
高效作業(yè)12 [ATP是細胞內(nèi)的“能量通貨”] 1.ATP中A、T、P依次代表( )A.胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸基團B.腺苷、三個、磷酸基團C.胸腺嘧啶、三個、磷酸基團D.腺苷、三個、腺嘌呤B【解析】ATP的中文名稱為腺苷三磷酸,其結(jié)構(gòu)簡式為A—P~P~P,其中A代表腺苷,T代表三個,P代表磷酸基團。2.ATP中大量化學能儲存在( )A.腺苷內(nèi)B.磷酸基團內(nèi)C.腺苷和磷酸基團連接鍵內(nèi)D.高能磷酸鍵內(nèi)D【解析】ATP是高能磷酸化合物,它的結(jié)構(gòu)簡式是A—P~P~P,其中腺苷與磷酸基團之間的結(jié)合鍵(—)不是高能磷酸鍵,另有兩個高能磷酸鍵(~);高能磷酸鍵內(nèi)含有較高的能量,ATP分子中的大量化學能就儲存在高能磷酸鍵內(nèi)。3.30個腺苷和60個磷酸基團最多能組成多少個ATP( )A.10個 B.20個 C.30個 D.40個4.以下物質(zhì)中可以用32P標記的是( )A.ATP B.甘氨酸C.甘油 D.麥芽糖B【解析】每個ATP分子中含有3個磷酸基團,因此60個磷酸基團最多能組成20個ATP。A【解析】ATP含有C、H、O、N、P,可以用32P標記,A正確;甘氨酸的組成元素是C、H、O、N,不可以用32P標記,B錯誤;甘油的組成元素是C、H、O,不可以用32P標記,C錯誤;麥芽糖的組成元素是C、H、O,不可以用32P標記,D錯誤。5.ATP在細胞內(nèi)的含量及其生成速度分別為( )A.很多、很快 B.很少、很慢C.很多、很慢 D.很少、很快D【解析】細胞內(nèi)的ATP含量很少,但轉(zhuǎn)化迅速,一直保持動態(tài)平衡。6.螢火蟲在夏夜發(fā)出黃色的光,其直接能量來源是( )A.由葡萄糖轉(zhuǎn)變而來B.由其體內(nèi)的熒光素酶轉(zhuǎn)變而來C.由ATP水解而來D.由有機物進行氧化分解釋放的化學能轉(zhuǎn)變而來C【解析】在生物的新陳代謝中,糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)分解都能提供能量,但這些能量產(chǎn)生時,有一部分以熱能形式散失,有一部分能量轉(zhuǎn)移給ADP形成ATP,儲存在ATP的高能磷酸鍵內(nèi)。而各項生命活動由ATP直接提供能量,ATP提供能量的過程亦稱ATP的水解。7.某人腦出血后導致右側(cè)肢體偏癱,為盡快改善患者的新陳代謝,盡快恢復其右手書寫能力,在治療時可用下列哪種方法輔助治療( )A.靜脈滴注葡萄糖溶液B.口服鈣片C.服用多種維生素液D.肌肉注射ATP制劑D【解析】ATP是人體生命活動的直接能源物質(zhì),在實際生活中作為一種藥品,有提供能量和改善患者新陳代謝狀況的作用,常用于輔助治療肌肉萎縮、腦出血后遺癥、心肌炎等疾病。8.如圖為ATP的分子結(jié)構(gòu)圖,A~C表示相應的結(jié)構(gòu),①②表示化學鍵。下列敘述正確的是( )A. A表示腺嘌呤,B表示腺苷B.化學鍵①與化學鍵②的穩(wěn)定性相同C.化學鍵②的形成所需的能量都來自化學能D.化學鍵②中能量的釋放往往與吸能反應相關(guān)聯(lián)D【解析】圖中A表示腺苷,B表示腺苷一磷酸,A錯誤;化學鍵①比化學鍵②的穩(wěn)定性高,B錯誤;化學鍵②的形成所需的能量來自化學能或光能,C錯誤;化學鍵②中的能量釋放后用于各項需要能量的生命活動,因此往往與吸能反應相關(guān)聯(lián),D正確。9.下列關(guān)于細胞內(nèi)各種能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系的敘述,正確的是( )A.細胞內(nèi)各種分子中的化學能可直接用于各項生命活動B.ATP水解釋放的能量可直接用于各項生命活動C.