1、第2节细胞的能量“货币”ATP课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.动物体细胞内ATP水解所释放的能量不可能用于()A.物质的主动运输B.萤火虫发光C.有机物的氧化分解D.肌肉收缩答案:C解析:有机物的氧化分解释放能量合成ATP。2.下图表示ATP的结构。下列相关叙述正确的是()A.b键断裂后形成ADP和PiB.图中的3表示ATP中的字母AC.由1、2、3各一分子形成的物质是组成DNA的基本单位D.组成ATP的化学元素是C、H、O、N、P答案:D解析:b键断裂后形成AMP(腺嘌呤核糖核苷酸)和2个Pi;题图中的3是腺嘌呤,ATP中的字母A表示腺苷;由一分子磷酸、一分子核糖和一分子腺嘌呤组成RNA
2、的基本单位(腺嘌呤核糖核苷酸)。3.高等植物体内产生ATP分子的生理过程有()A.呼吸作用、渗透作用B.呼吸作用、蒸腾作用C.光合作用、主动运输D.光合作用、呼吸作用答案:D解析:高等植物体内进行的呼吸作用和光合作用都能产生ATP。4.人体中下列哪些过程不会使细胞中ADP的含量增加?()肠道中葡萄糖变为血糖血红蛋白变为氧合血红蛋白葡萄糖进入红细胞K+进入肾小管的上皮细胞A.B.C.D.答案:C解析:肠道中葡萄糖变为血糖即吸收葡萄糖的过程,需消耗能量,使ADP含量增加;K+进入肾小管上皮细胞,消耗能量,使ADP含量增加;血红蛋白变为氧合血红蛋白及葡萄糖进入红细胞均不消耗能量。5.右图表示的是AT
3、P和ADP之间的转化,可以确定()A.A为ADP,B为ATPB.能量1和能量2来源相同 C.酶1和酶2是同一种酶 D.X1和X2是同一种物质答案:D解析:由图中能量的方向可以看出,A为ATP,B为ADP。能量1来自ATP水解时末端磷酸基团脱离所挟带的能量,能量2在动物体内来自有机物氧化分解释放的化学能,在植物体内能量除来自有机物氧化分解所释放的化学能外,还可来自光能。酶1和酶2分别是水解酶和合成酶。X1和X2是同一种物质Pi。6.在线粒体的内外膜间隙中存在着腺苷酸激酶,它能将ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上,结果产生()A.一分子AMP和一分子ADPB.两分子ADPC
4、.一分子ATP和一分子ADPD.一分子ADP答案:B解析:ATP分子末端的磷酸基团转移至腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)上,即ATP分子(含3个磷酸基团)转化为ADP(含2个磷酸基团),AMP(含1个磷酸基团)结合磷酸转化为ADP(含2个磷酸基团)。7.下图为ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图。据图完成下列问题。(1)1分子ATP中含有个特殊的化学键。(2)图中的a、b分别代表、。(3)c指。(4)在动物肌细胞中,进行反应时,能量来自。(5)反应进行时所需要的酶一样吗?为什么?。(6)进行反应时能量用于,进行反应时能量用于。答案:(1)2(2)呼吸作用光合作用(3)生命活动(4)ATP水解
5、时末端磷酸基团脱离挟带的能量(5)不一样,因为和是两个不同的反应,而酶具有专一性(6)合成ATP各项生命活动解析:(1)ATP的结构简式为APPP,故1分子ATP中含有2个特殊的化学键。(2)合成ATP时的能量来源,绿色植物来自光合作用和呼吸作用,动物和人则来自呼吸作用。(3)ATP水解释放的能量用于细胞的各项生命活动。(4)反应为ATP的水解反应,释放的能量来自ATP水解时末端磷酸基团脱离挟带的能量。(5)由于酶具有专一性,对于不同的反应,所需酶的种类也不同。(6)反应为ATP的合成反应,其能量储存在ATP中。反应为ATP的水解反应,释放的能量用于生物体的各项生命活动。8.根据下列能量释放、
