銜接點13 第5章第2節(jié) 細胞的能量“貨幣”ATP-2022年初升高生物無憂銜接（人教版2019）（解析版）

第2節(jié)細胞的能量“貨幣”ATP初中沒有相關(guān)內(nèi)容高中新知識：一、ATP是一種高能磷酸化合物1、ATP：中文名稱：腺苷三磷酸，英文簡稱：ATP。（ADP：中文名稱：腺苷二磷酸，英文簡稱：ADP）2、ATP的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡式：A-P~P~P其中遠離A的磷酸鍵容易水解斷裂釋放能量（轉(zhuǎn)移勢能）；3、ATP的功能：ATP水解的過程就是釋放能量的過程，1molATP水解釋放的能量高達30.54kJ，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。細胞的直接能源物質(zhì)（細胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的）4、ATP供能的原理：ATP水解釋放的磷酸基團使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，這在細胞中是常見的。這些分子被磷酸化后，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，活性也被改變，因而可以參與各種化學反應(yīng)。二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化11、ATPADP+Pi+能量ATP酶ATP合成酶2、水解釋放的能量直接用于各種生命活動；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3、合成所需的能量來自于光能、呼吸作用釋放的化學能；許多放能反應(yīng)與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中，用來為吸能反應(yīng)直接供能；4、細胞內(nèi)合成ATP的場所：細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)、葉綠體的類囊體薄膜。5、這種相互轉(zhuǎn)化，是時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中的。6、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制，在所有生物的細胞內(nèi)都是一樣的，這體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。Ca2+Ca2+載體蛋白是一種ATP水解酶，ATP水解釋放的磷酸基團和能量使其磷酸化，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2+由膜的一側(cè)主動運輸?shù)搅硪粋?cè)。ATP供能的實例：

基本知識點10分鐘自測：一、ATP是一種高能磷酸化合物1、ATP：中文名稱：腺苷三磷酸，英文簡稱：ATP。（ADP：中文名稱：腺苷二磷酸，英文簡稱：ADP）2、ATP的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡式：A-P~P~P其中遠離A的磷酸鍵容易水解斷裂釋放能量（轉(zhuǎn)移勢能）；3、ATP的功能：ATP水解的過程就是釋放能量的過程，1molATP水解釋放的能量高達30.54kJ，所以說ATP是一種高能磷酸化合物。細胞的直接能源物質(zhì)（細胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是由ATP直接提供能量的）4、ATP供能的原理：ATP水解釋放的磷酸基團使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，這在細胞中是常見的。這些分子被磷酸化后，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，活性也被改變，因而可以參與各種化學反應(yīng)。二、ATP與ADP可以相互轉(zhuǎn)化11、ATPADP+Pi+能量ATP酶ATP合成酶2、水解釋放的能量直接用于各種生命活動；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3、合成所需的能量來自于光能、呼吸作用釋放的化學能；許多放能反應(yīng)與ATP的合成相聯(lián)系，釋放的能量儲存在ATP中，用來為吸能反應(yīng)直接供能；4、細胞內(nèi)合成ATP的場所：細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)、葉綠體的類囊體薄膜。5、這種相互轉(zhuǎn)化，是時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中的。6、ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制，在所有生物的細胞內(nèi)都是一樣的，這體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性。

第5章第2節(jié)細胞的能量“貨幣“”ATP（隨堂練解析）第I卷（選擇題）一、單選題1．（2022·浙江·高考真題）下列關(guān)于腺苷三磷酸分子的敘述，正確的是（

）A．由1個脫氧核糖、1個腺嘌呤和3個磷酸基團組成B．分子中與磷酸基團相連接的化學鍵稱為高能磷酸鍵C．在水解酶的作用下不斷地合成和水解D．是細胞中吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的紐帶【答案】D【解析】【分析】ATP是三磷酸腺苷的英文名稱縮寫。ATP分子的結(jié)構(gòu)式可以簡寫成A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團，～代表一種特殊的化學鍵，ATP分子中大量的能量就儲存在特殊的化學鍵中。ATP可以水解，這實際上是指ATP分子中特殊的化學鍵水解?！驹斀狻緼、1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基團組成，A錯誤；B、ATP分子的結(jié)構(gòu)式可以簡寫成A—P～P～P，磷酸基團與磷酸基團相連接的化學鍵是一種特殊的化學鍵，B錯誤；C、ATP在水解酶的作用下水解，在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP，C錯誤；D、吸能反應(yīng)一般與ATP的分解相聯(lián)系，放能反應(yīng)一般與ATP的合成相聯(lián)系，故吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)之間的紐帶就是ATP，D正確。故選D。2．（2022·全國·高三專題練習）ATP是細胞生命活動的直接能源物質(zhì)，下列敘述錯誤的是（

