（新教材適用）2023-2024學(xué)年高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第2節(jié)細(xì)胞的能量“貨幣”ATP提能作業(yè)新人教版必修

第5章第2節(jié)基礎(chǔ)題組一、選擇題1．(2023·云南昆明高一昆明市官渡區(qū)第一中學(xué)統(tǒng)考期末)下圖為ATP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，圖中①②③表示化學(xué)鍵。關(guān)于ATP的敘述，錯(cuò)誤的是(D)A．中文名稱(chēng)腺苷三磷酸B．“A”代表腺苷C．②代表一種特殊的化學(xué)鍵D．①具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能解析：ATP的中文名稱(chēng)腺苷三磷酸，A正確；ATP中的“A”代表腺苷，B正確；ATP中②代表一種特殊的化學(xué)鍵，水解釋放大量的能量，C正確；ATP中①是普通化學(xué)鍵，沒(méi)有轉(zhuǎn)移勢(shì)能，D錯(cuò)誤。故選D。2．(2023·湖南益陽(yáng)高一統(tǒng)考期末)ATP是細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)，如圖為ATP的結(jié)構(gòu)示意圖，①②④表示組成ATP的物質(zhì)或基團(tuán)，③⑤表示化學(xué)鍵，下列敘述不正確的是(A)A．①表示腺苷，即ATP中的“A”B．細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)由圖中③斷裂提供C．在ATP與ADP循環(huán)中④可重復(fù)利用D．細(xì)胞內(nèi)許多吸能反應(yīng)與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系解析：①為腺嘌呤，而ATP中的“A”指的是腺苷，A錯(cuò)誤；化學(xué)鍵③斷裂伴隨著吸能反應(yīng)，所釋放的能量大部分用于生物的各項(xiàng)生命活動(dòng)，B正確；④表示磷酸基團(tuán)，在ATP與ADP循環(huán)中可重復(fù)利用，C正確；化學(xué)鍵③是遠(yuǎn)離腺苷的特殊化學(xué)鍵，易于水解，釋放的能量用于吸能反應(yīng)，細(xì)胞內(nèi)許多吸能反應(yīng)與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，D正確。故選A。3．(2023·青海西寧高三統(tǒng)考開(kāi)學(xué)考試)如圖是ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，圖中①②表示高能磷酸鍵。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(A)A．②斷裂后的產(chǎn)物可以直接與Pi結(jié)合形成ATPB．①斷裂后的產(chǎn)物可作為合成RNA的原料C．②中的能量可以來(lái)自光能，也可以轉(zhuǎn)化為光能D．細(xì)胞中的高能磷酸化合物不止ATP一種解析：②斷裂后的產(chǎn)物是ADP，ADP在有關(guān)酶的催化作用下，可以接受能量與一個(gè)游離的Pi結(jié)合形成ATP，A錯(cuò)誤；①斷裂后的產(chǎn)物是腺嘌呤核糖核苷酸，是構(gòu)成RNA的基本組成單位之一，B正確；光能可以轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能，ATP水解后釋放的能量也可以轉(zhuǎn)化為光能，C正確；根據(jù)ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式通過(guò)類(lèi)比推理可以推測(cè)細(xì)胞中可能還會(huì)有GTP、CTP、UTP等高能磷酸化合物，D正確。故選A。4．(2023·湖南永州高一統(tǒng)考期末)表示生物體內(nèi)的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)，下列敘述正確的是(D)A．ATP與ADP間相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制只發(fā)生在真核細(xì)胞內(nèi)B．ATP分子水解時(shí)，圖中所示的化學(xué)鍵③最易斷裂C．細(xì)胞中的吸能反應(yīng)一般與ATP的合成反應(yīng)相聯(lián)系D．ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后是RNA的基本組成單位之一解析：細(xì)胞內(nèi)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界的共性，即該過(guò)程也可發(fā)生在原核細(xì)胞內(nèi)，A錯(cuò)誤；ATP分子水解時(shí)，遠(yuǎn)離腺苷的特殊化學(xué)鍵，即圖中所示的化學(xué)鍵④最易斷裂，B錯(cuò)誤；細(xì)胞中的吸能反應(yīng)一般與ATP的水解反應(yīng)相聯(lián)系，放能反應(yīng)一般與ATP的合成反應(yīng)相聯(lián)系，C錯(cuò)誤；ATP脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)后是AMP，AMP即為腺嘌呤核糖核苷酸，腺嘌呤核糖核苷酸是RNA的基本組成單位之一，D正確。故選D。5．(2023·天津市西青區(qū)楊柳青第一中學(xué)?？计谀?下圖表示的某高等植物葉肉細(xì)胞中ATP和ADP之間的轉(zhuǎn)化示意圖，下列敘述正確的是(C)A．甲為ADP，乙為ATPB．酶1為ATP合成酶，酶2為ATP水解酶C．能量1可為化學(xué)能，能量2來(lái)自光能、化學(xué)能D．ATP和ADP在細(xì)胞中含量很高以滿(mǎn)足生命活動(dòng)的需求解析：甲為ATP，乙為ADP，A錯(cuò)誤；酶1催化ATP的水解為ATP水解酶，酶2催化ATP的合成為ATP合成酶，B錯(cuò)誤；ATP水解釋放的能量1為化學(xué)能，合成ATP需要的能量2可以是光能、化學(xué)能，C正確；ATP和ADP在細(xì)胞中含量很低，但是通過(guò)快速的轉(zhuǎn)化以滿(mǎn)足生命活動(dòng)的需求，D錯(cuò)誤。故選C。6．(2023·湖南高一校聯(lián)考開(kāi)學(xué)考試)ATP是細(xì)胞中的能量“貨幣”，下列關(guān)于ATP的敘述中正確的是(A)A．葉肉細(xì)胞在光下能產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線(xiàn)粒體和葉綠體B．1個(gè)ATP分子中有3個(gè)磷酸基團(tuán)和3個(gè)特殊化學(xué)鍵C．人在安靜狀態(tài)下，肌肉細(xì)胞中會(huì)積累很多的ATP備用D．ATP水解釋放的化學(xué)能大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苌⑹Ы馕觯喝~肉細(xì)胞在光下既可以進(jìn)行細(xì)胞呼吸也可以進(jìn)行光合作用，細(xì)胞呼吸過(guò)程中能產(chǎn)生ATP的結(jié)構(gòu)有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體，光合作用發(fā)生于葉綠體中，光反應(yīng)過(guò)程也可以產(chǎn)生ATP，A項(xiàng)正確；1個(gè)ATP分子中有3個(gè)磷酸基團(tuán)，但只有2個(gè)特殊化學(xué)鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；細(xì)胞中ATP的含量很少，C項(xiàng)錯(cuò)誤；ATP水解釋放的化學(xué)能可用于各項(xiàng)生命活動(dòng)，轉(zhuǎn)化為光能、機(jī)械能或化學(xué)能，不會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選A。7．(2023·廣西桂林高一桂林十八中統(tǒng)考期末)ATP是細(xì)胞的能量貨幣。下列敘述錯(cuò)誤的是(D)A．ATP是腺苷三磷酸的英文名稱(chēng)縮寫(xiě)B(tài)．原核細(xì)胞和真核細(xì)胞內(nèi)都有ATPC．細(xì)胞中時(shí)刻不停地發(fā)生ADP和ATP相互轉(zhuǎn)化D．ATP是一種能量，而不是物質(zhì)解析：ATP是腺苷三磷酸的英文名稱(chēng)縮寫(xiě)，可以簡(jiǎn)寫(xiě)為A—P～P～P，A正確；ATP是生物界通用的能量貨幣，所以原核細(xì)胞和真核細(xì)胞內(nèi)都有ATP，B正確；ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化，在正常細(xì)胞中時(shí)刻不停地發(fā)生并處于動(dòng)態(tài)平衡，滿(mǎn)足細(xì)胞對(duì)能量的需求，C正確；ATP是高能磷酸化合物，是一種物質(zhì)，D錯(cuò)誤。故選D。二、填空題8．ATP是一種高能磷酸化合物(1)ATP是_腺苷三磷酸__的英文名稱(chēng)縮寫(xiě)。ATP分子的結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)寫(xiě)成_A—P～P～P__，其中A代表_腺苷__，P代表_磷酸基團(tuán)__，～代表一種特殊的化學(xué)鍵。