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通用版高考生物学一轮复习
课时突破练11　细胞的能量“货币”——ATP
必备知识基础练
一、单项选择题
1.(2025山东聊城模拟)下图为ATP的结构示意图,b、c表示有关化学键。下列有关叙述错误的是(　　)
A.动植物细胞中合成ATP的场所不完全相同
B.细胞内ATP的水解往往伴随着吸能反应
C.ATP的合成往往伴随着化学键c的形成
D.ATP中的“A”表示腺嘌呤核糖核苷酸
2.ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,有细胞的能量“货币”之称,下列关于ATP的叙述错误的是(　　)
A.ATP能直接给细胞生命活动提供能量
B.人剧烈运动时,肌细胞内ATP合成的速率加快
C.ATP比其水解产物ADP更稳定
D.光合作用中,光能可储存在ATP中
3.磷酸化是指将一个磷酸基团导入一个有机分子,如蛋白质磷酸化、核苷酸磷酸化等。下列关于磷酸化的叙述错误的是(　　)
A.蛋白质磷酸化过程中伴随着ATP的水解,属于吸能反应
B.蛋白质磷酸化和去磷酸化过程中的相关物质和能量都能重复利用
C.蛋白质磷酸化属于吸能反应
D.细胞膜上的载体蛋白经磷酸化后被活化,有利于主动运输
4.驱动蛋白是一类体积微小、功能强大的ATP酶,能催化ATP水解,还能与细胞骨架特异性结合,并沿着骨架定向行走,将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置。驱动蛋白每行走一步需要消耗一个ATP分子。下列相关叙述错误的是(　　)
A.驱动蛋白“行走”所需要的ATP可直接来自细胞质基质
B.细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道
C.ATP的水解一般与细胞中的吸能反应相联系
D.代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率远大于合成速率
5.(2025山东潍坊高三期中)GTP(鸟苷三磷酸)的结构和作用与ATP类似。线粒体分裂时,细胞质基质中具有GTP酶活性的发动蛋白有序排布到线粒体分裂面的外膜上,组装成环线粒体的纤维状结构,该结构依靠GTP水解提供的能量进行缢缩,使线粒体一分为二。下列说法正确的是(　　)
A.GTP因含三个特殊的化学键而具有较多能量
B.GTP酶为GTP的水解提供了活化能
C.推测发动蛋白具有催化、运动等功能
D.GTP去掉两个磷酸基团后的结构是组成DNA的基本单位
6.(2025山东德州高三期中)在细胞信号转导过程中存在一种分子开关机制,即通过蛋白激酶催化ATP水解使靶蛋白磷酸化,通过蛋白磷酸酶的催化作用使靶蛋白去磷酸化,从而调节蛋白质的活性。下列说法正确的是(　　)
A.靶蛋白磷酸化时被活化,去磷酸化时失活
B.蛋白激酶为靶蛋白的磷酸化提供活化能
C.靶蛋白磷酸化可以改变蛋白质构象从而改变其活性
D.靶蛋白磷酸化时生成ADP,去磷酸化时合成ATP
7.如图为萤火虫发光的原理,研究人员根据该原理设计出了ATP快速荧光检测仪,用来快速检测食品表面的微生物。下列相关叙述正确的是(　　)
A.该检测仪主要检测厌氧微生物数量
B.萤火虫产生的CO2均来自有氧呼吸
C.萤火虫细胞中储存有大量的ATP为荧光素发光提供能量
D.食品表面的微生物数量与检测仪显示的荧光强度成正比
8.若把ATP中的核糖替换为脱氧核糖,则会形成dATP(dA—Pα~Pβ~Pγ)。下列关于ATP和dATP的说法错误的是(　　)
A.它们都是由C、H、O、N、P组成
B.动物细胞合成ATP的结构有细胞质基质和线粒体
C.以dATP为原料制备32P标记的DNA片段,标记部位应在α位磷酸基团
D.1分子dATP彻底水解后可得1分子腺苷、1分子脱氧核糖和3分子磷酸
关键能力提升练
二、不定项选择题
