2020高中生物 第5章 细胞的能量代谢 5 第1节 生命活动的直接能源——ATP 5页

第1节　生命活动的直接能源——ATP 一、基础巩固 ‎1.下面关于生物体内ATP的叙述,正确的是(　　)‎ A.ATP中含有三个高能磷酸键 B.ATP可以直接为生命活动提供能量 C.ATP化学性质很稳定 D.ATP在细胞中含量很多 解析：ATP中含有两个高能磷酸键; ATP化学性质不稳定,易水解并释放出能量;ATP在细胞中含量低且保持相对稳定。‎ 答案：B ‎2.下列生理过程中,能生成ADP的是(　　)‎ A.洋葱表皮细胞的质壁分离 B.大麦根尖成熟区细胞的吸水 C.人体细胞从内环境中吸收K+‎ D.樟树叶片蒸腾失水 解析：能生成ADP的过程,即是消耗ATP的过程。A、B、D三项都不消耗ATP,只有C项属于主动运输,消耗ATP,即能生成ADP。‎ 答案：C ‎3.ATP转化为ADP可表示如下图。图示中X代表(　　)‎ A.H2O B.[H] ‎ C.腺苷 D.Pi 解析：ATP失去一个磷酸基团(Pi)形成ADP,并释放能量。‎ 答案：D ‎4.下面关于ATP的叙述,错误的是(　　)‎ A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布 B.ATP合成所需的能量由磷酸提供 C.ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸 D.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化 解析：ATP是细胞内的直接能源物质,细胞膜、细胞质和细胞核中都有ATP的分布;ATP分子是由一个腺嘌呤、一个核糖和三个磷酸基团组成的,所以ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸;正常的细胞中,ATP和ADP时刻进行着相互转化,所以ATP与ADP的比值在一定范围内变化;ATP合成时所需要的能量来自呼吸作用中分解有机物所释放的能量和光合作用中光能转化成的电能。‎ 答案：B ‎5.下图表示ATP和ADP之间的转化,据图可以确定 (　　)‎ 5‎ A.A为ADP,B为ATP B.能量1和能量2来源相同 C.酶1和酶2是同一种酶 D.X1和X2是同一种物质 解析：由图中能量的方向可以看出,A为ATP,B为ADP;能量1来自ATP中高能磷酸键水解所释放的化学能,能量2在动物体内来自有机物氧化分解释放的化学能,在植物体内还可来自光合作用吸收的太阳能;酶1和酶2分别是水解酶和合成酶;X1和X2是同一种物质Pi。‎ 答案：D ‎6.下列有关生物体ATP的叙述,正确的是(　　)‎ A.ATP与ADP的相互转化,在活细胞中是永无休止的 B.ATP与ADP是同一种物质的两种形态 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能在常温、常压下快速又顺利地进行 解析：生命活动要消耗ATP,细胞不断合成ATP,在活细胞中ATP与ADP的相互转化是永无休止的。ATP和ADP是两种不同的物质。细胞内的ATP含量很少,但合成很快,以满足生命活动对能量的需求。ATP与ADP的相互转化为生物体内的化学反应提供能量。酶具有催化作用,能降低化学反应的活化能,从而保证生物体内各项化学反应能在常温、常压下快速又顺利地进行。‎ 答案：A ‎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P已带上放射性标记,该现象能够说明(　　)‎ ‎①ATP中远离A的P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 解析：题干提供的信息不能说明ATP是细胞内的直接能源物质。‎ 答案：C ‎8.下列对ATP与ADP的相互转化的叙述,正确的是 (　　)‎ A.ATP水解与合成时所需要的酶是一样的 B.ATP水解时释放能量,合成ATP时贮存能量 C.ATP与ADP的相互转化是可逆反应 D.植物细胞和动物细胞发生ATP与ADP的相互转化的生理过程一样 解析：‎ 5‎ 生物体进行的“ATP→ADP+Pi+能量”的过程和“ADP+Pi+能量→ATP”的过程是两个截然不同的生理过程,它们发生的场所、所需要的酶是不同的,所以A项错误;因为两个过程发生的场所、所需要的酶不同,所以不是可逆反应,所以C项错误;植物细胞可以通过光合作用产生ATP和消耗ATP,也可通过呼吸作用产生ATP,而动物细胞不能通过光合作用产生ATP,主要通过呼吸作用产生ATP,所以D项错误。‎ 答案：B ‎9.一般情况下,生物体的贮能物质、主要能源物质、直接能源物质依次是(　　)‎ A.脂肪、糖类和ATP B.脂质、蛋白质和ATP C.脂肪、糖类和ADP D.糖类、脂肪和ATP 解析：生物体内的主要贮能物质是脂肪,主要能源物质是糖类,直接能源物质是ATP。‎ 答案：A ‎10.生物体内能量代谢中ATP的合成和利用过程如下图所示。