2019-2020学年人教版生物必修一练习：第5章第2节　细胞的能量“通货”——ATP　演练强化提升 6页

[学生用书 P133(单独成册)] [基础达标] 1．ATP 中含有的化学元素与下面哪种物质含有的化学元素种类相同( ) A．纤维素 B．核酸 C．脂肪 D．蛋白质 解析：选 B。ATP 中含有 C、H、O、N、P 五种元素，纤维素和脂肪只含有 C、H、O 三 种元素，蛋白质含有 C、H、O、N 等。 2．下图表示 ATP 的结构，其中表示高能磷酸键的是( ) A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 解析：选 A。高能磷酸键位于磷酸基团之间，图中①②位置表示高能磷酸键。 3．如果测得一个高能磷酸键的化学能是 8P，那么，一个 ATP 分子中的磷酸键所含的化 学能应该是( ) A．8P B．16P C．大于 16P 小于 24P D．24P 解析：选 C。ATP 中含有 1 个普通磷酸键和 2 个高能磷酸键，所以 ATP 分子中磷酸键所 含的化学能多于 2 个高能磷酸键的化学能(16P)，小于 3 个高能磷酸键的化学能(24P)。 4．在国际田联公布的最新一期男子田径运动员排名中，卡塔尔短跑天才哈恩罗在男子 400 米单项中排名世界第一，而我国百米飞人苏炳添排名男子 100 米世界第三。下列四项中，哪 项能正确表示比赛时其肌细胞中 ATP 的变化(纵轴表示细胞中的 ATP 含量，横轴表示时 间)( ) 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，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。 5．ATP 是腺嘌呤核苷的衍生物，如图是 ATP 的分子结构图，下列有关叙述错误的是( ) A．ATP 分子的结构简式可表示为 A—P～P～P B．ATP 的水解，主要是指图中②处的水解 C．图中虚线部分的名称是腺苷 D．图中①处的化学键断裂，ATP 转化为 ADP 解析：选 D。ATP 的结构简式表示为 A—P～P～P；ATP 水解实际上是指 ATP 分子中高能 磷酸键的水解，主要是远离 A 的高能磷酸键的水解；腺苷是由腺嘌呤和核糖连接而成的，图 中虚线部分为腺苷；ATP 水解时，远离 A 的高能磷酸键易断裂，即②处的化学键断裂，ATP 转化为 ADP。 6．下图表示生物体内发生的两个化学反应，请判断下列相关说法中正确的是( ) A．ATP 分子水解时，图中所示的化学键③④最易断裂 B．图中酶 1 和酶 2 的化学本质相同，但是两者的种类不同 C．细胞中的吸能反应一般与 ATP 的合成相联系 D．ATP 与 ADP 间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内 解析：选 B。ATP 是生命活动的直接能源物质，ATP 水解时，远离 A 的高能磷酸键④最 易断裂。图中酶 1 为 ATP 水解酶，酶 2 为 ATP 合成酶，两者种类不同，但化学本质均为蛋白 质。细胞中的吸能反应所需的能量由 ATP 水解提供，而放能反应则与 ATP 的合成相联系。细 胞内 ATP 与 ADP 间相互转化的能量供应机制是生物界的共性之一，也存在于原核细胞中。 [能力提升] 7．(2019·沈阳高一期末)下列关于 ATP 分子的叙述，正确的是( ) A．A 表示的是腺嘌呤 B．ATP 分子中含有 C、H、O、N、P 5 种元素 C．T 表示胸腺嘧啶，因而 ATP 的结构与核苷酸很相似 D．1 mol ATP 水解，能释放出 30.54 kJ 的能量，这些能量储存在 2 个高能磷酸键中 解析：选 B。根据 ATP 分子的结构简式可知，A 表示的是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，A 错误；ATP 分子中含有 C、H、O、N、P 5 种元素，B 正确；T 表示的不是胸腺嘧啶而是数字 三，C 错误；ATP 分子中有 2 个高能磷酸键，远离腺苷的那个易断裂、易形成，故 ATP 水解 时释放出的能量应是储存在 1 个高能磷酸键中的能量，D 错误。 8．某同学对细胞内的葡萄糖、脂肪、ATP 进行了如下总结，你认为不合理的是( ) A．葡萄糖是生物体主要的能源物质 B．ATP 分子中含有的化学能比葡萄糖的多 C．脂肪的氧化分解能生成 ATP，脂肪的合成需消耗 ATP D．ATP 在细胞内含量很少，但细胞内 ATP 和 ADP 之间的转化很迅速 答案：B 9．下列生命活动中不需要 ATP 提供能量的是( ) A．叶肉细胞合成的糖运输到果实 B．吞噬细胞吞噬病原体的过程 C．淀粉酶催化淀粉水解为葡萄糖 D．细胞中由氨基酸合成新的肽链 解析：选 C。在适宜的温度、pH 条件下，淀粉酶催化淀粉水解，此过程释放能量，不需 要 ATP 提供能量。 10．(2019·杭州高一检测)下列过程中能使细胞内 ADP 的含量增加的是( ) A．水分子进入根毛细胞 B．肺泡中的氧气进入血液 C．肠道中的甘油进入小肠绒毛上皮细胞 D．胰腺细胞分泌胰岛素 解析：选 D。细胞内 ADP 的含量增加，说明细胞内正在进行 ATP 的水解反应，释放能量 供生命活动所需。水分子、氧气和甘油出入细胞的方式都属于自由扩散，不需要消耗能量， 胰腺细胞分泌胰岛素属于细胞合成并分泌蛋白质的过程，整个过程需要消耗能量。 11．某书法家脑溢血后导致右侧肢体偏瘫，为改善患者的新陈代谢，尽快恢复其右手书写 能力，在治疗时可用下列哪种方法辅助治疗( ) A．