5.2 细胞的能量“货币”ATP 综合练习（有解析） -高一生物学（人教版2019必修1）

5.2 细胞的能量“货币”ATP
夯实基础
1．下图是细胞中 ATP—ADP 循环示意图。下列叙述错误的是( )
A ．ATP 和 ADP 分子中都含有腺嘌呤和核糖
B．原核细胞和真核细胞内都可以发生甲、乙过程
C．能量①可来自放能反应，能量②可用于吸能反应
D．离体肌肉收缩时可以由 ATP 和葡萄糖直接供能 2．一个成人一天在静止状态下所消耗的 ATP 约为 40kg，在剧烈运动时人体内 ATP 消
耗的速度可达 0.5kg/min，由此可以推测( )
A ．ATP 分子中贮存大量能量
C．细胞中 ATP 在迅速分解和生成
B．细胞中 ATP 含量很高
D ．ATP 是生命活动的直接能源
3．dATP (脱氧腺苷三磷酸) 是合成 DNA 的原料之一， 其化学结构与 ATP 的化学结构 类似。细胞内凡是涉及 dATP 和 ATP 的酶促反应， 都需要 Mg2＋作为酶作用的辅助因子。 下列分析不合理的是( )
A．长期缺镁会导致农作物的光合速率下降 B．dATP 脱去两个磷酸基团后可参与合成 RNA
C．线粒体膜上可能存在 Mg2＋转运蛋白 D．造血干细胞等分裂旺盛的细胞中可能
含有较多的 Mg2＋
4．下图 1 为 ATP 的结构示意图， 图 2 为 ATP 与 ADP 相互转化的关系式， 下列叙述正
确的是( )
A ．ATP 在代谢旺盛的细胞中含量很丰富
B．由图 1 可知 ATP 中含有 3 个特殊的化学键
C．图 2 中的酶 1 和酶 2 为同一种酶
D．图 1 的 A 为腺嘌呤，五碳糖为核糖
5．磷酸肌酸是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，从而在一段时间内将细胞中的 ATP 量维持在正常水平。 研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激， 检测对照组和实验组(肌肉组织用肌酸激酶阻 断剂处理) 肌肉收缩前后 ATP 和 ADP 的量， 结果如下表所示。下列有关叙述错误的是
( )
磷酸腺苷 对照组/ (10 ﹣6mol ·g ﹣1) 实验组(10 ﹣6mol ·g ﹣1)
收缩前 收缩后 收缩前 收缩后
ATP 1.30 1.30 1.30 0.75
ADP 0.60 0.60 0.60 0.95
A．对照组数据表明肌肉组织中的 ATP 含量少，转化快
B．实验组中消耗的 ATP 量与产生的 ADP 量相等
C ．ATP 既能够暂时储存能量，又能够快速释放能量
D ．ATP 水解释放的磷酸基团能使蛋白质分子磷酸化
能力提升
6．在线粒体的内外膜间隙中存在着腺苷酸激酶， 它能将 ATP 分子末端的磷酸基团转移 至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成 ADP。以下有关推测不合理的是( )
A．腺苷酸激酶极有可能是一种 ATP 水解酶
B．腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成
C．腺苷酸激酶与细胞内 ATP 与 ADP 的平衡维持有关
D．腺苷酸激酶数量的多少影响葡萄糖分子进入线粒体的量 7．蛋白质磷酸化和去磷酸化可为细胞提供一种“开关”机制，使各种靶蛋白处于开启或
关闭状态，如图所示。下列说法错误的是( )
A．图示蛋白质的磷酸化属于放能反应
B．蛋白质磷酸化和去磷酸化可以改变蛋白质的构象
C．温度会影响蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程
D．细胞吸收某些无机盐离子时需蛋白激酶和蛋白磷酸酶的参与
8．某种 H+-ATPase 是一种位于膜上的载体蛋白， 具有 ATP 水解酶活性， 能够利用水解 ATP 释放的能量逆浓度梯度跨膜转运 H+ 。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定 pH 的溶液中(细胞内的 pH 高于细胞外)，置于黑暗中一段时间后， 溶液的 pH 不变。 ②再 将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后，溶液的 pH 明显降低；另一组先 在溶液中加入 H+-ATPase 的抑制剂(抑制 ATP 水解)，再用蓝光照射， 溶液的 pH 不变。 下列说法正确的是( )
