【创新设计】2013-2014版高中生物 第5章 第2节细胞的能量“通货” ATP活页规范训练 新人教版必修1

1 第第 5 5 章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 第第 2 2 节节 细胞的能量细胞的能量 通货通货 ATPATP A 级 基础过关 1 在 ATP 分子中很容易断裂又很容易重新生成的化学键是 如右图 A P P P A B C D 解析 ATP 的化学性质不稳定 在有关酶的催化作用下 ATP 中远离腺苷的那个高能磷 酸键很容易水解 生成 ADP 和磷酸 并且释放能量 反过来 在有关酶的催化作用下 ADP 又可以接受能量 同时与一个游离的磷酸结合 重新生成 ATP 答案 B 2 下列关于 ATP 的表述 正确的是 A ATP 包括一分子的腺嘌呤和三个磷酸基团 B ATP 和葡萄糖都是生命活动的直接能源 C 因为生命不能缺少能量 所以 ATP 可以在细胞内大量储存 D 某些疾病可以利用 ATP 药物进行辅助治疗 解析 ATP 可以作为药物辅助治疗某些疾病 如心肌炎 答案 D 3 下列有关 ATP 的叙述 正确的是 A 线粒体是蓝藻细胞产生 ATP 的主要场所 B ATP 分子由一分子腺嘌呤和三分子磷酸基团组成 C 剧烈运动后 体内 ATP 的含量不会明显下降 D 小麦根尖分生区细胞通过光合作用和呼吸作用产生 ATP 解析 蓝藻细胞中无线粒体 ATP 分子由一分子腺苷和三分子磷酸基团组成 小麦根尖 细胞不能进行光合作用 答案 C 4 ATP 在细胞内的含量及其生成速度分别为 A 很多 很快B 很少 很慢 C 很多 很慢D 很少 很快 解析 细胞内的 ATP 含量很少 但转化迅速 一直保持动态平衡 答案 D 2 5 ATP 中含有的化学元素与下面哪种物质含有的化学元素种类相同 A 纤维素B 核酸 C 脂肪D 蛋白质 解析 ATP 与核酸均由 C H O N P 五种元素组成 答案 B 6 海洋中的电鳗有放电现象 其电能是 A 由有机物氧化分解释放的化学能转变而来的 B 由热能转变而来的 C 由光能转变而来的 D 由 ATP 转变成 ADP 时释放的化学能转变而来的 解析 电鳗等动物体内可产生生物电 它们所做的电功消耗的就是电能 电能是由 ATP 提供的化学能转化而来的 答案 D 7 下列有关 ATPADP Pi 能量 ADP Pi 能量ATP 反应的叙述 酶 酶 中 正确的是 A 在活细胞中永无休止地进行 保证了生命活动的顺利进行 B 所有生物体内的 过程所需要的能量都来自于呼吸作用 C 当细胞吸收钾离子时 ATP 的消耗量不变 D ATP 与 ADP 相互转化的过程中 物质和能量的变化都是可逆的 解析 过程所需能量还可来自光合作用 K 的吸收为主动运输 消耗 ATP ATP 与 ADP 的相互转化中 物质可逆 能量不可逆 答案 A 8 ATP 是细胞的能量 通货 下列关于 ATP 的说法中 正确的是 A 细胞中的吸能反应一般与 ATP 的合成相联系 B 1 个 ATP 分子由 1 个腺嘌呤和 3 个磷酸基团组成 C ATP 在植物 动物和微生物体内的来源均相同 D ATP 水解所产生的能量来自 ATP 中高能磷酸键断裂所释放的能量 解析 吸能反应一般与 ATP 的水解相联系 1 个 ATP 分子由 1 个腺苷和 3 个磷酸基团组 成 动物和多数微生物中 ATP 来自呼吸作用 而植物和少数微生物中 ATP 来自呼吸作 用和光合作用 答案 D 9 如图所示 ADP 转化成 ATP 时所需能量的主要来 源 3 示意图 据图完成下列问题 1 1 分子 ATP 中含有 个高能磷酸键 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 由此可见 能量是 物质是 解析 1 ATP 的结构简式为 A P P P 故 1 分子 ATP 中含有 