静脉滴注葡萄糖溶液 B．口服钙片 C．服用多种维生素液 D．肌肉注射 ATP 制剂 解析：选 D。ATP 是人体生命活动的直接能源物质。在生活中，常作为一种药品，有提 供能量和改善患者新陈代谢状况的作用，常用于辅助治疗肌肉萎缩、心肌炎等疾病。 12．(2019·江西景德镇一中高一期中)科学家用含不同浓度 NaF 的水溶液喂养小白鼠，一 段时间后，培养并测量小白鼠红细胞代谢产热量及细胞内的 ATP 浓度，分别获得产热量曲线 和细胞内的 ATP 浓度数据如下。下列分析错误的是( ) NaF 浓度(10－4g/mL) ATP 浓度(10－4 mol/L) A 组 0 2.97 B 组 50 2.73 C 组 150 1.40 A．该实验的测量指标是细胞产热量和细胞内的 ATP 浓度 B．高浓度的 NaF 组产热量峰值和 ATP 浓度均低于对照组 C．NaF 对细胞代谢产生 ATP 有抑制作用 D．该实验采用了空白对照和相互对照 解析：选 B。综合分析表格与曲线可知，该实验测定了用含不同浓度 NaF 的水溶液喂养 的小白鼠红细胞代谢产热曲线及细胞内的 ATP 浓度，A 正确；该实验的对照组是 A 组，B 组 产热量峰值和 ATP 浓度均低于 A 组，C 组产热量峰值高于 A 组而 ATP 浓度低于 A 组，B 错 误；表格中的数据显示，随着 NaF 增加，ATP 的生成量逐渐降低，说明 NaF 对细胞代谢产生 ATP 有抑制作用，C 正确；实验中 A 组未做处理，作为空白对照，B 组与 C 组处理的 NaF 浓 度分别是 50×10－4 g/mL 和 150×10－4 g/mL，二者互为对照，D 正确。 13．分析 ATP 与 ADP 相互转化的示意图(如图所示)，回答下列问题： (1)图中 Pi 代表无机磷酸，则 B 为________，C 为________。 (2)E1 的来源是____________________________________________________________，E2 的来源是________________________。 (3)人体肌肉细胞的收缩与图中________过程有关。 解析：(1)在 ATP 和 ADP 的相互转化过程中，ATP 水解产生 Pi，合成则需要 Pi，通过分 析示意图可判断出 B 为 ATP，C 为 ADP。(2)光能或生物化学反应释放的能量可用于形成 ATP。 ATP 水解时，其末端的高能磷酸键断裂释放能量。(3)肌肉收缩是耗能过程，由 ATP 直接供能， 与图中 B→C 这一过程有关。 答案：(1)ATP ADP (2)光能或生物化学反应释放的能量 ATP 中高能磷酸键断裂释放出的能量 (3)B→C 14．(2019·北京东城区高一期末)ATP 作为细胞中的直接能源物质为细胞生命活动直接提 供能量。为了研究 ATP 合成过程中的能量转换机制，科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌 膜蛋白(Ⅰ)和牛细胞中的 ATP 合成酶(Ⅱ)构建了 ATP 体外合成体系，如图所示。请回答问题： (1)ATP 在供能时，远离 A 的________断裂，将能量释放出来。 (2)科学家利用人工体系进行了相关实验，如下表。 组别 人工体系 H＋通过Ⅰ的转运 H＋通过Ⅱ的转运 ATP 大豆磷脂构成的囊泡 Ⅰ Ⅱ 1 ＋ ＋ ＋ 有 有 产生 2 ＋ － ＋ 无 无 不产生 3 ＋ ＋ － 有 无 不产生 注：“＋”“－”分别表示人工体系中组分的“有”“无”。 ①比较第 1 组和第 2 组的结果可知，Ⅰ可以转运 H＋进入囊泡。进一步研究发现，第 1 组 囊泡内 pH 比囊泡外低 1.8，说明囊泡内的 H＋浓度________囊泡外。 ②比较第 1 组和第 3 组的结果可知，伴随图中的____________的过程，ADP 和 Pi 合成 ATP。 (3)结合图与实验分析，说明人工体系产生ATP的能量转换过程是光能→__________→ATP 中的化学能。 答案：(1)高能磷酸键 (2)①高于(大于) ②H＋通过Ⅱ向囊泡外转运 (3)H＋电化学势能(H＋浓度梯度势能) [素养培优] 15．(2019·河北冀州中学高一期中)地下黑作坊用病死猪肉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”对市场中腊肉含细菌多少进行检测：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________提供的能量后就被激活，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________(填“正比”或“反比”)；根据 ATP 含量进而测算出细菌数量的依据是：每个细菌 细胞中 ATP 含量____________________。 (2)生物细胞中 ATP 的水解一般与________(填“吸能反应”或“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下图所示。其 中高浓度盐溶液经稀释后酶活性可以恢复，高温和 Hg2＋处理后酶活性不可恢复。 若要节省荧光素酶的用量，可以使用________处理；Hg2＋处理后酶活性降低可能是因为 ________________________________________________________________________。 答案：(1)ATP 正比 大致相同且相对稳定 (2)吸能反应 (3)Mg＋ Hg2＋破坏了酶的空 间结构