通過細胞呼吸產(chǎn)生的能量可直接用于各項生命活動D.細胞內(nèi)各種分子的化學能只能轉(zhuǎn)化為化學能B【解析】細胞內(nèi)的主要能量形式是細胞內(nèi)各種分子的化學能,但是各種分子所含有的化學能不能直接用于各項生命活動,必須通過ATP—ADP循環(huán)才可被細胞用來進行各項生命活動,ATP是細胞中的“能量通貨”,所以A、C兩項錯誤。細胞內(nèi)的各種分子所具有的化學能通過放能反應,有一部分可轉(zhuǎn)化為熱能,不僅僅是轉(zhuǎn)化為各種化學能,故D項錯誤。10.下列關(guān)于ATP的敘述,不正確的是( )A.ATP是生物體進行所有生命活動的最終能源B.遠離腺苷的高能磷酸鍵形成時,所需的能量不可能來自熱能C.細胞內(nèi)的能量通貨都是ATP,說明生物界具有統(tǒng)一性D.ATP與RNA的元素組成相同A【解析】生物體進行所有生命活動的最終能源并不是ATP,而是光合作用利用的光能。11.對轉(zhuǎn)化式“ATP ADP + Pi +能量”的說法正確的是( )A.該轉(zhuǎn)化式的反應場所是相同的,都是線粒體B.該轉(zhuǎn)化式所需要的酶種類相同C.該轉(zhuǎn)化式對生物體正常生命活動起著重要的作用D.該轉(zhuǎn)化式中物質(zhì)和能量都是可逆的C【解析】ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的場所是不同的,ATP合成的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體,ATP水解的場所是需要消耗能量的部位,A錯誤;ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化需要的酶的種類不同,B錯誤;ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化對生物體正常生命活動起著重要的作用,C正確;ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程中,物質(zhì)是可逆的,而能量是不可逆的,D錯誤。12.用玻璃分針挑取新鮮蛙腓腸肌(長約1 cm、寬約0.5 cm)3個,分別放在預先滴了兩滴生理鹽水的載玻片上,編號為A、B、C,測量并記錄肌肉的長度。用銅鋅叉間歇刺激肌肉,使得3組肌肉疲勞不能收縮。對剛喪失收縮功能的A組肌肉不做處理,B組滴加質(zhì)量分數(shù)為5%的葡萄糖溶液1滴,C組加ATP溶液1滴,再分別用銅鋅叉刺激肌肉3~4次,測量并記錄肌肉長度。A組和B組無明顯變化,C組變短。通過上述實驗不能分析得出( )A.ATP是肌肉收縮的直接能源物質(zhì)B.ATP是一種高能磷酸化合物C.第一次使用銅鋅叉間歇刺激肌肉是為了消耗掉肌肉細胞中的ATPD.葡萄糖不能引起肌肉收縮,因此葡萄糖不是生命活動的直接能源物質(zhì)B【解析】從題中的分組對照實驗可知,滴加ATP溶液的肌肉收縮,滴加葡萄糖溶液的肌肉不收縮,可見ATP是肌肉收縮所需能量的直接來源,A不符合題意;本實驗能夠證明ATP是直接供能物質(zhì),但不能直接證明ATP是一種高能磷酸化合物,B符合題意;第一次使用銅鋅叉間歇刺激肌肉,直至肌肉不能收縮為止,是為了耗盡肌肉細胞中的ATP,為接下來的實驗做準備,C不符合題意;第二次實驗中滴加ATP溶液的肌肉收縮,滴加葡萄糖溶液的肌肉不收縮,可見ATP是肌肉收縮所需能量的直接來源,而葡萄糖不是肌肉收縮所需能量的直接來源,因此葡萄糖不是生命活動的直接能源物質(zhì),D不符合題意。13.ATP是直接為細胞生命活動提供能量的有機物?;卮鹣铝袉栴}:(1)ATP的結(jié)構(gòu)簡式是_________________,ATP中的A表示__________。