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- 2021-09-28 发布
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第 5 章 第 2 节 细胞的能量“通货”——ATP
课下提能
一、选择题
1.(2019·安徽合肥高三质检)下列关于 ATP 的叙述,正确的是( )
A.ATP 是细胞中的一种生物大分子物质
B.为满足对能量的需求,肌细胞中储存着大量 ATP
C.ATP 中远离 A 的那个高能磷酸键所含能量较少,所以易断裂
D.活细胞内 ATP 与 ADP 的相互转化是永无休止的
解析:选 D 生物大分子物质包括多糖、蛋白质和核酸等,ATP 并非生物大
分子物质;ATP 与 ADP 处于迅速的动态转化之中,ATP 在细胞内不会大量储存;
ATP 中远离 A 的那个磷酸键为高能磷酸键,所含能量较多。
2.(2019·遵义高一检测)下列有关 ATP 的叙述,错误的是( )
A.ATP 中的能量可以来自光能或有机物氧化释放的化学能
B.ATP 合成不一定都伴随有机物的氧化分解
C.人体在紧张时,细胞内 ATP 产生速率大于 ADP 产生速率
D.人体在剧烈运动时,细胞产生 ATP 的速率迅速增加
解析:选 C ATP 中的能量可以来自光能,即光合作用,也可以来自有机物
氧化释放的化学能,即细胞呼吸,A 正确;ATP 合成不一定都伴随有机物的氧化
分解,如光合作用中合成 ATP 所需的能量来自光能,B 正确;人体在紧张时,
细胞内 ATP 产生速率等于 ADP 产生速率,C 错误;人体在剧烈运动时,细胞产
生 ATP 的速率迅速增加,同时 ATP 的消耗速率也增加,因此细胞中 ATP 的含量
保持相对稳定,D 正确。
3.(2019·四川成都高一期末)下列生理过程伴随着形状改变,其中不一定需
要 ATP 供能的是( )
A.在胰岛素分泌过程中细胞膜的形状发生改变
B.载体蛋白协助运输葡萄糖过程中形状发生改变
C.在篮球比赛等运动过程中骨骼肌发生收缩
D.植物细胞在 KNO3 溶液中发生质壁分离后自动复原
解析:选 B 胰岛素分泌到细胞外的过程属于胞吐,需要 ATP 供能,A 不
符合题意;载体蛋白运输葡萄糖时可能不需要 ATP,如葡萄糖通过协助扩散进入
哺乳动物成熟红细胞,B 符合题意;在篮球比赛等运动过程中,骨骼肌的收缩需
要消耗 ATP,C 不符合题意;植物细胞在 KNO3 溶液中发生质壁分离后,会通过
主动运输吸收钾离子和硝酸根离子,使得细胞液浓度增大,细胞会吸水而自动复
原,主动运输过程需要 ATP 供能,D 不符合题意。
4.细胞内 ATP 的含量总是处于动态的平衡中,这对生物的意义是( )
A.构成了生物体内稳定的供能环境
B.保证了生物体内的能量供应
C.使生物体内的能量不至于流失
D.保证了生物体总是处于生长状态
解析:选 B ATP 是细胞生命活动的直接能源物质,ATP 与 ADP 的相互转
化,使 ATP 的含量始终保持相对恒定,保证了生物体内的能量供应。
5.(2019·辽宁实验中学、东北育才学校高一期末)ATP 是细胞的能量“通
货”,是细胞内的一种重要的高能磷酸化合物。ATP 在一定条件下可以发生如下
反应:ATP――→酶 1 ADP+Pi+能量、ADP――→酶 2 AMP+Pi+能量。则下列有关说法
不正确的是( )
A.ATP 水解形成 ADP 时会释放出能量,直接用于生命活动
B.AMP 又称腺嘌呤核糖核苷酸,是组成 RNA 的基本单位之一
C.真核细胞内形成 ATP 的过程有细胞呼吸和光合作用
D.ATP 能为细胞中绝大多数需能的生命活动提供能量的原因是其在细胞中
含量高
解析:选 D ATP 水解时会形成 ADP,同时释放出大量能量供生命活动直
接利用,A 正确;ATP 水解时,远离腺苷的高能磷酸键会断裂,脱掉一分子磷酸
后形成 ADP,ADP 再脱掉一分子磷酸后形成 AMP,即腺嘌呤核糖核苷酸,其是
组成 RNA 的基本单位之一,B 正确;真核细胞内形成 ATP 的过程有细胞呼吸和
光合作用,C 正确;ATP 能为细胞中绝大多数需能的生命活动提供能量,在细胞
中,ATP 与 ADP 之间时刻不停地相互转化,ATP 在细胞中含量不高,D 错误。
6.(2019·山东潍坊高一期末)将萤火虫腹部末端的发光器切下,干燥后研磨
成粉末。将粉末装入试管,滴加蒸馏水,使之混合,则有淡黄色荧光出现,2 min
后荧光消失了。接着若在试管中滴加葡萄糖溶液,荧光不能恢复;若滴一点 ATP