A．蓝光可以为 H+-ATPase 逆浓度梯度跨膜转运 H+直接提供能量
B．溶液中的 H+ 能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
C ．H+-ATPase 位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞外的 H+转运到细胞内
D．蓝光通过保卫细胞质膜上的 H+-ATPase 发挥作用，导致 H+逆浓度梯度跨膜运输 9．睡眠是动物界普遍存在的现象，腺苷是一种重要的促眠物质。如图 1 为腺苷合成及 转运示意图，图 2 记录正常睡眠－觉醒周期中基底前脑(BF)胞外腺苷水平变化的一
种腺传感器。下列说法正确的是( )
A ．AMP 是合成 DNA 的基本单位
B．储存在囊泡中的 ATP 通过主动运输转运至胞外
C ．ATP 可被膜上的水解酶水解，脱去 2 个磷酸基团产生腺苷
D．腺苷与其受体结合可改变受体空间结构，使绿色荧光蛋白构象改变进而发出荧光
终极冲关
10．下图所示为一类特殊的蛋白质复合物 SNARE (可溶性 N- 乙基马来酰亚胺敏感的融 合蛋白附着蛋白受体)在囊泡锚定和融合中的作用机制。下列叙述不正确的是( )
A．图示过程既体现了生物膜的流动性，又体现了生物膜信息交流的功能
B．囊泡属于生物膜系统，在囊泡穿梭中，内质网起交通枢纽的作用
C ．SNARE 可存在于神经细胞、胰岛 B 细胞、浆细胞等细胞中
D ．由图推测， GTP 可为囊泡锚定和融合提供能量
11．磷酸肌酸(C~P) 是除 ATP 外的其他高能磷酸化合物， 当动物和人体细胞内的 ATP 含量过少时，在相关酶的催化作用下，磷酸肌酸中的磷酸基团连同能量一起转移给 ADP，从而生成 ATP 和肌酸(C)；当 ATP 含量较多时，在相关酶的催化作用下， ATP 可将磷酸基团连同能量一起转移给肌酸， 使肌酸转变成磷酸肌酸。下列有关叙述错误的 是( )
A．磷酸肌酸水解可直接为细胞生命活动提供能量
B．磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起到缓冲作用
C．人体剧烈运动时，磷酸肌酸可使 ATP 和 ADP 的含量保持相对稳定
D．运动员肌肉细胞中磷酸肌酸的含量与普通人相比要多一些
12．下图是 ATP 逐级水解的过程图， 其中③是腺苷， ⑤是能量。下列有关叙述错误的
是( )
A ．ATP 和①的快速转化依赖于酶的高效性
B ．②是组成 RNA 的基本单位之一
(
⑤
)C．酶的作用机理是降低了化学反应所需的活化能
D ．ATP 水解过程中， II 过程释放 最多
13．真核生物细胞内的信号转导过程中， 普遍存在着磷酸化调节蛋白质活性的现象。在 蛋白激酶的作用下，ATP 最外侧的磷酸基团可与羟基反应，将磷酸基团转移到蛋白质上， 这个过程称为磷酸化，磷酸化后的蛋白质构象发生改变；同样，磷酸化的蛋白质又可在 蛋白磷酸酶的作用下去磷酸化，过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A ．磷酸化过程中， ATP 中的能量大部分转移到蛋白质中
B．图中蛋白质去磷酸化过程中，消耗了 ADP 和 Pi
C．磷酸化后的蛋白质的部分肽键断裂导致其空间构象发生改变
D ．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应均受温度、 pH 的影响
14．某同学参加短跑比赛用时 t 秒， 此过程中ATP 相对含量随时间变化如图所示， 下列
叙述错误的是( )
A．该同学在整个短跑过程中 ADP 含量先增加后减少
B．在 B 处 ATP 含量未降为 0，说明短跑过程中 ATP 分解和形成是非同步进行的
C ．ATP 中相邻的磷酸基团都带负电荷，所以末端磷酸基团容易挟能量脱离
