【新教材】3.1 ATP是细胞内的“能量通货” 练习-浙科版高中生物必修1分子与细胞(解析版)

第三章细胞代谢第一节ATP是细胞内的“能量通货”一、单选题1．A TP被喻为生物体的“能量货币”，这种比喻的依据是A.A TP是细胞中的储能多糖B.ATP是细胞中唯一的储能物质C.ATP与ADP的互相转化可以实现能量的储存和释放D.在细胞内ATP与ADP的转化不需要酶催化【答案】C【解析】ATP既是贮能物质，又是供能物质，A TP在活细胞中的含量很少，A TP与ADP可迅速相互转化，因其中的高能磷酸键中很容易水解和合成，水解时释放出大量能量，供生命活动利用，故ATP被喻为生物体的“能量货币”，故选C。

2．关于ATP的叙述错误．．的是A．ATP的水解需要酶参与B．酶的合成需要消耗A TPC．酶促反应都要消耗ATP D．核糖可作为合成A TP和RNA的原料【答案】C【解析】ATP的水解需要酶的参与，A正确；酶的合成是一个耗能的过程，消耗ATP，B正确；可以降低活化能，不需要消耗A TP，C错误；ATP和RNA中的五碳糖是核糖，核糖可作为合成A TP和RNA的原料，D正确。

3．在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是()A．①和②B．②和③C．③和④D．①和④【答案】D【解析】①表示ATP的结构简式，A代表的是腺苷（一个腺嘌呤和一个核糖），其中“O”中表示腺嘌呤核糖核苷酸；②中五碳糖属于核糖，代表是腺嘌呤核糖核苷酸，其中“O”中表示腺嘌呤；③中含有碱基T，表示一段DNA片段，其中“O”中表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸；④中含有碱基U，表示RNA的一段，其中“O”表示腺嘌呤核糖核苷酸。

因此，“O”中所能对应的含义最接近的是①④。

即D正确，ABC错误。

故选D。

4．A TP是细胞进行生命活动的直接能源物质，下图是A TP和ADP相互转化的简要过程，其中X代表的是A.PiB.[H]C.CO2D.H2O【答案】A【解析】ATP是三磷酸腺苷的简称，其水解产生ADP和Pi，并释放能量，所以图中X表示pi，故选A。

5．下列关于ATP的说法，正确的是（）A.“A”由腺嘌呤和核糖组成B.分子中含有三个高能磷酸键C.结构简式为A﹣T～P～PD.是生命活动的主要能源物质【答案】A【解析】A、“A”是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，A正确；B、ATP分子中含有2个高能磷酸键，B错误；C、ATP的结构简式为A﹣P～P～P，C错误；D、糖类是生命活动的主要能源物质，D错误。

故选：A。

6．如图1为ATP的结构简图，如图2为A TP与ADP相互转化的关系式．下列说法错误的是（）A．图1中字母A代表的是腺苷，b、c为高能磷酸键B．图2中反应向右进行时，图1中的c键断裂并释放能量C．ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用的高效性D．图1方框部分是RNA结构单位之一【答案】A图1中字母A代表的是腺嘌呤，b、c为高能磷酸键，A错误。

ATP转化为ADP时，远离腺苷的高能磷酸键断裂释放出能量，B正确。

ATP和ADP的转化需要酶的催化，其快速转化与酶的高效性有关，C项正确；图1方框部分由一分子腺嘌呤、一分子核糖、一分子磷酸组成，是腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA结构单位之一，D正确。

7．在生物体内，下列生理活动只能单向进行的是A.质壁分离过程中水分子的扩散B.生长素在胚芽鞘中的极性运输C.肝细胞中糖原与葡萄糖的转化D.活细胞内ATP与ADP的转化【答案】B【解析】水分子出入细胞的方式是自由扩散，当外界溶液大于细胞液时细胞失水，当外界溶液小于细胞液时细胞吸水，A错误。

