2020秋高一生物人教版必修1 第5章 第2节 细胞的能量“货币”ATP 课时作业 7页

[基础测试] 知识点一 ATP是一种高能磷酸化合物 1.生物体主要储能物质、最终能源、主要能源和直接能源依次是( ) A．淀粉、阳光、葡萄糖、ATP B．脂肪、ATP、糖类、阳光 C．蛋白质、阳光、葡萄糖、ATP D．脂肪、阳光、糖类、ATP 答案 D 2．下列关于 ATP分子的叙述，正确的是( ) A．ATP分子中含有脱氧核糖 B．ATP中的“A”代表腺嘌呤，“P”代表磷酸基团 C．ATP中含有两个特殊化学键 D．ATP仅存在于动物细胞中，植物细胞中没有 答案 C 解析 ATP分子中含有的五碳糖是核糖，A错误；ATP中的“A”代表腺苷，B 错误；ATP普遍存在于动物、植物细胞中，D错误。 3．如图是 ATP的结构示意图，图中标号与名称对应正确的是( ) A ① 脱氧核糖 B ② 特殊化学键 C ③ 腺苷 D ④ RNA 答案 B 解析 ①应为核糖，A错误；②代表特殊化学键，B正确；③代表腺嘌呤，C 错误；④代表腺嘌呤核糖核苷酸，为 RNA的基本组成单位之一，D错误。 4．dATP(d表示脱氧)的结构简式为 dA—P～P～P，用某种酶将 dATP中的两 个特殊化学键水解，得到的产物是( ) A．磷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 B．磷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 C．腺苷 磷酸 D．脱氧核糖 磷酸 腺嘌呤 答案 A 解析 将 dATP中的两个特殊化学键水解，得到的是磷酸和 dA—P(腺嘌呤脱 氧核苷酸)，A正确。 知识点二 ATP与 ADP的相互转化及 ATP的利用 5.下列有关“ATP 酶 1 酶 2 ADP＋Pi＋能量”的叙述中，正确的是( ) A．反应向左进行和向右进行时所需的酶是一样的 B．反应向右进行时释放能量，向左进行时储存能量 C．两个过程是可逆反应 D．植物细胞和动物细胞中发生这种反应的生理过程都一样 答案 B 解析 ATP与 ADP转化过程所需酶种类不同，A错误；ATP水解释放能量， ATP合成储存能量，B正确；转化不是可逆反应，因酶不同，场所不同，能量来 源不同，C错误；植物有光合作用，动物无光合作用，D错误。 6．下列有关生物体内 ATP的叙述，正确的是( ) A．ATP与 ADP相互转化，在活细胞中其循环是永无休止的 B．不同生物体内的能量供应机制不同，不一定依赖于 ATP与 ADP的转化 C．生物体内的 ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应 D．ATP与 ADP的相互转化，使生物体内各项化学反应在常温常压下迅速顺 利地进行 答案 A 解析 活细胞中不停地进行代谢，所以 ATP 和 ADP 的相互转化就会不断地 进行，A正确；ATP与 ADP的相互转化能量供应机制在所有生物的细胞内都是一 样的，B错误；ATP在生物体内含量较低，之所以能满足生命活动所需能量的持 续供应是因为 ATP 和 ADP 不断地相互转化，C错误；酶能够保障生物体内各项 化学反应在常温常压下迅速顺利地进行，D错误。 7．在某细胞培养液中加入 32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的 ATP， 发现其含量变化不大，但部分 ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能 够说明( ) ①ATP中远离 A的磷酸基团容易脱离 ②部分 32P标记的 ATP是重新合成的 ③ATP是细胞内的直接能源物质 ④该过程中 ATP既有合成又有分解 A．①②③④ B．①②③ C．①②④ D．②③④ 答案 C 8．下列哪些过程会使细胞中 ADP的含量增加( ) ①葡萄糖进入红细胞 ②血红蛋白变成氧合血红蛋白 ③K＋ 、Na＋ 进入小肠 绒毛上皮细胞 ④原尿中葡萄糖进入肾小管上皮细胞 A．①③ B．③④ C．②③ D．①④ 答案 B 解析 消耗 ATP的过程会使 ADP 的含量增加，①为协助扩散不耗能，②过 程也不消耗能量，③④为主动运输消耗 ATP。 