6、转移和利用的模式图,回答有关问题。(1)在一般情况下,人体生理活动所需能量主要是通过分解获得的,将能源物质转变成CO2和H2O要通过A过程。(2)上述过程产生的能量,一部分以热能的形式散失,一部分以化学能的形式储存在B中,B代表。(3)储存在B中的能量释放后供人体各项生理活动所需,除了肌肉收缩及吸收和分泌外,还可用于等生理活动(答出两项即可)。答案:(1)糖类呼吸作用(2)ATP(3)大脑思考、物质的主动运输(合理即可)解析:据图分析:能源物质(主要是糖类)经氧化分解释放能量,释放出的能量一部分以热能的形式散失,另一部分贮存在ATP中,即:ADP+Pi+能量ATP。ATP释放的能量(ATPAD
7、P+Pi+能量),可用于人体的各项生命活动,如肌肉收缩、大脑思考、物质的主动运输、吸收和分泌等。选考奠基素养提升1.萤火虫腹部的发光器由部分组织细胞构成,离体的发光器会逐渐失去发光能力。将发光器研磨液分为两组,分别滴加等体积的ATP溶液和葡萄糖溶液后,ATP组立即重新出现荧光,葡萄糖组重新出现荧光的时间滞后。下列有关叙述错误的是()A.发光器离体后细胞内能源物质逐渐耗尽B.实验结果说明ATP是直接的能源物质C.实验结果说明葡萄糖不能作为能源物质D.有机物中的化学能可转化为光能答案:C解析:实验结果说明葡萄糖不是荧光器发光的直接能源物质,但是不能说明葡萄糖不能作为能源物质。2.下列生理过程伴随着
8、形状改变,其中不一定需要ATP供能的是()A.在胰岛素分泌过程中细胞膜的形状发生改变B.在篮球比赛等运动过程中骨骼肌收缩C.载体蛋白协助运输葡萄糖过程中形状发生改变D.植物细胞在KNO3溶液中发生质壁分离后自动复原答案:C解析:胰岛素分泌到细胞外的过程属于胞吐,需要ATP供能。在篮球比赛等运动过程中,骨骼肌的收缩需要消耗ATP。载体蛋白运输葡萄糖时可能不需要消耗ATP,如葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞,也可能需要消耗ATP,如葡萄糖通过主动运输进入小肠上皮细胞。植物细胞在KNO3溶液中,会通过主动运输吸收K+和N,细胞液浓度增大后,会吸水而自动复原,主动运输需要消耗ATP。3.下图是人体细胞代谢
9、部分简图,图中甲表示ATP。下列有关叙述错误的是()A.甲乙丙丁过程中,起催化作用的酶空间结构不同B.丙是RNA的基本组成单位之一C.丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成D.在红细胞吸收葡萄糖时,细胞中乙的含量会显著增加答案:D解析:甲乙丙丁表示ATP的逐步水解,每一次水解反应所需的酶都不同。丙由1分子核糖、1分子腺嘌呤和1分子磷酸构成,为1分子腺嘌呤核糖核苷酸。腺嘌呤核糖核苷酸是RNA的基本组成单位之一。丁表示腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,戊表示磷酸,是ATP的组成成分。红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,不需要消耗ATP,故乙(ADP)的含量不会增加。4.(不定项选择题)磷酸肌酸主要储存于动
10、物和人的肌细胞中,是一种高能磷酸化合物。ATP和磷酸肌酸在一定条件下可相互转化,转化式如下。下列相关叙述正确的是()磷酸肌酸(CP)+ADPATP+肌酸(C)A.磷酸肌酸是能量的一种储存形式,是细胞内的直接能源物质B.磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相偶联C.肌肉收缩时,磷酸肌酸可与ATP发生转化,从而使ATP的含量保持相对稳定D.可推测生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物,如GTP、CTP等答案:BCD解析:ATP是细胞内的直接能源物质,磷酸肌酸不是细胞内的直接能源物质。据题干可知,磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相偶联。肌肉收缩时,磷酸肌酸可转化为ATP