2 个高能磷酸键 2 合成 ATP 时的能量来源 绿色植物来自于光合作用和呼吸作用的生理过程中 动物和 人则来自于进行呼吸作用时有机物的氧化分解 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 释放的能量来自于储存在 ATP 中的高能磷 酸键中的化学能 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 在 ATP 与 ADP 的相互转化中 物质是可逆的 但能量 不可逆 答案 1 2 2 呼吸作用 光合作用 3 生命活动 4 储存在 ATP 中的高能磷酸键中的化学能 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 不可逆的 可逆的 10 ATP 是与能量代谢关系最为密切的化合物 请回答下列有关 ATP 的问题 1 写出在能量代谢过程中 ATP 释放和储存能量的反应式 2 在动物细胞内形成 ATP 所需要的能量主要来自 作用 在动物细胞的 结构 中能合成 ATP 3 如果 ATP 分子去掉两个磷酸基团 则成为一磷酸腺苷 它是构成 的基本组 成单位之一 4 4 用三种符号分别表示磷酸 核糖与腺嘌呤 试写出这三种分子在 ATP 中的连接方式 解析 本题考查 ATP 的结构和形成途径 ATP 的结构简式为 A P P P 水解去掉两 个磷酸基团后成为腺嘌呤核糖核苷酸 是构成 RNA 的基本组成单位之一 动物细胞生 命活动所需的能量绝大多数来自线粒体 答案 1 ATPADP Pi 能量 酶 酶 2 呼吸 线粒体和细胞质基质 3 RNA 4 B 级 能力提升 1 如果测得 1 个高能磷酸键的化学能是 8P 那么 ATP 中的磷酸键能是 A 8PB 8P 16P C 16P 24PD 24P 解析 1 个 ATP 中有 2 个高能磷酸键和 1 个普通磷酸键 所以其键能应在 16P 与 24P 之 间 答案 C 2 新陈代谢的进行不仅需要酶 而且需要能量 下列关于 ATP 的描述正确的是 A ATP 分子中含有 3 个高能磷酸键 B 动物体内主要的储能物质是 ATP C ATP 是生命活动的直接能源物质 D ATP 的合成与分解都需要同一种酶的催化 解析 ATP 分子中有 2 个高能磷酸键 是生物的直接能源物质 其合成与分解分别是合 成酶和分解酶 答案 C 3 在某细胞培养液中加入 32P 标记的磷酸分子 短时间内分离出细胞中的 ATP 发现其含 量变化不大 但部分 ATP 的末端 P 已带上放射性标记 该现象不可能说明 A ATP 中远离 A 的 P 容易脱离 B 部分 32P 标记的 ATP 是重新合成的 C ATP 是细胞内的直接能源物质 D 该过程中 ATP 既有合成又有分解 解析 ATP 在细胞内的含量很少 但作为生物体内的直接能源物质 ATP 与 ADP 的转化 是非常迅速的 所以加入 32P 标记的磷酸分子 短时间内分离出细胞中的 ATP 其含量 5 变化虽不大 但部分 ATP 的末端 P 已带上放射性 本实验不能说明 ATP 是细胞内的直 接能源物质 答案 C 4 下列关于 ATP 结构的叙述正确的是 A ATP 中含有一个腺嘌呤 两个磷酸基和三个高能磷酸键 B ATP 中的高能磷酸键都容易断裂和生成 C ATP DNA RNA 中的 A 相同 D ATP 彻底水解后会得到三种小分子物质 解析 A P P P 的结构简式表明该分子中含有一个腺苷 三个磷酸基团和两个高能 磷酸键 A 项错误 ATP 中远离 A 的那个高能磷酸键容易断裂和生成 B 项错误 ATP DNA RNA 中的 A 分别表示腺苷 腺嘌呤 腺嘌呤 C 项错误 ATP 彻底水解后 会得到磷酸 核糖和腺嘌呤三种小分子物质 D 项正确 答案 D 5 ATP 分子在细胞内能释放能量 储存能量 从结构上看 以腺苷为基点 其原因是 