课时分层作业(16)
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C C A B A D B B C
10．(除标注外，每空2分，共13分)(1)协助扩散(1分) 顺浓度梯度，需载体蛋白协助且不消耗能量 (2)生命活动的直接能源物质 细胞膜 因为该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成，而好氧细菌的膜结构只有细胞膜 (3)催化和运输
(4)GTP含有两个特殊的化学键，远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂，释放能量
1．C [ATP分子的结构式可以简写成A－P～P～P，A错误；生物体内ATP的含量较少，B错误；吸能反应一般伴随ATP的水解，放能反应一般伴随ATP的合成，C正确；ATP水解供能时，远离腺苷的那个特殊化学键会发生断裂，并不是磷酸基团间的特殊化学键都断裂，D错误。]
2．C [叶肉细胞合成的糖运输到果实、吞噬细胞吞噬病原体的过程、细胞中由氨基酸合成新的肽链均需要消耗细胞代谢产生的能量，而淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖，发生在消化道内，不消耗能量，C正确。]
3．A [ATP分子结构简式中的“A”表示腺苷，包括腺嘌呤和核糖，A错误；放能反应一般伴随着ATP合成，释放的能量储存在ATP末端的那个特殊的化学键中，B正确；ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团与蛋白质结合，使蛋白质发生磷酸化，从而使其空间结构发生变化，C正确；剧烈运动时，ATP消耗增多，ATP的合成也会相应增多，即细胞中ATP的合成与水解处于相对平衡状态，D正确。]
4．B [光合作用可将光能转化为ATP中活跃的化学能，A错误；ATP分子水解两个特殊化学键后，得到RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA，B正确；ATP可在细胞核中发挥作用，如为RNA合成提供能量，故α和β位磷酸基团之间的特殊化学键能在细胞核中断裂，C错误；ATP为直接能源物质，γ位磷酸基团脱离ATP形成ADP的过程释放能量，可为离子主动运输提供能量，协助扩散不需要能量，D错误。]
5．A [由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，即具有较高的转移势能，使ATP容易水解，A正确，D错误；由图可知B为ADP，含有一个特殊化学键，C为腺嘌呤核糖核苷酸，可以作为RNA(部分酶化学本质为RNA)的原料，B错误；B(ADP)在b酶作用下需通过断裂一个特殊化学键后转移磷酸基团而水解形成C，C错误。]
6．D [ATP与ADP之间相互转化，时刻不停地发生且处于动态平衡之中，因此b～c段既有ATP的合成，也有ATP的水解，D错误。]
7．B [ATP是生命活动直接的能源物质，主动运输过程中需要的能量一般由ATP水解提供，A正确；载体蛋白可能发生磷酸化，其空间结构发生改变，B错误；ATP中，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能，C正确；主动运输过程中，载体蛋白一般具有催化ATP水解的酶活性，有利于为主动运输提供能量，D正确。]
8．B [萤火虫的发光器粉末中可能存在能源物质，先加水使其发出荧光的目的是排除发光器中残留能量的干扰，A正确；对比两组结果可知葡萄糖不能使发光器发出荧光，说明葡萄糖不是细胞可以直接利用的能源物质，B错误；水作为良好溶剂，可以溶解发光器粉末和ATP、葡萄糖，使其充分接触，这对于发光反应具有重要作用，C正确；发光器粉末中含有荧光素酶，在低温和适宜pH条件下保存，可以保证发光器粉末中的荧光素酶等物质保持较高的活性，D正确。]
9．C [磷酸肌酸(C～P)是动物和人的肌肉或其他兴奋性组织中的一种高能磷酸化合物，其分解释放的能量比ATP水解释放的还多，因此可推测与一般人相比，运动员肌细胞磷酸肌酸的含量较多，A错误；细胞中的肌酸积累时，会被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP，因此人在剧烈运动时，肌细胞内磷酸肌酸的数量会发生变化，但由于磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下，将其磷酸基团转移到 ADP分子上，从而生成ATP和肌酸(C)，因此肌细胞内磷酸肌酸的数量不会剧烈变化，B错误；根据反应式可知，细胞中的肌酸积累时，会被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP，因此磷酸肌酸分子中的磷酸基团可来自ATP，C正确；磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下，将其磷酸基团转移到ADP分子上，从而生成ATP和肌酸(C)，因此磷酸肌酸去磷酸化时会伴随着ATP的合成，D错误。]
10．(1)分析此图可知：H＋跨越该膜的过程中是顺浓度梯度进行的，需要载体(ATP合成酶)的协助且不消耗能量，其运输方式是协助扩散。(2)ATP在细胞内的作用是生命活动的直接能源物质；由于该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成，好氧细菌能进行有氧呼吸产生ATP，而好氧细菌的膜结构只有细胞膜，故推测好氧细菌细胞的细胞膜上存在该酶。(3)由图示可知，H＋顺浓度通过ATP合成酶，说明此酶具有运输功能，同时该酶也可以催化ATP的合成。(4)由于GTP(鸟苷三磷酸)含有两个特殊的化学键，远离鸟苷的特殊的化学键容易水解断裂，其化学结构与ATP相似的物质，故GTP也能为细胞的生命活动提供能量。
