2019-2020學(xué)年新教材高中生物課時(shí)雙測過關(guān)十九細(xì)胞的能量“貨幣”ATP含解析新人教版必修第一冊

PAGE6-課時(shí)雙測過關(guān)（十九）細(xì)胞的能量“貨幣”ATPA級——學(xué)考水平達(dá)標(biāo)練1．(2018·浙江4月選考)ATP是細(xì)胞中的能量“貨幣”，下列敘述正確的是()A．ATP中的能量均來自細(xì)胞呼吸釋放的能量B．ATP－ADP循環(huán)使得細(xì)胞儲存了大量的ATPC．ATP水解形成ADP時(shí)釋放能量和磷酸基團(tuán)D．ATP分子中的2個(gè)高能磷酸鍵不易斷裂水解解析：選CATP的形成途徑是光合作用和細(xì)胞呼吸，因此ATP中的能量來自光能和細(xì)胞呼吸釋放的能量；ATP－ADP循環(huán)，使得細(xì)胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化時(shí)刻不停地發(fā)生并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中；ATP水解遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵斷裂，形成ADP和Pi，同時(shí)釋放能量；ATP分子中含有2個(gè)高能磷酸鍵，遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵很容易水解。2．ATP的結(jié)構(gòu)示意圖如下，①③表示組成ATP的物質(zhì)或基團(tuán)，②④表示化學(xué)鍵。下列有關(guān)敘述正確的是()A．物質(zhì)①表示鳥嘌呤B．化學(xué)鍵②斷裂的化學(xué)反應(yīng)屬于吸能反應(yīng)C．在ATP－ADP循環(huán)中③可重復(fù)利用D．若化學(xué)鍵④斷裂，則左邊的化合物是ADP解析：選C圖中①表示腺嘌呤；②表示高能磷酸鍵，化學(xué)鍵②斷裂的化學(xué)反應(yīng)屬于放能反應(yīng)；③表示磷酸，在ATP－ADP循環(huán)中③可重復(fù)利用；若化學(xué)鍵④斷裂，則左邊的化合物是AMP即腺嘌呤核糖核苷酸，是組成RNA的基本單位之一。3．(2019·全國卷Ⅱ)某種H＋-ATPase是一種位于膜上的載體蛋白，具有ATP水解酶活性，能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H＋。①將某植物氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞懸浮在一定pH的溶液中(假設(shè)細(xì)胞內(nèi)的pH高于細(xì)胞外)，置于暗中一段時(shí)間后，溶液的pH不變。②再將含有保衛(wèi)細(xì)胞的該溶液分成兩組，一組照射藍(lán)光后溶液的pH明顯降低；另一組先在溶液中加入H＋-ATPase的抑制劑(抑制ATP水解)，再用藍(lán)光照射，溶液的pH不變。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列推測不合理的是()A．H＋-ATPase位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上，藍(lán)光能夠引起細(xì)胞內(nèi)的H＋轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外B．藍(lán)光通過保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的H＋-ATPase發(fā)揮作用導(dǎo)致H＋逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸C．H＋-ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H＋所需的能量可由藍(lán)光直接提供D．溶液中的H＋不能通過自由擴(kuò)散的方式透過細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞解析：選C由題干信息可知，用藍(lán)光照射保衛(wèi)細(xì)胞的懸浮液，溶液的pH明顯降低，說明細(xì)胞內(nèi)的H＋被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外，A正確。H＋運(yùn)出保衛(wèi)細(xì)胞是逆濃度梯度的跨膜運(yùn)輸，需要能量，因H＋-ATPase具有水解酶活性，故運(yùn)輸所需能量由H＋-ATPase水解ATP提供，不由藍(lán)光直接提供，B正確、C錯(cuò)誤。由題干可知，H＋的運(yùn)輸需要載體蛋白和能量，說明H＋是通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞酵高^細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞的，D正確。4．ATP在細(xì)胞中能夠釋放能量和儲存能量，從其化學(xué)結(jié)構(gòu)看，原因是()①腺苷很容易吸收能量和釋放能量②第三個(gè)高能磷酸鍵很容易斷裂和再結(jié)合③第三個(gè)磷酸基團(tuán)(遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè))很容易從ATP上脫離，使ATP轉(zhuǎn)化為ADP，同時(shí)釋放能量④ADP可以在酶的作用下迅速與一分子磷酸結(jié)合，吸收能量形成第二個(gè)高能磷酸鍵(遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè))，使ADP轉(zhuǎn)變成ATPA．①③ B．②④C．③④ D．①④解析：選CATP含有一個(gè)腺苷、三個(gè)磷酸基團(tuán)、一個(gè)普通化學(xué)鍵、兩個(gè)高能磷酸鍵，ATP水解時(shí)第二個(gè)高能磷酸鍵(遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè))斷裂，儲存在高能磷酸鍵中的能量釋放出來，ATP轉(zhuǎn)化為ADP。在有關(guān)酶的催化下，ADP與Pi結(jié)合，吸收能量，又可形成第二個(gè)高能磷酸鍵(遠(yuǎn)離腺苷的那個(gè))，ADP又轉(zhuǎn)化為ATP。5．在某細(xì)胞培養(yǎng)液中加入32P標(biāo)記的磷酸分子，短時(shí)間內(nèi)分離出細(xì)胞的ATP，發(fā)現(xiàn)其含量變化不大，但部分ATP的末端P已帶上放射性標(biāo)記，該現(xiàn)象說明()①ATP中遠(yuǎn)離A的P容易脫離②部分32P標(biāo)記的ATP是重新合成的③ATP是細(xì)胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)④該過程中ATP既有合成又有分解A．