）A．人成熟紅細胞可通過無氧呼吸產(chǎn)生ATPB．人體細胞ATP合成所需的能量由磷酸提供C．ATP可用于物質(zhì)逆濃度梯度跨膜運輸D．ATP釋放的磷酸基團能與某些蛋白質(zhì)結(jié)合【答案】B【解析】【分析】ATP又叫三磷酸腺苷，簡稱為ATP，其結(jié)構(gòu)式是：A-P～P～P。A表示腺苷、T表示三個、P表示磷酸基團、“～”表示特殊化學鍵。ATP是一種含有、的大量化學能就儲存在特殊化學鍵中。ATP是生命活動能量的直接來源。ATP來源于光合作用和呼吸作用?！驹斀狻緼、人體成熟的紅細胞無線粒體，進行無氧呼吸產(chǎn)生ATP，A正確；B、人體細胞ATP合成所需的能量是由有機物在氧化分解過程中釋放的能量提供的，B錯誤；C、物質(zhì)逆濃度梯度跨膜運輸?shù)姆绞綄儆谥鲃舆\輸，需要消耗ATP釋放的能量，C正確；D、ATP釋放的磷酸基團能與某些蛋白質(zhì)結(jié)合，例如在主動運輸過程中，磷酸基團可以和Ca2+載體蛋白結(jié)合，這是載體蛋白的磷酸化，D正確。故選B。3．（2019·浙江·高一期中）如圖示為ATP的結(jié)構(gòu)，①②表示組成物質(zhì)，③④表示化學鍵，下列敘述正確的是（

）A．①表示腺苷B．細胞中的ATP易于生成，難于水解C．④的斷裂需消耗水，且釋放的能量比③多D．若③斷裂，則左邊的化合物是組成RNA的基本單位之一【答案】C【解析】【分析】ATP中文名稱叫三磷酸腺苷，結(jié)構(gòu)簡式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團，～代表特殊的化學鍵。水解時遠離A的磷酸鍵線斷裂。作用：新陳代謝所需能量的直接來源。ATP在細胞內(nèi)含量很少且相對穩(wěn)定，但在細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化速度很快?！驹斀狻緼、①表示腺嘌呤，腺嘌呤+核糖=腺苷，A錯誤；B、細胞中的ATP含量很少，易于消耗，并且消耗后可迅速合成，B錯誤；C、④是特殊的化學鍵，斷裂需消耗水，且釋放的能量比③多，因為③是普通磷酸鍵，C正確；D、③斷裂，則左邊的化合物需要連上一個磷酸基團后，才是組成RNA的基本單位之一，D錯誤。故選C。【點睛】4．（2022·江西南昌·高一期末）關(guān)于水稻細胞內(nèi)ATP的敘述，正確的是（

）A．ATP的含量會隨代謝強弱發(fā)生比較大的變化B．ATP的分子結(jié)構(gòu)可以簡寫為A～P～P～PC．ATP水解釋放的磷酸基團可使某些蛋白質(zhì)磷酸化D．細胞中的放能反應(yīng)通常伴隨ATP的水解【答案】C【解析】【分析】ATP的結(jié)構(gòu)式可簡寫成A-P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3個，P代表磷酸基團，～代表特殊化學鍵?！驹斀狻緼、ATP在細胞中含量較少，且不會隨代謝強弱發(fā)生比較大的變化，如果代謝快，則和ADP的轉(zhuǎn)化速度加快，A錯誤；B、ATP的結(jié)構(gòu)式可簡寫成A-P～P～P，只含兩個特殊化學鍵，B錯誤；C、ATP水解釋放的磷酸基團可使蛋白質(zhì)等分子磷酸化，C正確；D、細胞內(nèi)的吸能反應(yīng)總是與ATP水解相聯(lián)系，D錯誤。故選C。5．（2021·河南·南陽中學高一階段練習）如圖是某類酶作用的模型。下列有關(guān)敘述正確的是（

）A．圖示過程只能在細胞內(nèi)進行B．該模型體現(xiàn)了物質(zhì)a具有高效性C．若物質(zhì)c、d分別為磷酸和ADP，則物質(zhì)a是ATP合成酶D．高溫會導致物質(zhì)a的空間構(gòu)象發(fā)生改變，進而失去活性【答案】D【解析】【分析】題圖分析：圖示為某種酶作用的模型，其中a在化學反應(yīng)前后不發(fā)生改變，表示某種酶；b表示底物；c和d表示水解產(chǎn)物；該模型可以解釋酶的專一性。【詳解】A、圖示過程為酶的催化過程，該過程在細胞內(nèi)外均可進行，A錯誤；B、該模型體現(xiàn)了物質(zhì)a（酶）具有專一性，B錯誤；C、圖中物質(zhì)b在物質(zhì)a的催化下分解成c和d，若物質(zhì)c、d分別為磷酸和ADP，則物質(zhì)a是水解酶，C錯誤；D、物質(zhì)a是酶，酶的活性受溫度等影響，在高溫等條件下其空間構(gòu)象會發(fā)生改變，進而失去活性，D正確。故選D。6．（2022·全國·高三專題練習）下列關(guān)于ATP和酶的敘述，不正確的是（

