高考新教材（中）生物必修一同步練習(xí)第5章第2節(jié)　細(xì)胞的能量“貨幣”ATP含答案及解析

第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP題組一ATP是一種高能磷酸化合物1．(2023·四川達(dá)州高一期末)《晉書·車胤傳》記載了東晉時(shí)期名臣車胤日夜苦讀，將螢火蟲聚集起來照明讀書的故事。螢火蟲尾部可發(fā)光，為發(fā)光直接供能的物質(zhì)是()A．淀粉 B．ATPC．葡萄糖 D．蛋白質(zhì)2．如圖是ATP的分子結(jié)構(gòu)式，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．ATP中含有C、H、O、N、P五種元素B．圖中虛線框中部分代表腺苷C．ATP分子中①處斷裂后形成了ADPD．ATP水解釋放的能量可直接用于各項(xiàng)生命活動(dòng)3．(2023·內(nèi)蒙古包頭高一期末)ATP上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置可以用α、β、γ表示(A－Pα～Pβ～Pγ)。蛋白激酶能將ATP上的一個(gè)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到載體蛋白的特定位置，同時(shí)產(chǎn)生ADP。若用32P驗(yàn)證蛋白激酶的上述功能，32P應(yīng)位于ATP的位置是()A．α位 B．β位C．γ位 D．β位和γ位題組二ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化4．如圖是生物體內(nèi)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化表達(dá)式，下列相關(guān)敘述正確的是()A．反應(yīng)需要的酶1和酶2是同一種酶B．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化處于動(dòng)態(tài)平衡C．該反應(yīng)物質(zhì)與能量變化都是可逆的D．ATP釋放的能量主要用于再合成ATP5．(2023·山東濟(jì)南市章丘四中高一期末)如圖為ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，下列敘述正確的是()A．ATP經(jīng)酶水解后的產(chǎn)物是合成DNA的原料之一B．ATP水解形成ADP時(shí)釋放能量和磷酸基團(tuán)C．ATP與ADP間相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制只發(fā)生在真核細(xì)胞內(nèi)D．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化使得細(xì)胞可以大量儲(chǔ)存ATP6．下列有關(guān)ATP的敘述，錯(cuò)誤的是()A．細(xì)胞內(nèi)ATP的含量很少，但消耗量很大B．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程中所需酶的種類相同C．ATP和ADP迅速相互轉(zhuǎn)化保證了機(jī)體對(duì)能量的需求D．人體細(xì)胞內(nèi)形成ATP的主要生理過程是呼吸作用題組三ATP的利用7．當(dāng)細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的Ca2＋與其在細(xì)胞膜上的載體蛋白(鈣泵)結(jié)合時(shí)，該載體蛋白可以催化ATP分子末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到載體蛋白上，使載體蛋白磷酸化，將Ca2＋釋放到膜外。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．磷酸化后的載體蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變B．鈣泵體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸和催化功能C．參與Ca2＋運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白可以重復(fù)使用多次D．加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)提高細(xì)胞對(duì)Ca2＋運(yùn)輸?shù)乃俾?．下列關(guān)于吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的說法，錯(cuò)誤的是()A．ATP是細(xì)胞中吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的紐帶B．所有細(xì)胞中最重要的放能反應(yīng)是糖的氧化C．所有植物細(xì)胞中最重要的吸能反應(yīng)是光合作用D．肌肉收縮是吸能反應(yīng)，肌肉做功是放能反應(yīng)9．(2023·江蘇淮安高一期末)ATP、GTP、CTP和UTP是細(xì)胞內(nèi)的高能磷酸化合物，徹底水解能產(chǎn)生腺嘌呤的是()A．ATP B．GTPC．CTP D．UTP10．下列生理過程伴隨著形狀改變，其中不一定需要ATP供能的是()A．在胰島素分泌過程中細(xì)胞膜的形狀發(fā)生改變B．在籃球比賽等運(yùn)動(dòng)過程中骨骼肌發(fā)生收縮C．載體蛋白協(xié)助運(yùn)輸葡萄糖過程中形狀發(fā)生改變D．植物細(xì)胞在KNO3溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原11．(2023·山東濟(jì)南章丘區(qū)高一期末)“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢”，螢火蟲尾部發(fā)光器的發(fā)光機(jī)理如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A．