1、课时分层作业(十)ATP是细胞内的“能量通货”(建议用时：40分钟)题组一ATP的结构特点与功能1如图表示ATP的结构，其中表示高能磷酸键的是()A BCDA图中和表示高能磷酸键，是普通磷酸键，是腺苷中的化学键。2下列有关ATP的说法正确的是()AATP是RNA合成过程中的直接能源物质之一BATP的两个高能磷酸键中只有远离A的能水解CA表示腺嘌呤，P表示磷酸DATP与ADP中所含元素种类不同AATP是RNA合成过程中的直接能源物质之一，A正确；ATP中存在两个高能磷酸键，远离A的那一个更容易断裂，释放出其中的能量，B错误；根据以上分析可知，A表示腺苷，P表示磷酸，C错误；ATP与ADP中所含元
2、素种类相同，都含有C、H、O、N、P元素，D错误。3下列关于ATP的描述正确的是()A一个ATP分子中含有三个高能磷酸键B动物体内主要的储能物质是ATPCATP是直接能源物质D线粒体是合成ATP的唯一场所C一个ATP分子中含有两个高能磷酸键，A错误；动物体内主要的储能物质是脂肪，而ATP是直接能源物质，B错误、C正确；合成ATP的场所有线粒体、叶绿体和细胞质基质，D错误。4ATP是细胞内的直接能源物质，其分子结构简式为APPP(表示化学键)。下列关于ATP的叙述正确的是()A化学键断裂后释放的能量相等B化学键最易断裂并释放大量能量CATP在生命活动旺盛的细胞中含量多D只有化学键是高能磷酸键B是
3、普通磷酸键，是高能磷酸键，所含能量比多，A错误；是远离腺苷的高能磷酸键，容易发生断裂，B正确；ATP在身体中的含量少，但和ADP的转化速度很快，C错误；图中和都是高能磷酸键，D错误。题组二ATP与ADP的动态平衡5ADP转变为ATP还需要()APi、酶、腺苷、能量BPi、能量C能量、腺苷、酶DPi、能量、酶DADP含有两个磷酸基团，ATP含有三个磷酸基团，ADP转变为ATP需要Pi、放能反应释放的能量和酶的催化，选D。6以下为ATP和ADP相互转化的示意图，对这一过程的叙述不正确的是()ATPADPPi能量A存在着能量的释放和储存B保证了生命活动的顺利进行C持续不断地在生物活细胞中进行D此过程
4、物质与能量变化都是可逆的D该反应为ATP与ADP的相互转化，存在着能量的释放和储存，A正确；ATP释放的能量用于各项生命活动，保证了生命活动顺利进行，B正确；体内ATP的含量较少，可与ADP迅速转化，持续不断地在生物活细胞中进行，C正确；此过程物质变化是可逆的，而能量变化是不可逆的，D错误。7细胞代谢与ATP密切相关，丹麦生物学家斯科因研究ATP合成酶而获得诺贝尔奖，下列说法正确的是()A由活细胞产生的ATP合成酶在体外不具有催化活性BATP合成酶催化反应的最适温度与其保存温度相同CATP脱去两个磷酸基团后可作为合成RNA的原料D代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率大于合成速率C酶活性的发挥需要适
5、宜的条件，只要条件适宜，由活细胞产生的ATP合成酶在体外也具有催化活性，A错误；ATP合成酶催化反应的最适温度为37 左右，而其保存温度却在低温(04 )条件下保存，B错误；ATP去掉后面2个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为RNA的单体之一，C正确； 代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率依然等于合成速率，只不过都加快而已，D错误。8下列有关细胞与能量的叙述，正确的是()AATP水解产生的能量用于细胞中的吸能反应BATP中大量的能量储存在腺苷和磷酸基团中C放能反应增强时ATP只进行合成而不能水解DATPADP循环使细胞内物质和能量得以循环利用AATP水解产生的能量用于细胞中的吸能反应，A正确；A
6、TP中大量的能量储存在高能磷酸键中，腺苷和磷酸基团之间为普通磷酸键，B错误；放能反应增强时ATP合成增加，但也有ATP的水解，C错误；能量不能循环利用，D错误。9.分析ATP与ADP相互转化示意图，下列有关说法正确的是()A若图中Pi代表磷酸，则B为ADP，C为ATPB在BC的反应中，产生的E2来源于高能磷酸键的断裂释放出的能量CE1不是物质，对于人、动物、真菌、植物和细菌来说，E1来自细胞呼吸DCB与BC都可以伴随着放能反应和吸能反应B分析题图可知，图中Pi代表磷酸，B为ATP，C为ADP，故A错误；BC过程为ATP的水解过程，释放的能量来源于高能磷酸键的断裂，故B正确；E1是合成ATP所需