）①哺乳動物成熟的紅細胞中沒有線粒體，不能產(chǎn)生ATP②質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗過程中不消耗ATP③ATP和RNA具有相同的五碳糖④有氧呼吸和無氧呼吸的各階段都能形成ATP⑤可利用淀粉、淀粉酶和碘液探究溫度對酶活性的影響⑥可利用過氧化氫和過氧化氫酶反應(yīng)探究pH對酶活性的影響⑦酶和無機催化劑都能降低化學反應(yīng)的活化能⑧ATP中的能量可來源于光能和化學能，也可轉(zhuǎn)化為光能和化學能A．②③⑥⑦⑧ B．①②④⑤ C．①②⑤⑧ D．①④【答案】D【解析】【分析】1.酶的作用機理：（1）活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量；（2）作用機理：降低化學反應(yīng)所需要的活化能；2.酶的特性：（1）高效性：酶的催化效率大約是無機催化劑的107～1013倍；（2）專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應(yīng)；（3）作用條件較溫和：高溫、過酸、過堿都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；在低溫下，酶的活性降低，但不會失活。3.ATP的結(jié)構(gòu)式可簡寫成A-P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3個，P代表磷酸基團，～代表高能磷酸鍵。4.ATP的合成場所：細胞質(zhì)基質(zhì)（細胞呼吸第一階段）、線粒體基質(zhì)（有氧呼吸第二階段）、線粒體內(nèi)膜（有氧呼吸第三階段）、葉綠體的類囊體薄膜（光合作用光反應(yīng)階段）?！驹斀狻竣俨溉閯游锍墒斓募t細胞中沒有線粒體，但可通過無氧呼吸產(chǎn)生少量的ATP，①錯誤；②質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗過程中水的跨膜運輸方式為自由擴散，不消耗ATP，②正確；③ATP和RNA中含有的五碳糖都是核糖，③正確；④有氧呼吸各階段都能產(chǎn)生ATP，無氧呼吸只有第一階段能產(chǎn)生ATP，④錯誤；⑤淀粉水解、碘液的鑒定不受溫度的影響，因此淀粉、淀粉酶、碘液探究溫度對酶活性的影響，⑤正確；⑥可利用過氧化氫和過氧化氫酶反應(yīng)探究pH對酶活性的影響，這樣可以保證單一變量原則，⑥正確；⑦酶和無機催化劑都能降低化學反應(yīng)的活化能，只是酶降低化學反應(yīng)活化能更顯著，⑦正確；⑧ATP中的能量可來源于光能和化學能，如光合作用和呼吸作用；也可轉(zhuǎn)化為光能和化學能，⑧正確。故選D。7．（2020·安徽·鳳陽博文國際學校高三階段練習）下列有關(guān)ATP的說法，正確的是（）A．放能反應(yīng)一般與ATP的水解反應(yīng)相聯(lián)系B．正常細胞ATP與ADP的比值相對穩(wěn)定C．ATP為各項生命活動供能時需同時水解所有的磷酸基團D．催化ATP合成和分解的是同一種酶【答案】B【解析】【分析】ATP的結(jié)構(gòu)簡式是A-P～P～P，其中“～”是特殊的化學鍵，遠離腺苷的特殊的化學鍵很容易水解，釋放其中的能量，供生命活動需要，因此ATP是細胞生命活動的直接能源物質(zhì)；ATP水解一般與耗能反應(yīng)相偶聯(lián)，放能反應(yīng)一般與ATP合成相偶聯(lián)；細胞內(nèi)ATP含量很少，細胞對ATP的需求量很大，依賴于ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，滿足細胞對ATP的大量需求；植物細胞ATP來自呼吸作用和光合作用，動物細胞ATP來自呼吸作用。【詳解】A、放能反應(yīng)一般與ATP合成相偶聯(lián)，A錯誤；B、ATP和ADP不停的轉(zhuǎn)化，維持細胞的能量供應(yīng)，所以正常細胞ATP與ADP的比值相對穩(wěn)定，B正確；C、ATP為各項生命活動供能時需同時水解遠離腺苷的那個磷酸基團，生成ADP，C錯誤；D、酶具有專一性，所以催化ATP合成和分解的不是同一種酶，D錯誤。故選B。8．（2022·河南·范縣第一中學高二期末）ATP是細胞的能量“貨幣”，細胞內(nèi)還有與ATP結(jié)構(gòu)類似的GTP、CTP和UTP等高能磷酸化合物。下列有關(guān)敘述錯誤的是（

