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3.1ATP是细胞内的“能量通货——2024-2025学年高一生物学浙科版（2019）必修一同步课时作业
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列关于水稻细胞内ATP的叙述，错误的是( )
A.能与ADP相互转化 B.只能由细胞呼吸产生
C.可为物质跨膜运输提供能量 D.释放的磷酸基团能与某些蛋白质结合
2．在污水处理行业，活性污泥工艺依靠微生物来去除水中的污染物。ATP检测技术不仅可以分析活性微生物细胞内的ATP，也可以分析因细胞死亡而释放到外界环境的ATP，下列相关叙述正确的是( )
A.细胞中所有需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的
B.人在剧烈运动时，骨骼肌细胞合成的ATP远多于水解的ATP
C.细胞内的ATP浓度高低只体现了微生物数量的多少，无法用来表征污泥活性
D.外界环境的ATP占总ATP的比例越大，微生物的生存环境也就越恶劣
3．萤火虫腹部的发光器细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受能量后，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。某研究小组为验证ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质，将刚切下的发光器迅速研制成研磨液，并分为三组，然后立即滴加等体积的生理盐水、ATP溶液、葡萄糖溶液，观察并记录实验现象。下列有关说法正确的是( )
A.荧光素形成氧化荧光素的化学反应属于放能反应
B.为了实验效果更明显，应将研磨液放置一段时间，再进行实验
C.如果实验设计科学，可推测不能发出荧光的是滴加生理盐水的组
D.萤火虫夜晚能一直发光，说明其发光器一定积累了大量ATP
4．ATP(甲)是生命活动的直接能源物质，据图分析，下列叙述正确的是( )
A.ATP的中文名称叫三磷酸腺苷，图中丁表示腺嘌呤
B.胰岛素分泌过程中，细胞中物质甲的含量会显著减少
C.甲→乙和丙→乙过程，起催化作用的酶是相同的
D.物质丙是RNA的基本组成单位之一
5．下列生理过程中，一定需要消耗 ATP 的有( )
① 细胞吸收葡萄糖
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.① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ B.① ② ③ ④ ⑤ ⑥
C.② ③ ④ ⑤ ⑥ D.① ② ④ ⑤ ⑦
6．下列关于ATP的叙述，正确的是( )
A.ATP的化学性质很稳定
B.ATP中的五碳糖是核糖
C.组成ATP的化学元素中没有N
D.ATP的结构简式为A~P~P~P
7．在某细胞培养液中加入被32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端32P已带上放射性标记，该现象不能够说明( )
A.ATP中远离A的P容易脱离 B.被P标记的ATP是重新合成
C.ATP是细胞内的直接能源物质 D.该过程中ATP既有合成又有分解
8．萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量后被激活，在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。下列说法正确的是( )
A.荧光素和氧生成氧化荧光素的化学反应是吸能反应
B.在荧光素酶作用下，荧光素生成氧化荧光素的反应不需要活化能
C.萤火虫发光细胞中，ATP中的能量来自光能或有机物中的化学能
D.萤火虫发光细胞中，ATP水解释放的能量全部转化为光能
9．腺苷三磷酸是一种高能磷酸化合物，下列有关该化合物的叙述，错误的是( )
A.一个ATP分子中含有两个特殊的化学键
B.ATP水解释放的磷酸基团可以与其他分子结合
C.ATP与ADP的转化时刻不停，并且处于动态平衡之中
D.细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系
10．物质甲、乙通过反应①②相互转化的过程如图所示，α、β、γ所示位置的磷酸基团分别记为Pα、Pβ、Pγ。下列说法正确的是( )
A.反应①与②是可逆反应
B.反应②可以发生在线粒体内膜、叶绿体内膜上
C.光反应过程中产生的甲可用于C3的还原
D.用32P标记Pγ的甲作为RNA合成的原料，可使RNA分子被标记
11．如图表示萤火虫体内ATP与ADP相互转化过程。下列相关叙述正确的是( )