1/3课时分层作业(16) 细胞的能量“货币”ATP
(本套共10小题，共40分。第1～9小题，每小题3分；第10小题13分。)
题组一 ATP的结构与功能
1．下列关于ATP的叙述正确的是( )
A．ATP分子的结构简式可表示为A—T—P～P～P
B．生物体内存有大量的ATP用以维持生命活动
C．吸能反应一般与ATP水解反应相联系
D．ATP水解供能时磷酸基团间的特殊化学键都断裂
2．下列生命活动中不需要ATP提供能量的是( )
A．叶肉细胞合成的糖运输到果实
B．吞噬细胞吞噬病原体的过程
C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖
D．细胞中由氨基酸合成新的肽链
3．能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。下列相关叙述错误的是( )
A．ATP分子结构简式中的“A”表示腺嘌呤
B．放能反应与ATP的合成相联系
C．ATP水解产生的磷酸基团可使蛋白质因磷酸化而发生空间结构的改变
D．剧烈运动时，细胞中ATP的合成与水解处于相对平衡状态
4．ATP可为代谢提供能量，也可为RNA的合成提供原料，ATP结构如图所示，图中“～”表示特殊化学键，下列叙述正确的是( )
A．光合作用可将光能转化为ATP
B．用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA
C．α和β位磷酸基团之间的特殊化学键不能在细胞核中断裂
D．ATP转化为ADP可为离子的协助扩散提供能量
题组二 ATP与ADP的相互转化及ATP的利用
5．下面表示ATP在细胞内的转化过程，a、b、c代表酶，A、B、C代表化合物。下列相关叙述正确的是( )
AB＋PiC＋Pi
A．由于两个相邻的磷酸基团带负电荷而相互排斥等原因，使ATP容易水解
B．B中没有特殊化学键，C是合成某些酶的原料
C．B在b酶作用下通过直接转移磷酸基团而水解形成C
D．ATP结构不稳定的原因是P构成的骨架没有C构成的骨架稳定
6．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图所示。下列叙述错误的是( )
A．a～b段ATP水解释放的能量主要用于肌肉收缩这一吸能反应
B．b～c段ATP相对含量上升的能量来源是细胞呼吸
C．短跑时，运动员的肌肉细胞中ATP与ADP之间相互转化速率加快
D．b～c段只有ATP的合成，没有ATP的水解
7．主动运输是一种既需能量又需载体蛋白的跨膜运输方式。下列相关叙述错误的是( )
A．主动运输过程中需要的能量由ATP水解提供
B．载体蛋白可能发生磷酸化，但空间结构不改变
C．ATP水解过程中，末端磷酸基团具有较高的转移势能
D．主动运输过程中，载体蛋白一般具有催化ATP水解的酶活性
8．萤火虫发光机理在于尾部部分细胞内存在的荧光素，在荧光素酶和能量的作用下与氧发生化学反应，发出荧光，取萤火虫的发光器研磨粉末做下图所示实验。下列叙述错误的是( )
A．先加水使其发出荧光的目的是排除发光器中残留能量的干扰
B．对比两组结果可知葡萄糖不能使发光器发出荧光，说明葡萄糖不是能源物质
C．观察实验现象发现水作为良好溶剂对于发光反应具有重要作用
D．为保证实验效果，提前制备的发光器粉末需要放在低温和适宜pH条件下保存
9．磷酸肌酸(C～P)是动物和人的肌肉或其他兴奋性组织中的一种高能磷酸化合物，其分解释放的能量比ATP水解释放的还多。磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下，将其磷酸基团转移到 ADP分子上，从而生成ATP和肌酸(C)。细胞中的肌酸积累时，会被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP。ATP和磷酸肌酸相互转化的过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
磷酸肌酸(C～P)＋ADP ATP＋肌酸(C)
A．与运动员相比，一般人肌细胞磷酸肌酸的含量较多
B．人在剧烈运动时，肌细胞内磷酸肌酸的数量会剧烈变化
C．磷酸肌酸分子中的磷酸基团可来自ATP
D．磷酸肌酸去磷酸化时会伴随着ATP的水解
10．(13分)细胞正常生命活动与酶和ATP密切相关。如图是在ATP合成酶的作用下细胞内合成ATP的过程示意图。回答下列问题：
(1)分析此图可知H＋跨越该膜的运输方式是________，判断的依据是__________
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(2)ATP在细胞内的作用是______________________________；推测好氧细菌细胞的________上存在该酶，理由是_______________________________________
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(3)图中H＋顺浓度通过ATP合成酶时，伴随着ATP的合成，说明ATP合成酶作为一种重要的膜蛋白兼具______________的功能。
(4)科学家发现，一种化学结构与ATP相似的物质——GTP(鸟苷三磷酸)也能为细胞的生命活动提供能量，请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因：____________________________________________________________________
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