9.蛋白质磷酸化反应是指ATP末端的磷酸转移到底物蛋白质的特定氨基上所进行的化学反应。磷酸化的蛋白质活性改变后做功,从而参与细胞代谢,如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.ATP末端磷酸基团脱落时伴随能量的转移
B.磷酸化的蛋白质活性改变但并未变性
C.ATP推动的细胞做功过程属于吸能反应
D.蛋白质的磷酸化过程伴随ATP的水解,水解产物参与RNA的合成
10.ATP注射液主要用于脑出血后遗症、心功能不全、进行性肌萎缩等的辅助治疗。研究发现,ATP可以作为兴奋性神经递质与血管、内脏平滑肌细胞及神经细胞上的P2X受体结合。与自身合成的ATP相比,注射浓度远低于细胞内,几乎不能进入细胞。下列叙述正确的是(　　)
A.1个ATP分子中含有1分子核糖、1分子腺嘌呤和3分子磷酸基团
B.注射的ATP作为辅助治疗药物主要是利用了其信号分子的作用
C.肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体中产生
D.注射的ATP与P2X受体结合,提供能量和信息后,可能被降解
11.双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)属于非天然核苷酸,ddNTP与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。根据所学知识,下列选项正确的是(　　)
A.若X表示OH,该结构代表的物质dNTP脱去两个磷酸基团后可作为体内DNA分子复制的原料之一
B.若将ddNTP加到正在复制的DNA反应体系中,ddNTP结合到子链后,子链的延伸会立即终止
C.ddNTP、dNTP以及磷脂分子的元素组成都是C、H、O、N、P
D.若X表示OH,碱基为A时,该物质可为细胞的生命活动直接提供能量
12.(2025山东模拟)磷酸肌酸(C~P)是除ATP外的其他高能磷酸化合物,当动物和人体细胞内的ATP含量过少时,在相关酶的催化作用下,磷酸肌酸中的磷酸基团连同能量一起转移给ADP,从而生成ATP和肌酸(C);当ATP含量较多时,在相关酶的催化作用下,ATP可将磷酸基团连同能量一起转移给肌酸,使肌酸转变成磷酸肌酸。下列有关叙述错误的是(　　)
A.磷酸肌酸中磷酸基团的转移势能较高,磷酸肌酸水解是放能反应
B.磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起缓冲作用
C.人体剧烈运动时,磷酸肌酸可直接为细胞生命活动提供能量
D.运动员肌肉细胞中磷酸肌酸的含量与普通人相比要多一些
参考答案
1.D　细胞中产生ATP的场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体,植物细胞有叶绿体,动物细胞没有,A项正确;ATP的水解释放能量,故ATP水解往往伴随着吸能反应,为其提供能量,B项正确;ATP中远离腺苷的化学键c容易形成和断裂,ATP的水解伴随着c的断裂,ATP的合成伴随着c的形成,C项正确;ATP中的“A”表示腺苷,图中的a表示腺嘌呤核糖核苷酸,D项错误。
2.C　ATP是细胞生命活动的直接能源物质,A项正确;人体在剧烈运动时,需要大量的ATP水解释放能量,ADP和磷酸合成ATP的速度加快,B项正确;ATP中远离腺苷的特殊化学键容易断裂,所以其水解产物ADP比ATP更稳定,C项错误;光合作用光反应阶段,可以将光能转化为活跃的化学能储存在ATP中,D项正确。
3.B　蛋白质的磷酸基团来自ATP末端磷酸基团,该过程伴随着ATP的水解,由ATP水解提供能量,属于吸能反应,A、C项正确;能量不能重复利用,B项错误;主动运输过程中首先是ATP的磷酸基团转移到载体蛋白上,载体蛋白被活化,有利于物质的运输,D项正确。
4.D　细胞呼吸中,葡萄糖氧化分解第一阶段的场所是细胞质基质,产物是NADH和丙酮酸,并利用释放的能量合成ATP,所以ATP可直接来自细胞质基质,A项正确;由题干“驱动蛋白与细胞骨架特异性结合,并沿着骨架定向行走,将所携带的细胞器或大分子物质送到指定位置”,说明细胞骨架是物质和细胞器运输的轨道,B项正确;ATP水解释放的能量可提供给细胞中的吸能反应,ATP的水解一般与细胞中的吸能反应相联系,C项正确;细胞代谢旺盛时,ATP的水解速率和ATP的合成速率都升高,两者处于平衡状态,D项错误。