）A．ATP分子能在細胞膜上某些蛋白質(zhì)的催化下水解B．CTP中含有3個磷酸基團，含有C、H、O、N、P五種元素C．GTP中特殊化學鍵（高能磷酸鍵）全部水解后的產(chǎn)物可作為合成DNA分子的原料D．UTP的合成常伴隨放能反應(yīng)，而吸能反應(yīng)不一定伴隨UTP的水解【答案】C【解析】【分析】ATP由1分子腺苷和三個磷酸基團組成，其結(jié)構(gòu)簡式是A-P～P～P，其中A是腺苷，P是磷酸基團，～是特殊的化學鍵。【詳解】A、細胞膜上的某些蛋白質(zhì)如鈉鉀泵可以催化ATP水解，利用其釋放的能量使載體蛋白空間結(jié)構(gòu)改變，從而完成主動運輸，A正確；B、CTP和ATP結(jié)構(gòu)類似，只是含氮堿基由腺嘌呤換成胞嘧啶，所以也含有3個磷酸基團，含有C、H、O、N、P五種元素，B正確；C、GTP的特殊化學鍵全部水解后的產(chǎn)物是鳥嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料，C錯誤；D、UTP的合成伴隨著特殊化學鍵的形成，所以常常伴隨放能反應(yīng)，而吸能反應(yīng)不一定伴隨UTP的水解，可以伴隨著ATP的水解，D正確。故選C。【點睛】9．（2023·全國·高三專題練習）螢火蟲尾部的發(fā)光細胞中含有熒光素和熒光素酶，熒光素接受能量后，在熒光素酶的作用下形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。某實驗小組將若干螢火蟲的發(fā)光器割下，干燥研磨成粉末，均分放入甲、乙兩組試管中，分別加入等量的水，發(fā)現(xiàn)有熒光出現(xiàn)，待熒光消失后，向甲組試管中加入葡萄糖，乙組試管中加入ATP，發(fā)現(xiàn)甲組試管中沒有熒光出現(xiàn)，乙組試管中出現(xiàn)了熒光。下列敘述錯誤的是（

）A．此實驗證明了螢火蟲的直接能源物質(zhì)是ATP而不是葡萄糖B．熒光素形成氧化熒光素的過程中涉及的化學反應(yīng)為吸能反應(yīng)C．螢火蟲尾部發(fā)生熒光的過程中存在活躍的化學能到光能的轉(zhuǎn)換D．在甲組試管中加入熒光素酶后也會出現(xiàn)熒光【答案】D【解析】【分析】ATP是直接的能源物質(zhì)，ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，是時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中的，ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化的能量供應(yīng)機制，在所有的細胞內(nèi)都是一樣的，這體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性?！驹斀狻緼、分析題干信息，甲組試管中加入葡萄糖沒有熒光出現(xiàn)，乙組試管中加入ATP出現(xiàn)了熒光，證明螢火蟲的直接能源物質(zhì)是ATP而不是葡萄糖，A正確；B、熒光素接受能量后，在熒光素酶的作用下形成氧化熒光素，該過程需要吸收能量，屬于吸能反應(yīng)，B正確；C、螢火蟲尾部發(fā)光的過程中，ATP中的活躍的化學能轉(zhuǎn)換為光能，C正確；D、在甲組試管中加入熒光素酶，由于沒有ATP也不能使其出現(xiàn)熒光，D錯誤。故選D。10．（2022·浙江·高三專題練習）下列關(guān)于細胞內(nèi)ATP的敘述中，正確的是（

）A．ATP分子中含有腺嘌呤脫氧核苷酸B．每個ATP分子含有2個磷酸基團，3個特殊化學鍵C．ATP在細胞中不斷被分解，同時也在不斷形成D．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化的過程中伴隨著能量釋放【答案】C【解析】【分析】ATP的結(jié)構(gòu)簡式是A-P～P～P，其中A代表腺苷，T是三的意思，P代表磷酸基團。ATP和ADP的轉(zhuǎn)化過程中，能量來源不同：ATP水解釋放的能量，來自特殊化學鍵中的化學能，并用于生命活動；合成ATP的能量來自呼吸作用或光合作用。場所不同：ATP水解在細胞的各處。ATP合成在線粒體，葉綠體，細胞質(zhì)基質(zhì)。【詳解】A、ATP的結(jié)構(gòu)簡式是A-P～P～P，去掉兩個磷酸集團后，剩余的A-P為腺嘌呤核糖核苷酸，A錯誤；B、每個ATP分子含有3個磷酸基團，2個特殊化學鍵，B錯誤；C、細胞內(nèi)的ATP含量不多，消耗后可迅速合成，C正確；D、在ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化中，伴隨有能量的貯存和釋放，D錯誤。故選C。11．（2022·全國·高三專題練習）細菌視紫紅質(zhì)（bR）是嗜鹽桿菌細胞膜上一種光能驅(qū)動的H+跨膜運輸?shù)鞍?，?jīng)由bR形成的H+濃度梯度用于驅(qū)動ATP合成等活動（如圖1所示），合成的ATP可用于同化CO2。利用破碎的嗜鹽桿菌細胞膜構(gòu)建囊泡模型并對其進行光誘導，囊泡外溶液pH變化如下圖2所示。下列說法正確的是（）A．bR在核糖體上合成后需經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工B．圖示Na+、K+的轉(zhuǎn)運及H+在bR處的轉(zhuǎn)運均為逆濃度梯度運輸C．嗜鹽桿菌為自養(yǎng)生物，合成ATP所需能量直接來源于光能D．光照時嗜鹽桿菌細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)pH值上升，停止光照后胞外H+濃度低于胞內(nèi)【答案】B【解析】【分析】1、光合作用通常是指綠色植物提供葉綠體利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)閮Υ婺芰康挠袡C物，同時釋放氧氣的過程。一些光能自養(yǎng)型的微生物也能夠進行光合作用，但場所不是葉綠體。2、由題意及圖1可知，視紫紅質(zhì)是光能驅(qū)動的運輸H+的載體，H+通過視紫紅質(zhì)運出質(zhì)膜為主動運輸?！驹斀狻緼、嗜鹽桿菌是原核細胞生物，無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體，A錯誤；B、圖示Na+、K+的轉(zhuǎn)運由H+濃度梯度驅(qū)動H+轉(zhuǎn)運蛋白轉(zhuǎn)運，為逆濃度梯度的主動運輸；H+在bR處的轉(zhuǎn)運由光能驅(qū)動，也為逆濃度梯度的主動運輸，B正確；C、由圖1可知，嗜鹽菌細胞膜上的視紫紅質(zhì)能吸收光能，但ATP的合成由H+濃度梯度驅(qū)動的，不是直接由光能驅(qū)動，C錯誤；D、由圖2可知，光照時H+通過視紫紅質(zhì)運出質(zhì)膜，可導致嗜鹽桿菌細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)H+濃度降低，pH值上升，停止光照后胞外H+通過協(xié)助擴散進入細胞內(nèi)，濃度降低，但不會低于胞內(nèi)的H+濃度，D錯誤。故選B。12．（2021·河南·高一期末）核酸廣泛存在于動植物和微生物體內(nèi)。下列關(guān)于生物體內(nèi)核酸的敘述，正確的是（

