2024-2025學年新教材高中生物第5章細胞的能量供應和利用第2節(jié)細胞的能量“貨幣”ATP課時分層作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE7-第2節(jié)細胞的能量“貨幣”ATP(建議用時：40分鐘)題組一ATP的結構和功能1．下列關于細胞的能量“貨幣”——ATP的敘述，正確的是()A．ATP中的“T”代表胸腺嘧啶核苷酸B．ATP中遠離“A”的特別的化學鍵易水解C.ATP的結構簡式可表示為A—P—P—PD．細胞中ATP的含量少，化學性質非常穩(wěn)定B[ATP中的“T”代表三個；ATP的結構簡式可表示為A—P～P～P。細胞中ATP的含量少，化學性質活躍。]2．下列生命活動中不須要ATP供應能量的是()A.葉肉細胞合成的糖運輸?shù)焦麑岯．吞噬細胞吞噬病原體的過程C．淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖D．細胞中由氨基酸合成新的肽鏈C[葉肉細胞合成的糖運輸?shù)焦麑崱⑼淌杉毎淌刹≡w的過程、細胞中由氨基酸合成新的肽鏈均需消耗細胞代謝產(chǎn)生的能量，而淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖發(fā)生在消化道內，不消耗能量，C正確。]3．下列各項與ATP有關的敘述，正確的是()A．ATP的能量主要儲存在腺苷和磷酸基團之間的化學鍵中B．甘油進入小腸絨毛上皮細胞會使胞內ADP的含量增加C．ATP在細胞內含量很少，但轉化速率很快D．顫藍細菌細胞內ATP產(chǎn)生的主要場所是線粒體C[ATP的能量主要儲存在特別的化學鍵中，A錯誤；甘油進入小腸絨毛上皮細胞屬于自由擴散，不消耗ATP，故不會使胞內ADP的含量增加，B錯誤；ATP在細胞內含量很少，但轉化速率很快，消耗后可快速產(chǎn)生，C正確；顫藍細菌細胞為原核細胞，無線粒體，D錯誤。]4．ATP分子在細胞內能夠釋放能量和儲存能量，從結構上看，其緣由是()①腺苷很簡單汲取能量和釋放能量②三個磷酸基很簡單從ATP上脫離和結合③遠離腺苷的磷酸基很簡單從ATP上脫離，使ATP轉變成ADP④ADP可以快速地與磷酸結合，汲取能量形成特別的化學鍵，使ADP轉變成ATPA．①③ B．③④C．②④ D．①④B[從ATP的結構簡式A—P～P～P可知，分子中含有兩個特別的化學鍵。腺苷不能汲取能量和釋放能量，①錯誤；第三個磷酸基很簡單從ATP上脫離和結合，②錯誤；在酶的作用下，遠離腺苷A的磷酸基很簡單從ATP上脫離，使ATP轉變成ADP，③正確；ADP可以快速地與磷酸基團結合，汲取能量形成其次個特別的化學鍵，使ADP轉變成ATP，④正確。故選B。]5．ATP是驅動細胞生命活動的干脆能源物質。請回答下列問題：(1)ATP的中文名稱是________，細胞中的吸能反應一般與ATP的________(填“合成”或“水解”)反應相關聯(lián)。(2)細胞中ATP的主要來源是__________________；活細胞中產(chǎn)生ATP的共同場所是________。(3)利用“熒光素—熒光素酶生物發(fā)光法”對市場上臘肉中的細菌含量進行檢測的步驟如下：第一步，將臘肉研磨后進行離心處理，取肯定量的上清液放入分光光度計(測定發(fā)光強度的儀器)反應室內，加入適量的熒光素和熒光素酶，在相宜條件下進行反應；其次步，記錄發(fā)光強度并計算ATP的含量；第三步，測算細菌數(shù)量。①熒光素接受ATP供應的能量后被激活，在熒光素酶的作用下形成氧化熒光素并發(fā)出熒光。②依據(jù)發(fā)光強度可以計算誕生物組織中ATP的含量，緣由是發(fā)光強度與ATP的含量呈________(填“正相關”或“負相關”)。