高中生物：ATP是细胞内的“能量通货”练习

高中生物：ATP是细胞内的“能量通货”练习(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．①② B．①③C．②③D．③④A[图中①和②表示高能磷酸键,③是普通磷酸键,④是腺苷中的化学键。

]2．下列有关ATP的说法正确的是( )A．ATP是RNA合成过程中的直接能源物质之一B．ATP的两个高能磷酸键中只有远离A的能水解C．A表示腺嘌呤,P表示磷酸D．ATP与ADP中所含元素种类不同A[ATP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ATPC．ATP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。

] 4．ATP是细胞内的直接能源物质,其分子结构简式为A—①P～②P～③P(①～③表示化学键)。

下列关于ATP的叙述正确的是( )A．化学键①～③断裂后释放的能量相等B．化学键③最易断裂并释放大量能量C．ATP在生命活动旺盛的细胞中含量多D．只有化学键③是高能磷酸键B[①是普通磷酸键,③是高能磷酸键,③所含能量比①多,A错误；③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②和③都是高能磷酸键,D错误。

]题组二ATP与ADP的动态平衡5．ADP转变为ATP还需要( )A．Pi、酶、腺苷、能量B．Pi、能量C．能量、腺苷、酶D．Pi、能量、酶D[ADP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( )ATP 酶ADP＋Pi＋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B．ATP合成酶催化反应的最适温度与其保存温度相同C．ATP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(0～4 ℃)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( )A．ATP水解产生的能量用于细胞中的吸能反应B．ATP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D．ATP－ADP循环使细胞内物质和能量得以循环利用A[ATP水解产生的能量用于细胞中的吸能反应,A正确；ATP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B→C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C．E1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D．C→B与B→C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；B→C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A－P～P～P。

(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, ATP酶另一种酶ADP＋Pi＋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。

(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)A－P～P～P (2)腺苷(3)ATP酶另一种酶ADP＋Pi＋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)a→b的变化过程,ATP被水解,释放的能量用于________。

(2)b→c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,a→b段ATP含量减少,ATP被水解,释放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)b→c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12．ATP是细胞的能量“通货”,细胞内还有与 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( )A．ATP分子能在细胞膜上某些蛋白质的催化下水解B．CTP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C．GTP的合成常伴随放能反应,而吸能反应不一定伴随 GTP的水解D．UTP分子中含有3个磷酸基团、2个高能磷酸键B[ATP 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；GTP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A—Pα～Pβ～Pγ,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β、γ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,A—P间的化学键没有能量D．该物质的γ位磷酸基团脱离,释放的能量可用于叶绿体中水的分解B[ATP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β、γ位磷酸基团脱离,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；A—P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( )A．ATP与ADP间相互转化的能量供应机制只发生在真核细胞内B．ATP分子水解时,图中所示的化学键③④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键④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ATP GTP UTP CTP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ATPC．UTP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。