溶液,荧光恢复。下列相关叙述中,错误的是( )
A.滴入蒸馏水发出荧光,是由于试管内有荧光物质和 ATP
B.荧光消失是由于 ATP 水解酶的活性降低
C.滴加 ATP 溶液,荧光恢复,说明萤火虫发出荧光需要消耗 ATP
D.滴加葡萄糖溶液,荧光不能恢复,说明葡萄糖不是直接能源物质
解析:选 B ATP 是生物体进行各项生命活动的直接能源物质,滴加蒸馏水
发出荧光,是由于试管内有荧光物质和 ATP;荧光消失是由于 ATP 完全被利用;
滴加 ATP 溶液,荧光恢复,说明萤火虫发出荧光需要消耗 ATP;滴加葡萄糖溶
液,荧光不能恢复,说明葡萄糖不是直接能源物质。综合上述分析可知,B 项错
误。
7.(2019·南昌高一检测)下列有关 ATP 的叙述中不正确的是( )
A.ATP 的合成一般与放能反应相联系
B.细胞内 ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制是生物界的共性
C.在有关酶的催化作用下,ATP 分子中远离腺苷的高能磷酸键在一定条件
下易水解,也易形成
D.细胞内合成 ATP 所需能量只来源于细胞呼吸
解析:选 D 放能反应(如葡萄糖的氧化分解)释放的能量一部分常常可以用
于合成 ATP,所以 ATP 的合成一般与放能反应相联系,A 正确;由于 ATP 普遍
存在于真、原核细胞内,所以细胞内 ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制是生
物界的共性,B 正确;在有关酶的催化作用下,ATP 分子中远离腺苷的高能磷酸
键在一定条件下易水解,也易形成,C 正确;细胞内合成 ATP 所需能量可来自
光合作用和细胞呼吸,D 错误。
8.ATP 与 ADP 的转化关系如图,其中①和②为反应过程,③表示某化学键。
下列叙述正确的是( )
A.过程①是合成反应
B.反应②的能量来源可以不同
C.③表示高能磷酸键
D.抑制反应①有利于 ATP 合成
解析:选 B 过程①是 ATP 的水解反应;反应②的能量可以来自光合作用
和呼吸作用;③表示普通磷酸键;ATP 和 ADP 的转化处于动态平衡中,抑制反
应①ATP 的水解不利于 ATP 合成。
9.ATP 转化为 ADP 可表示如下:
反应式中 X 代表( )
A.H2O B.O2
C.磷脂 D.磷酸
解析:选 D 在酶的作用下,一分子 ATP 水解释放能量,产生一分子磷酸
和一分子 ADP,故反应式中 X 代表磷酸。
10.(2019·湖南长沙高一检测)如图是人体细胞代谢部分简图。图中甲表示
ATP,下列叙述中错误的是( )
A.甲→乙→丙→丁过程中,起催化作用的酶空间结构不同
B.丙是 RNA 的基本组成单位之一
C.丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成
D.在红细胞吸收葡萄糖时,细胞中乙的含量会显著增加
解析:选 D 酶的作用具有专一性,甲→乙→丙→丁过程中,起催化作用的
酶不同,各种酶的空间结构不同,A 正确;丙是腺嘌呤核糖核苷酸,是 RNA 的
基本组成单位之一,B 正确;丁是腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,戊是磷酸,可与
ADP 形成 ATP,C 正确;红细胞吸收葡萄糖是协助扩散,不需要消耗能量,该
过程中细胞中乙的含量不会显著增加,D 错误。
11.(2019·重庆高一期末)细胞内的能量供应机制可用下图表示,下列说法中
错误的是( )
A.图中 X 代表的是 ATP
B.ATP 与 ADP 之间可以相互转化
C.图中的酶是同一种酶
D.ATP 是生命活动的直接能源物质
解析:选 C 据图分析,图为 ATP 与 ADP 相互转化的示意图,则图中 X 表
示 ATP,A、B 正确;图中的酶分别是与 ATP 合成和 ATP 水解有关的酶,C 错
误;ATP 是生命活动的直接能源物质,D 正确。
12.(2019·广西南宁高一期末)下列四项中哪项能表示我国选手刘翔在 2004
年雅典奥运会上进行 110 米跨栏比赛时,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)( )
解析:选 B 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,ATP 被利用后可由 ADP 迅速转化,随着 ATP 的再生,
其含量又会增加,故变化趋势为先降低,后升高,B 正确。
二、非选择题
