4.2ATP——2023-2024学年高一生物北师大版（2019）必修一同步课时训练（有解析）
文档属性
| 名称 | 4.2ATP——2023-2024学年高一生物北师大版（2019）必修一同步课时训练（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 112.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-11 18:33:08 | ||
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文档简介
4.2ATP——2023-2024学年高一生物北师大版（2019）必修一同步课时训练
1.中国知名极限马拉松运动员陈盆滨在南极100公里极限马拉松中勇夺冠军，成为史上首位赢得国际性极限马拉松比赛冠军的中国人。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
2.下列关于ATP的叙述，错误的是( )
A.ATP中含有C、H、O、N、P五种元素
B.ATP彻底水解产生腺苷和磷酸分子
C.ATP与ADP之间的相互转化十分迅速
D.生命活动所需的能量并非全部来自ATP
3.下图表示ATP的结构，下列相关叙述正确的是( )
A.b键断裂后形成ADP和Pi
B.图中的3表示ATP中的字母A
C.由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位之一
D.ATP是一种高能磷酸化合物
4.如图表示ATP与ADP之间的转化，下列分析错误的是( )
A.A为ATP，B为ADP B.能量1和能量2来源不同
C.酶1和酶2是同一种酶 D.C1和C2是同一种物质
5.一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分子中储存大量能量 B.细胞中ATP含量很高
C.细胞中ATP在迅速水解和生成 D.ATP是生命活动的直接能源物质
6.下列过程中需要ATP水解供能的是( )
A.酒精进入肝脏细胞
B.肺泡中的氧气进入血液
C.肠道中的甘油进入小肠绒毛上皮细胞
D.胰腺细胞分泌胰岛素
7.核苷二磷酸激酶能催化ATP中磷酰基（—）转移给ADP生成ATP。分别用α、β、γ表示ATP上从远A端到近A端方向的三个磷酸基团所处的位置，下列有关说法错误的是( )
A.ATP的结构简式可表示为A—Pγ~Pβ~Pα
B.核苷二磷酸激酶作用于Pβ~ Pγ间的化学键
C.用32P标记Pα可追踪该反应磷酰基的去路
D.在核苷二磷酸激酶的作用下有ADP生成
8.萤火虫在夜晚能发出荧光，其发光的机理是：荧光素+ATP+O2氧化荧光素+①+2Pi+CO2+光，①代表生物体内的某种重要化学物质。下列叙述正确的是( )
A.萤火虫发光时细胞中的荧光素酶主要起调节作用
B.荧光素被激活过程发生的化学反应属于放能反应
C.萤火虫发出荧光时，ATP为荧光素的激发提供直接能源
D.ATP水解生成的①是ADP，靠近腺苷的特殊化学键断裂
9.酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是生命活动的直接能源物质。如图是ATP逐级水解的过程图，以下说法正确的是( )
A.细胞内的酶和ATP均为多聚体，二者的合成过程均为吸能反应
B.细胞内的放能反应一般和ATP的水解有关，吸能反应一般和ATP的合成有关
C.一分子ATP水解为③的过程中，阶段Ⅲ释放的⑤最多
D.ATP水解释放的④可使蛋白质发生磷酸化导致其空间结构改变
10.ATP是一种非常重要的化合物，它是细胞的能量“货币”，其结构简式为A—P～P～P。ATP的水解可以为物质的主动运输功能，下图是ATP为主动运输供能的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.ATP中离A最远的两个磷酸基团被水解后，剩余部分是组成DNA的一种基本单位
B.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶
C.在运输Ca2+的载体蛋白的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随能量的转移
D.由图可知，细胞中Ca2+的跨膜运输总是跟放能反应有关，即由ATP释放能量供给Ca2+的主动运输
11.如图是ATP逐级水解的过程。据图判断，有关叙述正确的是( )
A.在温和条件下甲转化为ATP可快速发生是因为ADP含量高
B.胰岛素的分泌会加速细胞中ATP→甲的过程
C.由于两个相邻的磷酸基团都带有正电荷而相互排斥等，ATP中的特殊化学键并不稳定
D.ATP→甲与甲→ATP的过程属于可逆反应
12.人的骨骼肌细胞中ATP的含量只能维持剧烈运动3s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_________增强，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_________。
