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第2节细胞的能量“通货”ATP测控导航表知识点题号1.ATP的组成、结构及特点1,2,92.ATP和ADP的相互转化8,133.ATP的功能与利用4,5,10,11,144.综合考查3,6,7,12,15A级合格性水平训练1.下面关于生物体内ATP的叙述,正确的是(B)A.ATP中含有三个高能磷酸键B.ATP可以直接为生命活动提供能量C.ATP化学性质很稳定D.ATP在细胞中含量很多解析:ATP中含有两个高能磷酸键;ATP的化学性质很不稳定,很容易水解和重新合成;ATP在细胞中含量很少,但是转化非常迅速。2.ATP分子在细胞内能够储存能量、释放能量,从结构上看,原因是(C)腺苷很容易吸收能量和释放能量三个磷酸基团很容易从ATP上脱离和结合远离腺苷A的磷酸基团很容易从ATP上脱离,使ATP转变成ADPADP可以迅速与磷酸结合,吸收能量形成高能磷酸键,使ADP转变成ATPA.B.C.D.解析:ATP分子很活跃,其中远离腺苷A的磷酸基团很容易从ATP上脱离,使ATP转变成ADP,并释放能量;ADP也可以迅速与磷酸结合,吸收能量形成高能磷酸键,使ADP转变成ATP,并储存能量。3.下列关于ATPADP+Pi+能量的反应的叙述中,不正确的是(B)A.上述过程存在着能量的释放B.所有生物体内ADP转变成ATP所需能量都来自呼吸作用C.这一反应无休止地在活细胞中进行D.这一过程保证了生命活动的顺利进行解析:生物体内合成ATP的途径,对于动物来说,主要来自呼吸作用;对于绿色植物,除了来自呼吸作用外,还可来自光合作用,所以合成ATP所需能量还可来自光能转化。4.下列生理过程中,细胞内能形成ADP的是(D)A.水分子进入根毛细胞B.肺泡中的氧气进入血液C.肠道中甘油进入小肠绒毛上皮细胞D.胰腺细胞分泌胰岛素解析:水分子进入根毛细胞、肺泡中的氧气进入血液、肠道中甘油进入小肠绒毛上皮细胞,均通过自由扩散方式,不需要消耗ATP;胰腺细胞通过胞吐分泌胰岛素,需要消耗ATP。5.下列有关ATP的叙述错误的是(B)A.ATP是细胞吸能反应与放能反应的纽带B.ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成C.ATP中连接两个磷酸基团之间的磷酸键比较不稳定D.ATP水解反应所释放的能量可用于另一吸能反应解析:ATP由3个磷酸基团和1个腺苷构成。6.下列有关ATP的叙述不正确的是(C)A.绿色植物体内合成的ATP可来自光合作用、呼吸作用B.ATP转化成ADP的过程中需要酶的参与C.ATP的组成中与脂肪酶相同的元素只有C、H、OD.正常细胞中ATP与ADP之间的转化处于动态平衡解析:绿色植物细胞既能进行光合作用,又能进行呼吸作用,合成的ATP来自光合作用和呼吸作用,A项正确;ATP转化成ADP的过程中需要ATP水解酶的参与,B项正确;ATP的组成元素是C、H、O、N、P,脂肪酶的化学本质是蛋白质,主要组成元素是C、H、O、N,所以二者的组成中相同的元素是C、H、O、N,C项错误;正常细胞中ATP与ADP之间的转化是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的,D项正确。7.ATP是直接为细胞生命活动提供能量的有机物。关于ATP的叙述,错误的是(D)A.ATP水解释放的能量可用于各项生命活动B.ATP可为肌肉收缩、大脑思考、物质运输提供能量C.ATP水解时,释放出的能量来源于高能磷酸键断裂D.ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸基团组成解析:ATP水解释放的能量可用于各项生命活动;ATP作为直接能源物质,可为肌肉收缩、大脑思考、物质运输提供能量;ATP中高能磷酸键水解可释放能量,用于各种生命活动;ATP由腺嘌呤、核糖和磷酸组成。8.下图1为ATP的结构简图,图2为ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法错误的是(A)A.图1中字母A代表的是腺苷,b、c为高能磷酸键B.图2中反应向右进行时,图1中的c键断裂并释放能量C.ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用的高效性D.图2中酶1和酶2代表的酶一定不是同一种酶解析:图1中字母A代表的是腺嘌呤;图2中反应向右进行时为ATP的水解,远离腺苷的高能磷酸键(c处键)断裂并释放能量;ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用的高效性;图2中,酶1是水解ATP的酶,酶2是合成ATP的酶,种类不同,一定不是同一种酶。