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2026-2027学年高一上学期生物人教版必修一 5.2细胞的能量“货币”ATP 模拟练习题
一、选择题
1 . 在马拉松比赛过程中，运动员骨骼肌细胞能量需求的直接来源是（ ）
A．肌糖原的分解 B．脂肪的氧化分解
C．ATP的水解 D．葡萄糖的分解
2 . 心肌炎患者可在医生嘱咐下定期服用三磷酸腺苷二钠片进行辅助治疗（三磷酸腺苷又称腺苷三磷酸）。下列叙述正确的是（ ）
A．运动员比赛时可随意服用该药物
B．腺苷三磷酸中含有3个特殊的化学键
C．该药物可直接为心肌细胞补充能量
D．运动时体内的腺苷三磷酸含量会显著下降
3 . 下列关于ATP的叙述错误的是（ ）
A．细胞内的吸能反应一般与ATP的合成相联系
B．活细胞中的ATP时刻不停地进行着合成和水解
C．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
D．ATP水解脱去两个磷酸基团后的物质可用于合成RNA
4 . 下图是ATP-ADP循环示意图，人体剧烈运动时依赖该循环持续供能。下列叙述错误的是（ ）
A．M为腺嘌呤、N为核糖，两者构成腺苷
B．能量1用于高能磷酸键的形成，能量2可用于肌肉收缩
C．物质Y脱去1个磷酸基团后，是RNA的基本单位之一
D．剧烈运动时ATP-ADP循环加快，X和Y含量均快速增多
5 . 如图是ATP 的结构简式。下列相关叙述错误的是（　　）
A．①和②是特殊的化学键，含有较多能量
B．叶肉细胞光反应和暗反应都有 ATP 的生成
C．人体肌细胞收缩所需能量由 ATP 直接提供
D．ATP 分解供应能量的同时也有 ATP 的合成
6 . 底物水平磷酸化是指代谢物在氧化分解过程中直接将代谢物分子中的磷酸基团转移给ADP或GDP形成ATP或GTP的过程，如图所示（以ATP为例）。下列叙述正确的是（ ）
A．ATP分子内部相邻的磷酸基团因均带正电荷而相互排斥
B．图中底物分子形成产物分子的过程是一个释放能量的过程
C．GTP在GTP酶催化下转化为GDP，可作为DNA合成的原料
D．ATP与ADP相互转化的可逆反应机制体现了生物界的统一性
7 . 下表为某运动员在不同运动强度下肌细胞中ATP及相关物质的含量变化（单位：mmol/g组织）。下列分析不合理的是（ ）
运动强度 ATP ADP AMP 磷酸肌酸
静息 5.0 0.5 0.05 17.0
中等强度 4.8 0.7 0.08 12.5
极限强度 3.5 1.2 0.25 5.0
A．极限强度下AMP含量升高可激活糖酵解关键酶
B．磷酸肌酸是肌细胞中重要的能量储备物质
C．数据表明ATP在细胞内的含量保持动态平衡
D．随着运动强度增加，ATP/ADP比值持续增大
8 . ATP是活细胞内一种特殊的能量载体，在细胞核、线粒体、叶绿体以及细胞质基质中广泛存在，它不断与ADP相互转化形成ATP系统。下列叙述正确的是（　　）
A．ATP分子的磷酸基团都带正电荷而相互排斥，导致特殊化学键不稳定
B．细胞内所有生命活动消耗的能量都由ATP直接提供
C．ATP水解脱离下来的末端磷酸基团与载体蛋白结合，可使其构象改变
D．发生放能反应时，ATP转化成ADP的量多于ADP转化成ATP的量
二、填空题
9.
在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质，其分子结构式如图所示（①~⑤表示组成ATP的相关化学基团）。
(1)ATP的中文名称为____，A代表的含义____，一个ATP分子含有____个特殊化学键。ATP脱去④⑤后是组成____的基本单位之一。
(2)ATP的结构简式可以写成____。
(3)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____作用所释放的能量，ATP水解所释放的能量可以用于____（举2例具体生命活动）。
10.
在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质，其分子结构式如图1所示，其中数字①~⑤表示组成ATP的相关化学基团。图2表示ATP与ADP的相互转化图解。请据图回 答下列问题：
(1)ATP的中文名称为______，一个ATP 分子含有________个高能磷酸键。
(2)图1中，若将标记的32P注入活细胞内，随后迅速分离细胞内的ATP，测定其放射性，会发现ATP中磷酸基团_______（选填“③”或“④”或“⑤”）很快就会被32P标记，但是ATP的含量基本不变，该过程利用了_________的研究方法。
(3)图1中，ATP脱去④⑤之后的分子可作为________的基本单位之一。
(4)图2中，过程②往往与________反应相关联。在绿色植物细胞中，能量Q1的来源有______（填生理作用）。
11.