7、要的能量，对于植物来说，能量来自细胞呼吸和光能，故C错误；ATP与ADP的相互转化过程中，ATP的合成伴随着放能反应，ATP的水解伴随着吸能反应，故D错误。10下图是ATP的分子结构，请据图回答下列问题：(1)ATP的分子简式为_。(2)图中虚线部分的名称是_。(3)写出ATP与ADP相互转变的反应式：_；该反应进行的场所是_。(4)在生物体内，ATP水解释放的能量的去向是：_。解析：ATP的分子简式为APPP。(2)虚线部分的组成为含氮碱基和五碳糖，故为腺苷。(3)ATP与ADP在酶的作用下不断的转化循环， ATPADPPi能量，在细胞中ATP与ADP不断转化为代谢提供能量，故反应场所为细胞
8、。(4)生物体内ATP水解释放的能量直接用于各项生命活动。答案：(1)APPP(2)腺苷(3)ATPADPPi能量细胞内(4)直接用于各项生命活动11.人的骨骼肌细胞中ATP的含量只能维持剧烈运动 3 s以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中，肌肉细胞中ATP的相对含量随时间的变化如下图所示。请根据图回答下列问题：(1)ab的变化过程，ATP被水解，释放的能量用于_。 (2)bc过程中，ATP含量增加，说明_加强，释放更多的能量，供ADP合成ATP，补充消耗的ATP。 (3)从整个曲线看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明_。解析：(1)由图可知，ab段ATP含量减少，ATP被水解，释放
9、大量的能量用于肌肉的收缩等生命活动，来维持剧烈运动。(2)bc段ATP含量上升，是由于细胞呼吸的加强，释放了更多的能量，供ADP合成ATP，补充消耗的ATP。(3)从整个曲线看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明虽然ATP在细胞内含量少，但与ADP之间的相互转化却十分迅速，使细胞内的ATP的含量总是处于动态平衡之中，使生物体内部的供能环境相对稳定，保证各项生命活动的正常进行。答案：(1)肌肉收缩等生命活动(2)细胞呼吸(3)ATP在细胞内含量虽少，但与ADP之间的相互转化却十分迅速，使细胞内的ATP的含量总是处于动态平衡之中，构成生物体内部的稳定供能环境12ATP是细胞的能量“通货”，细胞内
10、还有与 ATP 结构类似的 GTP、CTP 和 UTP 等高能磷酸化合物，但 ATP 用途较为广泛。下列有关叙述中，错误的是()AATP分子能在细胞膜上某些蛋白质的催化下水解BCTP中高能磷酸键全部水解后的产物能作为合成 DNA 分子的原料CGTP的合成常伴随放能反应，而吸能反应不一定伴随 GTP的水解DUTP分子中含有3个磷酸基团、2个高能磷酸键BATP 分子能在细胞膜上某些蛋白质的催化下水解，如钠钾泵可催化ATP水解，A正确；根据题意可知，CTP与ATP的结构类似，因此CTP中高能磷酸键全部水解后的产物为胞嘧啶核糖核苷酸，是合成RNA的原料，而合成DNA的原料是脱氧核糖核苷酸，B错误；GT
11、P的合成常伴随放能反应，而吸能反应不一定伴随GTP的水解，也可能是ATP、CTP等的水解，C正确；UTP是尿苷三磷酸的英文缩写，且UTP与ATP的结构类似，故UTP分子中含有3个磷酸基团、2个高能磷酸键，D正确。13某种物质的结构简式为APPP，下列有关该物质的叙述正确的是()A该物质含有三个高能磷酸键，都能为生命活动提供能量B该物质的、位磷酸基团被水解后，剩余部分是组成RNA的一个基本单位C该物质的能量储存在高能磷酸键中，AP间的化学键没有能量D该物质的位磷酸基团脱离，释放的能量可用于叶绿体中水的分解BATP含有2个高能磷酸键，只有末端的高能磷酸键能为生命活动提供能量，A错误；ATP 的、位