9.下图是ATP在不同酶的催化下的反应过程,请回答下列问题:(1)ATP的全名称是,含个高能磷酸键。(2)ATP含有的元素为。(3)酶1、酶2和酶3催化的反应中能量释放最少的是。(4)人体细胞中的ATP的能量来自。解析:从题图中提取有效信息准确定位甲丁的名称(依次为ADP、腺嘌呤核糖核苷酸、腺苷、磷酸基团),进而进行相关问题的解答。酶1和酶2催化的都是高能磷酸键水解,而酶3催化的是普通化学键水解,因此酶1、酶2和酶3催化的反应中能量释放最少的是酶3。答案:(1)三磷酸腺苷2(2)C、H、O、N、P(3)酶3(4)有机物的氧化分解(或细胞呼吸)B级等级性水平训练10.ATP是细胞内的能量“通货”,下列有关叙述中,不正确的是(C)A.ATP可以水解,为细胞提供能量,实际上是指ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键的水解B.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.在ADP与ATP相互转化的过程中,能量的来源都是光合作用D.主动运输、肌肉收缩、大脑思考的直接能源物质都是ATP解析:ADP转化成ATP,能量的来源是光合作用与呼吸作用。11.如图所示为ATP来源及部分用途,下列相关叙述,正确的是(B)A.图中可表示光合作用,该过程产生的ATP可用于发光发电B.图中酶1与酶2是两种不同的酶,两者均具有专一性C.图中所示分子也是组成RNA的原料之一,即腺嘌呤核糖核苷酸D.若图中指的是物质进出细胞方式,则该方式一定为主动运输解析:合成ATP所需的能量来源可以是通过呼吸作用分解有机物释放,也可以是光合作用中吸收的光能转化,所以图中可表示光合作用,光合作用产生的ATP只能用于光合作用的暗反应;图中酶1是合成ATP的酶,酶2是水解ATP的酶,由于酶具有专一性,两种酶是不同的;图中为ADP,由两个磷酸、1个腺嘌呤和1个核糖组成不能作为组成RNA的原料;物质进出细胞方式除主动运输需要消耗ATP外,胞吞和胞吐也要ATP水解供能。12.如图ATP(甲)是生命活动的直接能源物质,下列叙述正确的是(D)A.在主动运输过程中,乙的含量会显著增加B.甲乙和丙乙过程,起催化作用的酶空间结构相同C.丙中不含磷酸键,是RNA的基本组成单位之一D.丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于甲的合成解析:生物体内ATP与ADP的含量比较少,且处于动态平衡;甲乙过程是水解酶起作用,而丙乙过程是合成酶起作用,酶的种类不同,空间结构不相同;丙中含有一个普通磷酸键;ATP合成时要消耗磷酸(戊)。13.细胞所处的能量状态用ATP、ADP和AMP之间的关系式来表示,称为能荷,公式如下:能荷=,其中AMP为一磷酸腺苷。能荷对代谢起着重要的调节作用,高能荷时,ATP生成过程被抑制,而ATP的利用过程被激发;低能荷时,其效应相反。下列说法不正确的是(C)A.根据能荷的公式组成,推测一般情况下细胞能荷数值小于1B.细胞中ATP、ADP和AMP之间可以相互转化C.细胞在吸收Mg2+时,能荷较低D.能荷及其调节是生物界的共性解析:根据能荷公式的组成,当细胞内所有的腺苷(酸)充分磷酸化为ATP时,荷数值为1,当细胞内有腺苷(酸)去磷化为AMP时,能荷值为零,据此推测能荷数值的变动范围01之间;细胞中ATP、ADP和AMP之间可以相互转化;已知高能荷时,ATP生成过程被抑制,而ATP的利用过程被激发,细胞在吸收Mg2+时消耗ATP,所以能荷较高;细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性,所以能荷及其调节是生物界的共性。14.请回答下列有关ATP的问题。(1)人的骨骼肌细胞中,ATP含量仅够剧烈运动时3s以内的能量供给。运动员参加短跑比赛过程中,肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化如下图所示。图中AB的变化过程,说明ATP被水解,释放的能量用于;BC过程中,ATP含量增加说明增强,从而促进ADP形成ATP,以弥补细胞中ATP含量的不足;从整个曲线来看,肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明。(2)纯净的ATP呈白色粉末状,能够溶于水,作为一种药物常用于辅助治疗肌肉萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等疾病。ATP片剂可以口服,注射液可供肌肉注射或静脉滴注。据此,你认为在人体消化道中(填“存在”或“不存在”)ATP水解酶;ATP的药用效果是。