答案以及解析
1.答案：A
解析：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，A正确。
2.答案：B
解析：ATP为腺苷三磷酸，腺苷由腺嘌呤和核糖结合而成，ATP的元素组成为C、H、O、N、P，A正确；ATP的彻底水解产物应为1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸，B错误；ATP与ADP之间的相互转化十分迅速，从而保证了生命活动的正常进行，C正确；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，生命活动所需的能量并非全部来自ATP，D正确。
3.答案：D
解析：b键断裂后形成AMP和两个Pi，A错误；图中的3表示腺嘌呤，ATP中的字母A表示腺苷（腺嘌呤+核糖），B错误；由1磷酸、2核糖、3腺嘌呤各一分子形成的物质是腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一，C错误；ATP水解能释放大量能量，是一种高能磷酸化合物，D正确。
4.答案：C
解析：A为ATP，B为ADP，C1、C2为磷酸，酶1为催化ATP水解的酶，酶2为催化ATP合成的酶，能量1为ATP水解释放出的能量，将用于各项生命活动，能量2来自光能或细胞呼吸释放的能量。
5.答案：C
解析：ATP在细胞中含量很低，但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。细胞中ATP在迅速水解和生成以满足人体在剧烈运动时的能量需求，C符合题意。
6.答案：D
解析：酒精进入肝脏细胞、肺泡中的氧气进入血液和肠道中甘油进入小肠绒毛上皮细胞的方式均为自由扩散，不消耗能量，不需要ATP水解供能，A、B、C不符合题意；胰腺细胞分泌胰岛素是胞吐过程，需要消耗能量，需要ATP水解供能，D符合题意。
7.答案：B
解析：α、β、γ分别表示ATP上从远A端到近A端方向的三个磷酸基团所处的位置，则ATP的结构简式可表示为A—Pγ~Pβ~Pα，A正确；核苷二磷酸激酶能催化ATP中磷酰基（—）转移给ADP生成ATP，即核苷二磷酸激酶作用于Pβ~Pα间的化学键，Pβ~Pα间的化学键断裂，有ADP的生成，B错误，D正确；Pβ~Pα间的化学键会被水解，用32P标记Pα可追踪该反应磷酰基的去路，C正确。
8.答案：C
解析：萤火虫发光细胞中的荧光素酶起催化作用，不具有调节作用，A错误；荧光素被激活过程需要消耗ATP，该过程为吸能反应，B错误；萤火虫发出荧光时消耗ATP，ATP为荧光素的激发提供直接能源，C正确；据发光机理可知，反应中生成了两个磷酸，则ATP水解生成的①是AMP，此时远离腺苷的两个特殊化学键断裂，D错误。
9.答案：D
解析：获取图示信息：①为ADP、②为AMP、③是腺苷、④是磷酸、⑤是能量，Ⅰ和Ⅱ阶段分别断裂的是ATP和ADP中特殊的化学键。酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，蛋白质是氨基酸的多聚体，RNA是核糖核苷酸的多聚体，而ATP不是多聚体；细胞内的酶的合成以及ATP的合成过程均属于吸能反应，A错误。ATP水解释放能量，细胞内的吸能反应一般和ATP的水解有关；合成ATP的过程需要能量，放能反应一般和ATP的合成有关，B错误。一分子ATP水解为③的过程中，阶段Ⅲ释放的⑤最少，C错误。ATP在酶的作用下水解时，释放的末端磷酸基团可与蛋白质结合，使蛋白质发生磷酸化，从而使其结构发生变化，D正确。
10.答案：A
解析：ATP中离A最远的两个磷酸基团被水解后，形成的是AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），它是组成RNA的一种基本单位，A错误；参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了，在运输Ca2+的载体蛋白的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随能量的转移，此过程就是载体蛋白的磷酸化，B、C正确；细胞中Ca2+的跨膜运输是主动运输，需要ATP水解释放能量为其供能，D正确。
11.答案：B
解析：细胞中ADP含量不高，甲转化为ATP可在温和条件下快速发生是因为有酶的催化，A错误；由于两个相邻的磷酸基团都带有负电荷而相互排斥等，ATP中的特殊化学键并不稳定，C错误；ATP和ADP的相互转化不是可逆反应，催化两过程的酶不同，能量变化也不同，D错误。
12.答案：（1）肌肉收缩等各项生命活动
（2）呼吸作用
（3）ATP和ADP相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中
（4）ADP+Pi+能量ATP；ATPADP+Pi+能量
解析：（1）a→b段ATP相对含量减少，ATP被水解，释放的能量用于肌肉收缩等各项生命活动。
（2）动物、人、真菌和大多数细菌中，ADP转化成ATP所需要的能量均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。