(2)ATP中高能磷酸鍵全部斷裂后得到的產(chǎn)物有_____________________和磷酸,由此推測,催化高能磷酸鍵水解的酶的最適宜pH應偏_________(填“酸性”或“堿性”)。(3)ATP在生物體內(nèi)含量較少,但生物體對ATP的需求量很大,生物體是如何解決這一矛盾的?____________________________________。A—P~P~P腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸酸性 細胞內(nèi)ATP與ADP之間轉(zhuǎn)化速率較快【解析】(1)ATP的中文名稱叫腺苷三磷酸,其結(jié)構(gòu)簡式為A-P~P~P,其中A代表腺苷。(2)ATP中高能磷酸鍵全部斷裂后得到的產(chǎn)物有腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸,由此推測,催化高能磷酸鍵水解的酶的最適宜pH應偏酸性。(3)ATP在生物體內(nèi)含量較少,但細胞內(nèi)ATP與ADP之間轉(zhuǎn)化速率較快,可以滿足生物體對ATP很大的需求量。14.ATP是一種高能磷酸化合物,下列關(guān)于ATP的敘述正確的是( )A.如細胞代謝強度增加一倍,則細胞內(nèi)ATP的含量也將增加一倍B.ATP斷裂最末端的高能磷酸鍵后,形成的產(chǎn)物有腺苷二磷酸和磷酸C.ATP分子結(jié)構(gòu)中含有一個普通磷酸鍵,該鍵易斷裂也易形成D.ATP徹底水解得到的五碳糖可以作為合成DNA的原料之一B【解析】ATP和ADP在細胞中的含量很少且保持相對穩(wěn)定,A錯誤;ATP脫去最末端的磷酸基團后可形成腺苷二磷酸和磷酸,B正確;ATP分子結(jié)構(gòu)中離腺苷較遠的高能磷酸鍵易發(fā)生斷裂也易形成,C錯誤;ATP徹底水解得到的五碳糖為核糖,DNA中所含五碳糖為脫氧核糖,D錯誤。15.下列關(guān)于ATP的敘述中,正確的是( )A.ATP是一種高能磷酸化合物,是生物體的主要能源物質(zhì)B.ATP分子中任意一個高能磷酸鍵斷裂都會形成ADPC.在人處于運動狀態(tài)時細胞內(nèi)ATP與ADP發(fā)生迅速轉(zhuǎn)化D.一分子ATP中含有的化學能比一分子葡萄糖多C【解析】生物體的主要能源物質(zhì)是糖類,ATP是直接能源物質(zhì),A錯誤;ATP中只有遠離A的高能磷酸鍵斷裂才能形成ADP,B錯誤;細胞中ATP的含量很少,因此在人處于運動狀態(tài)時細胞內(nèi)ATP與ADP會發(fā)生迅速轉(zhuǎn)化,C正確;一分子葡萄糖分解可以產(chǎn)生多個ATP,因此一分子ATP中含有的化學能比一分子葡萄糖少,D錯誤。16.ATP是生物體內(nèi)重要的能源物質(zhì),下列有關(guān)敘述錯誤的是( )A.“A-P”由一分子腺苷和一分子磷酸基團組成B.甲過程釋放的能量可以用于細胞分裂C.乙過程中也涉及高能磷酸鍵水解D.丁過程所需能量可以是光能、化學能、熱能D【解析】“A-P”中A代表一分子腺苷,P代表一分子磷酸基團,A正確;ATP水解釋放的能量可以用于各項生命活動,包括細胞分裂,B正確;乙過程中也涉及高能磷酸鍵水解,C正確;丁過程是合成ATP的過程,只能通過細胞呼吸和光合作用,所需能量可以是光能或化學能,不是熱能,D錯誤。17.ATP、GTP、CTP和UTP是細胞內(nèi)四種高能磷酸化合物,它們的結(jié)構(gòu)只是堿基不同,下列敘述錯誤的是( )A.ATP的合成常伴隨著細胞內(nèi)的放能反應B.1分子GTP徹底水解可得到3種小分子物質(zhì)C.CTP中“C”是由胞嘧啶和脫氧核糖構(gòu)成的D.UTP斷裂兩個高能磷酸鍵后可作為RNA組成的基本單位之一C【解析】細胞的吸能反應常伴隨著ATP的水解,放能反應總是與ATP的合成相關(guān)聯(lián),A正確;ATP、GTP、CTP和UTP是細胞內(nèi)四種高能磷酸化合物,它們的結(jié)構(gòu)只是堿基的不同,1分子GTP徹底水解可得到3種小分子物質(zhì),即磷酸、核糖和堿基,B正確;CTP中“C”是由胞嘧啶和核糖構(gòu)成的,C錯誤;UTP斷裂兩個高能磷酸鍵后是尿嘧啶核糖核苷酸,是RNA的基本組成單位之一,可作為RNA合成的原料,D正確。