③依據(jù)ATP的含量進而測算出細菌數(shù)量的依據(jù)是每個細菌細胞中，ATP的含量________。[解析](1)ATP的中文名稱是腺苷三磷酸，結構簡式為A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團，～代表特別的化學鍵，水解時遠離A的特別的化學鍵先斷裂，為生命活動供應能量。ATP的合成一般與放能反應相關聯(lián)，ATP的水解一般與吸能反應相關聯(lián)。(2)細胞中ATP的主要來源有光合作用和呼吸作用；動物細胞產(chǎn)生ATP的場全部細胞質基質和線粒體，植物葉肉細胞內合成ATP的場全部細胞質基質、線粒體和葉綠體，原核細胞中合成ATP的場所是細胞質基質，可見細胞質基質是活細胞產(chǎn)生ATP的共同場所。(3)②由題意可知，氧化熒光素發(fā)出熒光，而氧化熒光素的形成須要ATP供應能量，因此發(fā)光強度與ATP的含量呈正相關，進而可以依據(jù)發(fā)光強度計算誕生物組織中ATP的含量。③每個細菌細胞中，ATP的含量大致相同且相對穩(wěn)定，故可依據(jù)ATP的含量測算出細菌數(shù)量。[答案](1)腺苷三磷酸水解(2)呼吸作用和光合作用細胞質基質(3)②正相關③大致相同且相對穩(wěn)定題組二ATP與ADP的相互轉化6．(多選)下列有關酶和ATP的敘述，正確的是()A．絕大多數(shù)酶合成的場所是核糖體B．葡萄糖進入小腸上皮細胞時會使胞內ADP的含量增加C．ATP的合成肯定須要酶，酶的催化作用都須要ATP供能D．哺乳動物成熟的紅細胞產(chǎn)生ATP不消耗氧氣ABD[大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)酶是RNA，因此絕大多數(shù)酶合成的場所是核糖體，部分酶的合成場所是細胞核，A正確；葡萄糖進入小腸上皮細胞的方式是主動運輸，須要消耗能量，因此會使胞內ADP的含量增加，B正確；ATP在合成時肯定須要酶的催化，但酶發(fā)揮催化作用時不肯定須要ATP供能，C錯誤；哺乳動物成熟紅細胞無線粒體，只能通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP，D正確。]7．人在激烈運動的狀態(tài)下，每分鐘約有1.5kg的ATP轉化成ADP。下列敘述錯誤的是()A．ATP與ADP相互轉化的供能機制是生物界的共性B．細胞內ATP與ADP的相互轉化是可逆反應C．能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通D．活細胞中，ATP與ADP的相互轉化時刻不停地進行B[ATP與ADP相互轉化的能量供應機制在全部生物的細胞內都是一樣的，體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性，A正確；在ATP和ADP的相互轉化過程中，物質是可逆的，能量是不行逆的，因此反應不是可逆反應，B錯誤；放能反應一般與ATP的合成相聯(lián)系，吸能反應一般與ATP的水解相聯(lián)系，能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通，C正確；活細胞中ATP和ADP的相互轉化時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中，D正確。]8．ATP是細胞的能量“貨幣”，下列關于ATP的敘述，不正確的是()A．ATP在細胞內須要量很大，但是含量很少B．全部生物的細胞合成ATP所須要的能量都來自呼吸作用C．呼吸作用釋放的能量中，通過熱能散失的能量多于儲存在ATP中的能量D．