5.2细胞的能量“货币”ATP（同步测试）——高中生物学人教版（2019）必修一(含答案)

5.2细胞的能量“货币”ATP（同步测试）——高中生物学人教版（2019）必修一
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、ATP分子在细胞内能够释放能量和储存能量，从结构上看，其原因是( )
①腺苷很容易吸收能量和释放能量
②三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合
③远离腺苷的磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP
④ADP可以迅速地与磷酸结合，吸收能量形成特殊化学键，使ADP转变成ATP
A.①③ B.③④ C.②④ D.①④
2、如果测得ATP分子中一个特殊的化学键的化学能是8p，那么，一个ATP分子中的磷酸键所含的化学能应该是( )
A.8p B.16p
C.大于16p小于24p D.24p
3、下图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图，有关叙述错误的是( )
A.在一个活细胞中，时刻进行着过程①和②
B.过程①和②也可以发生在同一个细胞器内
C.过程①中需要的能量不是过程②释放的
D.维持人体体温的热能主要来自过程②中的能量
4、下列有关酶和ATP的叙述，错误的是( )
A.绝大多数酶合成的场所是核糖体
B.葡萄糖进入小肠上皮细胞时会使胞内ADP的含量增加
C.ATP的合成一定需要酶，酶的催化作用都需要ATP供能
D.哺乳动物成熟的红细胞产生ATP不消耗氧气
5、ATP是细胞的能量“货币”，是生命活动的直接能源物质，如图为ATP结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法错误的是( )
A.图1中的A代表腺苷，b、c为特殊的化学键
B.图2中反应向右进行时，图1中的c键断裂并释放能量
C.ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性
D.酶1和酶2催化作用的机理是降低反应的活化能
6、下列有关“a.ATP→ADP＋Pi＋能量”“b.ADP＋Pi＋能量→ATP”的叙述，正确的是( )
①a、b反应过程分别表示能量的释放利用和储存过程　②生物细胞内的b过程所需要的能量来自呼吸作用
③a和b在活细胞中永无休止地循环进行，保证了生命活动的顺利进行
④a反应中的“能量”一般不能用于推动b反应的进行
⑤a、b反应过程从物质角度看是可逆的，但从能量角度看是不可逆的
A.①②③④ B.②③④⑤
C.①③④⑤ D.①②④⑤
7、下图表示生命活动的直接能源物质ATP的结构式，其中能作为RNA的基本单位的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
8、下列有关植物细胞中ATP的结构与合成的叙述，正确的是( )
A.ATP中去掉两个磷酸基团后是DNA的基本组成单位之一
B.加入呼吸抑制剂可使细胞中ADP生成减少，ATP生成增加
C.细胞中的生命活动都需要ATP直接提供能量
D.光下叶肉细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成
9、在线粒体的内外膜间隙中存在着一类标志酶——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，结果产生( )
A.一分子AMP和一分子ADP
B.两分子ADP
C.一分子ATP和一分子ADP
D.一分子ADP
10、下图为ATP分子结构式。下列相关叙述正确的是( )
A.图中五碳糖为脱氧核糖
B.1个ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
C.该分子中2个特殊的化学键容易断裂
D.ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能
11、ATP是细胞内的能量“货币”。下列关于ATP的说法中，正确的是( )
A.细胞中的吸能反应较易与ATP的合成相联系
B.线粒体是蓝细菌和黑藻细胞产生ATP的主要场所
C.小麦根尖成熟区细胞产生ATP的结构有线粒体、细胞质基质
D.细胞中ATP的合成与水解的场所相同
12、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。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.图中①含有一个特殊的化学键
B.图中②是组成RNA的基本单位之一
C.酶催化反应的实质是降低化学反应的活化能
