案】A
【知识点】ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,A正确;
B、葡萄糖是主要的能源物质,B错误;
C、肝糖原是动物细胞内的储能物质,C错误;
D、脂肪是良好的储能物质,D错误。
故答案为:A。
【分析】有关能源物质的归纳
1.能源物质:糖类、脂肪、蛋白质
2.主要的能源物质:糖类
3.细胞生命活动所需要的主要能源物质:葡萄糖
4.储能物质:淀粉、脂肪、糖原
5.动物细胞中的储能物质:脂肪、糖原
6.植物细胞中的储能物质:淀粉(主要)、脂肪
7.主要的储能物质:脂肪
8.细胞生命活动的直接能源物质:ATP
9.最终能量来源:太阳光
10.三大能源物质供能次序:糖类→脂肪→蛋白质
11.C、H比例高,彻底氧化释放出更多能量
6.【答案】B
【知识点】ATP的化学组成和特点
【解析】【解答】据分析可可知,一分子ATP中含一个腺苷,三个磷酸基团,B正确。
【分析】
7.【答案】C
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、ATP与ADP相互转化不是可逆反应,A错误;
B、热能不能用于ATP形成,B错误;
C、正常细胞中,ATP含量不高,所以ATP与ADP相互转化时刻发生,并且处于动态平衡中,C正确;
D、细胞中许多吸能反应与ATP的水解相伴而行,放能反应和ATP的合成相联系,D错误。
故答案为:C。
【分析】 ATP与ADP的相互转化 :
(1)向右:表示ATP水解,所需酶为水解酶,所释放的能量用于各种生命活动所需。向左:表示ATP合成,所需酶为合成酶,所需的能量来源于生物化学反应释放的能量(在人和动物体内,来自细胞呼吸;绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用)。
(2)ATP在生物体内含量很少,能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变,且十分迅速
8.【答案】A
【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的结构简式是A-P~P~P,A表示腺苷,A错误;
B、活细胞中,ATP和ADP可以相互转化,处于动态平衡中,B正确;
C、①用于ATP的合成,可以来自于光能和化学能,②ATP水解释放的能量,可以转化为光能和化学能,C正确;
D、ATP是生物体内直接的能源物质,细胞内ATP和ADP相互转化的能量供应机制,可以体现生物界的统一性,D正确。
故答案为:A。
【分析】 (1)ATP的结构及功能
① ATP的结构ATP的中文名是腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷);其构成是(腺嘌呤—核糖)—磷酸基团~磷酸基团~磷酸基团;简式为A-P~P~P。其中A代表腺苷;“~”为高能磷酸键,高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54KJ/mol。
② ATP的功能ATP是生命活动的直接能源物质。
(2)ATP与ADP的相互转化
①向右:表示ATP水解,所需酶为水解酶,所释放的能量用于各种生命活动所需。向左:表示ATP合成,所需酶为合成酶,所需的能量来源于生物化学反应释放的能量(在人和动物体内,来自细胞呼吸;绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用)。
②ATP在生物体内含量很少,能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变,且十分迅速
9.【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、葡萄糖是细胞中的主要供能物质,有生命的燃料之称,但不是直接供能物质,A错误;
B、脂肪酸是组成脂肪的基本单位,脂肪是细胞中的良好的储能物质,脂肪酸也不是直接能源物质,B错误;
C、腺苷三磷酸,即ATP,是细胞中直接的能源物质,有能量通货的称谓,C正确;
D、氨基酸是组成蛋白质的基本单位,蛋白质在细胞中一般不作为能源物质,氨基酸也不是细胞中的直接能源物质,D错误。
故答案为:C。
【分析】ATP结构: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。
10.【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、 ATP又叫腺苷三磷酸,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,A正确;
B、细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性,从一个侧面说明了生物界具有统一性,也反映了种类繁多的生物有着共同的起源,B正确;
C、ATP的末端磷酸基团有较高的转移势能,容易脱离并与其他分子结合,C正确;
D、吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量,放能反应一般与ATP的合成相联系,D错误。
故选D。
【分析】ATP结构: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。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,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。
11.【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
【解析】【解答】A、ATP和ADP相互转化的能量供应机制,ATP水解供能,ADP吸收能量合成ATP,所有生物细胞是一样的,体现了生物界的统一性,A正确;
B、生物体内ATP中的能量既可以转化为光能(如萤火虫将ATP中的能量转化为荧光)和化学能(如暗反应),也可以来源于光能(如光反应)和化学能(如呼吸作用),B正确;
C、ATP水解放出能量,ATP的合成需要能量,因此细胞内的吸能反应一般与ATP的水解有关,放能反应一般与ATP的合成有关,C错误;
D、一个ATP分子由一个腺苷和三个磷酸基团组成,含有两个特殊的化学键(高能磷酸键),D错误。
故答案为:D。
【分析】ATP结构: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。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,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。
12.【答案】A
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】结合分析可知,绿色植物内线粒体能够进呼吸作用,叶绿体能够进行光合作用,都能合成ATP,A正确,BCD错误。
故答案为:A。
【分析】细胞内产生ATP的生理过程:
转化场所 常见的生理过程
细胞质基质 细胞呼吸第一阶段
叶绿体类囊体的薄膜 光反应
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
13.【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