A.图中的M指的是腺苷，N指的是核糖
B.ATP分子中离核糖最近的磷酸基团最容易脱离
C.萤火虫发光时，ATP的能量可以转变为光能
D.萤火虫发光时消耗大量ATP，故体内储存着大量ATP
12．用ATP荧光仪可快速检测食品中细菌的数量。其原理是ATP的含量越多会使得ATP荧光仪发光强度越强。根据ATP荧光仪发光强度来推测ATP的含量，进而反映活菌数。下列推测错误的是( )
A.ATP释放能量后可以作为构成DNA的基本单位之一
B.ATP和ADP的相互转化可以实现细菌细胞中能量的储存和释放
C.荧光强度越强，说明食品中活细菌数量越多
D.ATP普遍存在于活细菌的细胞中
二、非选择题
13．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：
(1)该生物大分子的单体是____________，合成场所__________。
(2)该分子在与能量转换有关的细胞器中大量存在：叶绿体中该分子分布的场所是__________；线粒体中该分子分布于内膜上，故有氧呼吸的第__________阶段产生大量的ATP。原核细胞中没有具膜结构的细胞器，故该分子很可能位于原核细胞的__________（结构）上。
(3)一个ATP分子中有__________个高能磷酸键，除了作为细胞生命活动的__________（填“直接能源”或“间接能源”）物质，断裂后产生的AMP还可作为细胞核中__________过程的原料。
(4)以下哪些细胞中ATP合成酶基因进行表达______________。
A.小肠绒毛上皮细胞 B.大肠杆菌
C.叶肉细胞 D.根细胞
14．“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤。”我国唐代诗人杜牧用诗句描绘了一幅美丽的夜景图。诗中的萤火虫发光与能量的转化有关。下图为ATP和ADP之间相互转化的示意图。回答下列问题：
（1）图中被称为细胞能量“货币”的物质是______。
（2）ADP的结构可以简写成_______（填“A-P~P~P”或“A-P~P”）。
（3）酶1和酶2_______（填“是”或“不是”）同一种酶。酶1能催化ATP的水解，而不能催化ATP的合成，这体现了酶具有_____（填“高效性”或“专一性”）。
（4）对于绿色植物来说，在ADP转化成ATP的过程中所需的能量既可来自光能，也可以来自_____所释放的能量。
参考答案
1．答案：B
解析：B、水稻叶肉细胞中的ATP可以通过细胞呼吸和光合作用产生，B错误。
2．答案：D
解析：A、ATP是细胞的直接能源物质,但不是唯一的直接能源物质,还有CTP、GTP等,因此,细胞中所有需要能量的生命活动主要是由ATP直接提供能量的,A错误;B、由于ATP在体内含量不高,且ATP与ADP时刻处于动态平衡,所以人在剧烈运动时,骨骼肌细胞中ATP的含量也不会明显增多或降低,B错误;C、活性污泥工艺依靠微生物来去除水中的污染物,细胞内的ATP浓度高低体现了微生物数量的多少,可以用来表征污泥活性,C错误;D、外界环境的ATP浓度可以用来判断微生物的生存状态,外界环境的ATP占总ATP的比例越大,意味着微生物死亡的比例越高,微生物的生存环境也就越恶劣,D正确。故选D。
3．答案：B
解析：荧光素形成氧化荧光素的化学反应属于吸能反应，A错误；为了实验效果更明显，应将研磨液放置一段时间，待其中ATP消耗殆尽了，再进行实验，B正确；如果实验设计科学，可推测不能发出荧光的是滴加生理盐水的组和滴加葡萄糖溶液的组，C错误；ATP在细胞中的含量是相对稳定的，夜晚萤火虫发光器发出荧光会消耗大量ATP，但这些ATP是通过不断转化合成的，而不是积累而成的，D错误。
4．答案：D
解析：A、丁为腺苷，A错误；
B、胰岛素分泌过程中，需要消耗能量，但由于ATP与ADP会相互转化，因此甲的含量趋于相对稳定，B错误；
C、甲和丙是两种物质，从甲到乙是水解反应，从丙到乙是合成反应，所需要的酶不相同，C错误；
D、丙为腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA基本组成单位之一，D正确．
故选：D。
5．答案：C
解析：①红细胞吸收葡萄糖是协助扩散，不需要能量，不需要消耗ATP，①错误；
②骨骼肌细胞收缩需要消耗能量，需要消耗ATP，②正确；
③蛋白质的分泌，属于胞吐作用，需要消耗ATP，③正确；
④萤火虫发光，需要ATP 做直接能源物质，④正确；
⑤大脑思考需要消耗能量，需要消耗ATP，⑤正确；
⑥蔗糖的合成属于吸能反应，需要消耗ATP，⑥正确；
⑦水分进出细胞为自由扩散，不消耗能量，⑦错误。故选C。
6．答案：B
