5.2细胞的能量“货币”ATP-同步练习（有答案） 2025—2026学年高一上学期生物人教版必修1

高中生物必修1
第5章第2节 细胞的能量“货币”ATP
一、单选题
1.（辽宁沈阳2024高一上月考）ATP在细胞中能够释放能量，下列关于ATP的说法错误的是（ ）
A.ATP能释放能量的原因是其所有的化学键都容易断裂
B.由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，ATP中特殊化学键不稳定
C.ATP末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能
D.1 mol ATP水解释放的能量高达30.54kJ
2.（2025·山西太原期末）ATP是一种高能磷酸化合物。如图为ATP的结构示意图，P代表磷酸基团，依次表示为α、β、γ，下列相关叙述错误的是（ ）
A.①表示腺苷，即ATP中的“A”
B.一分子ATP包含两个特殊的化学键
C.γ磷酸基团具有较高的转移势能
D.ATP水解后可转化为较稳定的ADP
3.（2024辽宁沈阳郊联体测试改编）如图为腺苷三磷酸的分子结构示意图（a、b表示相应结构），下列叙述正确的是（ ）
A.a表示腺嘌呤，P表示磷酸基团
B.b表示腺嘌呤脱氧核苷酸，是组成核酸的基本单位之一
C.磷脂和ATP的化学元素组成不一定相同
D.腺苷三磷酸中的三个磷酸基团均具有较高的转移势能
4.ATP是细胞生命活动的直接能源物质。下列关于ATP的叙述，错误的是（ ）
A.细胞内ATP与ADP的相互转化处于动态平衡
B.细胞内ATP的含量很多，以满足生命活动的能量需求
C.在剧烈运动时，人体骨骼肌细胞中ATP的合成速率增大
D.若细胞内的ATP-ADP循环受阻，可能会影响细胞的主动运输过程
5.（江西丰城中学2025高一上月考）如图是细胞中ATP与ADP相互转化示意图，下列叙述错误的是（ ）
A.ATP和ADP分子、RNA分子中都含有腺嘌呤和核糖，它们元素组成完全相同
B.人处于饥饿状态时，体内ADP含量明显上升
C.能量①可来自放能反应，能量②可用于吸能反应
D.乙过程（ATP水解）释放的磷酸基团可使某些蛋白质磷酸化
6.（2024·福建龙岩期末）下图为通过载体蛋白磷酸化释放至细胞膜外的过程，关于该过程的叙述，错误的是（ ）
A.参与主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶
B.当膜外侧的与载体蛋白相应位点结合时，其酶活性就被激活
C.ATP水解时，脱离的磷酸基团挟能量与载体蛋白结合
D.载体蛋白磷酸化使其空间结构改变从而将释放到膜外
7.（北京四十四中学2025高一上期中）细胞膜上的泵（载体蛋白），通过如图所示①~③的过程完成的跨膜运输，据此不能得出（ ）
A.的跨膜运输方式为主动运输
B.泵可水解ATP
C.磷酸化的泵空间结构发生改变
D.该过程不发生能量的转移
8.（2025·辽宁沈阳阶段测试）为了探究ATP分子中哪一个特殊化学键“~”更容易水解断裂，研究人员用32P标记ATP中某一位置的磷酸基团后，将得到的、（*表示被32P标记）分别与酵母菌提取液混合，培养后检测培养液中游离磷酸（Pi）及Pi~Pi的放射性，下列有关叙述错误的是（ ）
组别 ATP中标记的磷酸基团 培养液中Pi放射性 培养液中Pi~Pi放射性
Pi Pi~Pi
1 ① ②
2 ③ ④
A.若①有放射性，③没有放射性，说明之间的特殊化学键更容易水解断裂
B.若②有放射性，④也有放射性，说明之间的特殊化学键更容易水解断裂
C.细胞中之间的特殊化学键重新合成的过程通常与细胞中的吸能反应相联系
D.和脱离后，ATP剩下的部分可用于组成核糖核酸
9.（2024 江苏南通测试）科学家分别将细菌紫膜质（一种膜蛋白）和 ATP 合成酶（能将跨膜运输的势能转化为 ATP 中的化学能）重组到由磷脂双分子层组成的脂质体上, 光照后结果如图。下列相关说法正确的是（ ）
A. 光能在脂质体上可直接转化为 ATP 中的化学能
B. 通过细菌紫膜质进入脂质体的方式属于协助扩散
C. ATP 合成酶既可催化 ATP 的合成,又是主动运输的通道
D. 叶绿体类囊体薄膜上（光合作用光反应的场所, 光反应产生 ATP） 也存在 ATP 合成酶和类似的 ATP 合成机制
10.（福建龙岩2025高一上月考）为保证食品安全，执法人员使用ATP荧光检测系统对餐饮行业餐具的微生物含量进行检测（设计灵感来自萤火虫发光原理），下列叙述错误的是（ ）
A.萤火虫发光依赖荧光素酶催化荧光素与氧反应，该反应需ATP供能
B.检测试剂中除荧光素酶外，至少还需含荧光素和
C.该检测系统的前提是“所有活细胞都含ATP，且荧光强度与ATP含量正相关”
D.检测时若餐具上微生物数量多，则ATP含量少，荧光强度弱
二、多选题
11.（2025·吉林市2025高一上月考）向动物细胞培养液中加入用32P标记的磷酸分子，培养人类成纤维细胞。短时间后分离出ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团带有放射性，下列叙述错误的是（ ）