）A．腺苷是構(gòu)成DNA的基本單位之一B．構(gòu)成玉米細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的核苷酸有8種C．含有DNA分子的細胞內(nèi)必然含有RNA分子D．含有RNA分子的生物體內(nèi)必然含有DNA分子【答案】C【解析】1、細胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA，病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA；2、核酸根據(jù)五碳糖不同分為脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），DNA主要分布在細胞核中，線粒體、葉綠體也含有少量DNA，RNA主要分布在細胞質(zhì)中，細胞核中也含有RNA；3、DNA與RNA在組成上的差別是：一是五碳糖不同，二是堿基不完全相同，DNA中含有的堿基是A、T、G、C，RNA的堿基是A、U、G、C，核酸是遺傳信息的攜帶者，是一切生物的遺傳物質(zhì)。【詳解】A、腺苷由腺嘌呤和核糖構(gòu)成，腺苷和一個磷酸基團構(gòu)成腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本單位之一，A錯誤；B、玉米細胞的遺傳物質(zhì)是DNA，DNA的基本單位脫氧核苷酸有4種，B錯誤；C、細胞結(jié)構(gòu)的生物，細胞中既有DNA，也有RNA，含有DNA分子的細胞內(nèi)必然含有RNA分子，C正確；D、病毒只含有一種核酸，如RNA病毒只含有RNA，不含有DNA，D錯誤。故選C。13．（2016·全國·高考真題）離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白，它在跨膜運輸物質(zhì)時離不開ATP的水解。下列敘述正確的是（）A．離子通過離子泵的跨膜運輸屬于協(xié)助擴散B．離子通過離子泵的跨膜運輸是順濃度梯度進行的C．動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運輸離子的速率D．加入蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運輸離子的速率【答案】C【解析】【分析】1、自由擴散的特點：順濃度梯度運輸、不需要載體、不消耗能量；協(xié)助擴散的特點：順濃度梯度運輸、需要載體、不消耗能量；主動運輸?shù)奶攸c：逆濃度梯度運輸、需要載體、消耗能量。2、由題可知，離子泵為載體蛋白，且可以水解ATP為運輸物質(zhì)時提供能量，故運輸方式為主動運輸。【詳解】A、離子通過離子泵的跨膜運輸需要載體和消耗能量，屬于主動運輸，A錯誤；B、離子通過離子泵的跨膜運輸屬于主動運輸，是逆濃度梯度進行的，B錯誤；C、由于離子泵跨膜運輸離子需要消耗能量，一氧化碳中毒會降低細胞呼吸，降低能量供應(yīng)，降低離子泵跨膜運輸離子的速率，C正確；D、離子的跨膜運輸需要載體蛋白，因此加入蛋白質(zhì)變性劑會降低離子泵跨膜運輸離子的速率，D錯誤。故選C。14．（2021·浙江省諸暨市第二高級中學高一期中）下列有關(guān)玉米葉肉細胞中ATP的敘述，正確的是（

