细胞的能量“货币”ATP 巩固练 2025年高考生物复习备考

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细胞的能量“货币”ATP 巩固练
2025年高考生物复习备考
一、单选题
1．下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是（ ）
A．蛋白质是大多数植物体干重中含量最多的化合物
B．细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与糖链无关
C．组成DNA和ATP分子的元素种类相同
D．胆固醇是构成动、植物细胞膜的重要成分
2．下列有关酶与ATP的叙述中，正确的是（ ）
A．能够水解唾液淀粉酶的酶是淀粉酶
B．将唾液淀粉酶从100℃的环境转移到37℃的环境中，它的活性会升高
C．ATP合成需要的能量由磷酸提供
D．ATP脱掉两个磷酸基团后，可作为合成RNA的原料
3．下列关于细胞结构和功能的叙述，正确的是（ ）
A．发菜、酵母菌的遗传物质均为DNA，均不具有生物膜系统
B．ATP中含中的A代表腺苷，由鸟嘌呤和核糖组成
C．植物细胞都含有叶绿体，时刻都在进行光合作用
D．硝化细菌是自养需氧型生物，细胞内含量最多的化合物是水
4．细胞结构中包含了大量的化合物，下列关于生物体内化合物的叙述，正确的是（ ）
A．蓝细菌所含的叶绿素主要游离于细胞质基质中
B．油料作物种子在萌发初期细胞内干重有所增加
C．人的红细胞吸收葡萄糖时载体蛋白会发生磷酸化
D．剧烈运动时肌肉细胞内的ATP消耗较大，含量明显减少
5．蛋白质分子的磷酸化和去磷酸化与其活性的关系如下图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．ATP与ADP具有相同的组成元素和脱氧核糖，均含有可转移的磷酸基团
B．蛋白质被磷酸化激活的过程中，周围环境中会有ADP和磷酸分子的积累
C．蛋白质的磷酸化和去磷酸化属于不可逆反应
D．蛋白质去磷酸化后与双缩脲试剂不再发生颜色变化
6．细胞内合成的ATP也可以释放到细胞外起作用，关于ATP释放机制主要存在两种解释：一是ATP同分泌蛋白一样通过囊泡释放；二是ATP通过某种通道介导释放。科学家研究发现PXL通道蛋白可以在红细胞膜上形成通道且可介导ATP释放。下列叙述正确的是（　　）
A．ATP分子内的特殊化学键都易水解断裂，为细胞主动运输提供能量
B．哺乳动物血液中的成熟红细胞内没有PXL通道蛋白表达有关的基因
C．若ATP的释放方式同分泌蛋白一样，则不需要考虑浓度差也不消耗能量
D．若红细胞通过膜上的PXL通道蛋白介导释放ATP，则该运输方式属于主动运输
7．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，下列有关ATP的叙述，错误的是（　　）
A．线粒体是蓝细菌细胞产生ATP的主要场所
B．许多放能反应与ATP的合成相联系，吸能反应与ATP的水解相联系
C．正常情况下，人在紧张时，细胞内ATP的合成速率与ADP的产生速率始终保持动态平衡
D．细胞膜上参与Ca2+主动运输的载体蛋白能催化ATP的水解
8．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，下列相关叙述错误的是（ ）
A．细胞内的酶为多聚体，其合成过程为吸能反应
B．ATP水解产生的③和④分别是腺苷和磷酸
C．一分子ATP水解为③的过程中，阶段Ⅲ释放的⑤最多
D．ATP与ADP相互转化的能量供应机制，在所有活细胞内都是一样的
9．下图为ATP和ADP相互转化的示意图，对这一过程的叙述不正确的是（ ）
A．存在着能量的释放和储存 B．保证了生命活动顺利进行
C．持续不断地在生物活细胞中进行 D．合成ATP的能量都来自细胞呼吸