以下说法不正确的是(　　)‎ A.a过程和b过程分别表示呼吸作用和光合作用 B.①过程和②过程涉及的酶和场所相同 C.c表示ATP水解释放的能量被生物体的各种生命活动所消耗 D.ATP在活细胞中的含量很少,但转化速度很快 解析：①过程涉及的场所有胞质溶胶、线粒体、叶绿体,②过程涉及的场所是细胞中的需能部位;两个过程的酶也是不同的,①为合成酶,②为水解酶。‎ 答案：B ‎11.下图表示ATP水解产生ADP的过程。请回答下面的问题。‎ ‎(1)图中A表示　　　　,P代表　　　　　,ATP脱去2个磷酸基团后可作为　　　　　　(物质)基本结构单位中的一种。 ‎ ‎(2)图中①为　　　　　　　　　,其中蕴藏着　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)图中②为　　　　　　　　　　　　　　　　　　的过程,其作用是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析：根据ATP的结构简式可知A代表腺苷、P是磷酸基,①是高能磷酸键,ATP去掉2个磷酸基团后就是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA基本结构单位的一种。高能磷酸键的水解为生命活动提供能量。‎ 答案：(1)腺苷　磷酸基　RNA　(2)高能磷酸键　大量化学能　(3)高能磷酸键水解释放能量　为生命活动提供能量 5‎ ‎12.人的骨骼肌细胞中,ATP含量仅够剧烈运动时3 s以内的能量供给。某运动员参加短跑比赛过程中ATP的相对含量随时间的变化如图所示,请据图回答下面的问题。‎ ‎(1)AB的变化过程,说明ATP被水解,释放的能量用于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)BC过程中,ATP含量增加,说明　　　　　　　加强,释放出更多的能量,供ADP合成ATP使用,以补充细胞中ATP的含量。 ‎ ‎(3)从整个曲线来看,肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明 ‎ ‎ ‎ ‎　。 ‎ 解析：ATP是生物体各项生命活动所需能量的直接来源,可为人体肌肉收缩直接提供能量。当ATP由于消耗而大量减少时,肌肉细胞的细胞呼吸加强,以合成ATP供细胞利用,正是由于ATP与ADP无休止地相互转化,才使细胞内的ATP不会用尽,以保证人体生命活动的顺利进行。‎ 答案：(1)肌肉收缩等生命活动　(2)细胞呼吸　(3)ATP 的形成和分解是同时进行的 ‎13.为了探究肌肉收缩的直接能源是ATP还是葡萄糖,某研究性学习小组的同学利用下列实验材料进行了相关的探究活动。请回答相关问题。‎ ‎(1)提出问题:肌肉从ATP中还是从葡萄糖溶液中直接获得能量?‎ ‎(2)作出假设:‎ ‎① ‎ ‎　　　　; ‎ ‎② ‎ ‎　　　　　　。 ‎ ‎(3)实验材料及用具:新鲜的骨骼肌标本、ATP溶液、葡萄糖溶液、蒸馏水、电极、滴管等。‎ ‎(4)实验步骤:‎ ‎①选取三个新鲜的相同的骨骼肌标本,分别标记为A、B、C。‎ ‎②给A、B、C骨骼肌分别施加适宜的电刺激,直至骨骼肌不再收缩。‎ ‎③给A标本滴加适量的蒸馏水,给B标本滴加　　　　　　　　　　　　　　,给C标本滴加等量的葡萄糖溶液。 ‎ ‎④给A、B、C标本同时施加适宜的电刺激,观察　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)预测结果及分析:‎ ‎①如果C标本收缩,A、B标本不收缩,则说明　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②如果B标本收缩,A、C标本不收缩,则说明　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(6)给骨骼肌施加两次电刺激的目的是否相同?　　　。原因为　 ‎ ‎ ‎ 5‎ ‎　。 ‎ 解析：(2)该实验为探究实验,假设就会有两种情况:肌肉直接从ATP中获得能量,或直接从葡萄糖溶液中获得能量。(4)实验体现了单一变量原则、对照原则和等量原则,实验变量为对骨骼肌标本的不同处理:滴加等量的蒸馏水(对照)、ATP溶液和葡萄糖溶液(实验)。(5)骨骼肌能否发生收缩反应与直接能源物质有关,如果ATP是直接能源物质,滴加ATP溶液后骨骼肌就会收缩;如果葡萄糖是直接能源物质,滴加葡萄糖溶液后骨骼肌就会收缩。(6)实验分析:第一次电刺激可以耗尽骨骼肌中的能量,使骨骼肌不再收缩,这体现了等量原则;第二次电刺激可以观察到骨骼肌收缩现象。‎ 答案：(2)肌肉收缩从ATP中直接获得能量　肌肉收缩从葡萄糖溶液中直接获得能量 ‎(4)等量的ATP溶液　标本是否收缩 ‎(5)①葡萄糖是直接能源物质　②ATP是直接能源物质 ‎(6)不同　第一次电刺激目的是消耗完肌肉标本内的ATP,第二次电刺激目的是观察骨骼肌是否收缩 5‎