解析：ATP中，两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得两个磷酸基团之间的特殊化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，所以ATP化学性质很不稳定，A错误；“A”为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，因此ATP中的五碳糖是核糖，B正确；组成A的化学元素有C、H、O、N、P,C错误；ATP的结构简式为A一P~P~P,D错误。
7．答案：C
解析：实验发现ATP的末端P带上放射性标记，说明ATP中远离腺苷的磷酸基团容易脱离，A正确；放射性标记来自培养液中加入32P标记的磷酸分子，说明32P标志的ATP是重新合成的，B正确；实验不能证明ATP是直接的能源物质，C错误；32P标志的ATP是重新合成的，且ATP的总量变化不大，说明存在ATP的水解，D正确。
8．答案：A
解析：A、依题意，ATP为荧光素酶催化的荧光素与氧发生的化学反应提供了能量，由此可判断，荧光素和氧生成氧化荧光素的化学反应是吸能反应，A正确；
B、酶具有降低活化能的作用，因此，在荧光素酶作用下，荧光素生成氧化荧光素的反应所需要的活化能减少，并不是不需要活化能，B错误；
C、在萤火虫发光的细胞中，ATP中的能量来自有机物氧化释放的能量，C错误；
D、能量不能百分百发生转化，因此，萤火虫发光细胞中，ATP水解释放的能量只有一部分转化为光能，D错误。
9．答案：D
解析：A、ATP的结构简式是A-P～P～P，一个ATP分子中含有两个特殊的化学键，A正确；
B、当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，使其他分子磷酸化，从而使后者发生变化，B正确；
C、对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的，细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性，C正确；
D、细胞中的放能反应一般与ATP的合成反应相联系，吸能反应与ATP的水解相联系，D错误。
故选D。
10．答案：C
解析：由题图可知，甲表示ATP，乙表示ADP，①表示ATP水解，②表示AIP合成，反应①与②不是可逆反应，相关的酶不同，能量也是不可逆的，A错误；反应②ATP的合成可以发生在线粒体内膜、叶绿体类囊体膜上，B错误；光反应过程中产生的甲（ATP）可用于暗反应中C3的还原，C正确；用32P标记Pγ的甲作为RNA合成的原料，在合成RNA时被32P标记的Pγ会脱离下来，不可使DNA分子带上标记， D错误。
11．答案：C
解析：图中的M指的是腺嘌呤，N指的是核糖，A错误；ATP分子中远离腺苷的磷酸基团最容易脱离，B错误；萤火虫发光时消耗大量ATP，但体内储存的ATP很少，依靠ATP与ADP的快速转化来完成能量供应，D错误。
12．答案：A
解析：ATP分子的结构式可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，AMP可以作为构成RNA的基本单位之一，A错误。
13．答案：(1)氨基酸；核糖体
(2)类囊体薄膜；三；细胞膜
(3)两；直接能源；转录
(4)ABCD
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。
(2)为该分子在与能量转换有关的细胞器中大量存在，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，所以叶绿体中该分子分布的场所应该是类囊体薄膜（光反应产生ATP的场所）；线粒体中该分子分布于内膜上，故有氧呼吸的第三阶段产生大量的ATP；原核细胞中没有膜结构的细胞器，故该分子很可能位于细胞的细胞膜中。
(3)结合分析可知，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（腺嘌呤核糖核苷酸）还可作为转录的原料。
(4)ATP是生命活动的直接能源物质，故所有细胞中ATP合成酶基因均进行表达，故选ABCD。
14．答案：（1）ATP
（2）A-P~P
（3）不是;专一性
（4）细胞呼吸
解析：（1）细胞能量货币是ATP。
（2）ADP含有2个特殊化学键，2个磷酸基团，所以结构简式是A-P~P。
（3）酶1催化ATP水解，酶2催化ATP的合成，酶具有专一性，二者不是同一种酶。酶1能催化ATP的水解，而不能催化ATP的合成，这体现了酶具有专一性。
（4）对于绿色植物来说，合成ATP的能量可以通过光能进行光合作用，也可以通过细胞呼吸释放的能量合成。

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