18.ATP在細胞中能夠釋放能量和儲存能量,從其化學結(jié)構(gòu)看原因是( )①腺苷很容易吸收能量和釋放能量?、诘谌齻€高能磷酸鍵很容易斷裂和再結(jié)合 ③第三個磷酸基團很容易從ATP上脫離,第二個高能磷酸鍵斷裂,使ATP轉(zhuǎn)變成ADP?、蹵DP可以在酶的作用下迅速與一分子磷酸結(jié)合,吸收能量形成第二個高能磷酸鍵,使ADP轉(zhuǎn)變成ATPA.①③ B.②④C.③④ D.①③④C【解析】解該題時要熟悉ATP的結(jié)構(gòu)簡式:A—P~P~P,其簡式中含有兩個高能磷酸鍵,并非三個;在酶的作用下,遠離腺苷的高能磷酸鍵斷裂,形成ADP和Pi(磷酸),該鍵又可在接受能量的時候,加上一分子磷酸再次形成ATP。在這里,高能磷酸鍵的斷裂和再形成,保證了能量的釋放和儲存。19.如圖,能正確表示動物細胞內(nèi)ATP的生成量與氧氣供應量之間關(guān)系的是( )B【解析】氧氣供應量為0時,存在ATP的生成;隨氧氣濃度的增加,細胞呼吸生成ATP的量在增加,當氧氣濃度增加到一定值后,細胞呼吸的強度不再增加,ATP的生成量平衡。20.科學家發(fā)現(xiàn)某些蚜蟲能合成類胡蘿卜素,其體內(nèi)的類胡蘿卜素不僅能吸收光能,傳遞給負責能量生產(chǎn)的組織細胞,而且還決定蚜蟲的體色。陽光下蚜蟲的ATP生成量將會增加,黑暗時蚜蟲的ATP含量將會下降。下列有關(guān)敘述正確的是( )A.正常情況下蚜蟲在黑暗中合成ATP時會伴隨著O2的消耗B.蚜蟲合成ATP時所需能量僅僅來自呼吸作用C.蚜蟲做同一強度的運動時,陽光下和黑暗中的ATP消耗量不一樣AD.蚜蟲ATP含量在陽光下比黑暗時多,說明其體內(nèi)的ATP含量不穩(wěn)定【解析】由題干信息可知,蚜蟲合成ATP所需能量還可來自類胡蘿卜素吸收的光能;蚜蟲做同一強度的運動消耗ATP的量是一樣的。21.當你品嘗各種美味佳肴時,你可能不得不感謝腺苷三磷酸(ATP)這種化學物質(zhì)。新的研究顯示,ATP這種傳統(tǒng)上與細胞能量供應相關(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與能量供應相關(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)細胞膜外表面可能有ATP的受體B【解析】根據(jù)題意,ATP與能量供應相關(guān),A不符合題意;題中作為信息分子的ATP并沒有說不能提供能量,B符合題意;把食物的味道信息傳遞給大腦,說明ATP也可作為信息傳遞分子,C不符合題意;ATP如果作為信息傳遞分子,神經(jīng)細胞膜外表面可能有ATP的受體,D不符合題意。22.下列有關(guān)人體細胞內(nèi)ATP的敘述中,正確的是( )A.寒冷時,細胞產(chǎn)生ATP的速率下降B.緊張狀態(tài)下,細胞內(nèi)ATP的合成速率大大超過分解速率C.劇烈運動時,肌肉細胞產(chǎn)生ATP的速率迅速加快D.饑餓時,細胞內(nèi)ATP的合成速率大大超過分解速率C【解析】寒冷時,細胞內(nèi)因物質(zhì)氧化分解加快,產(chǎn)生ATP的速率上升,A錯誤。人在任何狀態(tài)下,細胞內(nèi)ATP含量基本呈動態(tài)平衡,即合成ATP的速率與分解ATP的速率大致相等,B、D錯誤。劇烈運動時,因肌肉細胞需要的ATP更多,所以產(chǎn)生ATP的速率加快,C正確。23.分析未進食的白鼠細胞內(nèi)ADP與ATP的含量比,若發(fā)現(xiàn)ADP的含量偏高時( )A.表示此細胞能量充足B.