人教版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》第2節(jié) 細(xì)胞的能量“貨幣”ATP綜合訓(xùn)練題

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1．判斷下列有關(guān)敘述的正誤
(1)ATP是高能磷酸化合物，只含有3個特殊的化學(xué)鍵。( )
(2)ATP水解為ADP釋放的能量來自特殊的化學(xué)鍵。( )
(3)兩個相鄰的磷酸基團(tuán)都帶正電荷，會出現(xiàn)相互排斥。( )
(4)ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量很高，才能滿足細(xì)胞對于能量的需求。( )
(5)所有生物細(xì)胞內(nèi)ATP合成所需要的能量都來自細(xì)胞呼吸作用分解有機(jī)物釋放的能量。( )
(6)人在饑餓時，細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動態(tài)平衡。( )
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
2．生物體內(nèi)進(jìn)行生命活動的直接能源物質(zhì)、主要能源物質(zhì)和最終能源依次是( )
A．太陽能、糖類、ATPB．ATP、糖類、脂肪
C．ATP、脂肪、太陽能D．ATP、糖類、太陽能
解析：選D 生物體內(nèi)生命活動的直接能源物質(zhì)是ATP，主要能源物質(zhì)是糖類，最終能源物質(zhì)是太陽能。
3．驅(qū)動蛋白能催化ATP水解，還能與細(xì)胞骨架特異性結(jié)合，并沿著骨架定向行走，將所攜帶的細(xì)胞器或大分子物質(zhì)送到指定位置。驅(qū)動蛋白每行走一步需要消耗一個ATP分子。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A．驅(qū)動蛋白能識別ATP分子和細(xì)胞骨架
B．細(xì)胞骨架是物質(zhì)和細(xì)胞器運(yùn)輸?shù)能壍?br>C．由活細(xì)胞產(chǎn)生的ATP合成酶在體外也具有催化活性
D．代謝旺盛的細(xì)胞中ATP的水解速率遠(yuǎn)大于合成速率
解析：選D 驅(qū)動蛋白能識別ATP分子和細(xì)胞骨架，A正確；細(xì)胞骨架是物質(zhì)和細(xì)胞器運(yùn)輸?shù)能壍?，B正確；只要條件適宜，由活細(xì)胞產(chǎn)生的ATP合成酶在體外也具有催化活性，C正確；代謝旺盛的細(xì)胞中ATP的水解速率等于合成速率，D錯誤。
4．在ATP與DNA、RNA、核苷酸的結(jié)構(gòu)中都有“A”，下圖圓圈中的“A”依次表示( )
A．腺苷、腺嘌呤、腺嘌呤、腺苷
B．腺嘌呤、腺嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤
C．腺苷、腺嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤
D．腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤脫氧核苷酸、腺嘌呤
解析：選C 由圖可知，圖①中的A為腺苷，由腺嘌呤和核糖組成；圖②中的A為腺嘌呤脫氧核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子脫氧核糖和一分子磷酸組成；圖③中的A為腺嘌呤核糖核苷酸，由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸組成；圖④中的A為腺嘌呤。
5．如圖1為ATP的結(jié)構(gòu)簡圖，圖2為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式，以下說法錯誤的是( )
A．圖1的A與ATP中的“A”為同一種物質(zhì)，b、c為特殊的化學(xué)鍵
B．圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時，圖1中的c斷裂并釋放能量
C．酶1和酶2的作用機(jī)理都是降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能
D．ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶的高效性
解析：選A 圖1的A代表腺嘌呤，ATP中的“A”代表腺苷；圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時，ATP轉(zhuǎn)化為ADP，圖1中的c斷裂并釋放能量；酶1和酶2的作用機(jī)理都是降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能；ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶催化作用的高效性。
6．下列四項中，能正確表示運(yùn)動員比賽時其肌細(xì)胞中ATP含量變化的是(縱軸表示細(xì)胞中的ATP含量，橫軸表示時間)( )
解析：選B 比賽時運(yùn)動員首先要消耗ATP，但體內(nèi)ATP含量很少，其能量供應(yīng)有限，所以有減少趨勢。ATP被利用后可由ADP迅速轉(zhuǎn)化，隨著ATP的再生，其含量又會進(jìn)一步增加，故肌細(xì)胞中ATP含量的變化趨勢為先降低，后升高。
7.根據(jù)如圖所示能量的釋放、轉(zhuǎn)移和利用，回答有關(guān)問題：
(1)在一般情況下，人體生理活動所需能量都是通過分解__________________等能源物質(zhì)獲得的，通過A________過程，將能源物質(zhì)轉(zhuǎn)變成CO2和H2O。
(2)上述過程產(chǎn)生的能量，一部分以化學(xué)能的形式儲存在B中，B代表________，B是由ADP和C______化合而來；另一部分以______形式散失。
