2025屆高考 一輪復(fù)習(xí) 浙科版 ATP是細胞內(nèi)的“能量通貨”作業(yè) 浙江

ATP是細胞內(nèi)的“能量通貨”課時精練一、選擇題1．(2024·寧波高三模擬)下列有關(guān)細胞中ATP的敘述，不正確的是()A．細胞質(zhì)和細胞核中都有ATP的分布B．ATP中的能量可以來源于光能，也可以來源于化學(xué)能C．ATP的合成總是伴隨著吸能反應(yīng)的發(fā)生D．代謝旺盛的細胞中ATP與ADP的含量也能達到動態(tài)平衡答案C解析ATP是細胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，細胞質(zhì)和細胞核中都有ATP的分布，A正確；ATP合成時所需能量，可以來自細胞呼吸中有機物分解所釋放的能量(化學(xué)能)，也可以來自光合作用中色素分子所吸收的光能，B正確；一般而言，ATP的合成伴隨著放能反應(yīng)的發(fā)生，C錯誤；細胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中，保證了機體對能量的需求，代謝旺盛的細胞中也是如此，D正確。2．下列關(guān)于吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的敘述，正確的是()A．所有細胞中最重要的放能反應(yīng)是糖的氧化B．吸能反應(yīng)所需要的能量全部來自放能反應(yīng)C．在肌肉收縮過程中，肌肉做功，失去能量，恢復(fù)原狀，是吸能反應(yīng)D．因為ATP所含能量較多，所以能作為細胞中普遍使用的能量載體答案A解析細胞中最重要的放能反應(yīng)是細胞呼吸，糖的氧化分解，A正確；吸能反應(yīng)所需要的能量一般來自放能反應(yīng)，B錯誤；肌肉收縮過程中需消耗能量，屬于吸能反應(yīng)，肌肉做功，失去能量，恢復(fù)原狀，屬于放能反應(yīng)，C錯誤。3．ATP是一種高能磷酸化合物。下列關(guān)于ATP的敘述，正確的是()A．如細胞代謝強度增加一倍，則細胞內(nèi)ATP的含量也將增加一倍B．ATP中全部高能磷酸鍵斷裂后，形成的產(chǎn)物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸C．ATP分子結(jié)構(gòu)中含有一個普通磷酸鍵，該鍵易斷裂和形成D．有絲分裂后期，受紡錘絲牽引，著絲粒斷裂，該過程需要ATP水解供能答案B解析細胞內(nèi)ATP與ADP的含量很少且保持相對穩(wěn)定，A錯誤；ATP分子結(jié)構(gòu)中含有一個普通磷酸鍵和兩個高能磷酸鍵，易斷裂和形成的是高能磷酸鍵，C錯誤；有絲分裂后期著絲粒斷裂并非紡錘絲牽引所致，D錯誤。4．下列有關(guān)ATP的敘述，錯誤的是()A．ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化保證了機體對能量的需求B．圖中兩次ATP的水解，后者能量可用于各項生命活動C．圖中兩次合成ATP，前者能量來源于光能，且在人體細胞中不會發(fā)生D．ATP由3個磷酸基團和1個腺嘌呤構(gòu)成答案D解析ATP由3個磷酸基團和1個腺苷(由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成)構(gòu)成，D錯誤。5．(2023·金華高三月考)cAMP(環(huán)化腺苷一磷酸)是由ATP脫去兩個磷酸基團后環(huán)化而成的一種細胞內(nèi)的信號分子，其結(jié)構(gòu)組成如圖所示。下列分析正確的是()A．A所示物質(zhì)的名稱是腺苷B．每個cAMP分子含有2個高能磷酸鍵C．ATP在形成cAMP的過程中，會釋放能量D．cAMP與磷脂分子所含的元素種類不完全相同答案C解析圖中的A是腺嘌呤，腺嘌呤與核糖構(gòu)成腺苷，A錯誤；cAMP中不含高能磷酸鍵，B錯誤；ATP在形成cAMP的過程中，需斷裂兩個高能磷酸鍵，釋放能量，C正確；cAMP與磷脂分子都由C、H、O、N、P組成，D錯誤。6．(2024·杭州臨安中學(xué)高三模擬)細胞內(nèi)有多種高能磷酸化合物，如NTP和dNTP。ATP是NTP家族中的一員，dATP是dNTP家族中的一員。每個NTP分子失去兩個磷酸基團后的產(chǎn)物是核糖核苷酸，而每個dNTP分子失去兩個磷酸基團后的產(chǎn)物是脫氧核糖核苷酸。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．ATP和dATP的區(qū)別只在于五碳糖不同B．dNTP徹底水解的產(chǎn)物中可能含尿嘧啶C．