11、,故可使ATP的含量保持相对稳定。生物体内还存在着其他的高能磷酸化合物(如GTP、CTP等)。5.为探究ATP的生理作用,科学工作者做了如下实验。步骤一,剪下长约1 cm、宽约0.5 cm的一小条新鲜的蛙腓肠肌,放在盛有质量浓度为0.65 g/dL的氯化钠溶液(此浓度与蛙细胞外液的浓度相当)的培养皿中。步骤二,在载玻片的中央滴2滴质量浓度为0.65 g/dL的氯化钠溶液,用玻璃分针挑取该腓肠肌,放在载玻片上的氯化钠溶液中,并且使肌肉呈直线状。步骤三,将载玻片放在坐标纸上,测量并记录肌肉的长度。用铜锌叉间歇刺激肌肉,直到肌肉疲劳不能收缩为止。步骤四,向刚丧失收缩功能的肌肉上滴1滴某种溶液,用铜锌
12、叉刺激肌肉23次,测量并记录其长度;测量结果,肌肉长度不变。步骤五,用吸水纸吸去肌肉上的溶液,再向肌肉上滴1滴另一种溶液,用铜锌叉刺激肌肉23次,测量并记录其长度;测量结果,肌肉长度变短。请分析回答下列问题。(1)步骤二中,滴加氯化钠溶液的目的是。(2)步骤三中,用铜锌叉间歇刺激肌肉,直到肌肉不能收缩为止,是为了。(3)步骤四、步骤五中所滴加的溶液,分别是ATP溶液和葡萄糖溶液中的哪一种?。如果将步骤四、步骤五中使用的溶液对调,则会影响实验结果,因为。(4)实验结论是。答案:(1)使肌肉保持正常的生理状态(2)耗尽肌肉内的ATP(3)步骤四是葡萄糖溶液,步骤五是ATP溶液ATP未消耗完毕,不能
13、确定哪种物质使疲劳肌肉恢复收缩能力(4)ATP能使疲劳肌肉恢复收缩能力解析:(1)步骤二中,滴加氯化钠溶液的目的是使肌肉保持正常的生理状态。(2)步骤三中,用铜锌叉间歇刺激肌肉,直到肌肉不能收缩为止,是为了耗尽肌细胞内的ATP。(3)步骤四、步骤五中所滴加的溶液依次是葡萄糖溶液、ATP溶液,如果将使用的溶液对调,则会影响实验结果,因为ATP未消耗完毕,不能确定哪种物质使疲劳肌肉恢复收缩能力(或不能确定哪种物质为肌肉收缩所需能量的直接来源)。(4)滴加ATP溶液肌肉收缩,滴加葡萄糖溶液肌肉不收缩。可见,ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源,而葡萄糖不是肌肉收缩所需能量的直接来源(或ATP能使疲劳肌
14、肉恢复收缩能力,而葡萄糖不能使疲劳肌肉恢复收缩能力)。6.在自然界中生物的发光现象普遍存在,请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。(1)实验材料:萤火虫的荧光器晒干后研制的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干及实验所需其他材料。(2)实验步骤:配制不同浓度的ATP溶液,置于小烧杯中,贴上标签;将分成若干等份,分别放入试管中,贴上标签;在每支试管中加入;观察发光现象并记录。(3)实验现象预测及结论:现象预测结论.发光现象随ATP浓度升高而增强.荧光强度与ATP浓度.发光现象随ATP浓度升高而.荧光强度与ATP浓度.荧光强度与ATP浓度无关(4
15、)实验讨论:最可能的实验结果是哪一个?;萤火虫发光是能转化成能的过程。答案:(2)荧光器粉末等量不同浓度的ATP溶液(3)呈正相关减弱呈负相关在不同浓度的ATP溶液中发光现象没有差别(4)第种结果ATP中的化学光解析:为了探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系,首先应配制一系列不同浓度的ATP溶液,随后在不同浓度的ATP溶液中加入等量的荧光器晒干后研制的粉末,观察不同浓度ATP溶液中粉末的发光情况。实验现象有3种可能。.随ATP浓度升高,发光现象增强,可说明荧光强度与ATP浓度呈正相关。.随着ATP浓度升高,发光现象减弱,可说明荧光强度与ATP浓度呈负相关。.随ATP浓度升高,发光现象无变化,可说明荧光强度与ATP的浓度无关。实验最可能的结果是,萤火虫发光是ATP中的化学能转变成光能的过程。