（3）ATP在细胞内含量虽少，但与ADP之间的相互转化十分迅速，使细胞内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）细胞内的放能反应总是伴随着ATP的合成，吸能反应总是伴随着ATP的水解。
2
1.中国知名极限马拉松运动员陈盆滨在南极100公里极限马拉松中勇夺冠军，成为史上首位赢得国际性极限马拉松比赛冠军的中国人。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
2.下列关于ATP的叙述，错误的是( )
A.ATP中含有C、H、O、N、P五种元素
B.ATP彻底水解产生腺苷和磷酸分子
C.ATP与ADP之间的相互转化十分迅速
D.生命活动所需的能量并非全部来自ATP
3.下图表示ATP的结构，下列相关叙述正确的是( )
A.b键断裂后形成ADP和Pi
B.图中的3表示ATP中的字母A
C.由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位之一
D.ATP是一种高能磷酸化合物
4.如图表示ATP与ADP之间的转化，下列分析错误的是( )
A.A为ATP，B为ADP B.能量1和能量2来源不同
C.酶1和酶2是同一种酶 D.C1和C2是同一种物质
5.一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分子中储存大量能量 B.细胞中ATP含量很高
C.细胞中ATP在迅速水解和生成 D.ATP是生命活动的直接能源物质
6.下列过程中需要ATP水解供能的是( )
A.酒精进入肝脏细胞
B.肺泡中的氧气进入血液
C.肠道中的甘油进入小肠绒毛上皮细胞
D.胰腺细胞分泌胰岛素
7.核苷二磷酸激酶能催化ATP中磷酰基（—）转移给ADP生成ATP。分别用α、β、γ表示ATP上从远A端到近A端方向的三个磷酸基团所处的位置，下列有关说法错误的是( )
A.ATP的结构简式可表示为A—Pγ~Pβ~Pα
B.核苷二磷酸激酶作用于Pβ~ Pγ间的化学键
C.用32P标记Pα可追踪该反应磷酰基的去路
D.在核苷二磷酸激酶的作用下有ADP生成
8.萤火虫在夜晚能发出荧光，其发光的机理是：荧光素+ATP+O2氧化荧光素+①+2Pi+CO2+光，①代表生物体内的某种重要化学物质。下列叙述正确的是( )
A.萤火虫发光时细胞中的荧光素酶主要起调节作用
B.荧光素被激活过程发生的化学反应属于放能反应
C.萤火虫发出荧光时，ATP为荧光素的激发提供直接能源
D.ATP水解生成的①是ADP，靠近腺苷的特殊化学键断裂
9.酶是细胞代谢不可缺少的催化剂，ATP是生命活动的直接能源物质。如图是ATP逐级水解的过程图，以下说法正确的是( )
A.细胞内的酶和ATP均为多聚体，二者的合成过程均为吸能反应
B.细胞内的放能反应一般和ATP的水解有关，吸能反应一般和ATP的合成有关
C.一分子ATP水解为③的过程中，阶段Ⅲ释放的⑤最多
D.ATP水解释放的④可使蛋白质发生磷酸化导致其空间结构改变
10.ATP是一种非常重要的化合物，它是细胞的能量“货币”，其结构简式为A—P～P～P。ATP的水解可以为物质的主动运输功能，下图是ATP为主动运输供能的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.ATP中离A最远的两个磷酸基团被水解后，剩余部分是组成DNA的一种基本单位
B.参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶
C.在运输Ca2+的载体蛋白的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随能量的转移
D.由图可知，细胞中Ca2+的跨膜运输总是跟放能反应有关，即由ATP释放能量供给Ca2+的主动运输
11.如图是ATP逐级水解的过程。据图判断，有关叙述正确的是( )
A.在温和条件下甲转化为ATP可快速发生是因为ADP含量高
B.胰岛素的分泌会加速细胞中ATP→甲的过程
C.由于两个相邻的磷酸基团都带有正电荷而相互排斥等，ATP中的特殊化学键并不稳定
D.ATP→甲与甲→ATP的过程属于可逆反应
12.人的骨骼肌细胞中ATP的含量只能维持剧烈运动3s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_________增强，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_________。
答案以及解析
1.答案：A
解析：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，A正确。
2.答案：B