由于末端的磷酸基團(tuán)具有較高的_轉(zhuǎn)移勢(shì)能__，當(dāng)ATP在酶的作用下水解時(shí)，脫離下來(lái)的末端磷酸基團(tuán)挾能量與其他分子結(jié)合，從而使后者發(fā)生變化。(2)1molATP水解時(shí)釋放的能量高達(dá)30.54kJ，所以說(shuō)ATP是一種_高能磷酸__化合物。(3)ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的意義對(duì)細(xì)胞的正常生活來(lái)說(shuō)，這種相互轉(zhuǎn)化，是①_時(shí)刻不停__地發(fā)生并且處于②_動(dòng)態(tài)平衡__之中。保證細(xì)胞的能量供應(yīng)。能量來(lái)源或去路Pi的去路或來(lái)源ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATP綠色植物用于合成ATP的能量來(lái)自③_光能和來(lái)自呼吸作用釋放的能量__，動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌④_呼吸作用釋放的能量__。與許多⑤_放能__反應(yīng)相聯(lián)系。⑥_轉(zhuǎn)移給其他分子或成為游離的磷酸__ATPeq\o(→,\s\up7(酶))ADP＋Pi＋能量細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由⑦_(dá)ATP__直接提供能量的。與許多⑧_吸能__反應(yīng)相聯(lián)系。⑨_細(xì)胞內(nèi)的磷酸(Pi)__解析：(1)ATP是腺苷三磷酸的英文名稱(chēng)縮寫(xiě)；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以寫(xiě)作A—P～P～P，其中A代表腺苷(由腺嘌呤和核糖組成)，P代表磷酸基團(tuán)，～代表一種特殊的化學(xué)鍵；由于末端的磷酸基團(tuán)具有較高的轉(zhuǎn)移勢(shì)能，當(dāng)ATP在酶的作用下水解時(shí)，脫離下來(lái)的末端磷酸基團(tuán)挾能量與其他分子結(jié)合，從而使后者發(fā)生變化。(2)1molATP水解時(shí)釋放的能量高達(dá)30.54kJ，所以說(shuō)ATP是一種高能磷酸化合物，是細(xì)胞的直接能源物質(zhì)。(3)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的意義：對(duì)細(xì)胞的正常生活來(lái)說(shuō)，這種相互轉(zhuǎn)化，是時(shí)刻不停地發(fā)生并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中；保證細(xì)胞的能量供應(yīng)。ADP與Pi生成ATP的過(guò)程中，綠色植物用于合成ATP的能量來(lái)自光能和來(lái)自呼吸作用釋放的能量，動(dòng)物、人、真菌和大多數(shù)細(xì)菌則來(lái)自呼吸作用釋放的能量，其中Pi轉(zhuǎn)移給其他分子或成為游離的磷酸，ATP合成與許多放能反應(yīng)相聯(lián)系；ATP水解為ADP和Pi的過(guò)程中，細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由ATP直接提供能量的，Pi來(lái)源于細(xì)胞內(nèi)的磷酸，ATP的水解與許多吸能反應(yīng)相聯(lián)系。能力提升一、選擇題1．(2023·寧夏吳忠高一吳忠中學(xué)?？计谀?下面是與ATP相關(guān)的部分結(jié)構(gòu)示意圖。下列分析正確的是(D)abcdA．a(chǎn)表示ADP，與ATP相比少了一個(gè)磷酸基團(tuán)B．b表示腺苷，是ATP中“A”代表的含義C．c表示腺嘌呤核糖核苷酸，它是構(gòu)成RNA的基本單位D．d表示ATP，是驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)解析：a表示腺嘌呤核苷，與ATP相比少了三個(gè)磷酸，A錯(cuò)誤；b表示腺嘌呤核糖核苷酸(腺嘌呤核苷一磷酸)，即AMP，是RNA的基本單位之一，B錯(cuò)誤；c表示ADP，能與ATP之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化，C錯(cuò)誤；d表示ATP，是細(xì)胞中能量通貨和生物體的直接供能物質(zhì)，D正確。故選D。2．(2023·四川省內(nèi)江市第六中學(xué)高一考開(kāi)學(xué)考試)下圖從左到右表示ATP合成和分解的過(guò)程，下列敘述錯(cuò)誤的是(D)A．