D．口服 ATP 片剂辅助治疗肌肉萎缩等疾病，推测消化道中应不含有 ATP 水解酶
15．蛋白激酶 A (PKA) 由两个调节亚基和两个催化亚基组成， 其活性受 cAMP (腺苷 酸环化酶催化 ATP 环化形成) 调节(如下图)。活化的 PKA 催化亚基能将 ATP 上的磷 酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性。 下列有关说法正确的是( )
A ．只有催化亚基和调节亚基同时存在时， PKA 才能保持较高的活性
B．蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着 ATP 的合成
C ．ATP 不仅是生物的直接供能物质，还是合成 cAMP 、DNA 等物质的原料
D ．cAMP 与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离，释放出高活性的催化亚基
第 II 卷(非选择题)
请点击修改第 II 卷的文字说明
二、综合题
16．下图 1 是 ATP 的结构示意图， 其中 a、b 、c 表示磷酸键， ①-⑥表示基团或方框所 包括的多个基团部分， 图 2 为 ADP 与 ATP 相互转化的过程示意图。请据图回答下列问 题：
(1)ATP 中的 A 是图 1 中的[ ]_____ ([ ]中写数字，上写名称)，其中含有的单糖是 [ ]_____ (同上)
(2)图 2ATP 水解成 ADP 释放出大量能量，断裂的是图 1 中的_____键(填字母)。ATP 的合成一般与_____ (填“吸能”或“放能”)反应相关联。
(3)某兴趣小组利用一个离体的新鲜骨骼肌标本、 ATP 溶液、葡萄糖溶液等材料来验证 肌肉收缩的直接能源是 ATP 而不是葡萄糖。完善下列实验思路并分析。
①实验前需多次电刺激该骨骼肌标本，直到骨骼肌不再收缩。这样操作的目的是
。
_____
②向不再收缩的该骨骼肌标本上滴加适量的_____溶液， 施加相同强度的电刺激， 观察 骨骼肌的收缩情况。
③再向该骨骼肌标本上滴加等量的_____溶液， 施加相同强度的电刺激， 观察骨骼肌的
收缩情况。
17．细菌紫膜质是一种膜蛋白， ATP 合成酶能将 H+势能转化为 ATP 中的化学能。科学 家分别将细菌紫膜质和 ATP 合成酶重组到脂双层(一种由磷脂双分子层组成的人工膜)
上，在光照条件下，观察到如图所示的结果。请回答：
(1)H+通过细菌紫膜质进入脂质体内部的方式是_______________，H+从脂质体内部转移 到外部的方式是_______________。
(2)从 ATP 合成酶在脂双层的位置来看，说明膜蛋白是_______________分子(填“亲水 性” 、“亲脂性”或“两性”)；从 ATP 合成酶的功能来看，说明某些膜蛋白具有
_______________ 的功能。
(3)图丙中ADP 和 Pi 形成 ATP 所需的能量来源于_______________ ；人工膜能通过 H+ 的跨膜转运形成 ATP 的前提是脂双层_______________ (填“允许”或“不允许”) H+ 随意 出入。
(4)2，4-二硝基苯酚是一种能随意进出脂双层的弱电解质， 在 H+浓度高的溶液中以分子 态形式存在， 在 H+浓度低的溶液中则电离出 H+ 以离子态形式存在。若将丙图所示人工 膜转移至含 2，4-二硝基苯酚的溶液中， ATP 的合成速率将_______________ (填“上升” 或“下降”)。
参考答案：
1 ．D
【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。
【详解】A 、ATP 是由 1 个核糖、1 个腺嘌呤和 3 个磷酸基团组成的，ADP 是由 1 个核糖、 1 个腺嘌呤和 2 个磷酸基团组成的，两者都含有腺嘌呤和核糖， A 正确；
B、甲是 ATP 的合成，乙是 ATP 的水解，原核细胞和真核细胞内都可以发生两过程， B 正 确；
C 、ATP 的合成过程，要吸收能量，所需的能量来自细胞呼吸或光合作用，能量②是 ATP 水解释放的能量，可用于吸能反应， C 正确；