）A．線粒體和葉綠體合成ATP時伴隨[H]的產(chǎn)生B．ATP中的能量可以來源于光能、化學能，可以轉(zhuǎn)化為化學能C．黑暗條件下葉肉細胞不能合成ATPD．線粒體將葡萄糖氧化分解成CO2和H2O，并釋放大量能量【答案】B【解析】【分析】玉米葉肉細胞可以通過光合作用和呼吸作用合成ATP，光合作用產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)，呼吸作用產(chǎn)生的ATP可以用于各種生命活動所需。【詳解】A、有氧呼吸的第二、第三階段是在線粒體中完成的，而有氧呼吸的第二階段在合成ATP時伴隨[H]的產(chǎn)生，第三階段合成ATP時伴隨[H]的消耗，在葉綠體的類囊體薄膜上發(fā)生的光反應(yīng)階段，其物質(zhì)變化為：水在光下分解產(chǎn)生[H]和O2與合成ATP，A項錯誤；B、ATP的形成途徑是光合作用和呼吸作用，所以其中的能量可以來源于光能、化學能，ATP水解釋放的能量可以用于吸能反應(yīng)，因此可以轉(zhuǎn)化為化學能，B項正確；C、黑暗條件下，葉肉細胞能通過細胞呼吸合成ATP，C項錯誤；D、線粒體不能分解葡萄糖，只能分解丙酮酸，D項錯誤。故選B。15．（2020·浙江·金華市曙光學校高一期中）ATP轉(zhuǎn)化為ADP可用下圖表示，圖中X代表（）A．H2O B．[H]C．P D．Pi【答案】D【解析】【分析】ATP的合成：ATP的水解：【詳解】根據(jù)ATP的水解的方程式可以看出：ATP的水解除生成ADP、能量外，還有磷酸的生成，故X為磷酸。故選D?！军c睛】本題考查ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，解題的關(guān)鍵是理解掌握ATP的相關(guān)知識點。二、多選題16．（2022·湖南衡陽·高一期末）如圖為ATP的結(jié)構(gòu)和ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式。下列說法不正確的是（

）A．圖1中的A代表腺苷，b、c為特殊的化學鍵B．圖2中酶1和酶2分布的場所不完全相同C．人體內(nèi)成熟的紅細胞中沒有線粒體，不能產(chǎn)生ATPD．在有氧與無氧的條件下，細胞質(zhì)基質(zhì)都能形成ATP【答案】AC【解析】【分析】分析圖1：ATP中文名稱叫腺苷三磷酸，結(jié)構(gòu)簡式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團，～代表特殊的化學鍵。圖中A表示腺嘌呤，方框內(nèi)表示腺嘌呤核糖核苷酸，b、c表示特殊的化學鍵。分析圖2：圖2向左代表ATP的合成，向右代表ATP的水解?！驹斀狻緼、圖1中的A代表腺嘌呤，A與核糖構(gòu)成腺苷，b、c表示特殊的化學鍵，A錯誤；B、圖2中酶2是ATP合成需要的酶，ATP的合成可發(fā)生在線粒體、葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)中，酶1是ATP水解所需要的酶，ATP的水解發(fā)生在細胞吸能反應(yīng)的部位，兩者分布的場所不完全相同，B正確；C、人體內(nèi)成熟的紅細胞中沒有線粒體，只進行無氧呼吸，無氧呼吸第一階段可以產(chǎn)生ATP，C錯誤；D、在有氧與無氧的條件下，有氧和無氧呼吸第一階段都發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，都能形成ATP，D正確。故選AC。17．（2022·江蘇·泗陽縣實驗高級中學高二階段練習）ATP體外結(jié)晶后呈白色粉末狀，在人體內(nèi)約含有507g，只能維持劇烈運動0.3s。下列有關(guān)ATP的敘述，正確的是（

）A．人體細胞合成ATP的過程發(fā)生在線粒體和葉綠體中B．酵母菌細胞產(chǎn)生等量ATP時無氧呼吸比有氧呼吸消耗的葡萄糖多C．人體劇烈運動時，ATP含量不會發(fā)生明顯下降D．ATP是能量的載體，細胞中的所有反應(yīng)均需要ATP供能【答案】BC【解析】【分析】ATP中文名稱叫三磷酸腺苷，結(jié)構(gòu)簡式A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團，～代表高能磷酸鍵。ATP和ADP轉(zhuǎn)化過程中所需要的酶不同，能量來源也不同：ATP水解釋放的能量，來自高能磷酸鍵的化學能，并用于生命活動；合成ATP的能量來自呼吸作用或光合作用。ATP和ADP轉(zhuǎn)化過程中的場所也不同：ATP水解在細胞的各處，ATP合成在線粒體，葉綠體，細胞質(zhì)基質(zhì)?！驹斀狻緼、人體細胞合成ATP的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體，A錯誤；B、消耗等量的葡萄糖時，無氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量少，因此酵母菌細胞產(chǎn)生等量的ATP時，無氧呼吸比有氧呼吸消耗的葡萄糖更多，B正確；C、人體劇烈運動時，ATP的合成與分解維持動態(tài)平衡，ATP含量幾乎不變，C正確；D、ATP是能量的載體，細胞中并不是所有反應(yīng)均需要ATP供能，例如有氧呼吸，D錯誤。故選BC。18．（2021·黑龍江·大慶實驗中學高一期中）某些蛋白質(zhì)在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點發(fā)生磷酸化和去磷酸化，參與細胞信號傳遞，如圖所示。下列敘述正確的是（