13.(2019·广东仲元中学高一期末)将萤火虫尾部的发光器割下,其中含有荧
光素,取等量分别放入甲、乙两试管中,加少量水混合,又看到淡黄色荧光,过
一段时间后,荧光消失。之后在甲试管中放 2 mL 某溶液,乙试管中放入 2 mL
葡萄糖溶液,结果甲试管发光了。请问:
(1)甲试管中放入的某溶液是________溶液。
(2) 荧 光 素 发 光 是 由 于 某 溶 液 中 物 质 发 生 了 水 解 反 应 , 其 表 达 式 为
________________________,该过程提供的能量用于细胞内的________(填“吸
能”或“放能”)反应。
(3) 设 定 乙 试 管 的 目 的 是 ________ , 由 此 证 明 某 物 质 是 生 命 活 动 的
________________。
解析:(1)ATP 是直接能源物质,所以甲试管发光是因为加入了 ATP 溶液,
而乙试管中的葡萄糖不能使荧光素发光。(2)ATP 水解产生的能量使得荧光素发
光,其水解方程式为:ATP――→酶 ADP+Pi+能量。其释放的能量可以用于细胞
内的各种需要能量的反应(吸能反应)。(3)乙试管可作为对照,证明葡萄糖不是直
接供能物质,而 ATP 是生命活动的直接供能物质。
答案:(1)ATP
(2)ATP――→酶 ADP+Pi+能量 吸能
(3)作对照 直接能源物质
14.(2019·北京四中第二次模拟)ATP 是直接为细胞生命活动提供能量的有机
物。回答下列问题:
(1)植物叶肉细胞内能产生 ATP 的场所有______________________,而这些
场所中产生的 ATP 用途较为单一的是________。
(2)ATP 中高能磷酸键全部断裂后得到的产物有_____________________
_______________________________________________________。
(3)与葡萄糖相比,每分子 ATP 中蕴含的能量较少,但两者中只有 ATP 能为
细胞的生命活动直接提供能量,原因是________________________________
___________________________________________________。
(4)ATP 在生物体内含量较少,但生物体对 ATP 的需求量很大,生物体是如
何解决该矛盾的?________________________________________。
解析:(1)植物叶肉细胞可以通过光合作用和呼吸作用产生 ATP,因此植物
叶肉细胞内能产生 ATP 的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体,其中叶绿体中
进行的光合作用产生的 ATP 作用单一,只能用于暗反应三碳化合物的还原。
(2)ATP 含有 2 个高能磷酸键,当 2 个高能磷酸键全部断裂后得到的产物为一磷
酸腺苷和磷酸。(3)与葡萄糖相比,ATP 的化学性质不稳定,远离腺苷的高能磷
酸键易水解也易合成,因此 ATP 能为细胞的生命活动直接提供能量。(4)ATP 在
生物体内含量较少,但是细胞内 ATP 与 ADP 之间的转化速率较快,因此能够满
足生物体对 ATP 的需求量。
答案:(1)细胞质基质、线粒体和叶绿体 叶绿体
(2)一磷酸腺苷(或腺嘌呤核糖核苷酸)和磷酸
(3)ATP 的化学性质不稳定,远离腺苷的高能磷酸键易水解也易合成
(4)细胞内 ATP 与 ADP 之间转化速率较快
15.(2019·北京石景山北京第九中学期末)图为 ATP—ADP 相互转化示意图,
请回答:
(1)ATP 的 中 文 名 称 是 ________________ , ATP 的 结 构 简 式 为
________________,水解时可释放大量能量的化学键为________________。ATP
水解的反应式为________________。
(2)动物体细胞合成ATP的能量来源于________作用;绿色植物细胞合成ATP
的能量来源于________作用与________作用。
解析:(1)ATP 是三磷酸腺苷的简称,其结构简式为 A—P~P~P,其中“~”
表示高能磷酸键,在水解时高能磷酸键能够释放大量的能量;ATP 水解产生 ADP
和 Pi,并释放能量,反应式为:ATP――→酶 ADP+Pi+能量。(2)不同的生物合成
ATP 的能量来源不同,动物来自呼吸作用,植物来自光合作用和呼吸作用。
答案:(1)三磷酸腺苷 A—P~P~P 高能磷酸键 ATP――→酶 ADP+Pi+能
量
(2)呼吸 呼吸 光合