高中生物 第5章 细胞的能量供应和利用 2 细胞的能量“通货”——ATP课后检测(含解析)新人教版必

细胞的能量“通货”——ATP
作业时限：30分钟作业满分：50分
一、选择题(每小题2分，共24分)
1．下列生理过程中，需要消耗ATP的有( C )
①细胞通过主动运输吸收K＋②肌肉收缩③蛋白质的分泌④萤火虫发光⑤大脑思考⑥叶肉细胞中蔗糖的合成⑦植物细胞的渗透吸水、失水过程
A．①②③④⑤⑥⑦ B．①②④⑤⑥
C．①②③④⑤⑥ D．①②④⑤⑦
解析：ATP是生物体的直接能源物质，需要能量的反应一般都需要消耗ATP，如主动运输、肌肉收缩、萤火虫发光等，大脑思考时ATP中的能量转化为电能，合成蔗糖时ATP转化成化学能。

渗透吸水、失水过程不需要消耗能量。

2．ATP在一定条件下很容易断裂和重新形成的化学键是( D )
A．A与P之间的磷酸键
B．前两个P之间的高能磷酸键
C．离A较近的那个高能磷酸键
D．远离A的那个高能磷酸键
解析：ATP分子中远离腺苷的那个高能磷酸键易断裂，也容易重新形成。

3．有关ATP的叙述不正确的是( D )
A．ATP脱去两个磷酸基团后，形成的一磷酸腺苷是某些酶的基本组成单位之一
B．人体剧烈运动时肌肉细胞中的ATP水解提供能量，此时肌肉细胞中ATP合成酶也具有活性
C．从光能转变成为思考问题所需能量的主要途径是光能→ATP中活跃的化学能→葡萄糖中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能→电能
D．叶绿体产生ATP一定要有光，线粒体只有在内膜上才能产生ATP
解析：ATP脱去两个磷酸基团后形成的一磷酸腺苷由一分子腺嘌呤，一分子核糖和一分子磷酸组成，为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一，而有些酶的化学本质是RNA；人体剧烈运动时需消耗大量ATP，此时肌肉细胞中同时进行着ATP的合成，该过程需要ATP合成酶参与；思考问题时大脑神经细胞活动所需电能是由ATP提供的能量转化而成的，光能转化为此电能需光合作用，细胞呼吸等过程参与；在线粒体基质中也可产生ATP，故选D。

4．ATP和ADP在细胞中的含量都很少，但一个成年人在安静状态下，24 h内竟有40 kg 的ATP发生转化，这说明( D )
A．ATP在人体细胞中分布广泛
B．ATP容易分解成ADP
C．ATP容易合成ADP而储存起来
D．ATP和ADP的相互转化十分迅速
解析：ATP和ADP在细胞中含量少，但成年人在24 h内有40 kg ATP发生转化，证明ATP与ADP的相互转化十分迅速。

5．下列关于ATP的叙述，与事实不符的是( A )
A．合成ATP所需的能量由磷酸提供
B．细胞质和细胞核中都有ATP分布
C．ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸
D．正常细胞中ATP与ADP的比值在一定X围内变化
解析：本题主要考查ATP的相关知识，中等以下难度。

磷酸不可能提供能量，合成ATP 所需要的能量可能来自光能，也可能来自有机物氧化分解释放的化学能；消耗能量的地方均有ATP的分布；腺苷是由腺嘌呤与核糖组成的。

①
6．在人体细胞内同时存在两个过程：ATP
ADP＋Pi＋能量，以下对①过程和②
②
过程中能量的叙述正确的是( C )
A．①过程和②过程中的能量均来自糖类等有机物的氧化分解
B．①过程和②过程中的能量均供人体各项生命活动直接利用
C．①过程的能量供人体各项生命活动利用，②过程的能量来自糖类等有机物的氧化分解
D．①过程的能量来自于糖类等有机物的氧化分解，②过程的能量供人体各项生命活动利用
解析：人体细胞中，①过程表示ATP的水解，能量来自ATP中远离腺苷的高能磷酸键的断裂，ATP分解后释放的能量用于各项生命活动的进行；②过程表示ATP的合成过程，人体内生成ATP的能量主要来自有机物的氧化分解。

