2020-2021学年高一生物新教材人教版必修1课后分层检测案16　细胞的能量“货币”ATP 6页

课后分层检测案 16 细胞的能量“货币”ATP 【合格考全员做】(学业水平一、二) 1．在绿色植物进行“ADP＋Pi＋能量 ――→酶 ATP”的反应中，参与反应的能量不可能来 源于( ) A．淀粉 B．葡萄糖 C．光 D．糖原 2．生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是( ) A．太阳能、糖类、ATP B．ATP、糖类、脂肪 C．ATP、脂肪、太阳能 D．ATP、糖类、太阳能 3．高等植物体内产生 ATP 的生理过程有( ) A．光合作用，主动运输 B．细胞呼吸，蒸腾作用 C．细胞呼吸，渗透作用 D．光合作用，细胞呼吸 4．分析未进食的白鼠细胞内 ADP 与 ATP 的含量比，若发现 ADP 的含量偏高时( ) A．表示此细胞能量充足 B．表示此细胞内葡萄糖多被用以合成糖原 C．表示此细胞内的葡萄糖氧化分解将加快 D．表示此细胞缺少能量 5．海洋中的 鱼有发光现象，其光能由( ) A．电能转变而来 B．ATP 转化成 ADP 时释放的化学能转变而来 C．热能转变而来 D．有机物进行氧化分解释放的机械能转变而来 6．下列对 ATP 的叙述中，错误的是( ) A．远离 A 的特殊的化学键容易水解 B．只在光合作用中产生 C．ATP 和 ADP 可以相互转化 D．生命活动的直接供能物质 7．白色念珠菌是存在于人体上呼吸道和肠道黏膜中的真菌，当机体免疫功能下降时，菌 丝大量生长，侵入细胞引起疾病。V 蛋白具有 ATP 酶活性，对菌丝形成有重要作用。为研究 药物 D(一种 ATP 酶抑制剂)的作用，科研人员进行了如下实验。 (1)白色念珠菌与大肠杆菌在细胞结构上最主要的区别是白色念珠菌具有________。ATP 分子的结构简式是________，V 蛋白将 ATP 水解为 ADP 时，储存在 ATP 分子________中的 能量被释放出来，同时产生无机磷。 (2)为研究不同浓度药物 D 对 V 蛋白的作用，科研人员将 V 蛋白与反应缓冲液混合，实验 组加入用 DMSO 溶解的不同浓度的药物 D 溶液，室温孵育 10 min 之后向反应体系中加入 ATP 溶液，室温反应 30 min。再向反应体系中加入孔雀绿试剂(可与无机磷反应呈现绿色)，定量分 析反应体系的绿色深浅，得到如图所示结果。 ①本实验中测定的绿色深浅，可反映出________，从而得到 V 蛋白活性。 ②本实验以对照组数据作为 V 蛋白活性相对值 1，对照组的处理是将 V 蛋白与反应缓冲 液混合，加入等量 DMSO 溶液，室温孵育 10 min，向反应体系中加入 ATP 溶液，室温反应 30 min。 ③实验结果说明 ________________________________________________________________________。 【等级考选学做】(学业水平三、四) 8．有关 ATP 的叙述，下列说法错误的是( ) A．动物 CO 中毒，会降低 Ca2＋通过离子泵跨膜运输的速率 B．ATP 与 ADP 循环中，放能反应释放的能量可用于吸能反应 C．各植物组织中，耗氧量相同的条件下 ATP 生成量也一定相同 D．物质跨膜运输消耗 ATP 时，载体蛋白磷酸化后构象改变 9．下列四项中，哪项能正确表示运动员比赛时其肌细胞中 ATP 的变化(纵轴表示细胞中 的 ATP 含量，横轴表示时间)( ) 10．科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传 递给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的 ATP 生成量将会增加， 黑暗时蚜虫的 ATP 生成量会下降。下列有关叙述正确的是( ) A．正常情况下蚜虫在黑暗中合成 ATP 时会伴随着 O2 的消耗 B．蚜虫合成 ATP 时所需能量仅仅来自呼吸作用 C．蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的 ATP 消耗量不一样 D．蚜虫 ATP 生成量在阳光下比黑暗时多，说明其体内的 ATP 含量不稳定 11．ATP 荧光仪是专门设计用于快速检测微生物数量的测试仪器，其工作原理是 ATP 的 含量与活细胞的活性、种类和数量成一定的比例关系。ATP 可以和虫荧光素作用而发出生物 光，光的强度和微生物的数量成一定的比例关系，其反应式如下： 虫荧光素＋ATP＋O2 ――→荧光素酶 Mg2＋ 虫荧光素被氧化的＋AMP＋CO2＋Pi＋光 下列有关 ATP 及 ATP 荧光仪工作原理的叙述，错误的是( ) A．