）A．蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化反應(yīng)受溫度的影響B(tài)．蛋白質(zhì)磷酸化時，蛋白質(zhì)蘊含的能量值降低C．這些蛋白質(zhì)特定磷酸化位點的氨基酸缺失，不影響細胞信號傳遞D．這些蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化過程體現(xiàn)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點【答案】AD【解析】【分析】析圖示：磷酸化是指蛋白質(zhì)在蛋白激酶的作用下，其氨基酸的羥基被磷酸基團取代，變成有活性有功能的蛋白質(zhì)；去磷酸化是指磷酸化的蛋白質(zhì)在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基團，復(fù)原成羥基，失去活性的過程。【詳解】A、據(jù)題意可知，某些蛋白質(zhì)在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點發(fā)生磷酸化和去磷酸化，而酶作用的發(fā)揮需要適宜的溫度，故蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化反應(yīng)受溫度的影響，A正確；B、磷酸化是指蛋白質(zhì)在蛋白激酶的作用下，其氨基酸的羥基被磷酸基團取代，變成有活性有功能的蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)磷酸化時，蛋白質(zhì)蘊含的能量值不會降低，B錯誤；C、磷酸化需要特定的氨基酸序列，失去特定氨基酸，將無法磷酸化。因此這些蛋白質(zhì)特定磷酸化位點的氨基酸缺失，會影響細胞信號傳遞，C錯誤；D、磷酸化是指蛋白質(zhì)在蛋白激酶的作用下，其氨基酸的羥基被磷酸基團取代，變成有活性有功能的蛋白質(zhì)；去磷酸化是指磷酸化的蛋白質(zhì)在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基團，復(fù)原成羥基，失去活性的過程。這些過程體現(xiàn)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點，D正確。故選AD。19．（2022·黑龍江·哈九中高一期末）萬物生長靠太陽，能量流動是生命的象征，下面關(guān)于細胞內(nèi)能量“貨幣”ATP的敘述，正確的是（）A．ATP的簡式是A~P~P-PB．ADP也稱腺苷二磷酸C．已知人在劇烈運動時，每分鐘大約消耗0.5千克ATP，據(jù)此推斷人體細胞內(nèi)儲存有大量ATPD．ATP為主動運輸供能是通過載體蛋白的磷酸化過程實現(xiàn)的【答案】BD【解析】【分析】ATP的結(jié)構(gòu)式可簡寫成A-P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3個，P代表磷酸基團，～代表特殊化學鍵?！驹斀狻緼、ATP的簡式是A-P～P～P，A錯誤；B、ATP稱腺苷三磷酸，ADP稱腺苷二磷酸，B正確；C、ATP在細胞內(nèi)含量很少，但是轉(zhuǎn)化迅速，以供各項生命活動需要，C錯誤；D、ATP為主動運輸供能過程要經(jīng)過載體蛋白磷酸化，這過程的載體蛋白就是一種ATP水解酶，D正確。故選BD。20．（2022·全國·高三專題練習）鈉鉀泵是動物細胞膜上可利用ATP的載體蛋白，其結(jié)構(gòu)示意圖如下。據(jù)圖推測合理的是（

