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2019年高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 5.2 細(xì)胞的能量通貨-ATP課時(shí)同步練習(xí) 新人教版必修1 1．若ATP脫去了兩個(gè)磷酸基團(tuán)，該物質(zhì)就是組成RNA的基本單位之一，其名稱及所含的高能磷酸鍵數(shù)目為(　　) A．腺嘌呤核糖核苷酸，0 B．鳥嘌呤核糖核苷酸，1 C．胞嘧啶核糖核苷酸，0 D．尿嘧啶核糖核苷酸，1 解析：選A　ATP分子含有三個(gè)磷酸基團(tuán)，兩個(gè)高能磷酸鍵。ATP水解時(shí)，遠(yuǎn)離“A”的那個(gè)高能磷酸鍵斷裂，脫去一個(gè)磷酸基團(tuán)形成ADP。ADP分子中含有兩個(gè)磷酸基團(tuán)，一個(gè)高能磷酸鍵。ADP分子脫去一個(gè)磷酸基團(tuán)時(shí)，伴隨著一個(gè)高能磷酸鍵的斷裂，因此，ADP分子脫去一個(gè)磷酸基團(tuán)后形成的化合物中高能磷酸鍵的數(shù)目為零，形成的化合物為腺嘌呤核糖核苷酸。 2．科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，向剛剛失去收縮功能的離體肌肉上滴葡萄糖溶液，肌肉不收縮；向同一條肌肉上滴ATP溶液，肌肉很快就發(fā)生明顯的收縮。這說明(　　) A．葡萄糖是能源物質(zhì)　　　B．ATP是能源物質(zhì) C．葡萄糖是直接能源物質(zhì) D．ATP是直接能源物質(zhì) 解析：選D　向剛剛失去收縮功能的離體肌肉上滴加ATP溶液，肌肉很快出現(xiàn)明顯的收縮，而滴加葡萄糖溶液不出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，說明ATP是直接能源物質(zhì)，而葡萄糖不是。 3．如圖表示ATP的結(jié)構(gòu)，其中表示高能磷酸鍵的是(　　) A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 解析：選A　圖中①和②表示高能磷酸鍵，③是普通磷酸鍵，④是腺苷中的化學(xué)鍵。 4．下面是ATP在酶的作用下水解后的產(chǎn)物及釋放的能量，正確的是(　　) A．A－P～P＋Pi＋能量 B．A－P－P＋Pi＋能量 C．A～P－P＋Pi＋能量 D．A～P～P＋Pi＋能量 解析：選A　ATP在酶的作用下水解生成ADP和磷酸，同時(shí)釋放出能量。ATP水解時(shí)，遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵斷裂，失去一分子磷酸，生成的ADP中有一個(gè)普通化學(xué)鍵和一個(gè)高能磷酸鍵。 5．如圖是ATP與ADP之間的轉(zhuǎn)化圖，由此可確定(　　) A．A為ADP，B為ATP B．能量1和能量2來源相同 C．酶1和酶2是同一種酶 D．X1和X2是同一種物質(zhì) 解析：選D　 由圖中能量的流向可以看出，A為ATP，B為ADP；能量1來自ATP中高能磷酸鍵的水解所釋放的化學(xué)能，能量2在動(dòng)物體內(nèi)來自有機(jī)物氧化分解釋放的化學(xué)能，在植物體內(nèi)除來自有機(jī)物氧化分解釋放的化學(xué)能外，還可來自光能；酶1和酶2是催化不同反應(yīng)的不同的酶；X1和X2是同一種物質(zhì)Pi。 6．當(dāng)你品嘗各種美味佳肴時(shí)，不得不感謝三磷酸腺苷(ATP)這種化學(xué)物質(zhì)。新的研究顯示，ATP這種傳統(tǒng)上與細(xì)胞能量供應(yīng)相關(guān)的物質(zhì)在把食物的味道信息傳遞給大腦的過程中起到了關(guān)鍵的作用。據(jù)以上信息我們不能推出的結(jié)論是(　　) A．ATP與能量供應(yīng)有關(guān) B．作為信息分子的ATP不能提供能量 C．ATP也可作為信息傳遞分子 D．神經(jīng)細(xì)胞膜外表面可能有ATP的受體 解析：選B　ATP是直接供能物質(zhì)，而新的研究表明ATP在味道信息傳遞中起關(guān)鍵作用，說明ATP還可以作為信息傳遞分子，在神經(jīng)細(xì)胞膜上可能有其受體來接受ATP中的相關(guān)信息。 7．下列關(guān)于ATP的敘述中，正確的是(　　) A．ATP是生物體的主要能源物質(zhì) B．吸能反應(yīng)一般與ATP的合成相關(guān)聯(lián) C．正常生活的細(xì)胞中ATP的含量能保持動(dòng)態(tài)平衡 D．1 mol ATP的高能磷酸鍵中共含有30.54 kJ的能量 解析：選C　ATP是生物體的直接能源物質(zhì)，糖類是主要能源物質(zhì)，A錯(cuò)誤；吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相關(guān)聯(lián)，B錯(cuò)誤；ATP消耗后可迅速合成，故正常生活的細(xì)胞中ATP的含量能保持動(dòng)態(tài)平衡，C正確；1 mol ATP水解，能釋放出30.54 kJ的能量，這些能量貯存在1個(gè)高能磷酸鍵中，而ATP中含有兩個(gè)高能磷酸鍵，D錯(cuò)誤。 8．生物體內(nèi)有各種酶作生物催化劑，同時(shí)細(xì)胞中又有生物膜系統(tǒng)，因此ATP中的能量可以(　　) A．直接轉(zhuǎn)換成其他各種形式的能量 B．