D、肌肉收缩是吸能反应， 需要 ATP 供能， 与 ATP 的水解有关， 而葡萄糖不能直接功能， D 错误。
故选 D。
2 ．C
【分析】 ATP 是细胞生命活动的直接能源物质，细胞生命活动消耗 ATP，同时 ADP 和 Pi 又合成 ATP，细胞依赖 ATP 与 ADP 的相互转化，满足细胞对 ATP 的大量需求。
【详解】 A 、ATP 分子中贮存能量，不是贮存大量能量， A 不符合题意；
B 、ATP 在细胞内含量很少， B 不符合题意；
C 、ATP 在细胞内的转化速度很快， 人剧烈运动时， ATP 与 ADP 的转化速率更快， 但 ATP 和 ADP 的含量仍然处于动态平衡， 故细胞中 ATP 在迅速分解和生成能满足人体在剧烈运动 时的能量需求， C 符合题意；
D 、由题意内容不能推测出： ATP 是生命活动的直接能源， D 不符合题意。 故选 C。
3 ．B
【分析】 dATP (脱氧腺苷三磷酸)是由脱氧腺苷和三个磷酸组成，元素组成包括 C 、H、 O 、N 、P。
【详解】 A、叶绿素中含有镁元素， 长期缺镁会影响叶绿素的含量， 而叶绿素在光反应中吸 收、转化、传递光能。长期缺镁会导致农作物的光合速率下降， A 正确；
B、dATP 脱去两个磷酸基团后为脱氧腺苷一磷酸， 可参与合成 DNA，而不是合成 RNA，B 错误；
C、因为线粒体内膜为有氧呼吸第三阶段的场所，要生成大量 ATP，涉及到 ATP 的酶促反 应，故线粒体膜上可能存在 Mg2＋转运蛋白， C 正确；
D、造血干细胞等分裂旺盛的细胞需要大量的 ATP 作为能量，涉及到 ATP 的酶促反应，故 可能含有较多的 Mg2＋ ，D 正确。
故选 B。
4 ．D
【分析】图 1 为 ATP，其中的 A 代表腺嘌呤，其中的五碳糖为核糖， P 表示磷酸基团，磷 酸基团之间的 2 个~为特殊化学键。图 2 中反应向右进行时，表示 ATP 水解成 ADP 和 Pi， 并释放能量；反应向左进行时， ADP 转化为 ATP，能量可来自光合作用吸收的光能或呼吸 作用释放的有机物中的化学能。
【详解】A 、ATP 在细胞中含量很少，但在代谢旺盛的细胞中ATP 和 ADP 转化过程迅速， A 错误；
B、由图 1 可知 ATP 中含有 2 个特殊的化学键， B 错误；
C、图 2 中酶 1 催化表示 ATP 水解，酶 1 为 ATP 水解酶，酶 2 催化 ATP 合成，为 ATP 合 成酶， C 错误；
D、一分子 ATP 是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个相连的磷酸基团构成的，图 1 的 A 为腺嘌呤，五碳糖为核糖， D 正确。
故选 D。
5 ．B
【分析】 1、细胞中的 ATP 与 ADP 相互快速的转化，使其含量维持相对稳定。 2、细胞中的需能反应伴随 ATP 的消耗，放能反应伴随 ATP 的合成。
【详解】 A、对照组肌肉收缩前后 ATP 和 ADP 含量保持不变，说明ATP 和 ADP 的相互转 化处于动态平衡，肌肉组织中的 ATP 含量少，转化快， A 正确；
B、据表可知，实验组中消耗 ATP 为 1.3-0.75=0.55，产生 ADP 为 0.95-0.6=0.35，说明消耗 的 ATP 量与产生的 ADP 量不相等， B 错误；
C、ATP 是高能磷酸化合物， 既能够暂时储存能量， 又能够快速释放能量， 所以作为机体直 接能源物质， C 正确；
D、主动运输过程中， ATP 在酶的作用下水解时， 脱离下来的末端磷酸基团与载体蛋白结合，
使载体蛋白磷酸化，从而使其结构发生变化， D 正确。
故选 B。
6 ．D
【分析】腺苷酸激酶存在于线粒体内外膜之间：可因胰蛋白酶的作用而失活，说明其是蛋白 质：腺苷酸激酶能将 ATP 分子末端的磷酸基团转移至 AMP 上而形成 ADP，该过程 ATP 被 水解成 ADP,说明腺苷酸激酶可能是一种 ATP 水解酶。
【详解】 A、腺苷酸激酶能将 ATP 分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸，也即说
明 ATP 被水解成了ADP，也即腺苷酸激酶极有可能是一种 ATP 水解酶， A 正确；