）A．細胞通過鈉鉀泵吸收，排出B．鈉鉀泵具有分解ATP的功能C．溫度變化會影響鈉鉀泵的功能D．鈉鉀泵工作時，細胞中ATP含量顯著降低【答案】BC【解析】【分析】分析題圖可知：鈉鉀泵逆濃度梯度吸收K+和排出Na+，故為主動運輸。【詳解】A、據(jù)圖可知，Na+經(jīng)鈉鉀泵逆濃度梯度運到細胞外，K+經(jīng)鈉鉀泵逆濃度梯度運到細胞內(nèi)，A錯誤；B、據(jù)圖可知，ATP在鈉鉀泵的作用下分解，且鈉鉀泵是一種蛋白質(zhì)，說明其是一種能分解ATP的蛋白酶，B正確；C、鈉鉀泵是一種蛋白酶，蛋白質(zhì)的功能受溫度影響，故溫度變化會影響鈉鉀泵的功能，C正確；D、由于細胞中ATP和ADP可以快速轉(zhuǎn)化，常處于動態(tài)平衡，ATP在細胞中的含量相對穩(wěn)定，不會顯著降低，D錯誤。故選BC。第II卷（非選擇題）三、綜合題21．（2021·福建·莆田第十五中學高一期末）如圖是細胞內(nèi)ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的示意圖，請據(jù)圖作答：（1）在人體內(nèi)，圖示左側(cè)的能量來自_____________作用，右側(cè)的能量用于各種生命活動，如_____________（舉一例）。（2）在綠色植物體內(nèi)，圖示左側(cè)的能量來自_____________作用和_____________作用。（3）從圖中可知，在適宜的溫度和酶的作用下，ADP轉(zhuǎn)變成ATP時還需要的條件是_____________。將ADP轉(zhuǎn)化為ATP的圖示改寫成反應(yīng)式的形式：_____________?！敬鸢浮浚?）呼吸；腦思考（2）呼吸；光合（3）能量；【解析】【分析】1、ATP的結(jié)構(gòu)簡式為A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸，T代表三個，-代表普通磷酸鍵，~代表特殊的化學鍵。2、ADP轉(zhuǎn)變成ATP的能量即合成ATP的能量在動物中來自于呼吸作用，植物中來自于呼吸作用和光合作用，而ATP水解成ADP時釋放的能量來自于特殊的化學鍵，用于各種生命活動。【詳解】（1）在人體內(nèi)，圖示左側(cè)的能量用來合成ATP，來自呼吸作用釋放的能量，右側(cè)的能量是ATP水解釋放的能量，用于各種耗能的生命活動，如腦思考、主動運輸?shù)?。?）在綠色植物體內(nèi)，ATP合成所需的能量來自光合作用和呼吸作用，故圖示左側(cè)的能量來自光合作用和呼吸作用。（3）從圖中可知，在適宜的溫度和酶的作用下，ADP轉(zhuǎn)變成ATP時還需要能量。ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應(yīng)式為【點睛】本題考查ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，意在考查學生能理解所學知識的要點，解題的關(guān)鍵是理解掌握ATP的相關(guān)知識點。22．（2022·江西·上饒中學高一階段練習）據(jù)研究，螢火蟲尾部能發(fā)光的原因是：“螢火蟲尾部的發(fā)光細胞中含有熒光素和熒光素酶，熒光素接受能量后被激活，在熒光素酶的催化作用下，激活的熒光素與氧氣發(fā)生過化學反應(yīng)，形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光”。(1)在生物體內(nèi)酶的化學本質(zhì)是___________，基本組成單位是_______。(2)熒光素酶催化熒光素與氧氣發(fā)生反應(yīng)的原理是：_____________，與無機催化劑相比具有____________________性。(3)某同學認為激活熒光素的能源物質(zhì)是ATP而不是葡萄糖，請寫出驗證該同學的觀點的實驗思路。（實驗室有熒光素溶液、熒光素酶溶液、葡萄糖溶液、ATP溶液等）________。(4)ATP的結(jié)構(gòu)簡式為________，螢火蟲體內(nèi)ATP的形成所需的能量來自___________。【答案】(1)蛋白質(zhì)或RNA；氨基酸或核糖核苷酸(2)降低化學反應(yīng)的活化能；高效(3)取兩支潔凈的試管，已知試管中加入適量的熒光素溶液、熒光素酶溶液和葡萄糖溶液，另一只試管中加入等量的熒光素溶液、熒光素酶溶液和ATP溶液，將試管放入黑暗環(huán)境中觀察試管能否發(fā)出熒光。加入ATP溶液的試管發(fā)出熒光，加入葡萄糖溶液的試管沒有發(fā)出熒光(4)A-P～P～P；細胞呼吸或細胞呼吸時有機物的分解所釋放的能量【解析】【分析】酶是由活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，其催化的原理是降低化學反應(yīng)所需的活化能，酶具有高效性，專一性和作用條件溫和的特性。(1)絕大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，RNA的基本單位是核糖核苷酸。(2)酶具有催化作用的作用機理是降低化學反應(yīng)所需的活化能，與無機催化劑相比，酶降低的活化能更顯著，則酶具有高效性。(3)要驗證激活熒光素的能源物質(zhì)是ATP而不是葡萄糖，本實驗的自變量是ATP和葡萄糖，因此設(shè)計實驗的過程中，要設(shè)計兩組實驗，一組加入ATP溶液，一組加入葡萄糖溶液，因變量是是否發(fā)出熒光，因此實驗思路是取兩支潔凈的試管，已知試管中加入適量的熒光素溶液、熒光素酶溶液和葡萄糖溶液，另一只試管中加入等量的熒光素溶液、熒光素酶溶液和ATP溶液，將試管放入黑暗環(huán)境中觀察試管能否發(fā)出熒光。加入ATP溶液的試管發(fā)出熒光，加入葡萄糖溶液的試管沒有發(fā)出熒光。(4)ATP的結(jié)構(gòu)簡式為A-P~P~P，螢火蟲屬于動物，只能進行呼吸作用，因此其體內(nèi)ATP的形成所需的能量來自細胞呼吸或細胞呼吸時有機物的分解所釋放的能量。【點睛】本題重點考查酶和ATP的結(jié)構(gòu)和功能，要求考生對教材基礎(chǔ)知識點的理解，同時還考查ATP是直接能源物質(zhì)的實驗探究，培養(yǎng)考生的科學探究能力。23．（2022·全國·高三專題練習）下面甲圖為酵母菌細胞部分結(jié)構(gòu)示意圖，乙圖是甲圖局部放大圖。請回答下列問題：(1)酵母菌細胞與菠菜葉肉細胞相比，在結(jié)構(gòu)上最主要的區(qū)別是無___________。(2)甲圖中能發(fā)生堿基互補配對的細胞器有________（填序號），能提供載體蛋白和能量的細胞器分別是[]______________和[]_______________。(3)⑧徹底水解可得到的物質(zhì)是_____________。(4)丙圖中??均代表細胞的某種結(jié)構(gòu)，它們是___________