A.32P标记的磷酸分子可进入成纤维细胞
B.ATP合成和分解的速度快且接近，使ATP含量基本稳定
C.32P标记的磷酸分子挟能量与ADP结合，形成ATP
D.成纤维细胞的RNA不可能检测到放射性
12.磷酸肌酸（CP）是肌细胞中的高能磷酸化合物，细胞急需供能时，CP的磷酸基团转移到ADP上形成ATP（C~P+ADP→ATP+肌酸），维持ATP含量稳定，下列叙述正确的是（ ）
A.磷酸肌酸转移磷酸基团的过程是放能反应
B.剧烈运动时，肌细胞中磷酸肌酸与肌酸含量的比值会下降
C.磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联
D.ATP和磷酸肌酸均可作为细胞代谢的直接能源物质
三、非选择题
13.为探究肌肉收缩时的直接能源物质是ATP还是葡萄糖，某学习小组利用新鲜骨骼肌标本做以下实验：
实验步骤：
①选取三个新鲜相同的骨骼肌标本，标记为A、B、C；
②给A、B、C施加适宜电刺激，直至骨骼肌不再收缩；
③给A滴加适量生理盐水，B滴加等量ATP溶液，C滴加等量葡萄糖溶液；
④同时给A、B、C施加适宜电刺激，观察是否收缩。
请回答：
（1）步骤②的目的是______。
（2）若实验结果为______，则说明ATP是肌肉收缩的直接能源物质；若结果为______，则说明葡萄糖是直接能源物质。
（3）该实验的自变量是______，无关变量有______（至少写1项）。
14.食品卫生检验人员利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”测定食物中细菌的ATP总含量，判断食品污染程度
实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP、参与下，进行反应发出荧光，用分光光度计可测定发光强度，ATP含量与发光强度成正比。
实验步骤：
I.ATP的提取：称取一定量的食物样品，研磨后沸水浴10 min，冷却至室温，离心，取上清液。
I.ATP的测定：吸取一定量的上清液，放人分光光度计反应室内，并注人适的所需物质，适宜条件下进行反应，记录发光强度并计算ATP含量。
请回答下列问题。
（1）步骤I中的沸水浴处理，使酶的 被破坏而失活。
（2）步骤Ⅱ注入的物质中，属于反应物的是 ；分光光度计反应室内能量的转换形式是 。
(3)下图为探究 “测定 ATP 时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”的实验结果。
①结果表明: e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同,但发光强度几乎相同,这是因为_____。
②利用上述生物发光法测定食物样品中细菌的 ATP 总含量,可测算出细菌的数量,做出上
述判断的理由是_____。
(4)ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制在所有生物的细胞内都是一样的,这体现了_____。与葡萄糖相比,ATP 适宜作为细胞的能量“货币”的特点有①_____
_____；②_____。
15.ATP合酶是一种功能复杂的蛋白质，与生物膜结合后能催化ATP的合成，其作用机理如图所示。请据图回答：
（1） 生物膜结构的基本支架是 ，在真核细胞中，ATP合酶主要分布于 (填生物膜名称)。
（2） 分析此图可知H＋跨越该膜的运输方式是 ，判断依据是 。
（3） ATP在细胞内的作用是 ；推测好氧型细菌细胞的 上存在该酶，理由是 。
一、单选题
1.A
2.A
3.A
4.B
5.B
6.B
7.D
8.C
9.D
10.D
二、多选题
11.CD
12.ABC
三、非选择题
13.（1）耗尽骨骼肌标本中原有的ATP和葡萄糖，排除原有能源物质对实验结果的干扰
（2）B标本收缩，A、C标本不收缩；C标本收缩，A、B标本不收缩
（3）添加的能源物质种类（或“滴加的溶液种类”）；电刺激强度、刺激时间、标本的大小和新鲜程度、培养温度等（任写1项，合理即可）
14.（1）空间结构
（2）荧光素、O ；化学能转化为光能
（3）①ATP的量有限，当荧光素酶浓度达到一定值后，ATP成为限制发光强度的因素（或“底物不足”）；②每个细菌细胞内ATP的含量相对稳定，ATP总含量与细菌数量呈正相关
（4）生物界的统一性；①ATP分子中含有两个特殊化学键，能量集中，便于快速释放；②ATP与ADP之间的转化迅速，能及时为生命活动供能（合理即可）
15.（1）磷脂双分子层；线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜
（2）协助扩散；顺浓度梯度运输，需要ATP合酶（载体蛋白）协助，不消耗能量
（3）细胞生命活动的直接能源物质；细胞膜；好氧型细菌通过有氧呼吸产生ATP，其有氧呼吸的主要场所是细胞膜（或“好氧型细菌无细胞器膜，产生ATP的膜结构只有细胞膜”）