【解析】【解答】A、ATP中腺苷由腺嘌呤和核糖组成,组成元素为C、H、O、N,A正确;
B、32P标记的磷酸注入活细胞中,P会用于ATP的合成,放射性会先在远离腺苷的磷酸中出现,B正确;
C、ATP脱去两个磷酸基团后的物质为腺嘌呤核糖核苷酸,可参与RNA的形成,C正确;
D、心肌细胞等能量消耗较多的细胞ATP含量也较少,D错误。
故答案为:D。
【分析】ATP:细胞内的一种高能磷酸化合物,全称腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷)
①元素组成:C、H、O、N、P。
②化学组成:1分子腺苷和3分子磷酸基团。
③结构简式:A-P~P~P。其中“A”代表腺苷,“P”代表磷酸基,“~”代表高能磷酸键。
14.【答案】B
【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是三磷酸腺苷的英语缩写,结构简式为A-P~P~P,A错误;
B、ATP中的A代表腺苷,T表示其数量为三个,P代表磷酸基团,B正确;
C、人体在运动时,肌细胞中ATP含量很少,但ATP 与ADP的相互转化速率加快,C错误;
D、合成ATP需要的能量除了可以来自化学能外,还可以来自太阳能,D错误。
故答案为:B。
【分析】ATP:细胞内的一种高能磷酸化合物,全称腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷)。
①元素组成:C、H、O、N、P。
②化学组成:1分子腺苷和3分子磷酸基团。
③结构简式:A-P~P~P。其中“A”代表腺苷,“P”代表磷酸基,“~”代表高能磷酸键。一个腺苷、二个高能磷酸键、三个磷酸基团。
15.【答案】C
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都能形成ATP,场所是细胞质基质,A正确;
B、动物所需的ATP来自细胞呼吸产生,即来自细胞内有机物的氧化分解,B正确;
C、光合作用产生的ATP只用于暗反应阶段,不能用于植物的各项生命活动,C错误;
D、线粒体进行有氧呼吸的第二、第三阶段,在有氧呼吸的第三阶段产生大量ATP,D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP:细胞呼吸第一阶段
叶绿体 产生ATP:光反应
消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等
线粒体 产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段
消耗ATP:自身DNA复制、转录、翻译等
核糖体 消耗ATP:蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP:DNA复制、转录等
16.【答案】(1)腺苷;磷酸基团;RNA;高能磷酸键
(2)生物体各项生命活动
(3)水(H2O);不是
【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) 图中A表示腺苷,P代表磷酸基团。ATP脱去两个磷酸基团后的物质为腺嘌呤核糖核苷酸。腺嘌呤核糖核苷酸是组成RNA的基本单位之一。图中①代表高能磷酸键。(2) 图中②为远离腺苷的高能磷酸键,易于断裂,释放的能量用于生物体各项生命活动。(3) 图示表示ATP水解产生ADP过程,需要水参与,因此图中未标出的另一种反应物是水(H2O)。酶具有专一性,所以催化该过程(ATP水解)的酶与催化ATP再生时的酶不是同一种酶。
【分析】分析题图:①为高能磷酸键。ATP水解时,②所示的远离腺苷的高能磷酸键断裂,储存的能量释放出来,用于生物体各项生命活动。
17.【答案】(1)ATP中的高能磷酸键;各项生命活动
(2)ATP/ATP中的高能磷酸键
(3)细胞呼吸;细胞呼吸;光合作用;有氧呼吸;无氧呼吸
(4)三磷酸腺苷;腺苷;核糖;腺嘌呤核糖核苷酸
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】解:(1)根据以上分析已知,上述反应从左向右进行时,表示ATP的水解,能量来自于ATP中远离A的高能磷酸键,用于各项生命活动。(2)上述反应从右向左进行时,表示ATP的合成,能量储存于远离A的高能磷酸键中。(3)在动物和人体内,形成ATP的过程为呼吸作用,故ADP转化为ATP时所需的能量主要来自呼吸作用;在绿色植物体内,形成ATP的过程包括光合作用和呼吸作用,故所需的能量来自光合作用和呼吸作用。细胞呼吸方式包括有氧呼吸和无氧呼吸。(4)ATP是三磷酸腺苷的简称,结构简式为A-P~P~P,其中A表示腺苷,由腺嘌呤和核糖组成;ATP分子脱掉两个磷酸集团后的结构名称是腺嘌呤核糖核苷酸,可以作为RNA合成的原料。
【分析】ATP与ADP的相互转化
(1)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP,而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。
(2)植物光合作用光反应阶段产生的ATP专用于暗反应,不用于其他生命活动;植物或动物细胞呼吸产生的ATP才能用于多种生命活动。
18.【答案】(1)A-P~P~P;线粒体内膜、(叶绿体)类囊体薄膜
(2)含有两个特殊化学键,远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂释放能量
(3)3;专一性、需要适宜的温度和pH(作用条件温和)
【知识点】酶的特性;ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】(1)ATP含有1分子腺嘌呤,3分子磷酸,2个特殊的化学键,其结构简式是A-P~P~P;真核细胞能够合成ATP是通过呼吸作用和光合作用的光反应,因此ATP合成酶广泛分布于真核细胞的细胞质基质以及线粒体内膜、(叶绿体)类囊体薄膜上。
(2)GTP和ATP的区别是GTP含有鸟苷,而ATP含腺苷,其他结构相同,所以GTP功能的原因是GTP含有两个特殊化学键,远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂释放能量。
(3)①唾液和强酸混合,导致唾液淀粉酶失活,不能分解淀粉,加入碘液后呈蓝色;②唾液煮沸后,唾液淀粉酶失去活性,不能分解淀粉,加入碘液后呈蓝色;③蔗糖酶不能分解淀粉,所以加入碘液后呈蓝色;④新鲜唾液可以分解淀粉,加入碘液后没有蓝色,所以有3个蓝色斑块;由此说明了酶具有专一性、需要适宜的温度和pH(或作用条件温和)的特点。
【分析】1、ATP结构: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。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,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。
2、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)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者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
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