相同質量的脂肪徹底氧化分解合成的ATP比糖類徹底氧化分解合成的ATP多B[ATP是細胞的干脆能源物質，ATP在細胞內須要量很大，但是含量很少，A選項正確；綠色植物合成ATP所須要的能量還可以來自光合作用，B選項錯誤；呼吸作用釋放的能量中，通過熱能散失的能量多于儲存在ATP中的能量，C選項正確；脂肪含H的比例高于糖類，相同質量的脂肪徹底氧化分解產(chǎn)生的能量比相同質量的糖類高，因此合成的ATP多，D選項正確。]9．ATP是細胞的能量“貨幣”，如圖為ATP的結構和ATP與ADP相互轉化的關系式。下列說法不正確的是()A．ATP是生命活動的干脆能源物質，圖1中的A代表腺苷B．圖2中進行過程①時，圖1中的c鍵斷裂并釋放能量C．圖2中的①②若表示某種物質，則①②能降低化學反應的活化能D．綠色植物葉肉細胞中，圖2中過程②可以發(fā)生在線粒體、葉綠體以及細胞質基質中A[ATP是生命活動的干脆能源物質，圖1中的A代表腺嘌呤，A錯誤；圖2中的過程①表示ATP水解，ATP水解時，圖1中遠離腺苷的特別的化學鍵c斷裂并釋放能量，B正確；圖2中的①②若表示某種物質，則①②分別表示ATP水解酶、ATP合成酶，①②兩種酶能降低化學反應的活化能，C正確；圖2中的過程②表示ATP的合成，其合成途徑有光合作用與呼吸作用，因此在綠色植物葉肉細胞中，圖2中的過程②可以發(fā)生在線粒體、葉綠體以及細胞質基質中，D正確。]10．如圖是有關ADP轉化成ATP時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________個特別的化學鍵。(2)圖中的a、b代表的生理過程分別是______、______。(3)若動物和人產(chǎn)生的能量可以用于c，則c指________。(4)在動物肌細胞中，進行②反應時，釋放的能量來自_________________。(5)①②反應進行時所須要的酶________(填“相同”或“不同”)，緣由是___________________________________。(6)進行①反應時能量用于________，進行②反應時能量用于________________，由此可見在ATP與ADP的相互轉化中能量是________，物質是________。[解析](1)每個ATP分子中三個磷酸基團之間形成了2個特別的化學鍵。(2)圖中a表示動植物都能進行的產(chǎn)能過程即呼吸作用，綠色植物還能通過光合作用產(chǎn)能，所以b為光合作用。(3)ATP水解產(chǎn)生的能量用于各項生命活動，即c。(4)動物肌細胞中，②過程產(chǎn)生的能量來自ATP中遠離腺苷的特別的化學鍵的斷裂。(5)反應①②中酶是不同的，因為它是兩個不同的反應且酶具專一性，而且其作用的場所不同。(6)①反應為ATP的合成反應，其能量儲存在ATP中。②反應為ATP的水解反應，釋放的能量用于生物體的各項生命活動。在ATP與ADP的相互轉化中，物質是可逆的，但能量不行逆。[答案](1)2(2)呼吸作用光合作用(3)生命活動(4)遠離腺苷的特別的化學鍵中的化學能(5)不同①和②是兩個不同的反應，而酶具有專一性(6)合成ATP各項生命活動不行逆的可逆的11．下列有關ATP的敘述，不正確的是()A．綠色植物體內合成的ATP可來自光合作用、呼吸作用B．ATP轉化成ADP的過程中須要酶的參加C．ATP的組成中與脂肪酶相同的元素只有C、H、OD．正常細胞中ATP與ADP之間的轉化處于動態(tài)平衡C[綠色植物細胞既能進行光合作用，又能進行呼吸作用，合成的ATP來自光合作用和呼吸作用，A項正確；ATP轉化成ADP的過程中須要ATP水解酶的參加，B項正確；ATP的組成元素是C、H、O、N、P，脂肪酶的化學本質是蛋白質，主要組成元素是C、H、O、N，所以二者的組成中相同的元素是C、H、O、N，C項錯誤；正常細胞中ATP與ADP之間的轉化是時刻不停地發(fā)生，并且處于動態(tài)平衡之中的，D項正確。]