B、腺苷酸激酶能将 ATP 分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)，上而形成 ADP ，故腺苷酸激酶发挥作用时伴随着高能磷酸键的断裂与形成， B 正确；
C、腺苷酸激酶能促进 ATP 的水解与 ADP 形成，故腺苷酸激酶与细胞内ATP 与 ADP 的平 衡维持有关， C 正确；
D 、葡萄糖分子不会进入线粒体，其氧化分解发生在细胞质基质， D 错误。
故选 D
7 ．A
【分析】 1 、ATP 直接给细胞的生命活动提供能量。
2、细胞内 ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制是生物界的共性。
3、在生物体内 ATP 与 ADP 的相互转化是时刻不停的发生并且处于动态平衡之中。
【详解】 A、蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与 ATP 的水解相联系， A 错误；
B、蛋白质在蛋白激酶作用下发生磷酸化后空间结构会发生改变， 同理， 磷酸化的蛋白质在 去磷酸化后，其蛋白质的构象也会发生改变， B 正确；
C、温度影响酶的活性， 从而影响 ATP 的水解和合成， 所以温度会影响蛋白质磷酸化和去磷 酸化的过程， C 正确；
D、细胞吸收某些无机盐离子时需蛋白激酶和蛋白磷酸酶的参与，如钠钾泵在转运钠离子、 钾离子时，需蛋白激酶和蛋白磷酸酶的参与， D 正确。
故选 A。
8 ．D
【分析】分析题意可知： H+-ATPase 是一种位于膜上的载体蛋白，能够利用水解 ATP 释放 的能量逆浓度梯度跨膜转运 H+ ，则 H+运输属于主动运输；由实验可知，蓝光可以使细胞液 中的 H+进入外界外液，导致溶液的 pH 明显降低；而 H+-ATPase 的抑制剂(抑制 ATP 水解)
阻止细胞液中的 H+进入外界外液。
【详解】 A 、ATP 是直接能源物质， H+-ATPase 逆浓度梯度跨膜转运 H+所需的能量由 ATP 水解提供， A 错误；
B、①组实验“将保卫细胞悬浮在 pH 低于细胞内液的某种溶液中， 置于黑暗中一段时间后测 溶液的 pH，结果显示该溶液的 pH 不变”，说明在没有附加 ATP 或光照等条件下， 溶液中的 H+没有进入细胞中，即不能通过自由扩散方式透过细胞膜进入保卫细胞， B 错误；
C、分析题意可知， H+-ATPase 位于保卫细胞的细胞膜上， 蓝光能够引起细胞内的 H+转运到
细胞外，引起溶液的 pH 明显降低， C 错误；
D、实验②中一组实验照射蓝光后溶液的 pH 明显下降， 说明蓝光能够通过 H+-ATPase 发挥 作用，引起细胞内 H+逆浓度梯度转运到细胞外， D 正确。
故选 D。
9 ．D
【分析】 1、图 1 表示腺苷合成及转运示意图，囊泡中的 ATP 通过胞吐出来被利用，转化 为腺苷，而腺苷又通过核苷转运体进入囊泡转化为 ATP。
2、图 2 表示腺苷传感器，当腺苷与受体结合，导致受体一侧的绿色荧光蛋白构象改变并发 出荧光。
【详解】 A 、分析题意， AMP 是由ATP 脱去两个磷酸基团后形成的， AMP 是合成 RNA 的 基本单位， A 错误；
B、分析图 1 可知，储存在囊泡中的 ATP 是通过胞吐方式转运至胞外的， B 错误； C 、ATP 转运至胞外后，可被膜上的酶分解，脱去 3 个磷酸产生腺苷， C 错误；
D、分析图 2 可知， 腺传感器的工作原理是腺苷与受体结合改变受体的空间结构， 进而使绿 色荧光蛋白构象改变并发出荧光， D 正确。
故选 D。
10 ．B
【分析】图示是囊泡膜与靶膜融合过程示意图， 囊泡上有一个特殊的 V-SNARE 蛋白， 它与 靶膜上的 T-SNARE 蛋白结合形成稳定的结构后， 囊泡和靶膜才能融合， 从而将物质准确地 运送到相应的位点。
【详解】 A、图示是囊泡膜与靶膜融合过程示意图，囊泡上有一个特殊的 V-SNARE 蛋白， 它与靶膜上的 T-NARE 蛋白结合形成稳定的结构后，囊泡和靶膜才能融合，从而将物质准 确地运送到相应的位点，体现了生物膜的流动性和信息交流功能， A 正确；