ATP失去離腺苷最遠的磷酸基團可得到ADPD．NTP和dNTP都能作為直接能源物質(zhì)答案B解析NTP分子失去兩個磷酸基團后的產(chǎn)物是核糖核苷酸，dNTP分子失去兩個磷酸基團后的產(chǎn)物是脫氧核糖核苷酸，即ATP和dATP的區(qū)別在于五碳糖不同，A正確；dNTP徹底水解的產(chǎn)物是脫氧核糖、磷酸和堿基，該堿基可能是腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶或胞嘧啶，但一定不是尿嘧啶，B錯誤；ATP失去離腺苷最遠的磷酸基團可得到ADP，同時釋放大量的能7．(2024·杭州高級中學(xué)高三月考)Arf家族蛋白參與蛋白質(zhì)的囊泡運輸，它們有兩種狀態(tài)，結(jié)合GDP的不活躍狀態(tài)和結(jié)合GTP的活躍狀態(tài)。GTP和ATP的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似，僅是堿基A被G替代。活躍狀態(tài)的Arf蛋白參與貨物蛋白的招募和分選，保證貨物蛋白進入特定囊泡等待運輸。下列相關(guān)敘述和推測錯誤的是()A．GTP是由鳥嘌呤、核糖和3個磷酸基團結(jié)合而成B．Arf由不活躍狀態(tài)轉(zhuǎn)化為活躍狀態(tài)可以釋放能量C．兩種狀態(tài)Arf蛋白的相互轉(zhuǎn)化需要相應(yīng)酶的催化D．運輸貨物蛋白的囊泡可能來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體答案B解析根據(jù)題干“GTP和ATP的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似，僅是堿基A被G替代”，結(jié)合ATP的結(jié)構(gòu)簡式，可知GTP是由鳥嘌呤、核糖和3個磷酸基團結(jié)合而成，A正確；由題意可知，Arf結(jié)合GDP時為不活躍狀態(tài)，Arf結(jié)合GTP時為活躍狀態(tài)，GDP轉(zhuǎn)化為GTP吸收能量，因此Arf由不活躍狀態(tài)轉(zhuǎn)化為活躍狀態(tài)需要吸收能量，B錯誤；GDP和GTP的相互轉(zhuǎn)化需要相應(yīng)酶的催化，故兩種狀態(tài)Arf蛋白的相互轉(zhuǎn)化需要相應(yīng)酶的催化，C正確；根據(jù)分泌蛋白的合成與分泌過程可知，運輸貨物蛋白的囊泡可能來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體，D正確。8．(2023·紹興高三檢測)炎癥反應(yīng)是臨床常見的一個病理過程，可以發(fā)生于機體各部位的組織和器官。炎癥狀態(tài)下，損傷或瀕死細胞可釋放大量ATP到細胞外，作用于靶細胞膜上的P2X7受體，促進靶細胞產(chǎn)生并分泌細胞因子等物質(zhì)，促進炎癥反應(yīng)。一種納米抗體可以阻斷炎癥并減輕疼痛，其作用機理如圖所示。下列分析錯誤的是()A．圖中ATP作用的靶細胞可能是輔助性T細胞B．壞死細胞釋放大量ATP，使靶細胞內(nèi)滲透壓降低C．納米抗體可以減少ATP與P2X7受體結(jié)合的機會D．ATP是人體細胞的直接能源物質(zhì)，也是一些細胞的調(diào)節(jié)類物質(zhì)答案B解析輔助性T細胞可以合成細胞因子，A正確；壞死細胞釋放的ATP作為信息分子發(fā)揮作用，不進入靶細胞內(nèi)，因此不會改變靶細胞滲透壓，B錯誤；納米抗體可與P2X7受體結(jié)合，從而減少ATP與P2X7受體結(jié)合的機會，從而緩解炎癥反應(yīng)，C正確；ATP可作為直接能源物質(zhì)，也可作為信息分子，調(diào)節(jié)生命活動，D正確。9．磷酸肌酸主要儲存于動物和人的肌細胞中，是一種高能磷酸化合物，ATP和磷酸肌酸在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，示意圖如下。下列相關(guān)敘述錯誤的是()磷酸肌酸(C～P)＋ADP=ATP＋肌酸(C)A．磷酸肌酸是能量的一種儲存形式，是細胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)B．磷酸肌酸和肌酸的相互轉(zhuǎn)化與ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化相偶聯(lián)C．肌肉收縮時，磷酸肌酸的作用使ATP的含量保持相對穩(wěn)定D．