检测过程中 ATP 内的化学能转变成光能 B．荧光的强度能反映微生物的数量 C．ATP 释放能量需要酶的参与 D．微生物体内 ATP 的产生都需要氧气的参与 12．当你品尝各种美味佳肴时，你不得不感谢 ATP 这种化学物质。新的研究显示，ATP 这种传统上与细胞能量供应相关的物质，在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关 键的作用。据以上信息我们不能推出的结论是( ) A．ATP 与能量供应有关 B．作为信息分子的 ATP 不能提供能量 C．ATP 也可作为信息传递分子 D．神经细胞膜外表面可能有 ATP 的受体 13．腌制的腊肉往往含有大量的细菌，可利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场 上腊肉中的细菌含量进行检测：①将腊肉研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计(测 定发光强度的仪器)反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；②记 录发光强度并计算 ATP 含量；③测算出细菌数量。分析并回答下列问题： (1)荧光素接受细菌细胞中________提供的能量后被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化 荧光素并且发出荧光。根据发光强度可以计算出生物组织中 ATP 的含量，原因是发光强度与 ATP 含量成________(正比/反比)。 (2)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换的形式是________能→________ 能。生物细胞中 ATP 的水解一般与________(吸能反应/放能反应)相联系。 (3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度的关系如图所示。若要 节省荧光素酶的用量，可以使用________处理；高温和 Hg2＋处理后酶活性________(可以/不可 以 ) 恢 复 ； Hg2 ＋ 处 理 后 酶 活 性 降 低 可 能 是 因 为 ________________________________________________________________________。 【素养养成练】 14．在自然界中生物的发光现象普遍存在，生物通过细胞的生化反应而发光。请设计实 验探究萤火虫的发光强度与 ATP 浓度的关系。 实验材料：萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末、ATP 粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯 若干、大小相同的试管若干、标签纸若干及其他实验所需材料。 (1)实验步骤 ①配制不同浓度的 ATP 溶液，置于小烧杯中，贴上标签； ②将________分成若干等份，分别放入试管中，贴上标签； ③在每支试管中加入________________________________________________________； ④观察发光现象并记录。 (2)实验现象预测及结论 现象预测 结论 ①发光现象随 ATP 浓度升高而增强 ①荧光强度与 ATP 浓度________ ②发光现象随 ATP 浓度升高而________ ②荧光强度与 ATP 浓度________ ③________________ ③荧光强度与 ATP 浓度无关 (3)实验讨论 ①最可能的实验结果是哪一个？________。 ②萤火虫发光是________能转变成________能的过程。 课后分层检测案 16 细胞的能量“货币”ATP 1．解析：植物中合成 ATP 的能量来自呼吸作用和光合作用。植物呼吸作用所 分解的有机物不可能是糖原，因为它是动物所特有的。 答案：D 2．解析：生物体内生命活动的直接能源物质是 ATP，主要能源物质是糖类， 最终的能源物质是太阳能。 答案：D 3．解析：高等动物体内产生 ATP 的过程仅有细胞呼吸，而高等植物产生 ATP 的过程有光合作用和细胞呼吸。 答案：D 4．解析：由反应式 ATP 酶 1 酶 2 ADP＋Pi＋能量可知，当体内 ADP 含量偏高 时，一定是 ATP 分解释放能量用于生命活动，也就证明此时细胞内缺少能量。所 以 A 项可排除；B 项中“葡萄糖多被用以合成糖原”是在能量过剩时，与题目相 矛盾，也可排除；C 项中，若葡萄糖氧化分解加快，能量就会较充足，ATP 会偏 高也可排除。 