解析：ATP为腺苷三磷酸，腺苷由腺嘌呤和核糖结合而成，ATP的元素组成为C、H、O、N、P，A正确；ATP的彻底水解产物应为1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸，B错误；ATP与ADP之间的相互转化十分迅速，从而保证了生命活动的正常进行，C正确；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，生命活动所需的能量并非全部来自ATP，D正确。
3.答案：D
解析：b键断裂后形成AMP和两个Pi，A错误；图中的3表示腺嘌呤，ATP中的字母A表示腺苷（腺嘌呤+核糖），B错误；由1磷酸、2核糖、3腺嘌呤各一分子形成的物质是腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一，C错误；ATP水解能释放大量能量，是一种高能磷酸化合物，D正确。
4.答案：C
解析：A为ATP，B为ADP，C1、C2为磷酸，酶1为催化ATP水解的酶，酶2为催化ATP合成的酶，能量1为ATP水解释放出的能量，将用于各项生命活动，能量2来自光能或细胞呼吸释放的能量。
5.答案：C
解析：ATP在细胞中含量很低，但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。细胞中ATP在迅速水解和生成以满足人体在剧烈运动时的能量需求，C符合题意。
6.答案：D
解析：酒精进入肝脏细胞、肺泡中的氧气进入血液和肠道中甘油进入小肠绒毛上皮细胞的方式均为自由扩散，不消耗能量，不需要ATP水解供能，A、B、C不符合题意；胰腺细胞分泌胰岛素是胞吐过程，需要消耗能量，需要ATP水解供能，D符合题意。
7.答案：B
解析：α、β、γ分别表示ATP上从远A端到近A端方向的三个磷酸基团所处的位置，则ATP的结构简式可表示为A—Pγ~Pβ~Pα，A正确；核苷二磷酸激酶能催化ATP中磷酰基（—）转移给ADP生成ATP，即核苷二磷酸激酶作用于Pβ~Pα间的化学键，Pβ~Pα间的化学键断裂，有ADP的生成，B错误，D正确；Pβ~Pα间的化学键会被水解，用32P标记Pα可追踪该反应磷酰基的去路，C正确。
8.答案：C
解析：萤火虫发光细胞中的荧光素酶起催化作用，不具有调节作用，A错误；荧光素被激活过程需要消耗ATP，该过程为吸能反应，B错误；萤火虫发出荧光时消耗ATP，ATP为荧光素的激发提供直接能源，C正确；据发光机理可知，反应中生成了两个磷酸，则ATP水解生成的①是AMP，此时远离腺苷的两个特殊化学键断裂，D错误。
9.答案：D
解析：获取图示信息：①为ADP、②为AMP、③是腺苷、④是磷酸、⑤是能量，Ⅰ和Ⅱ阶段分别断裂的是ATP和ADP中特殊的化学键。酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，蛋白质是氨基酸的多聚体，RNA是核糖核苷酸的多聚体，而ATP不是多聚体；细胞内的酶的合成以及ATP的合成过程均属于吸能反应，A错误。ATP水解释放能量，细胞内的吸能反应一般和ATP的水解有关；合成ATP的过程需要能量，放能反应一般和ATP的合成有关，B错误。一分子ATP水解为③的过程中，阶段Ⅲ释放的⑤最少，C错误。ATP在酶的作用下水解时，释放的末端磷酸基团可与蛋白质结合，使蛋白质发生磷酸化，从而使其结构发生变化，D正确。
10.答案：A
解析：ATP中离A最远的两个磷酸基团被水解后，形成的是AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），它是组成RNA的一种基本单位，A错误；参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，其酶活性就被激活了，在运输Ca2+的载体蛋白的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随能量的转移，此过程就是载体蛋白的磷酸化，B、C正确；细胞中Ca2+的跨膜运输是主动运输，需要ATP水解释放能量为其供能，D正确。
11.答案：B
解析：细胞中ADP含量不高，甲转化为ATP可在温和条件下快速发生是因为有酶的催化，A错误；由于两个相邻的磷酸基团都带有负电荷而相互排斥等，ATP中的特殊化学键并不稳定，C错误；ATP和ADP的相互转化不是可逆反应，催化两过程的酶不同，能量变化也不同，D错误。
12.答案：（1）肌肉收缩等各项生命活动
（2）呼吸作用
（3）ATP和ADP相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡之中
（4）ADP+Pi+能量ATP；ATPADP+Pi+能量
解析：（1）a→b段ATP相对含量减少，ATP被水解，释放的能量用于肌肉收缩等各项生命活动。
（2）动物、人、真菌和大多数细菌中，ADP转化成ATP所需要的能量均来自细胞进行呼吸作用时有机物分解所释放的能量。
（3）ATP在细胞内含量虽少，但与ADP之间的相互转化十分迅速，使细胞内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）细胞内的放能反应总是伴随着ATP的合成，吸能反应总是伴随着ATP的水解。
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