B 、囊泡属于生物膜系统，在囊泡穿梭中，高尔基体起交通枢纽的作用， B 错误；
C 、SNARE (可溶性 N- 乙基马来酰亚胺敏感的融合蛋白附着蛋白受体)在囊泡锚定和融合 中起着重要的作用， 而神经分泌细胞、胰岛 B 细胞、浆细胞都能分泌蛋白质， 因此 SNARE 可能存在这些细胞中， C 正确；
D 、GTP 与 ATP 功能类似，能为该过程提供能量， D 正确。
故选 B。
11 ．A
【分析】磷酸肌酸是高能磷酸化合物， 磷酸肌酸可以与 ADP 反应生成 ATP 和肌酸， ATP 也 可以与肌酸反应生成磷酸肌酸和 ADP，因此磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起到缓 冲作用，有助于维持细胞中 ATP 含量的相对稳定。
【详解】 A、磷酸肌酸不能直接为细胞的生命活动供能， 磷酸肌酸水解放出的能量用于合成 ATP 后，由ATP 水解释放的能量用于细胞的生命活动， A 错误；
B、磷酸肌酸可以与ADP 反应生成ATP 和肌酸，ATP 也可以与肌酸反应生成磷酸肌酸和ADP， 因此磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起到缓冲作用， B 正确；
C、磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起到缓冲作用， 有助于维持细胞中 ATP 含量的相 对稳定， C 正确；
D 、与一般人相比，运动员肌肉细胞中磷酸肌酸的含量要多， D 正确。
故选 A。
12 ．D
【分析】据图分析得知：①为 ADP 、②为 AMP 、③是腺苷、 ④是磷酸、 ⑤能量。 Ⅰ和Ⅱ断 裂的都是特殊的化学键， III 断裂的是普通化学键。 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 酸键先断裂，释放的能量是细胞新陈代谢所需能量的直接来源。
【详解】 A 、ATP 与①ADP 的快速转化依赖于酶催化作用的高效性， A 正确；
B、②为 AMP，是腺嘌呤+核糖+磷酸组成， 也称为腺嘌呤核糖核苷酸， 是 RNA 的基本单位 之一， B 正确；
C 、酶的作用机理是降低化学反应的活化能， C 正确；
D 、ATP 水解过程中， Ⅰ过程释放⑤最多， D 错误。
故选 D。
13 ．D
【分析】ATP 最外侧的磷酸基团可与羟基反应，将磷酸基团转移到蛋白质上，称为磷酸化。 磷酸化后的蛋白质构象发生改变，去磷酸化后蛋白质构象恢复。
【详解】 A、磷酸化过程中， ATP 最外侧的磷酸基团可与羟基反应， 将磷酸基团转移到蛋白 质上，并未将 ATP 中的能量大部分转移到蛋白质中， A 错误；
B、图中蛋白质去磷酸化过程中，可形成 Pi ，B 错误；
C、磷酸化后的蛋白质空间构象发生了改变， 但又可在蛋白磷酸酶的作用下去磷酸化， 说明 肽键未断裂， C 错误；
D 、因为蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性均受温度、 pH 的影响，所以蛋白质磷酸化和去磷酸 化反应均受温度、 pH 的影响， D 正确。
故选 D。
14 ．B
【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 水解释放能量断裂的是末端的那个特 殊磷酸键。 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。
【详解】 A 、ATP 和 ADP 相互转化。 ATP 先减后增， ADP 即为先增后减， A 正确；
B 、ATP 含量未降为 0 与 ATP 的分解和合成的同步化没有明确的因果关系，非同步化更是 错误结论， B 错误；
C 、磷酸基团都带负电相斥，末端磷酸基团容易挟能量脱离， C 正确：
D 、ATP 可以口服，推测消化道中没有 ATP 水解酶， D 正确。
故选 B。
15 ．D
【分析】 1、据题干的信息：活化的 PKA 催化亚基可将 ATP 上的磷酸基团转移到特定蛋白 质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化， 改变这些蛋白的活性， 说明蛋白质的丝氨酸或苏氨 酸残基上进行磷酸化的过程伴随着 ATP 的水解。