12．細胞內有些化學反應是須要汲取能量的，有些是釋放能量的，這些過程一般與ATP的分解和合成相聯(lián)系，請推斷下列說法正確的是()A．植物體內的細胞呼吸伴隨著ATP的合成，是吸能反應B．氨基酸脫水縮合形成蛋白質的過程須要消耗ATP，是放能反應C．放能反應一般伴隨著ADP產(chǎn)生，吸能反應一般伴隨著ATP合成D．能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通D[細胞呼吸是放能反應，A錯誤；氨基酸脫水縮合形成蛋白質的過程是吸能反應，B錯誤；吸能反應一般伴隨著ATP的水解，放能反應一般伴隨著ATP的合成，C錯誤；能量通過ATP分子在吸能反應和放能反應之間流通，D正確。]13．鈣泵是哺乳動物細胞中廣泛分布的一種離子泵(載體蛋白)，也稱Ca2＋-ATP酶，它能催化質膜內側的ATP水解，釋放出能量，驅動細胞內的Ca2＋泵出細胞。下列相關敘述不正確的是()A．鈣泵屬于ATP水解酶B．Ca2＋通過鈣泵轉運出細胞的方式屬于主動運輸C．ATP水說明放的磷酸基團可能會使鈣泵的空間結構發(fā)生改變D．加入蛋白質變性劑會提高鈣泵運輸Ca2＋的速率D[由題干信息可知，鈣泵能催化質膜內側的ATP水解，釋放出能量，故其屬于ATP水解酶，A正確；Ca2＋通過鈣泵轉運出細胞須要消耗ATP釋放的能量，故其運輸方式屬于主動運輸，B正確；ATP水說明放的磷酸基團會使鈣泵磷酸化，從而導致其空間結構發(fā)生改變，C正確；蛋白質變性劑會使載體蛋白變性失活，加入后會使鈣泵運輸Ca2＋的速率降低，D錯誤。]14．ATP是細胞中的能量“貨幣”。下列敘述正確的是()A．ATP中的能量均來自細胞呼吸釋放的能量B．ATP—ADP循環(huán)使得細胞儲存了大量的ATPC．ATP水解形成ADP時釋放能量和磷酸基團D．ATP分子中的2個特別化學鍵不易斷裂水解C[ATP的形成途徑是光合作用和細胞呼吸，因此ATP中的能量來自光能和細胞呼吸釋放的化學能，A錯誤；ATP—ADP循環(huán)使得細胞中ATP和ADP的相互轉化時刻不停地發(fā)生，使其含量處于動態(tài)平衡之中，B錯誤；ATP水解時，遠離腺苷的特別化學鍵斷裂，形成ADP和Pi，同時釋放能量，C正確；ATP分子中含有2個特別化學鍵，遠離腺苷的特別化學鍵很簡單水解，D錯誤。]15．經(jīng)探討證明ATP是細胞的能量“貨幣”。請分析回答下列問題：(1)ATP分子結構簡式是________。中文名稱：____________。探討發(fā)覺，正常成年人寧靜狀態(tài)下24h有40kgATP發(fā)生轉化，而細胞內ADP、ATP的濃度僅為2～10mmol/L，為滿意能量須要，人體解決這一沖突的合理途徑是____________(寫方程式，標明條件)。(2)細胞間隙中的ATP在有關酶的作用下，三個磷酸基團逐個脫離下來，最終剩下的是________。(3)用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下，干燥后研成粉末狀，取兩等份分別裝入兩只小玻璃管中，各加入少量的水，使之混合，可以視察到玻璃管中發(fā)出淡黃色熒光。約過15min熒光消逝，如圖所示。這時再將ATP溶液加入其中一只玻璃管中，將葡萄糖溶液加入另一只玻璃管中，發(fā)覺加ATP溶液的玻璃管中發(fā)出熒光，而加葡萄糖溶液的玻璃管中不發(fā)熒光。上述比照試驗說明：①螢火蟲發(fā)光是將________能轉變成________能的過程。②這