螢火蟲尾部的發(fā)光細(xì)胞產(chǎn)生的熒光素酶在生物體外沒有催化活性，不能被使用B．熒光素接受ATP供能后被激活，O2不足時(shí)，可以由葡萄糖直接供能C．螢火蟲發(fā)光需要熒光素酶和ATP的參與，這兩者都具有高效性和專一性D．ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的機(jī)制在所有生物的細(xì)胞內(nèi)都一樣，體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性12．(2023·山東淄博第四中學(xué)高一期末)磷酸肌酸是主要存在于肌肉細(xì)胞中的一種高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下，將自身的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到ADP分子中合成ATP。下列相關(guān)說法不正確的是()A．磷酸肌酸轉(zhuǎn)移磷酸基團(tuán)是放能反應(yīng)B．ATP合成不一定需要游離的磷酸C．肌肉細(xì)胞中磷酸肌酸和ATP含量都比較高，都能為肌肉運(yùn)動(dòng)直接供能D．磷酸肌酸這種轉(zhuǎn)移機(jī)制對(duì)維持細(xì)胞中ATP的含量相對(duì)穩(wěn)定有重要意義13．蛋白質(zhì)的磷酸化在信號(hào)傳遞過程中起著重要作用，而很多轉(zhuǎn)化過程都需要ATP的參與，蛋白質(zhì)磷酸化后，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，活性也發(fā)生了變化，進(jìn)而使Ca2＋釋放到膜外。蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化的過程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．蛋白質(zhì)磷酸化的過程會(huì)消耗ATP，使ATP的含量明顯下降B．蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化的過程體現(xiàn)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)C．蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化不屬于可逆反應(yīng)D．蛋白質(zhì)的磷酸化屬于吸能反應(yīng)，其能量來自ATP中活躍的化學(xué)能14.人的骨骼肌細(xì)胞中ATP的含量只能維持劇烈運(yùn)動(dòng)3s以內(nèi)的能量供應(yīng)。某運(yùn)動(dòng)員參加短跑比賽過程中，肌肉細(xì)胞中ATP的相對(duì)含量隨時(shí)間的變化如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)a→b的變化過程，ATP被水解，釋放的能量用于________________________。(2)b→c過程中，ATP含量增加，說明________________加強(qiáng)，釋放更多的能量，供ADP合成ATP，補(bǔ)充消耗的ATP。(3)從整個(gè)曲線看，肌細(xì)胞中ATP的含量不會(huì)降為零，說明______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)寫出細(xì)胞新陳代謝放能反應(yīng)中ADP與ATP之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系式：_______________________，在吸能反應(yīng)中ADP與ATP之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系式：______________________________________。15．腌制的臘肉往往含有大量的細(xì)菌，可利用“熒光素—熒光素酶生物發(fā)光法”對(duì)市場上臘肉中的細(xì)菌含量進(jìn)行檢測：①將臘肉研磨后離心處理，取一定量上清液放入分光光度計(jì)(測定發(fā)光強(qiáng)度的儀器)反應(yīng)室內(nèi)，加入適量的熒光素和熒光素酶，在適宜條件下進(jìn)行反應(yīng)；②記錄發(fā)光強(qiáng)度并計(jì)算ATP含量；③測算出細(xì)菌數(shù)量。分析并回答下列問題：(1)熒光素接受細(xì)菌細(xì)胞中________提供的能量后被激活，在熒光素酶的作用下形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。根據(jù)發(fā)光強(qiáng)度可以計(jì)算出生物組織中ATP的含量，原因是發(fā)光強(qiáng)度與ATP含量成________(填“正比”或“反比”)。(2)“熒光素—熒光素酶生物發(fā)光法”中涉及的能量轉(zhuǎn)換的形式是______能→________能。生物細(xì)胞中ATP的水解一般與__________(填“吸能反應(yīng)”或“放能反應(yīng)”)相聯(lián)系。(3)研究人員用不同條件處理熒光素酶后，測定酶濃度與發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)系如圖所示。若要節(jié)省熒光素酶的用量，可以使用________處理；高溫和Hg2＋處理后酶活性________(填“可以”或“不可以”)恢復(fù)；Hg2＋處理后酶活性降低可能是因?yàn)開______________________。