①② B．①②③C．①②④ D．①②③④解析：選C部分ATP的末端P已帶上放射性標(biāo)記說明這部分ATP是新合成的，也說明遠(yuǎn)離腺苷(A)的磷酸基團(tuán)(P)容易脫離；含量變化不大說明有ATP的合成與分解。6．細(xì)胞內(nèi)有些化學(xué)反應(yīng)是需要吸收能量的，有些是釋放能量的，這些過程一般與ATP的水解和合成相聯(lián)系，下列說法正確的是()A．植物體內(nèi)的細(xì)胞呼吸伴隨著ATP的合成，是吸能反應(yīng)B．由氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過程需要消耗ATP，是放能反應(yīng)C．放能反應(yīng)一般伴隨著ADP形成，吸能反應(yīng)一般伴隨著ATP合成D．能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通解析：選D細(xì)胞呼吸是放能反應(yīng)；脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過程是吸能反應(yīng)；吸能反應(yīng)一般伴隨著ATP的水解，放能反應(yīng)一般伴隨著ATP的合成；能量通過ATP分子在吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間流通。7．(2018·山東學(xué)考)ATP能直接給細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量。下列生命活動(dòng)中，不需要消耗ATP的是()A．肌細(xì)胞收縮 B．螢火蟲發(fā)光C．甘油進(jìn)入細(xì)胞 D．大腦思考解析：選C甘油進(jìn)入細(xì)胞的方式為自由擴(kuò)散，不消耗ATP。8.如圖表示ATP與ADP之間的轉(zhuǎn)化圖，下列分析錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)為ATP，b為ADPB．能量E1和能量E2來源不同C．酶A1和酶B2是同一種酶D．c1和c2是同一種物質(zhì)解析：選C在水解酶的作用下，ATP遠(yuǎn)離A的那個(gè)磷酸基團(tuán)脫離形成磷酸，同時(shí)儲存的能量釋放出來，ATP轉(zhuǎn)化成ADP;在另一種酶的催化作用下，ADP可以吸收能量，與磷酸結(jié)合形成ATP。分析圖示可知，a為ATP，b為ADP，c1、c2都為磷酸。9．ATP是直接為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量的有機(jī)物。回答下列問題：(1)植物葉肉細(xì)胞內(nèi)能產(chǎn)生ATP的場所有________________________，而這些場所中產(chǎn)生的ATP用途較為單一的是________。(2)ATP中高能磷酸鍵全部斷裂后得到的產(chǎn)物有_________________，由此推測，催化高能磷酸鍵水解的酶的最適pH應(yīng)偏___________(填“酸性”或“堿性”)。(3)與葡萄糖相比，每分子ATP中蘊(yùn)含的能量較少，但二者中只有ATP能為細(xì)胞的生命活動(dòng)直接提供能量，原因是_____________________________________________________。(4)ATP在生物體內(nèi)含量較少，但生物體對ATP的需求量很大，生物體是如何解決該矛盾的？_______________________________。解析：(1)植物細(xì)胞可以通過光合作用和呼吸作用產(chǎn)生ATP，因此植物葉肉細(xì)胞內(nèi)能產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，其中葉綠體中發(fā)生的光合作用產(chǎn)生的ATP作用單一，只能用于暗反應(yīng)C3的還原。(2)ATP含有2個(gè)高能磷酸鍵，當(dāng)2個(gè)高能磷酸鍵全部斷裂后得到的產(chǎn)物為一磷酸腺苷和磷酸，因此推測催化高能磷酸鍵水解的酶的最適pH應(yīng)偏酸性。(3)與葡萄糖相比，ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵易水解也易合成，因此ATP能為細(xì)胞的生命活動(dòng)直接提供能量。(4)ATP在生物體內(nèi)含量較少，但是細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP之間轉(zhuǎn)化速率較快，因此能夠滿足生物體對ATP的需求量。答案：(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體葉綠體(2)一磷酸腺苷(或腺嘌呤核糖核苷酸)和磷酸酸性(3)ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵易水解也易合成(4)細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP之間轉(zhuǎn)化速率較快10．如圖為細(xì)胞內(nèi)ADP轉(zhuǎn)化成ATP時(shí)所需能量的主要來源示意圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)1分子ATP中含有________個(gè)高能磷酸鍵。(2)圖中的a、b分別代表____________、____________________________________。(3)在動(dòng)物肌細(xì)胞中進(jìn)行②反應(yīng)時(shí)，能量來自__________________________________。(4)①、②反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)所需要的酶一樣嗎？為什么？________________________________________________________________________。(5)細(xì)胞內(nèi)在進(jìn)行①反應(yīng)時(shí)能量用于____________，在進(jìn)行②反應(yīng)時(shí)能量用于____________，由此可見能量流動(dòng)是________(填“可逆的”或“不可逆的”)。解析：1分子ATP中含有2個(gè)高能磷酸鍵。動(dòng)物細(xì)胞合成ATP的能量來自呼吸作用，植物細(xì)胞合成ATP的能量來自呼吸作用和光合作用，所以圖中a表示呼吸作用，b表示光合作用。