10．磷酸肌酸（C~P）是一种存在于肌肉和其他兴奋性组织（如脑和神经）中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定条件下可以相互转化。细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，余下部分为肌酸（C），可以在短时间内维持细胞中ATP的含量相对稳定。下列叙述错误的是（　　）
A．1分子ATP水解后可得1分子腺苷、1分子核糖和3分子磷酸
B．磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能
C．剧烈运动时，肌肉细胞中磷酸肌酸与肌酸含量比值会有所下降
D．细胞中的磷酸肌酸对于维持ATP含量的相对稳定具有重要作用
11．如图从左到右表示ATP合成和分解的过程，下列叙述不正确的是（ ）
A．ATP生成ADP的过程中断裂了②
B．能量1在动物体内可以来自细胞呼吸，在植物体内可以来自光合作用和细胞呼吸
C．能量2可以用于各种生命活动，例如红细胞吸收葡萄糖分子的过程
D．原核细胞中也可以发生ATP和ADP的相互转化过程
12．ATP是一种高能磷酸化合物，如图是生物界中能量通货——ATP的循环示意图。相关叙述正确的是（ ）
A．组成图中“M”和“N”的元素与动植物体内脂肪的组成元素相同
B．图中①过程发生的场所和催化的酶与②过程完全不相同
C．ATP中全部的特殊的化学键断裂后，形成的产物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸
D．代谢旺盛的细胞内ATP含量较多、代谢缓慢的细胞内ADP含量较多
13．ATP（甲）是生命活动的直接能源物质，据图判断下列叙述正确的是（ ）
A．在主动运输过程中，乙的含量会减少
B．丙中不含磷酸键，是RNA基本组成单位之一
C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成
D．甲→乙和乙→丙过程中，起催化作用的酶空间结构相同
14．驱动蛋白能催化ATP水解，还能与细胞骨架特异性结合，并沿着骨架定向行走，将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置。驱动蛋白每行走一步需要消耗一个ATP分子。下列相关叙述错误的是（ ）
A．驱动蛋白能识别ATP分子和细胞骨架
B．细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道
C．ATP的水解一般与细胞中的吸能反应相联系
D．代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率远大于合成速率
15．蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为分子开关，形成有活性的蛋白质是一个磷酸化的过程，即“开”，形成无活性的蛋白质是一个去磷酸化的过程，即“关”，机制如下图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．ATP与ADP具有相同的组成元素和脱氧核糖，均含有可转移的磷酸基团
B．适宜光照下，叶肉细胞内的吸能反应均伴随着ATP的合成过程
C．蛋白质被磷酸化激活的过程中，周围环境中会有ADP和磷酸分子的积累
D．Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要蛋白激酶作用，使载体蛋白的空间结构发生变化
二、非选择题
16．白色念珠蓝细菌是存在于人体上呼吸道和肠道黏膜中的真菌，当机体免疫功能下降时，菌丝大量生长，侵入细胞引起疾病。V蛋白具有ATP酶活性，对菌丝形成有重要作用。为研究药物D（一种ATP酶抑制剂）的作用，科研人员进行了如下实验。
(1)白色念珠蓝细菌与大肠杆菌在细胞结构上最主要的区别是白色念珠蓝细菌具有 。V蛋白将ATP水解为ADP时，储存在ATP分子 中的能量被释放出来，同时产生无机磷。
(2)为研究不同浓度药物D对V蛋白的作用，科研人员将V蛋白与反应缓冲液混合，实验组加入用DMS0溶解的不同浓度的药物D溶液，室温孵育l0min之后向反应体系中加入ATP溶液，室温反应30min。再向反应体系中加入孔雀绿试剂（可与无机磷反应呈现绿色），定量分析反应体系的绿色深浅，得到如图所示结果。