腺苷很容易吸收和释放能量 第三个高能磷酸键极容易断裂和形成 第三个磷 酸很容易从 ATP 上脱离 第二个高能磷酸键断裂 使 ATP 转化为 ADP ADP 可以迅速 与磷酸结合 吸收能量形成第二个高能磷酸键 使 ADP 转变为 ATP A B C D 解析 从 ATP 的分子结构简式可知 ATP 分子中含有 2 个高能磷酸键 当在酶作用下水 解时 远离腺苷 A 的那个高能磷酸键 第二个高能磷酸键 断裂 形成 ADP 和 Pi 磷酸 并将储存的能量释放出来 当细胞内 ATP 含量过少时 ADP 在另一种酶的作用下 接受 能量 与一个磷酸结合 从而转化成 ATP 此时接受的那部分能量则储存在远离腺苷 A 的那个高能磷酸键中 该键在一定条件下很容易断裂或重新生成 从而保证了细胞能 量的持续供应 答案 C 6 下列关于 ATP 和 ADP 相互转化的叙述 正确的是 A ATP 和 ADP 相互转化是一种可逆反应 B 细胞可以利用热能将 ADP 转化为 ATP C ATP 转化成 ADP 时 所有的高能磷酸键都断裂 D 活细胞中 ATP 与 ADP 之间的相互转化时刻发生 解析 ATP 和 ADP 的转化不是可逆反应 但时刻不停地进行 合成 ATP 所需能量是太阳 光能或有机物中化学能 而不能利用热能 ATP 转化成 ADP 时 仅远离腺苷的高能磷酸 6 键断裂 答案 D 7 在下列四种化合物的化学组成中 大圆圈中所对应的含义最接近的是 A 和 B 和 C 和 D 和 解析 与 中大圆圈是指腺嘌呤核糖核苷酸 中大圆圈是指腺嘌呤 中大圆圈 是腺嘌呤脱氧核苷酸 答案 B 8 下列生理过程中 能生成 ADP 的是 A 洋葱表皮细胞的质壁分离 B 大麦成熟区细胞的吸水 C 人体细胞从内环境中吸收 K D 樟树叶片蒸腾失水 解析 能生成 ADP 的过程 即是消耗 ATP 的过程 A B D 都不消耗 ATP 只有 C 吸收 K 属于主动运输 消耗 ATP 即能生成 ADP 答案 C 9 人的骨骼肌细胞中 ATP 含量仅够剧烈运动时 3 s 以内的能量供给 某运动员参加短跑 比赛过程中 ATP 的相对含量随时间的变化如图所示 请据 图回答下面的问题 1 A B的变化过程 说明 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 释放出更多的能量 供 ADP 形 成 ATP 使用 以补充细胞中 ATP 含量的不足 3 从整个曲线来看 肌细胞中 ATP 的含量不会降为零 说明 解析 ATP 是生物体各项生命活动所需能量的直接来源 可为人体肌肉收缩直接提供能 量 当 ATP 由于消耗而大量减少时 肌肉细胞的细胞呼吸加强 以合成 ATP 供人利用 正是由于 ATP 与 ADP 无休止地相互转化 才使细胞内的 ATP 不会用尽 保证人体生命 活动的顺利进行 答案 1 肌肉收缩等生命活动 2 细胞呼吸 3 ATP 的形成和分解是同时进行的 7 10 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 实验材料 萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末 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 1 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 2 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 3 实验讨论 最可能的实验结果是哪一个 萤火虫发光是 能转变成 能的过程 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 随后将等量的荧光器晒干后研制的粉末放入上述溶液中 观察不同浓度