12、磷酸基团脱离，剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的一个基本单位，B正确；AP间的化学键含有能量，只是高能磷酸键中的能量更多，C错误；叶绿体中水的分解需要的是光能，D错误。14如图表示生物体内发生的两个化学反应，请判断下列相关说法中正确的是()AATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内BATP分子水解时，图中所示的化学键最易断裂C细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系D图中酶1和酶2的化学本质相同，但是二者的种类不同D细胞内ATP和ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性，即该过程也可发生在原核细胞内，A错误；ATP分子水解时，远离腺苷的高能磷酸键即图中所示的化学
13、键最易断裂，B错误；细胞中的吸能反应一般与ATP的水解反应相联系，放能反应一般与ATP的合成反应相联系，C错误；图中酶1和酶2的化学本质相同，都是蛋白质，但是二者的种类不同，酶1是ATP水解酶，酶2是ATP合成酶，D正确。15生物体内的高能磷酸化合物有多种，它们的用途有一定差异，如表所示。下列相关叙述，最为准确的是()高能磷酸化合物ATPGTPUTPCTP主要用途能量“通货”蛋白质合成糖原合成脂肪和磷脂的合成A.无光情况下，叶肉细胞内合成ATP的场所有线粒体和叶绿体B在糖原、脂肪和磷脂的合成过程中，消耗的能量均不能来自ATPCUTP分子中所有高能磷酸键断裂后，可得到尿嘧啶脱氧核苷酸D葡萄糖和果
14、糖反应生成蔗糖的过程中，可由ATP直接供能D叶绿体内能产生ATP，但必须要有光照，无光情况下，叶肉细胞内合成ATP的场所只有线粒体和细胞质基质，A错误；ATP是细胞内能量“通货”，也就是说蛋白质、糖原、脂肪和磷脂的合成也可由ATP直接供能，B错误；脱氧核苷酸中没有尿嘧啶脱氧核苷酸，C错误；ATP是直接能源物质，蔗糖等物质的合成可由ATP直接供能，D正确。不能根据实验的目的与结果作出科学的分析16利用“荧光素荧光素酶生物发光法”可以对食品中细菌的含量进行检测：将待测样品研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；记
15、录发光强度并计算ATP含量；测算出细菌数量。分析并回答下列问题：(1)荧光素接受_提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量，原因是发光强度与ATP含量成_(填“正比”或“反比”)。根据ATP含量进而测算出细菌数量的依据是每个细菌细胞中ATP含量_。(2) “荧光素荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是_；生物细胞中ATP的水解一般与_(填“吸能反应”或“放能反应”)相联系。(3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后，测定酶浓度与发光强度的关系如下图所示。其中经_(填“高浓度盐溶液”“Hg2”或“高温”)处理后的酶活性可以恢复，
16、Hg2处理后酶活性降低可能是因为_。若要节省荧光素酶的用量，可以使用_处理。解析：(1)ATP是生命活动的直接能源物质，因此荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。ATP数量越多，提供能量越多，发光强度越大。每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，故可以根据ATP含量进而测算出细菌数量。(2)“荧光素荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是ATP中高能磷酸键中储存的活跃化学能转化形成光能。ATP水解可为生命活动提供能量，生物细胞中ATP的水解一般与吸能反应相联系。(3)比较曲线中“高浓度盐溶液”、“Hg2”或“高温”对酶处理的曲线可知，其中经高浓度盐溶液处理后的酶活性可以恢复。Hg2处理后会破坏荧光素酶(蛋白质)空间结构，导致酶活性降低。据图分析，用Mg2处理荧光素酶后，在较低荧光素酶浓度下就能达到较高发光强度，所以若要节省荧光素酶的用量，可以使用Mg2处理。答案：(1)ATP正比大致相同且相对稳定(2)(ATP中活跃的)化学能光能吸能反应(3)高浓度盐溶液破坏了酶的空间结构Mg2