生长素只能从形态学的上端运输到下端，B正确。

血糖浓度低时肝糖原分解，反之可合成肝糖原，C错误。

ATP是在细胞中的含量少而需求量大的化合物，可与ADP之间进行相互转化，D错误。

8．下列依次为高等动物的主要能源、直接能源、储存能源，最终能源的是A.葡萄糖、ATP、脂肪和太阳能B.A TP、葡萄脂肪和太阳能C.太阳能、ATP、葡萄糖和脂肪D.脂肪、ATP、葡萄糖和太阳能【答案】A【解析】葡萄糖是主要的能源物质，细胞通过呼吸作用将糖类分解并合成ATP；直接能源是A TP，ATP分解时离腺苷最远的那个高能磷酸键易断裂并释放出大量能量，直接为细胞内的各种生命活动提供能量；脂肪是主要的储能物质；最终能源是太阳能，植物通过光合作用把太阳能转变成有机物中的化学能，动物间接或直接以植物为食，综上所述，A正确，BCD错误。

故选A。

9．细胞是生物体结构和功能的基本单位。

下列叙述正确的是A.细胞中各个结构虽然形态大小不同，但均会出现磷脂与蛋白质的有序排列B.结合水是细胞结构的重要组成成分，一般不直接参与新陈代谢中的化学反应C.大分子有机物需要通过载体蛋白的转运才能进人细胞内，且需要消耗能量D.A TP为细胞的生命活动提供能量，细胞的各个结构中均存在ADP-A TP的转化【解析】A、磷脂与蛋白质有序排列构成的结构是生物膜，细胞中不是每个结构中都存在膜结构，如核糖体、中心体等，A项错误；B、细胞中的水有结合水和自由水两种，结合水是细胞结构的重要组成成分，一般不直接参与新陈代谢中的化学反应，自由水参与新陈代谢中的化学反应，B项正确；C、大分子有机物可以通过胞吞进入细胞，需要消耗能量，但不需要载体蛋白的转运，C项错误；D、ATP可以为细胞的生命活动提供能量，但只有能产生A TP 的结构中才会存在ADP→ATP的转化，如细胞质基质、线粒体和叶绿体，D项错误。

故选B。

二、非选择题10．细胞的生命活动离不开酶和A TP，据图回答下列问题：（1）在甲、乙、丙三支试管中分别加入一定量的淀粉溶液和等量的淀粉酶溶液，在均低于最适温度条件下进行反应,产物量随时间的变化曲线如图1所示。

乙、丙试管温度的大小关系为乙_________________丙。

如果适当提高甲试管的温度，则A点如何移动？_________________（填“上移”或“下移”或“不移动”）。

（2）若在丁试管中加入与乙试管等量的淀粉和盐酸，在温度相同的条件下反应，测得乙试管反应速率远大于丁试管，该结果说明酶具有_________________，具有该特性的原因是_________________。

（3）图2表示ATP酶复合体的结构和主要功能，A TP酶复合体的存在说明生物膜具有的功能有_________（填两项）。

图中H+从B侧运输到A侧的跨膜运输方式为_________________。

（4）科学家发现，一种与ATP相似的物质GTP（三磷酸鸟苷）也能为细胞的生命活动提供能量，请从化学结构的角度解释GTP与GDP容易相互转化的原因是_________________。

【答案】大于不移动高效性酶降低活化能的作用更显著物质运输、能量转换协助扩散远离鸟苷（G）的高能磷酸键容易水解和形成【解析】（1）据图示可知，甲、乙、丙三支试管的反应速度为甲>乙>丙，且均低于最适温度，故所处的温度为甲>乙>丙，适当提高甲试管的温度，反应速度加快，但A点取决于底物的多少，不会移动。