可推測生物體內(nèi)還存在著其他的高能磷酸化合物，如GTP、CTP等答案A解析磷酸肌酸是能量的一種儲存形式，但不是細胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)，需要轉(zhuǎn)化為ATP中的能量，才能被細胞利用，A錯誤。10．(2024·溫州高三期末)細胞內(nèi)的馬達蛋白與囊泡結(jié)合，沿細胞骨架定向移動，其機理如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．馬達蛋白和ATP相同的組成元素有C、H、O、NB．合成馬達蛋白的場所是核糖體C．ATP水解可引起馬達蛋白空間結(jié)構(gòu)改變D．漿細胞中馬達蛋白功能異常不影響抗體的分泌答案D解析馬達蛋白的組成元素主要是C、H、O、N，ATP的組成元素是C、H、O、N、P，A正確；細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成場所均為核糖體，B正確；細胞內(nèi)的馬達蛋白與囊泡結(jié)合，沿細胞骨架定向移動，在該過程中需要水解ATP供能，結(jié)合圖中馬達蛋白形態(tài)的改變可推測，ATP水解可引起馬達蛋白空間結(jié)構(gòu)改變，C正確；抗體屬于分泌蛋白，是由漿細胞合成并分泌的，其分泌過程中需要囊泡的運輸，據(jù)此可推測，若漿細胞中馬達蛋白功能異常，可能會影響抗體的分泌，D錯誤。11．ATP合成酶是一種分子馬達，被稱為生命能量的“印鈔機”，其作用機理如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．該酶與生物膜結(jié)合后能催化合成ATP，ATP的水解通常與放能反應(yīng)相聯(lián)系B．如圖的膜結(jié)構(gòu)可能是線粒體內(nèi)膜、類囊體膜，也可能是細胞膜C．圖中H＋跨膜運輸方式是易化擴散，因其順濃度梯度運輸且需要載體D．該酶所催化的反應(yīng)在細胞中持續(xù)進行并與ATP的水解處于動態(tài)平衡答案A解析ATP合成酶催化ADP和Pi結(jié)合形成ATP，ATP的合成通常與放能反應(yīng)相聯(lián)系，ATP的水解通常與吸能反應(yīng)相聯(lián)系，A錯誤；據(jù)圖分析，H＋跨該膜的運輸是從高濃度到低濃度，需要載體蛋白，但沒有消耗能量，屬于易化擴散，C正確；該酶催化ATP合成，而細胞內(nèi)ATP－ADP循環(huán)是時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中的，D正確。12．細菌紫膜質(zhì)是一種膜蛋白，ATP合成酶能將H＋勢能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能?？茖W(xué)家分別將細菌紫膜質(zhì)和ATP合成酶重組到脂質(zhì)體(一種由磷脂雙分子層組成的人工膜)上，在光照條件下，觀察到如圖所示的結(jié)果。下列敘述錯誤的是()A．圖甲中H＋跨膜轉(zhuǎn)運的方式是主動轉(zhuǎn)運B．ATP合成酶不能將光能直接轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能C．ATP合成酶既具有催化作用也具有運輸作用D．破壞跨膜H＋濃度梯度對ATP的合成無影響答案D解析由圖甲可知，在光照條件下，H＋能逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運，則其跨膜轉(zhuǎn)運的方式是主動轉(zhuǎn)運，A正確；由圖乙、圖丙可知，ATP合成酶能將H＋勢能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能，不能將光能直接轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能，B正確；由圖丙可知，ATP合成酶既具有催化ATP合成的作用也具有運輸H＋的作用，C正確。二、非選擇題13．(2024·韶關(guān)高三模考)為保證市民的食品安全，執(zhí)法人員會使用ATP熒光檢測系統(tǒng)對餐飲行業(yè)中餐具等用品的微生物含量進行檢測，其設(shè)計靈感來源于螢火蟲尾部發(fā)光器發(fā)光的原理。請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖a為螢火蟲尾部發(fā)光器發(fā)光的原理，據(jù)圖分析可知，螢火蟲能夠發(fā)光是由于螢火蟲腹部細胞內(nèi)的__________催化熒光素反應(yīng)，從而放出光子而發(fā)出熒光，催化過程中消耗的能量由________水解直接提供。