ATP合成酶是一种功能复杂的蛋白质，必须与生物膜结合后才能催化 ATP 的合成，其作用机理如图所示。请据图回答：
(1)ATP 在细胞内的作用是__________________；其分子结构简写为________________;分析此图可知H＋跨越该膜的浓度差为_________（“顺浓度”“逆浓度”），并且伴随________________（“能量的释放”或“能量的吸收”）。推测好氧型细菌细胞的______________(填结构名称)存在该酶，理由是_________。
(2)科学家发现一种化学结构与 ATP 相似的物质——GTP(三磷酸鸟苷)也具有与 ATP 相似的生理功能，请从化学结构的角度解释 GTP 也具有相似功能的原因是__________。
答案
一、选择题
1 答案：C
解析：
A：肌糖原分解需经过多步反应生成 ATP，不能直接供能，错误
B：脂肪氧化分解的能量先储存进 ATP，无法直接为肌肉供能，错误
C：ATP 水解释放的能量是细胞生命活动的直接能量来源，正确
D：葡萄糖氧化分解释放的能量储存在 ATP 中，不直接供能，错误
2 答案：C
解析：
A：ATP 类药物需遵从医嘱服用，不能随意服用，错误
B：ATP 分子含有 2 个特殊高能磷酸键，不是 3 个，错误
C：口服三磷酸腺苷可被细胞吸收，水解直接为心肌细胞供能，正确
D：运动时 ATP 水解、合成同步快速进行，细胞内 ATP 总量基本稳定，不会明显下降，错误
3 答案：A
解析：
A：吸能反应消耗能量，与 ATP 水解偶联；放能反应才伴随 ATP 合成，错误
B：活细胞内 ATP 持续合成、水解，维持动态平衡，正确
C：ATP 是驱动细胞各项生命活动的直接能源物质，正确
D：ATP 脱去两个磷酸基团生成腺嘌呤核糖核苷酸，是 RNA 的基本单位，正确
4 答案：D
解析：
A：M 腺嘌呤、N 核糖，二者组合为腺苷，正确
B：能量 1 用于合成高能磷酸键，ATP 水解释放的能量 2 可用于肌肉收缩，正确
C：Y 是 ADP，脱去 1 个磷酸得到腺嘌呤核糖核苷酸，属于 RNA 单体，正确
D：剧烈运动时 ATP 与 ADP 转化速率加快，但二者含量保持稳定，不会大量增多，错误
5 答案：B
解析：
A：①②为高能磷酸键，储存大量化学能，正确
B：叶肉细胞光反应合成 ATP，暗反应消耗 ATP，不产生 ATP，错误
C：肌肉收缩的能量由 ATP 直接水解提供，正确
D：细胞呼吸持续合成 ATP，同时 ATP 不断水解供能，两个过程同步发生，正确
6 答案：B
解析：
A：ATP 中磷酸基团均带负电荷，相互排斥，不是正电荷，错误
B：底物将磷酸基团转移给 ADP 生成 ATP，说明底物分解过程释放能量，正确
C：GTP 水解得到的核糖核苷酸是 RNA 原料，DNA 原料为脱氧核糖核苷酸，错误
D：ATP 和 ADP 的转化场所、酶、能量均不同，不属于可逆反应，错误
7 答案：D
解析：
A：高强度运动下 AMP 升高，可激活糖酵解加快供能，分析合理
B：磷酸肌酸可快速释放磷酸生成 ATP，是肌肉细胞储能物质，分析合理
C：运动强度改变时 ATP 小幅波动，整体维持动态平衡，分析合理
D：运动变强 ATP 减少、ADP 增多，ATP/ADP 比值持续减小，不是增大，分析不合理
8 答案：C
解析：
A：磷酸基团带负电，相互排斥，并非正电荷，错误
B：部分生命活动可由 GTP 直接供能，不是全部活动都依靠 ATP，错误
C：ATP 水解释放的磷酸基团可结合载体蛋白，改变其空间结构完成物质运输，正确
D：放能反应释放能量用于合成 ATP，ADP 转化 ATP 的量大于 ATP 水解的量，错误
二、填空题
9
(1) 腺苷三磷酸；腺嘌呤 + 核糖；2；RNA
(2) A-P～P～P
(3) 细胞；主动运输、细胞分裂
10
(1) 腺苷三磷酸；2
(2)⑤；放射性同位素示踪
(3) RNA
(4) 吸能；光能、细胞呼吸释放的化学能
11
(1) 细胞生命活动的直接能源物质；A-P～P～P；顺浓度；能量的释放；细胞膜；好氧细菌无线粒体，有氧呼吸相关膜结构分布在细胞膜
(2) GTP 由 1 分子鸟苷与 3 个磷酸基团连接，含有两个高能磷酸键，水解可释放大量化学能

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