間接轉(zhuǎn)換成其他各種形式的能量 C．通過糖類、脂肪轉(zhuǎn)換成其他各種形式的能量 D．通過糖類、脂肪和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換成其他各種形式的能量 解析：選A　能量的形式只能以一種能量轉(zhuǎn)變成另一種能量，ATP中的能量可以直接轉(zhuǎn)換成其他各種形式的能量，如機(jī)械能、電能和滲透能等。 9．1個(gè)葡萄糖分子有氧呼吸釋放的能量為m，其中40%用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP，若1個(gè)高能磷酸鍵所含能量為n，則1個(gè)葡萄糖分子在有氧呼吸中產(chǎn)生的ATP分子數(shù)為(　　) A．2m/5n B．2n/5m C．n/5m D．m/5n 解析：選A　ADP轉(zhuǎn)化為ATP，形成了1個(gè)高能磷酸鍵，1個(gè)葡萄糖分子有氧呼吸釋放的能量為m，其中40%用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP，則其產(chǎn)生的ATP分子數(shù)為m40%/n＝2m/5n。 10．ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，如圖是ATP的分子結(jié)構(gòu)圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．ATP分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為A－P～P～P B．組成ATP的化學(xué)元素是C、H、O、N、P C．圖中虛線部分的名稱是腺苷 D．圖中①處的化學(xué)鍵斷裂，ATP轉(zhuǎn)化為ADP 解析：選D　ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為A－P～P～P；由圖可知，ATP分子中含有C、H、O、N、P五種元素；腺苷是由腺嘌呤和核糖連接而成的，圖中虛線部分為腺苷；ATP水解生成ADP時(shí)，遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵易斷裂，即②處的化學(xué)鍵斷裂。 11．ATP是細(xì)胞內(nèi)的能量“通貨”。下列關(guān)于ATP的說法中，錯(cuò)誤的有(　　) ①細(xì)胞中的吸能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系 ②線粒體是藍(lán)藻和黑藻細(xì)胞產(chǎn)生ATP的主要場(chǎng)所 ③1個(gè)ATP分子由1個(gè)腺嘌呤和3個(gè)磷酸基團(tuán)組成 ④ATP在植物、動(dòng)物和微生物體內(nèi)的來源均相同 A．2項(xiàng) B．3項(xiàng) C．4項(xiàng) D．1項(xiàng) 解析：選C　細(xì)胞中的吸能反應(yīng)一般與ATP的水解相聯(lián)系；藍(lán)藻是原核生物，沒有線粒體；ATP分子由1分子腺苷和3分子磷酸基團(tuán)組成；不同生物體內(nèi)的ATP來源不同，動(dòng)物和絕大多數(shù)細(xì)菌通過呼吸作用合成ATP，植物的呼吸作用和光合作用都能合成ATP。 12．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。 13.ATP酶復(fù)合體是原核細(xì)胞與真核細(xì)胞內(nèi)普遍具有的一類功能分子蛋白，該分子由若干亞基組成，主要功能是將生物膜一側(cè)的H＋運(yùn)到另一側(cè)時(shí)推動(dòng)其部分亞基運(yùn)轉(zhuǎn)，從而催化形成ATP。請(qǐng)回答有關(guān)問題： (1)該生物大分子的單體是________________。由于該分子分布在膜上，故真核細(xì)胞中與該分子的合成有關(guān)系的細(xì)胞器有__________________。原核細(xì)胞中沒有細(xì)胞核與內(nèi)膜系統(tǒng)，故該分子很可能位于細(xì)胞的__________(結(jié)構(gòu))上。 (2)該分子在與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細(xì)胞器中大量存在：如葉綠體；在線粒體中該分子分布于內(nèi)膜上且H＋多積累在內(nèi)、外膜間隙，判斷其積累H＋的能量來源是____________________，圖中的膜間隙是________(填“A”或“B”)側(cè)。圖中H＋過膜的方式為________________。 (3)一個(gè)ATP中共有________個(gè)高能磷酸鍵，其徹底水解后能形成________種小分子。 解析：(1)該分子為蛋白質(zhì)，故其單體為氨基酸，合成該分子的場(chǎng)所包括核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，原核細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)分布在細(xì)胞膜上，所以該分子存在于原核細(xì)胞的細(xì)胞膜上。(2)線粒體中該過程位于內(nèi)膜上，H＋從積累的膜間隙處通過該復(fù)合體，所以A側(cè)為線粒體基質(zhì)，B側(cè)為膜間隙；H＋過膜需要蛋白復(fù)合體但不需要能量，所以為協(xié)助擴(kuò)散。