圖中的“A”代表腺苷，圖中的“P”代表磷酸基團(tuán)B．所有活細(xì)胞內(nèi)都能發(fā)生ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化C．一般情況下，放能反應(yīng)與ATP的合成相聯(lián)系D．ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化能使細(xì)胞中儲(chǔ)存大量ATP解析：ATP分子的結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)寫(xiě)成A—P～P～P，圖中的“A”代表腺苷，“P”代表磷酸基團(tuán)，A正確；活細(xì)胞中發(fā)生著各種化學(xué)反應(yīng)，時(shí)刻不停地發(fā)生著ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化，并且處于動(dòng)態(tài)平衡中，B正確；許多吸能反應(yīng)與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系，由ATP水解提供能量，放能反應(yīng)與ATP合成相聯(lián)系，C正確；ATP和ADP可以相互轉(zhuǎn)化，但細(xì)胞中儲(chǔ)存的ATP較少，D錯(cuò)誤。故選D。3．(2023·烏蘭浩特市第四中學(xué)高二考階段練習(xí))40個(gè)腺苷和90個(gè)磷酸基團(tuán)能組成的ATP分子數(shù)為(B)A．20個(gè) B．30個(gè)C．40個(gè) D．80個(gè)解析：一分子ATP由一分子腺苷和三個(gè)磷酸基團(tuán)組成，所以40個(gè)腺苷和90個(gè)磷酸基團(tuán)能組成的ATP分子數(shù)為30個(gè)，故選B。4．(2023·廣東江門(mén)高一統(tǒng)考期末)ATP與ADP的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖，①和②為反應(yīng)過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A—P～P～Peq\o(,\s\up7(①),\s\do5(②))A—P～P＋Pi＋能量A．過(guò)程①是放能反應(yīng)B．反應(yīng)②的能量可以來(lái)源于不同的生命活動(dòng)C．過(guò)程①和過(guò)程②是一種可逆反應(yīng)D．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化保持動(dòng)態(tài)平衡解析：過(guò)程①表示ATP的水解，釋放能量，是放能反應(yīng)，A正確；反應(yīng)②表示ATP的合成，所需能量可以來(lái)自光合作用或呼吸作用，B正確；過(guò)程①和過(guò)程②不是一種可逆反應(yīng)，反應(yīng)中能量的來(lái)源和去向不同，ATP水解和ATP合成所需的酶不一樣，發(fā)生的場(chǎng)所也不同，C錯(cuò)誤；細(xì)胞中ATP與ADP快速相互轉(zhuǎn)化，從而保持動(dòng)態(tài)平衡，D正確。故選C。5．(2023·長(zhǎng)春市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一考期末)如圖為植物細(xì)胞中ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是(D)A．過(guò)程①不需要酶的催化B．機(jī)體儲(chǔ)存有大量ATP以維持機(jī)體能量需求C．過(guò)程①所需能量只能來(lái)自化學(xué)能D．過(guò)程②是在酶的催化下，遠(yuǎn)離腺苷的特殊化學(xué)鍵斷裂，末端磷酸基團(tuán)脫離解析：ATP合成和分解的過(guò)程都需要酶的催化，A錯(cuò)誤；機(jī)體內(nèi)ATP的含量很少，但可以快速轉(zhuǎn)化以維持機(jī)體能量的需求，B錯(cuò)誤；過(guò)程①的能量可以來(lái)自于化學(xué)能，也可以來(lái)自于光能，如光反應(yīng)過(guò)程，C錯(cuò)誤；ATP水解的過(guò)程中，在ATP水解酶的催化作用下，遠(yuǎn)離腺苷的特殊化學(xué)鍵斷裂，末端磷酸基團(tuán)脫離，脫離下來(lái)的末端磷酸基團(tuán)挾能量與其他分子結(jié)合，從而使后者發(fā)生變化，D正確。故選D。6．(2023·河南高一校聯(lián)考期末)腺苷三磷酸是一種高能磷酸化合物，下列有關(guān)該化合物的敘述，錯(cuò)誤的是(C)A．