高中生物学北师大版必修1 第4章 第2节ATP 同步练习（含解析）

第2节　ATP
1.下面关于生物体内ATP的叙述,正确的是(　　)
A.ATP中含有三个高能磷酸键
B.ATP可以直接为生命活动提供能量
C.ATP化学性质很稳定
D.ATP在细胞中含量很多
2.萤火虫尾部发光,是荧光素接受了ATP中的能量后,将化学能转化成光能所致,此化学能来自
A.①② B.②③
C.① D.③
3.ATP转化为ADP可用下图表示。图示中X代表(　　)
A.H2O B.[H]
C.腺苷 D.Pi
4.下面关于ATP的叙述,错误的是(　　)
A.细胞质和细胞核中都有ATP分布
B.ATP合成所需的能量由磷酸提供
C.ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸
D.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化
5.下图表示ATP和ADP之间的转化,据图可以确定 (　　)
A.A为ADP,B为ATP
B.能量1和能量2来源相同
C.酶1和酶2是同一种酶
D.X1和X2是同一种物质
6.在不同的生物体内,相同的是(　　)
A.ATP水解后能量的用途
B.ADP转化成ATP所需能量的来源
C.ADP转化成ATP的场所
D.一分子ATP中高能磷酸键的数目
7.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的ATP,发现其含量变化不大,但部分ATP的末端P已带上放射性标记,该现象能够说明(　　)
①ATP中远离A的P容易脱离　②部分32P标记的ATP是重新合成的　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.①②③
C.①②④ D.②③④
8.下列关于ATP的叙述,正确的是(　　)
A.ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量,所以被称为高能磷酸化合物
B.三磷酸腺苷的结构式可简写为A~P~P~P
C. ATP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中
D. ATP中大量的能量储存在高能磷酸键中
9.生物体的贮能物质、主要能源物质、直接能源物质依次是 (　　)
A.脂肪、糖类和ATP
B.脂质、蛋白质和ATP
C.脂肪、糖类和ADP
D.糖类、脂肪和ATP
10．如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法中不正确的是 (　　)
A．图1中的A代表的是腺嘌呤，b、c为高能磷酸键
B．ATP生成ADP时图1中的c键断裂并释放能量
C．ATP与ADP相互转化过程中物质是可逆的，能量不可逆
D．酶1、酶2具有催化作用，不受其他因素的影响
11．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P已带上放射性标记，该现象不可能说明(　　)
A．ATP中远离A的P容易脱离
B．部分32P标记的ATP是重新合成的
C．ATP是细胞内的直接能源物质
D．该过程中ATP既有合成又有分解
12．某人脑溢血后导致左侧肢体偏瘫，为尽快改善患者的新陈代谢，尽快恢复其右手书写能力，在治疗时可用下列哪个方法辅助治疗 (　　)
A．静脉滴注葡萄糖溶液 B．口服钙片
C．服用多种维生素液 D．肌肉注射ATP制剂
13．对“ATPADP＋Pi＋能量”的叙述中，正确的一项是(　　)
A．ATP与ADP是同一种物质的两种形态
B．①过程和②过程发生的场所是一样的
C．细胞内ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应
D．ADP、ATP的相互转化，使细胞内的ATP含量处于动态平衡之中
14.在生物体内的能量代谢中,ATP的合成和利用过程如下图所示。以下说法不正确的是(　　)
A.a过程和b过程分别表示细胞呼吸和光合作用
B.①过程和②过程涉及的酶和场所相同
C.c表示ATP水解释放的能量被生物体的各种生命活动所消耗
D.ATP在活细胞中的含量很少,但转化速度很快
15.2月16日国际田联室内巡回赛男子60米短跑项目在伯明翰举行，作为中国选手苏炳添的优势项目，男子60米使他再次创造黄种人历史。下列四项中，哪项能正确表示比赛时其肌细胞中ATP的变化(纵轴表示细胞中的ATP含量，横轴表示时间)(　　)
16.下图表示ATP水解产生ADP的过程。请回答下列问题。
(1)图中A表示　　　　,P代表　　　　　,ATP脱去2个磷酸基团后可作为　　　　　　(物质)基本结构单位中的一种。
(2)图中①为　　　　　　　　　,其中蕴藏着　　　　　　　　　。
(3)图中②为　　　　　　　　　　　　　　　　　　的过程,其作用是　　　　　　　　　　　　　。
17.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。某运动员参加短跑比赛过程中ATP的相对含量随时间的变化如下图所示,请据图回答下列问题。
(1)AB的变化过程,说明ATP被水解,释放的能量用于　　　　　　　　　　。
(2)B C过程中,ATP含量增加,说明　　　　　　　加强,释放出更多的能量,供ADP合成ATP使用,以补充细胞中ATP的含量。