第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP1．B2．C[ATP分子中②的斷裂與形成是其與ADP相互轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，C錯(cuò)誤。]3．C[ATP水解釋放能量斷裂的是末端的那個(gè)特殊的化學(xué)鍵，ATP中遠(yuǎn)離腺苷的化學(xué)鍵斷裂后可產(chǎn)生ADP，故蛋白激酶可以催化ATP最末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到載體蛋白的特定位置，同時(shí)產(chǎn)生ADP，則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的γ位上。]4．B[此過程物質(zhì)變化是可逆的，而能量變化是不可逆的，C錯(cuò)誤；ATP釋放的能量直接用于其他各項(xiàng)生命活動(dòng)，而ATP合成的能量來自光能和有機(jī)物中的化學(xué)能，D錯(cuò)誤。]5．B[ATP經(jīng)酶水解后的產(chǎn)物可以是腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料之一，A錯(cuò)誤；ATP與ADP間相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，在所有生物的細(xì)胞內(nèi)都是一樣的，C錯(cuò)誤；ATP在細(xì)胞中的量很少，不能大量存在，D錯(cuò)誤。]6．B[ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程中所需要的酶不同，分別為ATP合成酶和ATP水解酶，B錯(cuò)誤。]7．D[鈣泵這種蛋白質(zhì)，具有運(yùn)輸Ca2＋的載體功能，又有催化ATP分子末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移(水解ATP)的功能，B正確；加入蛋白質(zhì)變性劑會(huì)使鈣泵變性失活，降低細(xì)胞對(duì)Ca2＋運(yùn)輸?shù)乃俾剩珼錯(cuò)誤。]8．C[放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系，吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相聯(lián)系，可見，ATP是細(xì)胞中吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的紐帶，A正確；所有細(xì)胞均可通過呼吸作用將糖氧化分解，在此過程中，儲(chǔ)存在糖中的能量被釋放出來，即所有細(xì)胞最重要的放能反應(yīng)是糖的氧化，B正確；并不是所有的植物細(xì)胞都能進(jìn)行光合作用，因此光合作用不是所有植物細(xì)胞中最重要的吸能反應(yīng)，C錯(cuò)誤；肌肉收縮過程中需消耗能量，屬于吸能反應(yīng)，肌肉做功時(shí)失去能量恢復(fù)原狀，屬于放能反應(yīng)，D正確。]9．A[ATP徹底水解產(chǎn)物為腺嘌呤、核糖和磷酸，A符合題意；GTP徹底水解產(chǎn)物為鳥嘌呤、核糖和磷酸，B不符合題意；CTP徹底水解產(chǎn)物為胞嘧啶、核糖和磷酸，C不符合題意；UTP徹底水解產(chǎn)物為尿嘧啶、核糖和磷酸，D不符合題意。]10．C[胰島素分泌到細(xì)胞外的過程屬于胞吐，需要ATP供能，A不符合題意；在籃球比賽等運(yùn)動(dòng)過程中，骨骼肌的收縮需要消耗ATP，B不符合題意；載體蛋白運(yùn)輸葡萄糖時(shí)可能不需要ATP，如葡萄糖通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞；也可能需要ATP，如葡萄糖通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞，C符合題意；植物細(xì)胞會(huì)通過主動(dòng)運(yùn)輸吸收K＋和NOeq\o\al(－,3)，需要ATP供能，當(dāng)細(xì)胞液濃度增大后，會(huì)吸水而自動(dòng)復(fù)原，D不符合題意。]11．D[在適宜條件下，熒光素酶可以在體外發(fā)揮催化作用，A錯(cuò)誤；葡萄糖氧化分解釋放能量生成的ATP才能用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，B錯(cuò)誤；ATP不具有專一性，C錯(cuò)誤。]12．C[磷酸肌酸能在肌酸激酶催化下，將其磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至ADP分子上，生成ATP，據(jù)此推測磷酸肌酸轉(zhuǎn)移磷酸基團(tuán)時(shí)釋放能量，用于合成ATP，且ATP合成不一定需要游離的磷酸，A、B正確；ATP能為肌肉運(yùn)動(dòng)直接供能，磷酸肌酸不能，細(xì)胞中ATP含量低，但人體消耗多，主要是依賴于ATP與ADP之間的快速轉(zhuǎn)化，C錯(cuò)誤。]13．A[蛋白質(zhì)磷酸化的過程會(huì)消耗ATP，同時(shí)細(xì)胞內(nèi)也有ATP合成，細(xì)胞內(nèi)ATP含量基本不變，A錯(cuò)誤；據(jù)題圖可知，蛋白質(zhì)的磷酸化過程要用蛋白激酶而去磷酸化過程要用蛋白磷酸酶，所以蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化不屬于可逆反應(yīng)，C正確；據(jù)題圖可知，蛋白質(zhì)磷酸化過程伴隨ATP的水解，ATP水解釋放能量，故該過程屬于吸能反應(yīng)，能量來自ATP中活躍的化學(xué)能，D正確。]14．(1)肌肉收縮等各項(xiàng)生命活動(dòng)(2)呼吸作用(3)ATP在細(xì)胞內(nèi)含量雖少，但與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化卻十分迅速，使細(xì)胞內(nèi)的ATP的含量總是處于動(dòng)態(tài)平衡之中，構(gòu)成生物體內(nèi)部的穩(wěn)定供能環(huán)境(4)ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATPATPeq\o(→,\s\up7(酶))ADP＋Pi＋能量15．(1)ATP正比(2)化學(xué)光吸能反應(yīng)(3)Mg2＋不可以Hg2＋破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)解析(1)ATP是生命活動(dòng)所需能量的直接來源。熒光素接受ATP提供的能量，在熒光素酶