(3)ATP中共有2個(gè)高能磷酸鍵，分布于磷酸基團(tuán)之間，徹底水解后形成磷酸、核糖、腺嘌呤3種小分子。 答案：(1)氨基酸　核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體　細(xì)胞膜　(2)有機(jī)物中的化學(xué)能　B　協(xié)助擴(kuò)散　(3)2　3 14．科學(xué)家在研究鈉通過細(xì)胞膜的運(yùn)輸方式時(shí)，做了下述實(shí)驗(yàn)：先向槍烏賊神經(jīng)纖維里注入微量的放射性同位素24Na，不久檢測(cè)到神經(jīng)纖維周圍溶液中存在24Na。如果在神經(jīng)纖維膜外溶液中先后加入某藥物和ATP，測(cè)得神經(jīng)纖維周圍溶液中24Na的量的變化如圖所示，則： (1)據(jù)圖可知，加入某藥物后，溶液中24Na的量______；而加入ATP后，溶液中24Na的量________。 (2)由此可見，神經(jīng)纖維排出24Na需要消耗________，通過細(xì)胞膜的方式是________。 (3)某藥物的作用機(jī)理可能是_____________________________________________。 (4)若將圖中縱坐標(biāo)改為“細(xì)胞中24Na的量”，請(qǐng)畫出相應(yīng)的曲線以表示細(xì)胞中24Na量的變化(注入神經(jīng)纖維中24Na的總量為2)。 解析：分析曲線可知，縱坐標(biāo)表示溶液中24Na的含量變化。由題干信息可知，向槍烏賊的神經(jīng)纖維內(nèi)注入24Na后，能在溶液中檢測(cè)到24Na，說明神經(jīng)纖維向外排放24Na，且加入某藥物后，24Na停止排放，再加入ATP，24Na又恢復(fù)向外排放，一方面說明了24Na通過細(xì)胞膜需要消耗ATP，為主動(dòng)運(yùn)輸，另一方面也可推斷出某藥物通過抑制ATP的合成阻斷 24Na的外流。 答案：(1)不變　增加 (2)ATP　主動(dòng)運(yùn)輸　(3)抑制ATP的合成(或阻礙細(xì)胞呼吸)　(4)如圖 15.在生物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)換和傳遞中，ATP是一種關(guān)鍵的物質(zhì)。 (1)人體骨骼肌細(xì)胞中，ATP的含量?jī)H夠劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)三秒鐘內(nèi)的能量供給。在校運(yùn)動(dòng)會(huì)上，某同學(xué)參加100 m短跑過程中，其肌細(xì)胞中ATP相對(duì)含量變化如圖所示，試回答： ①由A到B的變化過程中，說明ATP被水解，釋放的能量用于________________________________________________________________________。 ②由整個(gè)曲線來看，肌細(xì)胞中ATP的含量不會(huì)降為零，說明________________________________________________________________________。 (2)某同學(xué)進(jìn)行一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，目的是觀察ATP可使離體的、剛剛喪失收縮功能的新鮮骨骼肌產(chǎn)生收縮這一現(xiàn)象，說明ATP是肌肉收縮所需能量的直接來源。 ①實(shí)驗(yàn)中，必須待離體肌肉自身的________消耗完之后，才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 ②在程序上，采取自身前后對(duì)照的方法：先滴加________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，觀察________與否， 然后，再滴加________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，再觀察。 ③如果將上述順序顛倒一下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可靠？解釋原因。________________________________________________________________________。 解析：(1)AB段表示ATP被水解，其水解釋放的能量用于肌肉收縮等生命活動(dòng)，整個(gè)曲線ATP含量不會(huì)降到零，說明ATP的分解與ATP的生成同時(shí)進(jìn)行。(2)要說明ATP是肌肉收縮所需能量的直接來源，在實(shí)驗(yàn)前要先將肌肉自身的ATP消耗盡，然后分別用ATP溶液或葡萄糖溶液作為單一變量，觀察肌肉收縮現(xiàn)象。若滴加ATP溶液后肌肉收縮，則說明ATP可為肌肉收縮直接提供能量，否則，ATP就不是肌肉收縮所需能量的直接來源。 答案：(1)①肌肉收縮等生命活動(dòng)　②ATP的生成和分解是同時(shí)進(jìn)行的　(2)①ATP?、谄咸烟侨芤骸〖∪馐湛s　ATP溶液?、鄄豢煽?。如果外源ATP尚未耗盡，會(huì)出現(xiàn)滴加葡萄糖溶液肌肉也會(huì)收縮的現(xiàn)象，造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象