①本实验中测定的绿色深浅，可反映出 的量，从而得到V蛋白活性。
②本实验以对照组数据作为V蛋白活性相对值1，对照组的处理是将V蛋白与反应缓冲液混合，加入等量DMSO溶液，室温孵育10min，向反应体系中加入ATP溶液，室温反应30min。
③实验结果说明 。
17．Na+-K+泵工作形成的Na+电化学梯度驱动葡萄糖协同转运载体（SGLT1）以同向协同运输的方式，将葡萄糖转运进小肠上皮细胞，然后再经过转运载体（GLUT2）转运至细胞外液。其过程如图所示，请据图回答下列问题：

(1)SGLT1、GLUT2等转运载体是由 复合物构成的，GLUT2只能运输葡萄糖，而SGLT1能运输葡萄糖和Na+，说明载体跨膜运输物质具有 性。
(2)葡萄糖从小肠上皮细胞转运至细胞外液的跨膜运输方式是 ，判断依据为 。
(3)SGLT1主动运输葡萄糖的能量是 。对小肠上皮细胞施加呼吸抑制剂后，SGLT1主动运输葡萄糖的能力下降，原因为 。
参考答案：
1．C
A、植物通过光合作用将二氧化碳和水合成糖类等有机物，并且植物细胞壁的结构成分也有糖类，因此大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类，A错误；
B、细胞识别与糖蛋白中蛋白质和糖链都有关，B错误；
C、组成DNA和ATP分子的元素种类相同，都是C、H、O、N、P，C正确；
D、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，但植物细胞膜不含胆固醇，D错误。
2．D
A、唾液淀粉酶是蛋白质，能够水解唾液淀粉酶的酶是蛋白酶，A错误；
B、唾液淀粉酶在100℃的环境中变性失活，不可恢复。因此将唾液淀粉酶从100℃的环境转移到37℃的环境中，它的活性不变，B错误；
C、ATP合成需要的能量由细胞内的放能反应提供，如细胞呼吸，C错误；
D、ATP脱掉两个磷酸基团后，为腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一，可作为合成RNA的原料，D正确。
3．D
A、酵母菌具有生物膜系统，A错误；
B、腺苷是腺嘌呤与核糖结合而成，B错误；
C、植物的根细胞不含有叶绿体，C错误；
D、硝化细菌是自养需氧型生物，能利用化能合成的方式合成有机物，其细胞内最多的化合物是水，D正确。
4．B
A、蓝细菌所含的叶绿素和藻蓝素主要存在于生物膜上，A错误；
B、油料作物种子在萌发初期，脂肪水解时加入水的质量导致细胞内干重有所增加，B正确；
C、人的红细胞吸收葡萄糖时载体蛋白不会发生磷酸化，C错误；
D、剧烈运动时肌肉细胞内的ATP消耗较大，此时ADP大量转化为ATP，细胞内ATP含量变化不大，D错误。
5．C
A、ADP是ATP水解掉一个磷酸基团形成的，ATP与ADP具有相同的组成元素和核糖，均含有可转移的磷酸基团，A错误；
B、分析图可知，蛋白质被磷酸化激活的过程中，蛋白质需要连接一个磷酸分子，所以周围环境中会有ADP的积累，不会有磷酸分子的积累，B错误；
C、根据图示，蛋白质的磷酸化和去磷酸化中能量是不可逆的、酶的种类不同，因此属于不可逆反应，C正确；
D、蛋白质去磷酸化后，肽键并没有断裂，能与双缩脲试剂发生颜色变化，D错误。
6．B
A、主动运输是一种逆浓度梯度的的运输方式，需要消耗能量，可由ATP分子内远离A的特殊化学键断裂供能，A错误；
B、哺乳动物血浆中的成熟红细胞内DNA已经解体，因此没有PXL通道蛋白表达有关的基因，B正确；
C、分泌蛋白的释放是胞吐过程，需要消耗能量，C错误；
D、通道蛋白介导的运输方式是协助扩散，D错误。
7．A
A、蓝细菌是原核细胞，细胞中只含有核糖体一种细胞器，没有线粒体，A错误；
B、ATP的水解释放能量，许多吸能反应与ATP的水解相联系，ATP的合成消耗能量，许多放能反应与ATP的合成相联系，B正确；