2、据图分析：活化的调节亚基与非活化的催化亚基可在 cAMP 的作用下产生无活性的调节 亚基和游离态、活化的催化亚基。
【详解】 A 、据图分析：调节亚基和催化亚基同时存在时， PKA 是低活性而非高活性， A 错 误；
B、据题干的信息：活化的 PKA 催化亚基可将 ATP 上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨
酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性， ATP 上的磷酸基团转移的过程即是 ATP 的水解过程， B 错误；
C、腺苷酸环化酶催化 ATP 环化形成 cAMP，故 ATP 不仅是生物的直接供能物质，还是合 成 cAMP 的原料， 但 ATP 水解后形成的 AMP (腺嘌呤核糖核苷酸) 是合成 RNA 的原料， C 错误；
D 、据图可知， cAMP 与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离， 释放出高活性的催化 亚基， D 正确。
故选 D。
16 ．(1) [③]腺苷 [②]核糖
(2) c 放能
(3) 将原有 ATP 耗尽 葡萄糖 ATP
【分析】细胞内的主要能源是糖类，直接能源是 ATP ，良好的储能物质是脂肪。 ATP 的结 构简式是 A-P~P~P，~代表高能磷酸键(特殊的化学键)，其水解时释放的能量多达 30.54kJ/mol。腺苷是由腺嘌呤和核糖结合而成。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。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA。
【详解】(1) ATP 中的 A 是图 1 中的③腺苷，其中含有的单糖是核糖。
(2)断裂的是图 1 中的 c ，远离腺苷的特殊化学键， ATP 的合成需要能量，一般与细胞中 的放能反应相联系。
(3) 多次电刺激该骨骼肌标本， 直到骨骼肌不再收缩， 目的是消耗肌肉细胞中的 ATP，以 免干扰实验。先滴加葡萄糖， 再滴加 ATP 溶液， 形成前后对照， 证明直接能源物质是 ATP。
【点睛】通过 ATP 结构简式，考查 ATP 的结构、功能、及相关实验设计能力。
17 ．(1) 主动运输 协助扩散
(2) 两性 催化、运输
(3) (通过人工膜所释放的) H+势能 不允许
(4)下降
【分析】根据图示分析可得，想要获得 ATP，需要在脂双层上同时具备细菌紫膜质和 ATP 合成酶两种物质的存在。
(1)
根据图示可知， H+从膜外运送到膜内，从低浓度向高浓度运输，且在此过程中需要光提供 能量，故其进入脂质体内部的方式属于主动运输， 但从脂质体内部转移到外部没有消耗能量， 是以协助扩散通过 ATP 合成酶完成的。
(2)
ATP 合成酶贯穿在脂双层，说明膜蛋白是两性分子，存在亲水部位和疏水部位；从 ATP 合 成酶的功能来看，一方面它作为酶的形式催化 ATP 的形成，另一方面，它以一个载体的身 份来转运 H+ ，说明某些膜蛋白具有催化和运输的功能。
(3)
通过题干信息“ATP 合成酶能将 H+势能转化为 ATP 中的化学能”，可得图丙中 ADP 和Pi 形 成 ATP 所需的能量来源于 H+通过人工膜所释放的势能。人工膜能通过 H+ 的跨膜转运形成 ATP 的前提是能够保证其势能， 那么脂双层要保证其对于 H+ 的运输有控制力， 不允许 H+ 随 意出入细胞。
(4)
依据题干信息， 2 ，4-二硝基苯酚是一种能随意进出脂双层的弱电解质， 在 H+浓度高的溶液 中以分子态形式存在， 在 H+浓度低的溶液中则电离出 H+ 以离子态形式存在。若将丙图所示 人工膜转移至含 2，4-二硝基苯酚的溶液中， 所处的外界环境中 H+浓度较低， 就会电离出 H+ 以离子态形式存在， 使得膜内外的 H+浓度而产生的势能降低， 最终使得 ATP 的合成速率将 显著下降。