(3)从整个曲线来看,肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明　　　　　　　　。
18.为了探究肌肉收缩的直接能源是ATP还是葡萄糖,某研究性学习小组的同学利用下列实验材料进行了相关的探究活动。请回答相关问题。
(1)提出问题:肌肉从ATP中还是从葡萄糖溶液中直接获得能量
(2)作出假设: 　　　　或　 　　　　　　。
(3)实验材料及用具:新鲜的骨骼肌标本、ATP溶液、葡萄糖溶液、蒸馏水、电极、滴管等。
(4)实验步骤:
①选取三个新鲜的相同的骨骼肌标本,分别标记为A、B、C;
②给A、B、C骨骼肌分别施加适宜的电刺激,直至骨骼肌不再收缩;
③给A标本滴加适量的蒸馏水,给B标本滴加　　　　　　　　　　　　　　,给C标本滴加等量的葡萄糖溶液;
④给A、B、C标本同时施加适宜的电刺激,观察　　　　　　　　　　　　　　。
(5)预测结果及分析:
①如果C标本收缩,A、B标本不收缩,则说明　　　　　　　　　　　　　　;
②如果B标本收缩,A、C标本不收缩,则说明　　　　　　　　　　　　　　。
(6)给骨骼肌施加两次电刺激的目的是否相同 　　　　。原因为　 　。
19．ATP是与能量代谢关系最为密切的化合物，请回答下列有关ATP的问题：
(1)写出在能量代谢过程中，ATP释放和储存能量的反应式：________________________________________________________________________。
(2)在动物细胞内形成ATP所需要的能量主要来自________作用，在动物细胞的 ________________(结构)中能合成ATP。
(3)如果ATP分子去掉两个磷酸基，则成为一磷酸腺苷，它是构成 ________的基本组成单位之一。
(4)用、、三种符号分别表示磷酸、核糖与腺嘌呤，试写出这三种分子在ATP中的连接方式。
20．在自然界中生物的发光现象普遍存在，生物通过细胞的生化反应而发光。请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。
实验材料：萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干及其他实验所需材料。
(1)实验步骤
①配制不同浓度的ATP溶液，置于小烧杯中，贴上标签；
②将________分成若干等份，分别放入试管中，贴上标签；
③在每支试管中加入__________________________________________________；
④观察发光现象并记录。
(2)实验现象预测及结论
现象预测 结论
①随ATP浓度升高，发光现象渐强 荧光强度与ATP浓度________
②随ATP浓度升高，发光现象________ 荧光强度与ATP浓度________
③随ATP浓度升高，发光现象________ 荧光强度与ATP浓度无关
(3)实验讨论
①最可能的实验结果是(2)中的哪一个？_________。
②萤火虫发光是_________能转变成_________能的过程。
21．在活细胞中，如图所示的循环过程永不停止地进行着，请运用所学知识，分析完成下面ATP与ADP循环中的有关问题：
(1)ATP作为生物体生命活动的________物质，其分子结构简式为________，在②过程中，是由于______________键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________、________。
(3)A1和A2分别起什么作用？________________。二者相同吗？________。
(4)①中能量E1的来源有哪些？②中能量E2的去向有哪些？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
1.解析:ATP中含有两个高能磷酸键;ATP化学性质不稳定,易水解并释放出能量;ATP在细胞中含量低且保持相对稳定。
答案:B
2.解析:ATP的化学性质不稳定,在有关酶的作用下,ATP中远离腺苷的那个高能磷酸键很容易水解,且水解时能释放出大量的能量供给生命活动利用。在萤火虫体内,给荧光素提供能量的是远离腺苷的那个高能磷酸键。
答案:D
3.解析:ATP失去一个磷酸基团(Pi)形成ADP,并释放能量。
答案:D
4.解析:ATP是细胞内的直接能源物质,细胞膜、细胞质和细胞核中都有ATP分布;ATP分子是由一个腺嘌呤、一个核糖和三个磷酸基团组成的,所以ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸;正常的细胞中,ATP和ADP时刻进行着相互转化,所以ATP与ADP的比值在一定范围内变化;ATP合成时所需要的能量来自细胞呼吸中分解有机物所释放的能量和光合作用吸收的光能。
答案:B
5.解析:由图中能量的方向可以看出,A为ATP,B为ADP;能量1来自ATP中高能磷酸键水解所释放的化学能,能量2在动物体内来自有机物氧化分解释放的化学能,在植物体内还可来自光合作用吸收的光能;酶1和酶2分别是水解酶和合成酶;X1和X2是同一种物质Pi。
答案:D
6.解析:在不同的生物体内,ATP水解后能量的用途不同,如萤火虫能利用ATP水解后释放的能量发光,电鳐能将ATP水解后释放的能量转化成电能等;ADP转化成ATP所需能量的来源不同,绿色植物能利用细胞呼吸释放的化学能和光合作用中吸收的光能合成ATP,不能进行光合作用的生物可以利用细胞呼吸释放的化学能合成ATP;绿色植物细胞将ADP转化成ATP的场所有胞质溶胶、线粒体和叶绿体,动物细胞将ADP转化成ATP的场所有胞质溶胶、线粒体,所以ADP转化成ATP的场所不同。