D.酶a～c催化的反应中(底物的量相同)，Ⅲ过程释放⑤最多
二、填空题
13、1997年，诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗·博耶和英国的约翰·沃克，以表彰他们在研究ATP如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。回答下列问题：
(1)ATP的中文名称是________，其中A代表________，A中含有的单糖是________，P代表________。
(2)ATP的元素组成是________，若用15N标记ATP，将会在________(填化学结构)中出现15N标记。
(3)在生物体内，ATP水解成ADP时，释放的能量直接用于各种________反应；ADP合成为ATP所需的能量来自各种________反应，所以ATP是细胞内的________。
三、读图填空题
14、科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时，做了下述实验：先向枪乌贼神经纤维里注入微量的放射性同位素24Na，不久检测到神经纤维周围溶液中存在24Na。如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和ATP，测得神经纤维周围溶液中24Na的量变化如图所示。
(1)据图可知，加入某药物后，溶液中24Na的量______；而加入ATP后，溶液中24Na的量________________。
(2)由此可见，神经纤维排出24Na需要消耗________，通过细胞膜的方式是______________________。
(3)某药物的作用机理是_____________________________________________________。
(4)若将图中纵坐标改为“细胞中24Na的量”，请画出相应的曲线以表示细胞中24Na量的变化(注入神经纤维中24Na的总量为2)。
15、请回答下列有关ATP的问题：
(1)人的骨骼肌细胞中，ATP含量仅够剧烈运动时3 s以内的能量供给。运动员参加短跑比赛过程中，肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如下图所示。图中a→b的变化过程，说明ATP被水解，释放的能量用于______________________________；b→c过程中，ATP含量增加说明______________加强，释放更多________，供ADP形成ATP，以补充细胞中的ATP含量；从整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)纯净的ATP呈白色粉末状，能够溶于水，作为一种药物常用于辅助治疗肌肉萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等疾病。ATP片剂可以口服，注射液可供肌肉注射或静脉滴注。据此，你认为在人体消化道中____________(填“存在”或“不存在”)ATP水解酶；ATP的药用效果是______________________________；生物体内合成ATP的生理过程有____________、____________。
参考答案
1、答案：B
解析：从ATP的结构简式A—P～P～P可知，分子中含有两个特殊化学键。腺苷不能吸收能量和释放能量，①错误；第三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合，②错误；在酶的作用下，远离腺苷A的磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转变成ADP，③正确；ADP可以迅速地与磷酸基团结合，吸收能量形成第二个特殊化学键，使ADP转变成ATP，④正确。
2、答案：C
解析：ATP中含有1个普通化学键和2个特殊的化学键，所以一个ATP分子中磷酸键所含的化学能多于2个特殊的化学键的化学能(16p)，少于3个特殊的化学键的化学能(24p)。
3、答案：D
解析：活细胞中生命活动时刻需要消耗ATP提供的能量，需要时刻合成ATP；ATP合成和水解可以发生在同一细胞器中，如叶绿体等；ATP合成所需的能量来自光合作用吸收和细胞呼吸释放，而不是来自ATP水解释放；维持人体体温的热能来自体内有机物氧化分解释放的化学能。
4、答案：C
解析：绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶的化学本质是RNA，因此绝大多数酶合成的场所是核糖体，少数酶的合成场所是细胞核，A正确；葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是主动运输，需要消耗能量，因此会使胞内ADP的含量增加，B正确；ATP在合成时一定需要酶的催化，但酶发挥催化作用时不一定需要ATP供能，C错误；哺乳动物成熟的红细胞无线粒体，只能通过无氧呼吸产生ATP，D正确。