（2）淀粉能够酸水解，但水解速率要远小于酶水解，说明酶具有高效性，原因是酶降低活化能的作用更显著。

（3）通过分析图示可知，ATP酶复合体可以控制H+进出细胞，且将H+的势能转化为ATP中活跃的化学能，故ATP酶复合体的存在说明生物膜具有物质运输、能量转换的功能。

图中H+从B侧运输到A侧的跨膜运输是顺浓度梯度运输，且需要载体，故其运输方式为协助扩散。

（4）GTP与ATP类似，GTP与GDP容易相互转化的原因是远离鸟苷（G）的高能磷酸键容易水解和形成。

11．ATP 酶复合体是原核细胞与真核细胞内普遍具有的一类功能分子蛋白，该分子由若干亚基组成，主要功能是将生物膜一侧的H＋搬运到另一侧时推动其部分亚基运转，从而催化形成ATP。

请回答有关问题：（1）该生物大分子的单体是___________________________。

由于该分子分布在膜上，故真核细胞中与该分子的合成、加工有直接关系的膜性细胞器有______ 。

原核细胞中没有细胞核与内膜系统，故该分子很可能位于细胞的________________ (结构)上。

（2）该分子在与能量转换有关的细胞器中大量存在：叶绿体中该过程发生的场所是_____；线粒体中该分子分布于内膜上且H＋多积累在内、外膜间隙，判断其积累H＋的能量来源是__________________________ ，图中的线粒体内外膜间隙是___________ (填“A”或“B”)侧。

图中H＋过膜的方式为__________________________ 。

（3）ATP 的全称为_____________，1 分子ATP 断裂2 个高能磷酸键后产生的AMP 可作为____________________过程的原料。

（至少写2 点）【答案】氨基酸内质网、高尔基体细胞膜类囊体薄膜有机物中的化学能 B 协助扩散三磷酸腺苷转录和RNA 自我复制【解析】（1）由题意知：ATP酶复合体是一类功能蛋白，蛋白质的基本单位是氨基酸，合成场所是核糖体；由于该分子分布在膜上，故真核细胞中与该分子的合成、加工有直接关系的膜性细胞器有内质网、高尔基体。

原核细胞中没有细胞核与内膜系统，故该分子很可能位于细胞的细胞膜上。

（2）该分子在与能量转换有关的细胞器中大量存在：叶绿体中该过程发生的场所是类囊体薄膜；线粒体中该分子分布于内膜上且H+多积累在内、外膜间隙，判断其积累H+的能量来源是有机物中的化学能，图中的膜间隙是B侧，图中H+过膜的方式为协助扩散。

（3）A TP的全称为三磷酸腺苷，一个ATP分子中有两个高能磷酸键，1个普通磷酸键，除了作为细胞生命活动的直接能源的物质外，断裂后产生的AMP还可作为转录或RNA 自我复制过程的原料。

12．甲、乙分别是两类高等生物细胞的亚显微结构模式图，请据图回答下列问题（在[ ]内填序号，______上填文字）：（1）细胞是最基本的生命系统，它的边界是[______]。

（2）在甲、乙两细胞中都存在，且含有核酸的细胞器有[______]。

若甲为洋葱根尖分生区细胞，则不应有[______ ]结构。

（3）甲、乙两细胞中控制细胞代谢和遗传的结构是[___]__________。

⑤是_________，其主要功能是细胞内蛋白质的合成和加工，以及_____________合成的“车间”。

（4）若乙为消化腺细胞，则其产生的分泌蛋白的出胞方式为_________，将3H标记的亮氨酸注入该细胞，在该细胞的细胞器中3H出现的先后顺序依次是______________（用箭头和序号表示）。

【答案】①④⑦⑧⑨③细胞核内质网脂质胞吐⑦→⑤→②【解析】（1）细胞是最基本的生命系统，它的边界是①细胞膜，可以控制物质进出细胞。

（2）在甲、乙两细胞中都存在④线粒体和⑦核糖体，线粒体含有DNA和RNA，核糖体含有RNA。