答案:D
7.解析:题干提供的信息不能说明ATP是细胞内的直接能源物质。
答案:C
8.解析:ATP三磷酸腺苷的结构式可简写为A—P~P~P,其中,P与P之间的高能磷酸键储存着大量的能量,所以ATP被称为高能磷酸化合物。
答案:D
9.解析:生物体内的主要贮能物质是脂肪,主要能源物质是糖类,直接能源物质是ATP。
答案:A
10.解析：ATP是由腺苷和三个磷酸基团组成的，腺苷由一分子的腺嘌呤和一分子的核糖组成；酶的催化作用具有高效性、专一性及作用的条件比较温和等特点，所以其发挥作用时要受到温度、酸碱度等其他因素的影响。
答案：D
11.解析：ATP在细胞内的含量很少，但作为生物体内的直接能源物质，ATP与ADP的转化是非常迅速的，所以加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞中的ATP，其含量变化虽不大，但部分ATP的末端P已带上放射性。本实验不能说明ATP是细胞内的直接能源物质。
答案：C
12.解析：ATP是人体生命活动的直接能源物质。在实际生活中，常作为一种药品，有提供能量和改善患者新陈代谢的作用，常用于辅助治疗肌肉萎缩、心肌炎等疾病。
答案：D
13.解析：ATP、ADP是两种不同的物质；①过程发生在细胞内需能部位，而②过程发生在线粒体、叶绿体、胞质溶胶等部位；ATP含量很少。
答案：D
14.解析:①过程涉及的场所有胞质溶胶、线粒体、叶绿体,②过程涉及的场所是细胞中的需能部位;两个过程涉及的酶也是不同的,①为合成酶,②为水解酶。
答案:B
15.解析：比赛时首先要消耗ATP，供能系统由ATP 磷酸肌酸组成，但体内ATP含量很少，其能量供应有限，所以有减少趋势，利用后可由ADP迅速转化，随着ATP的再生，其含量又会进一步增加，故变化趋势为先降低，后升高，B正确。
答案：B
16.解析:根据ATP的结构简式可知A代表腺苷、P是磷酸基,①是高能磷酸键,ATP去掉2个磷酸基团后就是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA基本结构单位的一种。高能磷酸键的水解为生命活动提供能量。
答案:(1)腺苷　磷酸基　RNA　(2)高能磷酸键　大量化学能　(3)高能磷酸键水解释放能量　为生命活动提供能量
17.解析:ATP是生物体各项生命活动所需能量的直接来源,可为人体肌肉收缩直接提供能量。当ATP由于消耗而大量减少时,肌肉细胞的细胞呼吸加强,以合成ATP供细胞利用,正是由于ATP与ADP无休止地相互转化,才使细胞内的ATP不会用尽,以保证人体生命活动的顺利进行。
答案:(1)肌肉收缩等生命活动　(2)细胞呼吸　(3)ATP的形成和分解是同时进行的
18.解析:(2)该实验为探究实验,假设就会有两种情况:肌肉直接从ATP中获得能量或直接从葡萄糖溶液中获得能量。(4)实验体现了单一变量原则、对照原则和等量原则,实验变量为对骨骼肌标本的不同处理:滴加等量的蒸馏水(对照)、ATP溶液和葡萄糖溶液(实验)。(5)骨骼肌能否发生收缩反应与直接能源物质有关,如果ATP是直接能源物质,滴加ATP溶液后骨骼肌就会收缩;如果葡萄糖是直接能源物质,滴加葡萄糖溶液后骨骼肌就会收缩。(6)实验分析:第一次电刺激可以耗尽骨骼肌中的能量,使骨骼肌不再收缩,这体现了等量原则;第二次电刺激的目的是观察骨骼肌是否收缩。
答案:(2)肌肉收缩从ATP中直接获得能量　肌肉收缩从葡萄糖溶液中直接获得能量
(4)等量的ATP溶液　标本是否收缩
(5)①葡萄糖是直接能源物质　②ATP是直接能源物质
(6)不同　第一次电刺激目的是消耗完肌肉标本内的ATP,第二次电刺激目的是观察骨骼肌是否收缩
19.解析：ATP的结构简式为A—P～P～P，水解去掉两个磷酸基后成为腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的基本组成单位之一。动物细胞生命活动所需的能量绝大多数来自线粒体。
答案：(1)ATPADP＋Pi＋能量
(2)呼吸　线粒体和胞质溶胶　(3)RNA
(4)
20.答案：(1)②荧光器粉末　③等量不同浓度的ATP溶液　(2)①成正比　②渐弱　成反比　③无变化　(3)①第1种结果　②ATP中活跃的化学　光
21.解析：ATP是生命活动的直接能源物质，ATP在水解时远离腺苷的那个高能磷酸键断裂。ATP的水解和合成分别由水解酶和合成酶催化。ATP水解后，能量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。
答案：(1)直接能源　A—P～P～P　远离腺苷的高能磷酸　(2)细胞呼吸　光合作用　(3)A1起催化作用，催化ATP的水解，是水解酶；A2起催化作用，催化ATP的合成，是合成酶　二者不相同　(4)植物细胞中E1中能量来自色素吸收转化的光能和糖类等有机物分解释放的能量，动物细胞中E1中的能量来自呼吸作用中糖类等有机物分解释放的能量以及其他一些高能磷酸化合物的分解。E2中能量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
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