答案：D 5．解析：生物各项生命活动所需要的直接能源来自于 ATP 的水解释放。 答案：B 6．答案：B 7．解析：(1)根据题干信息可知，白色念珠菌是存在于人体上呼吸道和肠道黏 膜中的真菌，属于真核生物，而大肠杆菌属于原核生物，两者的主要区别是原核 生物的细胞中没有核膜包围的成形的细胞核；ATP 分子的结构简式为 A－P～P～ P，V 蛋白将 ATP 水解为 ADP 时，储存在 ATP 分子特殊的化学键中的能量被释放 出来，同时产生无机磷。(2)①根据题干信息可知，向反应体系中加入的孔雀绿试 剂可与无机磷反应呈现绿色，而无机磷是 ATP 水解为 ADP 时产生的，因此本实验 中测定的绿色深浅，可反映出 ATP 水解无机磷的生成量，从而得到 V 蛋白活性。 ③据图分析，随着药物 D 浓度的增加，V 蛋白活性的相对值先缓慢下降，后快速 降低，说明药物 D 能抑制 V 蛋白的活性，且随药物 D 浓度增加，抑制作用增强。 答案：(1)核膜包围的细胞核 A－P～P～P 特殊的化学键 (2)①ATP 水解无机磷的生成量(或生成物生成量) ③药物 D 能抑制 V 蛋白的活性，且随药物 D 浓度增加，抑制作用增强 8．解析：Ca2＋通过离子泵跨膜运输需要 ATP 供能，动物 CO 中毒，会抑制细 胞呼吸而降低 ATP 生成量， 进而降低 Ca2＋通过离子泵跨膜运输的速率，A 正确； ATP 的水解会释放能量，该过程一般与吸能反应相联系，B 正确；耗氧量相同的 情况下，同一植物的绿色细胞和非绿色细胞产生 ATP 的量不一定相同，因绿色细 胞还可在光照条件下进行光合作用产生 ATP，C 错误；物质跨膜运输消耗 ATP 时， 需要与载体蛋白结合，载体蛋白磷酸化后构象改变，D 正确。 答案：C 9．解析：比赛时首先要消耗 ATP，但体内 ATP 含量很少，其能量供应有限， 所以有减少趋势，利用后可由 ADP 迅速转化，随着 ATP 的再生，其含量又会进一 步增加，故变化趋势为先降低，后升高，B 正确。 答案：B 10．解析：黑暗中蚜虫合成 ATP 的生理过程是呼吸作用，伴随着氧气的消耗， A 正确；蚜虫合成 ATP 时需要的能量不仅来自光能，还来自呼吸作用释放的化学 能，B 错误；蚜虫做同一强度的运动时，消耗的 ATP 只来自于呼吸作用，故在阳 光下和黑暗中的 ATP 消耗量相同，C 错误；蚜虫 ATP 含量在阳光下比黑暗时多， 但消耗也增加，处于动态平衡中，故体内的 ATP 含量处于稳定状态，D 错误。 答案：A 11．解析：不同种类的微生物产生 ATP 的条件不同，厌氧微生物产生 ATP 就 不需要氧气的参与，若有氧气存在，其代谢反而受到抑制，ATP 的产生量会减少。 答案：D 12．解析：ATP 是直接供能物质，而新的研究表明 ATP 在味道信息传递中起 关键作用，说明 ATP 还可以作为信息传递分子，在神经细胞膜上有其受体来接受 ATP 中的相关信息。 答案：B 13．解析：(1)ATP 是生命活动所需能量的直接来源。荧光素接受 ATP 提供的 能量，在荧光素酶的催化下，形成氧化荧光素并且发出荧光，其发光强度与 ATP 的含量成正比，每个细菌细胞中 ATP 含量大致相同且相对稳定，所以根据发光强 度可以计算出生物组织中 ATP 的含量。(2)“荧光素－荧光素酶生物发光法”中涉 及的能量转换是化学能转变为光能；放能反应一般与 ATP 的合成相联系，吸能反 应一般与 ATP 的水解相联系。(3)分析曲线图可知：用 Mg2＋处理后，在较低荧光素 酶浓度的条件下就能达到较高的发光强度，因此使用 Mg2＋处理，能够节省荧光素 酶的用量。高温和 Hg2＋处理后，均会破坏荧光素酶的空间结构，导致酶活性不可 以恢复。可见，Hg2＋处理后酶活性降低可能是因为 Hg2＋破坏了酶的空间结构。 答案：(1)ATP 正比 (2)化学 光 吸能反应 (3)Mg2＋ 不可以 Hg2＋破坏 了酶的空间结构 14．解析：本题为探究性实验，为了探究萤火虫发光强度与 ATP 浓度关系， 首先需要配制一系列不同浓度的 ATP 溶液，随后将等量的荧光器晒干后研制的粉 末放入上述溶液中，观察不同浓度的 ATP 溶液中粉末发光情况，实验现象有三种 可能：①随 ATP 浓度增大，发光现象增强；②随 ATP 浓度增大，发光现象减弱； ③随 ATP 浓度增大，发光现象不变。实验最可能的结果是①，萤火虫发光过程是 ATP 中活跃化学能转变为光能的过程。 答案：(1)②荧光器粉末 ③等量不同浓度的 ATP 溶液 (2)①成正比 ②减弱 成反比 ③在不同浓度的 ATP 溶液中发光现象没有差 别 (3)①第①种结果 ②ATP 中活跃的化学 光