(2)(多選)圖b中的熒光檢測儀可檢測上述反應(yīng)中熒光強度，從而推測微生物含量。該儀器可用作檢測微生物含量的前提包括________。(填序號)①細胞中儲備的ATP非常多；②所有生物活細胞中都含有ATP；③不同細胞中ATP濃度差異不大；④熒光強度與ATP供應(yīng)呈正相關(guān)；⑤試劑與樣品混合后發(fā)熒光屬于放能反應(yīng)(3)若測試餐具時顯示ATP含量超過警戒值，可要求商家通過______________(寫出1項即可)措施降低微生物含量，以保證市民的食品安全衛(wèi)生。為避免太空環(huán)境引起微生物變異，威脅到航天員的健康，火箭發(fā)射前可用ATP熒光檢測系統(tǒng)對太空艙進行衛(wèi)生檢測，此時警戒值應(yīng)______(填“上調(diào)”“下調(diào)”或“不變”)。(4)吸能反應(yīng)一般與__________相聯(lián)系，需要ATP水解酶的催化，同時也消耗________；放能反應(yīng)一般與____________相聯(lián)系。(5)正常細胞中ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化處于____________中，這種功能機制在所有生物的細胞內(nèi)都是一樣的，這體現(xiàn)了__________________。答案(1)熒光素酶ATP(2)②③④(3)高溫煮沸餐具下調(diào)(4)ATP的水解水ATP的合成(5)動態(tài)平衡生物界的統(tǒng)一性解析(2)細胞內(nèi)的ATP含量較少，①錯誤；所有生物活細胞中都含有ATP，不同細胞中ATP濃度差異不大，這是以熒光強度反映微生物含量的前提，②③正確；熒光強度與ATP供應(yīng)呈正相關(guān)，所以ATP越多，熒光強度越大，④正確；根據(jù)圖a可知，該過程需要ATP水解供能，屬于吸能反應(yīng)，即試劑與樣品混合后發(fā)熒光屬于吸能反應(yīng)，⑤錯誤。綜上分析，該儀器可用作檢測微生物含量的前提包括②③④。(3)高溫可殺死微生物，因此若測試餐具時顯示ATP含量超過警戒值，可要求商家通過高溫煮沸餐具的措施降低微生物含量，以保證市民的食品安全衛(wèi)生；為避免太空環(huán)境引起微生物變異，威脅到航天員的健康，需要太空艙內(nèi)微生物數(shù)量極少，因此警戒值應(yīng)下調(diào)。(4)吸能反應(yīng)需要消耗能量，一般與ATP的水解相聯(lián)系，需要ATP水解酶的催化，同時也消耗水；放能反應(yīng)會釋放能量，一般與ATP的合成相聯(lián)系。(5)正常細胞中ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是時刻不停進行的，處于動態(tài)平衡中；這種功能機制在所有生物的細胞內(nèi)都是一樣的，這體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。14．(2024·湖州中學(xué)高三質(zhì)檢)在生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)換和傳遞中，ATP是一種關(guān)鍵的物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)簡式如圖1所示：(1)從ATP的分子結(jié)構(gòu)簡式可知，去掉兩個磷酸基團后的剩余部分是__________________。(2)人體骨骼肌細胞中，ATP的含量僅夠劇烈運動時三秒鐘內(nèi)的能量供給。在校運動會上，某同學(xué)參加100m短跑過程中，其肌細胞中ATP相對含量變化如圖2所示，試回答由整個曲線來看，肌細胞中ATP的含量不會降為零，說明________________________________________。(3)某同學(xué)進行一項實驗，目的是觀察ATP可使離體的、剛剛喪失收縮功能的新鮮骨骼肌產(chǎn)生收縮這一現(xiàn)象，說明ATP是肌肉收縮所需能量的直接來源。①必須待離體肌肉自身的________消耗完之后，才能進行實驗。②在程序上，采取自身前后對照的方法，先滴加____________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，觀察________________以后，再滴加___________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。③如果