7．ATP是细胞的能量“通货”，下列有关ATP的叙述正确的是( B )
A．三磷酸腺苷是生命活动的直接能源物质，其结构简式为ATP
B．ATP水解失去2个磷酸基团后，剩余部分是RNA的组成单位之一
C．植物细胞产生的ATP，均可用于一切生命活动
D．蓝藻内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体以及叶绿体
解析：三磷酸腺苷是生命活动的直接能源物质，其结构简式为A—P～P～P；ATP水解失去2个磷酸基团后，剩余部分是RNA的组成单位之一；植物细胞叶绿体产生的ATP，只用于暗反应；蓝藻是原核生物，没有线粒体和叶绿体。

8．若要探究ATP能否使一离体的新鲜骨骼肌发生收缩，下列不符合实验要求的是( D )
A．可滴加生理盐水作为对照
B．待肌肉本身的ATP消耗完后再进行实验
C．先滴加生理盐水观察，然后滴加ATP溶液
D．先滴加ATP溶液观察，然后滴加生理盐水
解析：生理盐水可维持骨骼肌细胞正常的渗透压，A符合实验要求；待肌肉本身的ATP 消耗完后再进行实验，可排除原有ATP对实验的干扰，B符合实验要求；按照实验设计的对照原则，应该在肌肉细胞没有ATP时补充ATP观察收缩情况，实验采用自身对照，即先加生理盐水发现骨骼肌不发生收缩，再加ATP溶液发现骨骼肌发生收缩，则可证明ATP能使一离体的新鲜骨骼肌发生收缩，C符合实验要求，D不符合实验要求。

9．细胞内有些化学反应是需要吸收能量的，有些是释放能量的，这些过程一般与ATP 的分解和合成相联系，请判断下列说法正确的是( D )
A．植物体内的细胞呼吸伴随着ATP的合成，是吸能反应
B．由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗ATP，是放能反应
C．放能反应一般伴随着ADP产生，吸能反应一般伴随着ATP合成
D．能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
解析：吸能反应一般伴随着ATP的水解，放能反应一般伴随着ATP的合成。

细胞呼吸是放能反应，A错误；脱水缩合形成蛋白质的过程是吸能反应，B错误；能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通，D正确。

10．葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程( D )
A．在无氧条件下不能进行B．只能在线粒体中进行
C．不需要能量的输入D．需要酶的催化
解析：本题以传统发酵技术中用酵母菌酿葡萄酒为背景考查无氧呼吸，意在考查考生的综合运用能力。

酵母菌是真菌，代谢类型是异养兼性厌氧型，兼性厌氧表明既能通过有氧呼
吸产生ATP，也能通过无氧呼吸产生ATP。

酵母菌是兼性厌氧微生物，在葡萄酒酿制期间，酵母菌可通过无氧呼吸产生ATP，A项错误；酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质，葡萄酒酿制期间，酵母细胞内由ADP转化成ATP的过程发生在细胞质基质中，B项错误；在有关酶的催化作用下，ADP需要接受能量同时与一个游离的Pi结合形成ATP，C项错误、D项正确。

11．下列关于ATP和酶的说法，正确的是( A )
A．产生酶的细胞一定消耗ATP
B．ATP含有核糖结构，酶中不会含有该结构
C．细胞内的所有反应都需要ATP提供能量
D．ATP的合成与分解都需要同一种酶催化
解析：酶是活细胞产生的，活细胞的生命活动均需要能量，而ATP是生命活动的直接能源物质，A正确；少数酶的本质是RNA，也含有核糖，B错误；细胞内有的反应是放能反应，不需要提供能量，C错误；催化ATP的合成与分解的是两种酶，D错误。