一個(gè)ATP分子中含有兩個(gè)特殊的化學(xué)鍵B．ATP水解釋放的磷酸基團(tuán)可以與其他分子結(jié)合C．細(xì)胞中的吸能反應(yīng)一般與ATP的合成反應(yīng)相聯(lián)系D．ATP與ADP的轉(zhuǎn)化時(shí)刻不停，并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中解析：ATP的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是A—P～P～P，一個(gè)ATP分子中含有兩個(gè)特殊的化學(xué)鍵，A正確；當(dāng)ATP在酶的作用下水解時(shí)，脫離下來(lái)的末端磷酸基團(tuán)挾能量與其他分子結(jié)合，使其他分子磷酸化，從而使后者發(fā)生變化，B正確；細(xì)胞中的放能反應(yīng)一般與ATP的合成反應(yīng)相聯(lián)系，吸能反應(yīng)與ATP的水解相聯(lián)系，C錯(cuò)誤；對(duì)細(xì)胞的正常生活來(lái)說(shuō)，ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，是時(shí)刻不停地發(fā)生并且處于動(dòng)態(tài)平衡之中的，細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機(jī)制，是生物界的共性，D正確。故選C。7．(2023·廣東汕頭高一統(tǒng)考期末)ATP快速熒光檢測(cè)儀基于螢火蟲(chóng)發(fā)光原理，利用“熒光素—熒光素酶體系”與ATP發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生光，再根據(jù)發(fā)光強(qiáng)弱來(lái)估測(cè)微生物殘留量。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A．ATP可以水解為ADP和磷酸B．一個(gè)ATP分子含有一個(gè)腺苷和三個(gè)磷酸基團(tuán)C．螢火蟲(chóng)細(xì)胞內(nèi)線(xiàn)粒體是合成ATP的主要場(chǎng)所D．由反應(yīng)式可知螢火蟲(chóng)發(fā)出熒光屬于放能反應(yīng)解析：ATP可以水解為ADP和磷酸，同時(shí)釋放能量用于生命活動(dòng)，A正確；ATP中文名稱(chēng)叫腺苷三磷酸，由一個(gè)腺苷和三個(gè)磷酸基團(tuán)構(gòu)成，B正確；線(xiàn)粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，有氧呼吸能產(chǎn)生大量ATP，所以螢火蟲(chóng)細(xì)胞內(nèi)線(xiàn)粒體是合成ATP的主要場(chǎng)所，C正確；由反應(yīng)式可知螢火蟲(chóng)發(fā)出熒光消耗ATP，屬于吸能反應(yīng)，D錯(cuò)誤。故選D。二、填空題8．(2023·河南南陽(yáng)高一統(tǒng)考期末)研究證實(shí)ATP既是能量“貨幣”，也可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞的一種信號(hào)分子，其作為信號(hào)分子的作用機(jī)理如下圖所示。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。(1)神經(jīng)細(xì)胞中的ATP來(lái)自_有氧呼吸(呼吸作用)__(生理過(guò)程)。研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下24h有40kg的ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2～10mmol/L，為滿(mǎn)足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是_ATP和ADP相互(迅速)轉(zhuǎn)化__。(2)由圖可知，細(xì)胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下，磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來(lái)，最后剩下的是_腺苷__(填中文名稱(chēng))。(3)為了研究X物質(zhì)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞的影響，某研究小組用不同濃度的X物質(zhì)處理細(xì)胞24h，然后測(cè)量各組細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死