(3)某同学进行一项实验,目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼产生收缩这一现象,说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。实验中,必须待离体肌肉自身的消耗之后,才能进行实验。在程序上,采取自身前后对照的方法:先滴加(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”),观察与否以后,再滴加(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。如果将上述实验顺序颠倒,实验结果是否可靠,并说明原因: 。解析:(1)图中AB的过程中,ATP被水解,释放的能量用于肌肉收缩等生命活动;BC过程中,通过细胞呼吸生成ATP,使ATP含量增加。ATP水解和生成同时进行,所以肌细胞中ATP的含量不会降为零。(2)ATP片剂可以口服,说明在人体消化道中不存在ATP水解酶,否则口服后会被水解而不能发挥作用;ATP可以直接为生命活动提供能量。(3)实验中,必须待离体肌肉自身的ATP消耗之后,才能进行实验。在程序上,采取自身前后对照的方法:先滴加葡萄糖溶液,观察肌肉是否收缩,再滴加ATP溶液;如果将上述实验顺序颠倒,可能会有外源ATP尚未耗尽,滴加葡萄糖溶液肌肉也会有收缩的现象,不能得出ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。答案:(1)肌肉收缩等生命活动呼吸作用ATP的生成和分解是同时进行的(2)不存在直接为生命活动提供能量(3)ATP葡萄糖溶液肌肉收缩ATP溶液不可靠;如果外源ATP尚未耗尽,会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象,造成葡萄糖也能为肌肉直接提供能量的假象15.经研究证实ATP是细胞的能量“通货”。请分析回答问题。(1)ATP分子结构简式是。研究发现,正常成年人安静状态下24 h有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为210 mmol/L,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是。(2)细胞中的ATP在有关酶的作用下,3个磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的是。(3)为了研究X物质对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24h,然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率,经过多次实验后,所得数据如下表所示:实验组编号X物质的浓度/(mgmL-1)细胞内ATP浓度/(mmolmL-1)细胞死亡/%A0801B2703C45010D82025E16570F32195该实验的因变量是。实验数据表明,该实验的因变量之间有何联系?。若用混有浓度为2 mgmL-1的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是 (写出两条)。解析:(1)ATP分子结构简式是APPP。细胞中的ATP的含量非常少,但是ATP与ADP的相互转化非常迅速,所以能满足细胞对能量的需要。(2)ATP全称叫三磷酸腺苷,全部磷酸基团脱落,得到的结构为腺苷。(3)由“研究X物质对动物细胞的影响”和“测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率”可知该实验的自变量是X物质的浓度,因变量是细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率。由实验数据可知,细胞内ATP的浓度下降,能量供应减少,使细胞死亡率增加。由题目信息可知,2 mgmL-1的物质X,会降低细胞内ATP的浓度,因此若用混有浓度为2 mgmL-1的X物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是X物质阻碍消化酶的合成和分泌,影响消化;阻碍主动运输,影响营养物质的吸收。答案:(1)APPPATP与ADP相互迅速转化(2)腺苷(3)细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率细胞内ATP的浓度下降,能量供应减少,细胞死亡的百分率增加X物质阻碍消化酶的合成和分泌,影响消化;X物质妨碍主动运输,影响营养物质的吸收
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