5、答案：A
解析：题图1中的A代表腺嘌呤，b、c为特殊的化学键，A错误；题图2中反应向右进行时，题图1中的c键断裂并释放能量，B正确；ATP与ADP快速转化依赖于酶的催化作用具有高效性，C正确；酶催化作用的机理是降低化学反应的活化能，D正确。
6、答案：C
解析：a过程是ATP水解，b过程是ATP合成，分别表示能量的释放利用和储存过程，①正确；动物细胞中b过程所需要的能量来自呼吸作用，植物细胞中b过程所需要的能量来自呼吸作用和光合作用，②错误；a和b在活细胞中永无休止地循环进行，保证了生命活动的顺利进行，③正确；a反应中的“能量”一般不能用于推动b反应的进行，④正确；a、b反应过程从物质角度看是可逆的，但从能量角度看是不可逆的，⑤正确。
7、答案：B
解析：图中①②③④分别表示腺苷、AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)、ADP和ATP，其中②(腺嘌呤核糖核苷酸)是组成RNA的基本单位之一。
8、答案：D
解析：ATP中去掉两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一，A错误；加入呼吸抑制剂能抑制ATP生成，ADP增加，ATP生成减少，B错误；细胞中的绝大多数生命活动需要ATP直接提供能量，C错误；光下叶肉细胞既进行光合作用，也进行呼吸作用，产生ATP的场所为细胞质基质、线粒体和叶绿体，D正确。
9、答案：B
解析：ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上，即ATP分子(含3个磷酸基团)转化为ADP(含2个磷酸基团)，AMP(含1个磷酸基团)结合磷酸转化为ADP(含2个磷酸基团)。
10、答案：D
解析：图中五碳糖为核糖，A错误；1个ATP分子由1个腺苷(腺嘌呤和核糖组成)和3个磷酸基团组成，B错误；该分子中只有1个特殊的化学键容易断裂，C错误；ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能，D正确。
11、答案：C
解析：细胞中的吸能反应较易与ATP的水解相联系，A错误；蓝细菌细胞无线粒体，B错误；小麦根尖成熟区细胞无叶绿体，产生ATP的结构有线粒体、细胞质基质，C正确；细胞中ATP的合成场所为线粒体、细胞质基质和叶绿体，水解场所为各个需能部位，D错误。
12、答案：D
解析：分析图示可知：①为ATP水解得到的ADP，只含有一个特殊的化学键，A正确；②为ATP水解两次得到的腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)，是RNA的基本组成单位之一，B正确；酶和其他催化剂的作用一样，都是降低化学反应的活化能，酶降低活化能的作用更显著，C正确；Ⅰ和Ⅱ过程断裂的都是特殊的化学键，释放能量多，Ⅲ过程断裂的是一般化学键，故释放能量最少的过程是Ⅲ，D错误。
13、答案：答案：(1)腺苷三磷酸；腺苷；核糖；磷酸基团
(2)C、H、O、N、P；腺嘌呤
(3)吸能；放能；能量“货币”
14、答案：答案：(1)不变；增加
(2)ATP；主动运输
(3)抑制了ATP的合成(或阻碍了细胞呼吸)
(4)如图
解析：(1)ATP的名称是腺苷三磷酸，其中A表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，P表示磷酸基团。
(2)ATP的组成元素是C、H、O、N、P，ATP中的N存在于腺苷的腺嘌呤中，所以若用15N标记ATP，将会在腺嘌呤中出现15N标记。
(3)ATP水解释放大量能量，释放的能量直接用于各种吸能反应；ATP合成时需要吸收能量，由各种放能反应提供，所以ATP是细胞内的能量“货币”。
15、答案：(1)肌肉收缩等生命活动；呼吸作用；能量；ATP的生成和水解是同时进行的
(2)不存在；直接为生命活动提供能量；光合作用；呼吸作用
解析：(1)由题图可知，0～3 s内ATP含量下降是由于短跑过程中肌肉收缩等生命活动过程消耗ATP，而b→c过程中，ATP含量增加是由于细胞呼吸产生的能量一部分形成ATP。生物体内ATP的含量很少，但能通过和ADP的相互转化维持含量的动态平衡，所以肌细胞中ATP的含量不会降为零。
(2)由题干信息“ATP片剂可以口服”可知，人体消化道内没有使ATP水解的酶。由题干ATP可以治疗的相关疾病判断，ATP的药效是直接为生命活动提供能量。生物体内合成ATP的生理过程包括光合作用、呼吸作用。