C、人在紧张时，代谢加快，细胞内ATP与ADP的相互转化速度很快，但ATP的合成速率与ADP的产生速率依然保持动态平衡，C正确；
D、钙离子跨膜运输的方式是主动运输，该过程需要载体和能量，参与Ca+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Ca+与其相应位点结合时，酶活性被激活，催化ATP水解释放能量，D正确。
8．C
A、图示细胞内的酶为蛋白质，是由氨基酸构成的多聚体，蛋白质的合成过程需要消耗能量，为吸能反应，A正确；
B、根据分析可知，ATP水解产生的③和④分别是腺苷和磷酸，B正确；
C、⑤是能量，远离腺苷的高能磷酸键最容易断裂，Ⅰ和Ⅱ过程断裂的都是高能磷酸键，释放能量多，Ⅲ过程断裂的是一般化学键，释放的能量少，故释放能量最少的过程是Ⅲ，C错误；
D、ADP与ATP相互转化的能量供应机制，在所有细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性，D正确。
9．D
A、该反应为ATP与ADP的相互转化，存在着能量的释放和储存，A正确；
B、ATP在体内含量少，但是需求多，所以ATP与ADP的相互转化持续不断地在生物活细胞中进行，B正确；
C、ATP与ADP的相互转化持续不断地在生物活细胞中进行，ATP释放的能量用于各项生命活动，保证了生命活动顺利进行，C正确；
D、合成ATP所需的能量对于动物和人来说，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，D错误。
10．A
A、1分子ATP初步水解可得到一分子ADP和一分子磷酸，ATP彻底水解后得到1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸，A错误；
B、磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能，直接能源物质是ATP，B正确；
C、剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，产生肌酸，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降，C正确；
D、由题意可知，细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的稳定具有重要作用，D正确。
11．C
A、ATP生成ADP的过程中断裂了②，同时释放出能量，A正确；
B、合成ATP的能量1在动物体内可以来自细胞呼吸，在植物体内可以来自光合作用和细胞呼吸，B正确；
C、红细胞吸收葡萄糖分子的过程是协助扩散，该过程不需要消耗能量，C错误；
D、细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性，在原核细胞中也可以发生ATP和ADP的相互转化过程，D正确。
12．C
A、脂肪的组成元素只有C、H、O，腺嘌呤中含有氮元素，二者的元素组成不同，A错误；
B、①ATP合成的过程发生的场所与②ATP水解过程发生的场所可能相同，如原核细胞的①②过程均可发生在细胞质，B错误；
C、一个ATP分子中全部特殊的化学键（高能磷酸键）断裂后，形成的产物有2分子游离的磷酸、和1分子AMP，而1分子AMP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和1分子磷酸基团，即1分子腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA组成的基本单位之一，C正确；
D、ATP是大多数生命活动的直接能源物质，在细胞内的含量不多，代谢旺盛的细胞内通过ADP与ATP的快速转化为生命活动提供能量，D错误。
13．C
A、题图中甲是ATP、乙是ADP、丙是AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）、丁是腺嘌呤核糖核苷（腺苷）、戊是Pi（磷酸），主动运输过程需要ATP提供能量，并转化为ADP，所以乙的含量会增多，A错误；