表示此細胞內(nèi)葡萄糖多被用以合成糖原C.表示此細胞內(nèi)的葡萄糖氧化分解將加快D.表示此細胞缺少能量D24.為了證明ATP是直接能源物質(zhì),某同學選擇一小條新鮮的蛙腓腸肌作為實驗材料進行實驗,下列說法錯誤的是( )A.必須待肌肉本身ATP消耗后再進行B.先滴加ATP溶液后滴加葡萄糖溶液C.可滴加葡萄糖溶液作為對照實驗D.實驗過程中要注意保持肌肉的生理狀態(tài)B【解析】待肌肉本身的ATP消耗完后再進行實驗,可排除原有ATP對實驗的干擾,A正確;按照對照實驗設(shè)計的原則,應該在蛙腓腸肌細胞沒有ATP時補充ATP后觀察收縮情況,實驗采用自身對照,即先加葡萄糖溶液發(fā)現(xiàn)蛙腓腸肌不發(fā)生收縮,再加ATP溶液發(fā)現(xiàn)蛙腓腸肌發(fā)生收縮,B錯誤;實驗時可滴加葡萄糖溶液作為對照,C正確;實驗過程中要注意保持肌肉的生理狀態(tài),D正確。25.白色念珠菌是存在于人體上呼吸道和腸道黏膜中的真菌,當機體免疫功能下降時,菌絲大量生長,侵入細胞引起疾病。V 蛋白具有 ATP 酶活性,對菌絲形成有重要作用。為研究藥物 D(一種 ATP 酶抑制劑)的作用,科研人員進行了如下實驗。(1)白色念珠菌與大腸桿菌在細胞結(jié)構(gòu)上最主要的區(qū)別是白色念珠菌具有_____________________。V 蛋白將 ATP 水解為 ADP 時,__________________________斷裂,產(chǎn)生無機磷。(2)為研究不同濃度藥物 D 對 V 蛋白的作用,科研人員將 V 蛋白與反應緩沖液混合,實驗組加入用 DMSO 溶解的不同核膜包圍的細胞核遠離腺苷(A)的高能磷酸鍵濃度的藥物 D 溶液,室溫孵育 10 min 之后向反應體系中加入 ATP 溶液,室溫反應 30 min。再向反應體系中加入孔雀綠試劑(可與無機磷反應呈現(xiàn)綠色),定量分析反應體系的綠色深淺,得到如圖所示結(jié)果。①本實驗中測定的綠色深淺,可反映出____________的量,從而得到 V 蛋白活性。②本實驗以對照組數(shù)據(jù)作為 V 蛋白活性相對值 1,對照組的處理是將 V 蛋白與反應緩沖液混合,加入_______________溶液,室溫孵育 10 min,向反應體系中加入 ATP 溶液,室溫反應 30 min。③實驗結(jié)果說明_______________________________________________________________。ATP水解等量DMSO 藥物D能抑制V蛋白的活性,且隨藥物D濃度增加,抑制作用增強【解析】(1)白色念珠菌是真核生物,與大腸桿菌在細胞結(jié)構(gòu)上最主要的區(qū)別是白色念珠菌具有核膜包圍的細胞核。ATP水解成ADP時,ATP中遠離A的高能磷酸鍵斷裂,產(chǎn)生無機磷和ADP ,同時釋放的能量可直接用于蛋白質(zhì)合成等耗能的生命活動。(2)V蛋白將ATP水解為ADP時,儲存在ATP分子高能磷酸鍵中的能量被釋放出來,同時產(chǎn)生無機磷。①由于孔雀綠試劑可與無機磷反應呈現(xiàn)綠色,而ATP水解為ADP產(chǎn)生無機磷,因此本實驗中測定的綠色深淺,可反映出ATP水解的量,從而得到V蛋白活性。②根據(jù)題干中對實驗組處理“V蛋白與反應緩沖液混合,實驗組加入用DMSO溶解的不同濃度的藥物D溶液,室溫孵育10 min之后向反應體系中加入ATP溶液,室溫反應30 min”,根據(jù)實驗目的并依據(jù)單一變量原則可確定對照組的處理應是將V蛋白與反應緩沖液混合,加入等量DMSO溶液,室溫孵育10 min向反應體系中加入ATP溶液,室溫反應30 min。③通過對曲線分析可知,實驗結(jié)果說明藥物D能抑制V蛋白的活性,且隨藥物D濃度增加,抑制作用增強。
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