(3)若用32P標(biāo)記磷酸加入細(xì)胞培養(yǎng)液中，短時間內(nèi)快速分離出細(xì)胞內(nèi)的ATP，結(jié)果ATP濃度變化不大，但部分ATP的末端磷酸基團(tuán)卻已帶上了放射性標(biāo)記。這一事實(shí)證明____________________________________。你得出結(jié)論的依據(jù)是________________________________________________________________________。
解析：(1)糖類為細(xì)胞主要能源物質(zhì)，脂類和蛋白質(zhì)也能供能。有氧呼吸將能源物質(zhì)轉(zhuǎn)變成CO2和H2O，同時生成ATP，供給生命活動需要。(2)細(xì)胞呼吸釋放的能量大部分以熱能形式散失，一部分以化學(xué)能的形式儲存在B(ATP)中，ADP和Pi結(jié)合生成ATP。(3)人體大量消耗ATP，但消耗后可迅速合成，使細(xì)胞內(nèi)的ATP保持動態(tài)平衡。
答案：(1)糖類、脂類、蛋白質(zhì) 氧化分解
(2)ATP 磷酸 熱能
(3)細(xì)胞內(nèi)的ATP含量保持動態(tài)平衡，ATP濃度不變，但部分ATP被分解，新的ATP又重新合成 部分ATP的末端磷酸基團(tuán)帶上了放射性標(biāo)記
[遷移·應(yīng)用·發(fā)展]
8．在線粒體的內(nèi)外膜間隙中存在著腺苷酸激酶，它能將ATP分子末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A．當(dāng)溫度較高時會影響腺苷酸激酶的活性
B．腺苷酸激酶極有可能是一種ATP水解酶
C．腺苷酸激酶的釋放不會影響細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的含量
D．心肌細(xì)胞可以通過自身的核糖體合成腺苷酸激酶
解析：選C 溫度影響酶的活性，腺苷酸激酶的活性也受溫度的影響，A正確；由題干信息“它能將ATP分子末端的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上而形成ADP”，可知腺苷酸激酶能催化ATP 水解，則腺苷酸激酶極有可能是一種ATP水解酶，B正確；腺苷酸激酶的釋放會消耗ATP，會使ATP 含量減少，ADP 含量增加，C錯誤；腺苷酸激酶本質(zhì)為蛋白質(zhì)，心肌細(xì)胞可以通過自身的核糖體合成腺苷酸激酶，D正確。
9．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些蚜蟲能合成類胡蘿卜素，其體內(nèi)的類胡蘿卜素不僅能吸收光能，傳遞給負(fù)責(zé)能量生產(chǎn)的組織細(xì)胞，而且還決定蚜蟲的體色。陽光下蚜蟲的ATP生成量將會增加，黑暗時蚜蟲的ATP生成量會下降。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A．正常情況下，蚜蟲在黑暗中合成ATP時會伴隨著O2的消耗
B．蚜蟲合成ATP時所需能量僅僅來自呼吸作用
C．蚜蟲做同一強(qiáng)度的運(yùn)動時，陽光下和黑暗中的ATP消耗量不一樣
D．蚜蟲ATP生成量在陽光下比黑暗時多，說明其體內(nèi)的ATP含量不穩(wěn)定
解析：選A 黑暗中蚜蟲合成ATP的生理過程是呼吸作用，伴隨著O2的消耗，A正確；蚜蟲合成ATP時需要的能量不僅來自呼吸作用釋放的化學(xué)能，還來自光能，B錯誤；蚜蟲做同一強(qiáng)度的運(yùn)動時，消耗的ATP只來自呼吸作用，故在陽光下和黑暗中的ATP消耗量相同，C錯誤；蚜蟲ATP生成量在陽光下比黑暗時多，但陽光下消耗的ATP也增加，ATP的消耗與ATP的生成處于動態(tài)平衡中，故體內(nèi)的ATP含量處于穩(wěn)定狀態(tài)，D錯誤。
10．經(jīng)研究證實(shí)ATP是細(xì)胞的能量“貨幣”。請分析回答下列問題：
(1)ATP分子結(jié)構(gòu)簡式是______________，中文名稱為____________。研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人劇烈運(yùn)動狀態(tài)下每分鐘有0.5 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2～10 mml/L，為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是______________(寫方程式并標(biāo)明條件)。
(2)細(xì)胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下，三個磷酸基團(tuán)逐個脫離下來，最后剩下的是________。
(3)用小刀將數(shù)十只螢火蟲的發(fā)光器割下，干燥后研成粉末狀，取兩等份分別裝入兩支試管中，各加入少量的水，使之混合，可以觀察到試管中發(fā)出淡黃色熒光。約過15 min熒光消失，如下圖所示。這時再將ATP溶液加入其中一支試管中，將葡萄糖溶液加入另一支試管中，發(fā)現(xiàn)加ATP溶液的試管中發(fā)出熒光，而加葡萄糖溶液的試管中不發(fā)熒光。
上述對照實(shí)驗(yàn)說明：
①螢火蟲發(fā)光是將__________能轉(zhuǎn)變成__________能的過程。
②這一過程所需的能量由__________提供。
③________不是生命活動的直接能源。
解析：(1)ATP的中文名稱是腺苷三磷酸，其結(jié)構(gòu)簡式為A—P～P～P，其中“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基團(tuán)。ATP在生物體內(nèi)含量很少，但在細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化十分迅速。(2)ATP由一個腺苷和三個磷酸基團(tuán)組成。ATP在有關(guān)酶的催化作用下，脫去三個磷酸基團(tuán)后只剩下“A”，即腺苷。(3)分析題意可知，熒光消失后，加入ATP的一組發(fā)出熒光，而加入葡萄糖的一組沒有發(fā)出熒光，這說明該過程所需的能量由ATP提供，螢火蟲發(fā)光是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能，葡萄糖不是生命活動的直接能源。
答案：(1)A—P～P～P 腺苷三磷酸 ATP ADP＋Pi＋能量 (2)腺苷 (3)①化學(xué) 光 ②ATP ③葡萄糖