B、丙是AMP（腺嘌呤核糖核苷酸），是RNA基本组成单位之一，其中含有普通磷酸键，B错误；
C、丁为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，戊为磷酸，是ATP合成的原料，C正确；
D、由于酶具有专一性，催化甲→乙和乙→丙过程中酶的种类不同，因此它们的空间结构也不同，D错误。
14．D
A、由题意知：驱动蛋白能催化ATP水解，还能与细胞骨架特异性结合，说明驱动蛋白能识别ATP分子和细胞骨架，A正确；
B、由题干“驱动蛋白与细胞骨架特异性结合，并沿着骨架定向行走，将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置”，说明细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道，B正确；
C、ATP水解释放的能量可提供给细胞中的吸能反应，ATP的水解一般与细胞中的吸能反应相联系，C正确；
D、细胞代谢旺盛时，ATP的水解速率和ATP的合成速率都升高，但两者处于平衡状态，D错误。
15．D
A、ADP是ATP水解掉一个磷酸基团形成的，ATP与ADP具有相同的组成元素和核糖，均含有可转移的磷酸基团，A错误；
B、ATP的合成过程需要吸收能量，所以适宜光照下，叶肉细胞内的放能反应均伴随着ATP的合成过程，B错误；
C、分析图可知，蛋白质被磷酸化激活的过程中，蛋白质需要连接一个磷酸分子，所以周围环境中会有ADP的积累，不会有磷酸分子的积累，C错误；
D、Ca2+逆浓度梯度进入细胞是主动运输需要消耗能量，因此该过程需要蛋白激酶作用，使载体蛋白的空间结构发生变化，D正确。
16．(1) 核膜包被的细胞核 特殊的化学键
(2) ATP水解 药物D能抑制V蛋白的活性，且随药物D浓度增加，抑制作用增强
（1）根据题干信息已知，白色念珠菌是存在于人体上呼吸道和肠道黏膜中的真菌，属于真核生物，而大肠杆菌属于原核生物，两者在细胞结构上最主要的区别是白色念珠蓝细菌具有核膜包被的细胞核。ATP分子的结构简式A-P~P~P，V蛋白将ATP水解为ADP时，储存在ATP分子特殊的化学键中的能量被释放出来，同时产生无机磷。
（2）①根据题干信息已知，反应体系中加入的孔雀绿试剂可与无机磷反应呈现绿色，而无机磷是ATP水解为ADP时产生的，因此本实验中测定的绿色深浅，可反映出ATP水解无机磷的生成量，从而得到V蛋白活性。
③据图分析，随着药物D浓度的增加，V蛋白活性的相对值先缓慢下降，后快速降低，说明药物D能抑制V蛋白的活性，且随药物D浓度增加，抑制作用增强。
17．(1) 蛋白质 选择
(2) 协助扩散（或易化扩散） 葡萄糖在GLUT2协助下，顺浓度梯度运输
(3) Na+电化学梯度势能（或细胞内外Na+浓度差） 呼吸抑制剂使细胞呼吸产生的ATP减少，Na+-K+泵对Na+运出细胞能力减弱，细胞内外Na+电化学梯度势能减少（Na+浓度差减小），驱动葡萄糖转运能量不足。
（1）目前发现的转运载体是由蛋白质复合物构成的。根据题干信息“GLUT2只能运输葡萄糖，而SGLT1能运输葡萄糖和Na+”，进行信息提炼得到“这种转运载体运这种物质，另一种转运载体运另一类物质”，说明载体跨膜运输物质具有选择性。
（2）据图可知，葡萄糖从小肠上皮细胞转运至细胞外液，需要GLUT2协助，且葡萄糖为顺浓度梯度运输，因此这种跨膜运输方式是协助扩散（或易化扩散）。
（3）据图可知，SGLT1将肠腔中的葡萄糖以主动运输方式进入小肠上皮细胞。逆浓度梯度运输葡萄糖的能量是Na+电化学梯度中的势能，即细胞内外Na+浓度差，而要维持Na+的这种浓度差，需要Na+-K+泵，Na+-K+泵需要ATP驱动。因此呼吸抑制剂使细胞呼吸产生的ATP减少，Na+-K+泵对Na+运出细胞能力减弱，导致细胞内外Na+电化学梯度势能减少，驱动葡萄糖转运的能量不足，所以SGLT1主动运输葡萄糖的能力下降。
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