12．生物体内由于有各种酶作生物催化剂，同时又有细胞中生物膜系统的存在，因此ATP中的能量可以( A )
A．直接转化成其他各种形式的能量
B．间接转化成其他各种形式的能量
C．通过糖类、脂肪转化成其他各种形式的能量
D．通过糖类、脂肪和蛋白质转化成其他各种形式的能量
解析：关于能量的形式，其只能以一种能量形式转变成另一种能量形式，ATP中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量，如机械能、电能等。

二、非选择题(共26分)
13．(8分)在活细胞中，下列循环过程永不停止地进行着，请运用所学的知识，分析完成ATP和ADP循环中的有关问题：
(1)ATP作为生物体生命活动的直接能源物质，其分子结构简式为A—P～P～P，在②过程中，是由于远离A的高能磷酸键断裂而释放出能量。

(2)在绿色植物体内与①相应的生理活动是在细胞内的细胞质基质、线粒体和叶绿体中进行的。

(3)A1和A2具有催化作用，在图中它们的作用分别是促进ATP的合成和水解。

(4)在呼吸作用中，应该进行①过程，能量来自糖类等有机物分解释放的能量。

解析：ATP是生命活动的直接能源物质，ATP水解时远离A的那个高能磷酸键断裂。

ATP 的水解和合成分别是由水解酶和合成酶催化。

14．(9分)下图是有关ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图，据图完成下列问题：
(1)1分子ATP中含有2个高能磷酸键。

(2)图中的a、b分别代表呼吸作用、光合作用。

(3)c指生命活动。

(4)在动物肌细胞中，进行②反应时释放的能量来自储存在ATP的高能磷酸键中的化学能。

(5)①②反应进行时所需要的酶一样吗？为什么？不一样。

因为①和②是两个不同的反应，而酶具有专一性。

(6)进行①反应时能量用于合成ATP，进行②反应时能量用于各项生命活动，由此可见能量是不可逆的，物质是可逆的。

解析：(1)ATP的结构简式为A—P～P～P，故1分子ATP中含有2个高能磷酸键。

(2)合成ATP时能量来源：绿色植物来自于光合作用和呼吸作用的生理过程，动物和人则来自于呼吸作用时有机物的氧化分解。

(3)ATP水解释放的能量用于细胞的各项生命活动。

(4)②反应为ATP的水解反应，释放的能量来自于储存在ATP的高能磷酸键中的化学能。

(5)由于酶具有专一性，对于不同的反应，所需酶的种类也不同。

(6)①反应为ATP的合成反应，其能量储存在ATP中。

②反应为ATP的水解反应，释放的能量用于生物体的各项生命活动。

在
ATP与ADP的相互转化中，物质是可逆的，但能量不可逆。

15．(9分)在自然界中生物的发光现象普遍存在，生物通过细胞的生化反应而发光。

请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。

实验材料：萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干及其他实验所需材料。

(1)实验步骤：
①配制不同浓度的ATP溶液，置于小烧杯中，贴上标签；
②将荧光器粉末分为若干等份，分别放入试管中，贴上标签；
③在每支试管中加入等量不同浓度的ATP溶液；
④观察发光现象并记录。

(2)实验现象预测及结论：如下表。

①最可能的实验结果是哪一个？
第①种结果
②萤火虫发光是ATP中活跃的化学能转变成光能的过程。

解析：本题是一道实验探究题，而不是一般的实验验证题。

为了探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系，首先应配制一系列不同浓度的ATP溶液，随后将等量的荧光器晒干后研制的粉末放入试管中，再加入上述不同浓度的ATP溶液，观察不同浓度ATP溶液中粉末的发光情况。

实验现象有3种可能：①随ATP浓度增大，发光现象增强，可说明荧光强度与ATP 浓度成正比；②随ATP浓度增大，发光现象减弱，可说明荧光强度与ATP浓度成反比；③随ATP浓度增大，发光现象无变化，可说明荧光强度与ATP浓度无关。

实验最可能的结果是①，萤火虫发光是ATP中活跃的化学能转变为光能的过程。