9．细胞内有些化学反应是需要吸收能量的，有些是释放能量的，这些过程一 般与 ATP的分解和合成相联系，请判断下列说法正确的是( ) A．植物体内的细胞呼吸伴随着 ATP的合成，是吸能反应 B．由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗 ATP，是放能反应 C．放能反应一般伴随着 ADP合成，吸能反应一般伴随着 ATP合成 D．能量通过 ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通 答案 D 解析 细胞呼吸释放能量是放能反应，A 错误；脱水缩合形成蛋白质的过程 需要消耗能量，是吸能过程，B错误；吸能反应一般伴随着 ATP的水解，放能反 应一般伴随着 ATP的合成，C错误。 10．ATP为主动运输提供能量，下列关于 ATP的说法叙述错误的是( ) A．当 ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团没有挟带能量与 其他分子结合，从而使后者发生变化 B．脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子，就成为游离的磷酸 C．ATP 水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，使这些分子的空间结 构发生改变，活性也被改变 D．1 mol ATP水解为 ADP时释放出的能量高达 30.54 kJ 答案 A 解析 当 ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟带能量与其 他分子结合。 [能力提升] 11．下列关于 ATP的叙述中，正确的是( ) ①ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量，所以被称为高能磷酸化合物 ②ATP是生命活动的直接能源物质 ③人体细胞内储存有大量 ATP，供生命活动 利用 ④线粒体是蓝细菌产生 ATP的主要场所 ⑤ATP在酶的作用下，可以连续 脱下三个 Pi，释放大量能量 ⑥剧烈运动后体内 ATP含量不会明显下降 A．①②③ B．②④⑤ C．④⑤⑥ D．②⑥ 答案 D 解析 1 mol ATP 水解释放的能量高达 30.54 kJ，所以说 ATP是一种高能磷 酸化合物，①错误；ATP是生命活动的直接能源物质，②正确；ATP在细胞内的 含量很少，但转化速率很快，③错误；蓝细菌为原核生物，不含线粒体，④错误； ATP不能连续脱下三个 Pi，⑤错误；剧烈运动后，人体 ATP含量基本不变，⑥正 确。 12．下列有关 ATP的叙述中，正确的是( ) A．人在饥饿时，细胞中 ATP和 ADP的含量难以达到动态平衡 B．ATP分子由一分子腺嘌呤和三分子磷酸基团组成 C．ATP可为物质跨膜运输提供能量 D．小麦根尖分生区细胞通过光合作用和细胞呼吸产生 ATP 答案 C 解析 人在饥饿时，细胞中 ATP和 ADP 的含量仍处于动态平衡，A 错误； ATP分子由一分子腺嘌呤核苷和三分子磷酸基团组成，B错误；小麦根尖细胞不 能进行光合作用，D错误。 13．ATP为主动运输提供能量，下列关于 ATP的说法叙述错误的是( ) A．ATP与 ADP相互转化的能量供应机制体现了生物界的统一性 B．ATP 水解释放的磷酸基团能使载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构发 生改变 C．ATP的特殊化学键由于两个磷酸基团都带负电荷等原因而非常稳定 D．ATP末端的磷酸基团具有较高的转移势能 答案 C 解析 相邻的磷酸基团由于都带负电荷而相互排斥等原因而不稳定。 14．钠钾泵位于动物细胞的细胞膜上，钠钾泵通过磷酸化和去磷酸化过程发 生空间结构的变化，导致与 Na＋、K＋的亲和力发生变化，具体过程如图所示： (1)ATP 上的一个磷酸基团转移到钠钾泵的一个天冬氨酸上，导致钠钾泵的 ________变化，________被排出，其移出膜外的跨膜运输方式是________；胞外 的_________结合上去，其结合能导致________释放，恢复钠钾泵的空间结构，如 此循环重复。 (2)钠钾泵的化学本质是________，据图推测钠钾泵在物质跨膜运输过程中的 作用有：①协助 Na＋ 、K＋ 跨膜运输；②________________________。 答案 (1)空间结构 Na＋ 主动运输 K＋ 磷酸基因 (2)蛋白质 催化 ATP水解 解析 (1)由图可知，ATP上的一个磷酸基团转移到钠钾泵上，导致钠钾泵的 空间结构变化，Na＋ 被排出，此过程需要 ATP提供能量，运输方式是主动运输。 胞外的 K＋ 结合上去，其结合能导致磷酸基团释放，恢复钠钾泵的空间结构，如此 循环重复。 (2)钠钾泵的化学本质是蛋白质，据图推测钠钾泵在物质跨膜运输过程中的作 用有：①协助 Na＋ 、K＋ 跨膜运输；②催化 ATP水解，为 Na＋ 、K＋ 跨膜运输提供 能量。 15．下图是有关 ADP 转化成 ATP时所需能量的主要来源示意图，据图完成 下列问题： (1)1分子 ATP中含有________个特殊化学键。 (2)图中的 a、b分别代表________、________。 (3)c指________。 (4)①②反应进行时所需要的酶一样吗？为什么？ __________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ________。 (5)进行①反应时能量用于________，进行②反应时能量用于____________， 由此可见能量是________，物质是________。 答案 (1)2 (2)呼吸作用 光合作用 (3)各项生命活动 (4)不一样。因为① 和②是两个不同的反应，而酶具有专一性 (5)合成 ATP 各项生命活动 不可逆 的 可逆的 解析 (1)ATP的结构简式为 A—P～P～P，故 1分子 ATP中含有 2个特殊化 学键。 (2)合成 ATP时的能量来源，在绿色植物中能量来自于光合作用和呼吸作用的 生理过程中，在动物和人中则来自于进行呼吸作用时有机物的氧化分解。 (4)由于酶具有专一性，对于不同的反应，所需酶的种类也不同。 (5)①反应为 ATP的合成反应，其能量储存在 ATP中。②反应为 ATP的水解 反应，释放的能量用于生物体的各项生命活动。在 ATP与 ADP 的相互转化中， 物质是可逆的，但能量不可逆。 16．用小刀将数十只萤火虫的发光器割下，干燥后研成粉末状，取两等份分 别装入两只小玻璃管中，各加入少量的水，使之混合，可见到玻璃管中发出淡黄 色荧光，约过 15 min荧光消失，如下图。再将 ATP溶液加入其中一只玻璃管中， 将葡萄糖溶液加入另一只玻璃管中，发现加 ATP溶液的玻璃管中发出荧光，而加 葡萄糖溶液的玻璃管中不发荧光。 (1)向 A、B两管中加水后，两管均发荧光，这能说明水对生物正常的生命活 动有何重要意义？这也说明了发光器研磨成的粉末中含有哪种物质？ __________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ________。 (2)上述对照实验说明： ①萤火虫发光是将________能转变成________能的过程； ②这一过程所需的能量由________直接提供； ③________不是生命活动的直接能源物质。 (3)若向刚切下的萤火虫的发光器上滴加葡萄糖溶液，你认为会发荧光吗？为 什么？ __________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ __________。 答案 (1)生物体内许多重要的生物化学反应均要在水中才能进行。粉末中含 有少量的 ATP (2)①化学 光 ②ATP ③葡萄糖 (3)会发荧光。因为葡萄糖进入组成发光器的细胞中后可被氧化分解，使细胞 中生成 ATP供发光用 解析 发光器之所以发光是因其内有荧光素和荧光素酶，该过程需要 ATP作 为直接能源物质提供能量，而葡萄糖不是直接能源物质。刚切下的萤火虫发光器， 构成它的细胞可利用葡萄糖氧化分解释放能量，合成 ATP，以供发光利用，这一 系列反应能够发生，还必须提供一个液体环境。