5.C　GTP含有2个特殊的化学键,A项错误;酶的作用机理是降低化学反应的活化能,而非提供活化能,B项错误;结合题意分析可知,发动蛋白具有GTP酶活性,说明其具有催化作用,且线粒体分裂时发动蛋白有序地排布到线粒体分裂面的外膜上,该过程体现了发动蛋白具有运动功能,C项正确;GTP的结构和作用与ATP类似,GTP去掉两个磷酸基团后的结构是组成RNA的基本单位,D项错误。
6.C　在细胞信号转导过程中,靶蛋白磷酸化或去磷酸化后活性的变化不是固定的,有的靶蛋白磷酸化时被活化,有的则是去磷酸化时被活化,A项错误;蛋白激酶催化ATP水解使靶蛋白磷酸化,是降低反应的活化能,而不是提供活化能,B项错误;靶蛋白磷酸化可以改变蛋白质的构象,从而改变其活性,C项正确;靶蛋白磷酸化时,ATP水解生成ADP,但去磷酸化过程并没有合成ATP,D项错误。
7.D　依题意可知,该检测仪需要O2参与,主要检测生活在食品表面的好氧菌的数量,厌氧菌在有氧条件下不能生存,检测原理是好氧微生物代谢可以产生ATP,能为荧光素转化为荧光素酰腺苷酸供能,食品表面微生物越多,产生的ATP越多,发出的荧光越强,A项错误、D项正确;据图可知,萤火虫发光过程中也能产生CO2,B项错误;ATP在细胞中的含量很少,C项错误。
8.D　根据题干ATP与dATP的关系可推出它们都由C、H、O、N、P组成,A项正确;动物细胞通过细胞呼吸合成ATP,故合成ATP的结构有细胞质基质和线粒体,B项正确;dATP中两个特殊化学键断裂,脱去远离腺苷的两个磷酸基团,才能变成DNA的基本单位之一腺嘌呤脱氧核糖核苷酸,故标记部位应在α位的磷酸基团,C项正确;1分子dATP彻底水解后可得1分子腺嘌呤、1分子脱氧核糖和3分子磷酸,D项错误。
9.ABC　由题图可知,蛋白质的磷酸化过程伴随ATP的水解,形成的产物之一是ADP,ADP还需要再脱掉一个磷酸基团才能参与RNA的合成,D项错误。
10.ABC　研究发现,ATP可以作为兴奋性神经递质与血管、内脏平滑肌细胞及神经细胞上的P2X受体结合,所以注射的ATP作为辅助治疗药物主要是利用了其信号分子的作用,B项正确;肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜产生,C项正确;由题意可知,注射的ATP几乎不能进入细胞,因此不能提供能量,D项错误。
11.ABC　dNTP脱去两个磷酸基团后,变成脱氧核苷酸,可作为体内DNA分子复制的原料之一,A项正确;若将ddNTP加到正在复制的DNA反应体系中,ddNTP结合到子链后,因为没有3'的羟基,不能同后续的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键,因此,DNA链不能继续延伸,B项正确;若X和2'处均为OH,碱基为A时,该物质为ATP,可为细胞的生命活动直接提供能量,D项错误。
12.C　磷酸肌酸中磷酸基团的转移势能较高,磷酸肌酸水解是放能反应,释放的能量用于ATP的合成,A项正确;磷酸肌酸可以与ADP反应生成ATP和肌酸,ATP也可以与肌酸反应生成磷酸肌酸和ADP,因此磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起缓冲作用,B项正确;磷酸肌酸不能直接为细胞的生命活动供能,磷酸肌酸水解放出的能量用于合成ATP后,由ATP水解释放的能量直接用于细胞的生命活动,C项错误;磷酸肌酸是高能磷酸化合物,与一般人相比,运动员肌肉细胞中磷酸肌酸的含量要多,D项正确。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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