①表示ATP合成反應(yīng)，能量用于ATP的合成；②表示ATP水解反應(yīng)，釋放的能量用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，由此可見，能量是不可逆的，物質(zhì)是可逆的。答案：(1)2(2)呼吸作用光合作用(3)儲存在ATP的高能磷酸鍵中的化學(xué)能(4)不一樣。因?yàn)棰俸廷谑莾蓚€(gè)不同的反應(yīng)，而酶具有專一性(5)合成ATP各項(xiàng)生命活動(dòng)不可逆的B級——選考水平高分練11．下列有關(guān)ATP的敘述，錯(cuò)誤的是()A．苯和乙醇的跨膜運(yùn)輸都不需要消耗ATPB．ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成C．細(xì)胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界的共性D．葡萄糖和果糖合成蔗糖為吸能反應(yīng)，此反應(yīng)會伴隨細(xì)胞中ADP含量減少解析：選D苯和乙醇通過自由擴(kuò)散出入細(xì)胞，其跨膜運(yùn)輸都不需要消耗ATP；ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成；所有生物均以ATP作為生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，說明生物界具有統(tǒng)一性；葡萄糖和果糖合成蔗糖為吸能反應(yīng)，需ATP水解供能，會使細(xì)胞中ADP含量增加。12．如圖為ATP的分子結(jié)構(gòu)圖，a、b、c表示相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，①、②表示化學(xué)鍵。下列敘述正確的是()A．a(chǎn)表示腺嘌呤，b表示腺苷B．化學(xué)鍵①與化學(xué)鍵②斷開時(shí)所釋放的能量不同C．化學(xué)鍵②的形成所需的能量都來自化學(xué)能D．化學(xué)鍵②中能量的釋放往往與吸能反應(yīng)相關(guān)聯(lián)解析：選Da表示腺苷(腺嘌呤核苷)，b表示腺嘌呤核糖核苷酸；化學(xué)鍵①和化學(xué)鍵②都為高能磷酸鍵，斷開時(shí)所釋放的能量相同；化學(xué)鍵②的形成是ATP的合成過程，所需的能量來自光合作用中的光能或者呼吸作用中的化學(xué)能；化學(xué)鍵②中能量的釋放過程是ATP水解的過程，往往與吸能反應(yīng)相關(guān)聯(lián)。13．(2019·泰安期末)如圖1為ATP的結(jié)構(gòu)簡圖，圖2為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式，以下說法錯(cuò)誤的是()A．圖1的A與ATP中的“A”為同一種物質(zhì)，b、c為高能磷酸鍵B．圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)，圖1中的c斷裂并釋放能量C．酶1和酶2的作用機(jī)理都是降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能D．ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶的高效性解析：選A圖1的A代表腺嘌呤，ATP中的“A”代表腺苷；圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)，ATP轉(zhuǎn)化為ADP，圖1中的c斷裂并釋放能量；酶1和酶2的作用機(jī)理都是降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能；ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶催化作用的高效性和專一性。14．在ATP與DNA、RNA、核苷酸的結(jié)構(gòu)中都有“A”，下圖圓圈中的“A”依次表示()A．腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤、腺苷B．腺嘌呤、腺嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤C．腺苷、腺嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤D．腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤解析：選C由圖可知：圖①中的A為腺苷，由腺嘌呤和核糖組成；圖②中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成；圖③中的A為腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸組成；圖④中的A為腺嘌呤。15.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)。(1)人體骨骼肌細(xì)胞中，ATP的含量僅夠劇烈運(yùn)動(dòng)3s內(nèi)的能量供給。在校運(yùn)動(dòng)會上，某同學(xué)參加100m短跑過程中，其肌細(xì)胞中ATP相對含量變化如圖所示，試回答：①由A到B的變化過程中，說明ATP被水解，釋放的能量用于________________________________________________________________________。②由整個(gè)曲線來看，肌細(xì)胞中ATP的含量不會降為零，說明________________________________________________________________________。(2)某同學(xué)進(jìn)行一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，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實(shí)驗(yàn)中，必須待離體肌肉自身的________消耗完之后，才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。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________與否，再滴加________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，現(xiàn)象觀察。③如果將上述順序顛倒一下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可靠？解釋原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)AB段表示ATP被水解，其水解釋放的能量用于肌肉收