高三生物二轮复习练习：细胞的能量“货币”ATP

细胞的能量“货币”ATP练习一、选择题1．将32P注入活细胞内，随后迅速分离细胞内的ATP，测定其放射性，如图表示ATP的结构。下列叙述错误的是()A．①代表ATP中的“A”，ATP脱去④⑤成为腺嘌呤核糖核苷酸B．④和⑤之间化学键的形成过程总是与放能反应相关联C．ATP中磷酸基团⑤很快就会被32P标记，但是ATP的含量基本不变D．细胞癌变后ATP末端磷酸基团被取代的速率加快2．脱氧腺苷三磷酸(dATP)和腺苷三磷酸(ATP)的结构类似，二者在组成上的差异在于前者含有脱氧核糖，后者含有核糖。下列相关叙述正确的是()A．细胞内的直接能源物质只有dATP和ATPB．dATP和ATP在细胞内都在生物膜上合成C．肌肉细胞内的dATP和ATP含量明显高于口腔上皮细胞D．dATP和ATP去掉两个磷酸基团后，剩余部分是核酸的合成原料3．磷酸肌酸(CP)是一种存在于肌细胞中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定条件下可以相互转化。细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，余下部分为肌酸(C)，这样可以在短时间内维持细胞中ATP含量的相对稳定。下列叙述错误的是()A．磷酸肌酸转移磷酸基团的过程是放能反应B．磷酸肌酸是能量的一种储存形式，但不能直接为肌肉细胞供能C．剧烈运动时，肌细胞中磷酸肌酸与肌酸含量的比值会有所升高D．磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联4．蛋白质的磷酸化与去磷酸化被比喻为一种分子开关，分子开关的机理如图所示。形成有活性蛋白质是一个磷酸化的过程，即“开”的过程，形成无活性蛋白质是一个去磷酸化的过程，即“关”的过程。下列有关分子开关的说法错误的是()A．蛋白质去磷酸化过程是一个放能的过程，释放的能量有一部分可用于合成ATPB．ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质磷酸化C.蛋白质活性的改变可能是通过蛋白质空间结构的变化来实现的D．蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系5.下列关于腺苷三磷酸分子的叙述，正确的是()A．由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成B．分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键C．在水解酶的作用下不断地合成和水解D．是细胞中吸能反应和放能反应的纽带6.ATP是细胞的能量“通货”，关于ATP的叙述错误的是()A．含有C、H、O、N、PB．必须在有氧条件下合成C.胞内合成需要酶的催化D．可直接为细胞提供能量7.研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞，1～2min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是()A．该实验表明，细胞内全部ADP都转化成ATPB．32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性C．32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等D．ATP与ADP相互转化速度快，且转化主要发生在细胞核内8．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，如图是“ATP­ADP循环”示意图，其中①和②表示过程。下列叙述正确的是()A．①过程的能量全部来自化学能B．②过程的完成需要有水参与C．植物叶肉细胞中发生过程①的结构是线粒体和叶绿体D．ADP再脱离一个磷酸基团后，可以作为构成DNA的原料9.ATP是细胞内的能量“货币”。如图表示ATP为Ca2+主动运输供能的过程，ATP分子末端磷酸基团脱离后与载体蛋白结合从而发生载体蛋白的磷酸化，载体蛋白的空间结构发生变化，活性也会改变。下列相关分析正确的是()A．载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化，该过程没有伴随着能量的转移B．Ca2+通过Ca2+泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的，加入蛋白质变性剂会降低Ca2+泵跨膜运输Ca2+的速率C．运输Ca2+过程中载体蛋白的转运活性保持不变D．图中的载体蛋白既能运输Ca2+也能催化ATP水解10.细胞内有多种高能磷酸化合物，如NTP和dNTP。ATP是NTP家族中的一员，dATP是dNTP家族中的一员。每个NTP分子失去两个磷酸基团后的产物是核糖核苷酸，而每个dNTP分子失去两个磷酸基团后的产物是脱氧核糖核苷酸。下列相关叙述错误的是()A．ATP和dATP的区别只在于五碳糖不同B．dNTP彻底水解的产物中可能含尿嘧啶C．ATP失去离腺苷最远的磷酸基团可得到ADPD．NTP和dNTP都能作为直接能源物质二、非选择题11．氰化钾是阻止人体内新的ATP合成的毒药，人中毒后3到6分钟就会死亡。一个正常人体内ATP和ADP总量很少，基本保持一定，约2～6mg，但一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg。(1)以上资料说明了ATP有什么特点？(2)氰化钾主要作用于什么细胞器？(3)ATP与ADP的相互转化是不是可逆反应？请分析原因。12．在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为能量“货币”的，由此说明：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。13.近年来的研究表明，ATP不仅存在于细胞内部，而且广泛存在于动物和植物细胞外基质之中，称为eATP，eATP是细胞内的ATP通过胞吐等途径分泌到细胞外的。eATP作为一种信使分子，通过特定的信号转导机制参与细胞代谢、生长和发育过程的调控。回答下列问题。(1)细胞内绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP水解直接提供能量的，但细胞内ATP的含量却能基本保持稳定，原因是_______________________________________________。(2)为探究eATP浓度对细胞胞吞的调节作用，某生物小组用特殊荧光染料对正常生长状态下的胡杨细胞的细胞膜进行染色（已知正常生长状态下的胡杨细胞能进行胞吞）；再用不同浓度的eATP进行分组实验；一段时间后，检测各组细胞内囊泡的相对荧光强度，实验结果如表所示。eATP浓度/(mol·L-1)050200400相对荧光强度1.001.000.740.62正常生长状态下的胡杨细胞的细胞膜上存在能与eATP结合的；分析表中结果，可以得出的结论是____________________________________________________________________________________________________________________________。答案：1．A解析：①代表腺嘌呤，而ATP中的“A”代表腺苷，腺苷是由腺嘌呤和核糖结合而成的，A错误；④和⑤之间化学键的形成需要吸收能量，故其总与放能反应相关联，B正确；ATP中远离腺苷的化学键容易断裂和生成，但是ATP的含量基本不变，故磷酸基团⑤很快就会被32P标记，C正确；细胞癌变后细胞代谢增强，ATP和ADP的转化加快，D正确。2．D解析：细胞内的直接能源物质除了dATP和ATP，还有dGTP、dTTP、dCTP、GTP、CTP和UTP等，A错误；ATP的合成场所有线粒体内膜、线粒体基质、叶绿体类囊体膜、细胞质基质，B错误；肌肉细胞和口腔上皮细胞内的dATP和ATP含量都很少，C错误；dATP和ATP去掉两个磷酸基团后，剩余部分分别是腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸，依次是DNA和RNA的合成原料，D正确。3．C解析：磷酸肌酸能在酶的催化下，将其磷酸基团转移至ADP分子上，生成ATP，故磷酸肌酸转移磷酸基团是放能反应，A正确；磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能，直接能源物质是ATP,B正确；剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，产生肌酸，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降，C错误；据题干可知，磷酸肌酸(CP)＋ADP→ATP＋肌酸(C),故磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联，D正确。4．A解析：分析题图可知，蛋白质去磷酸化过程没有产生ATP，A错误；ATP中远离腺苷的磷酸基团被释放后，使无活性蛋白质磷酸化形成有活性蛋白质，B正确；结构决定功能，蛋白质活性的改变可能是通过蛋白质空间结构的变化来实现的，C正确；蛋白质磷酸化过程吸收ATP水解释放的能量，使ATP变为ADP，故蛋白质磷酸化过程是一个吸能反应，与ATP的水解相联系，D正确。5.D解析：1分子的ATP由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成，A错误；ATP分子的结构式可以简写成A—P～P～P，磷酸基团与磷酸基团相连接的化学键是一种特殊的化学键，B错误；ATP在水解酶的作用下水解成ADP和磷酸基团，在合成酶的作用下ADP和磷酸基团吸收能量合成ATP，C错误；吸能反应一般与ATP的水解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，故吸能反应和放能反应之间的纽带就是ATP，D正确。6.B解析：ATP中含有腺嘌呤、核糖与磷酸基团，故元素组成为C、H、O、N、P，A正确；在无氧条件下，无氧呼吸过程中也能合成ATP，B错误；ATP合成过程中需要ATP合成酶的催化，C正确；ATP是生物体的直接能源物质，可直接为细胞提供能量，D正确。7.B解析：根据题意可知，该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP，A错误；根据“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记，并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致”可知，32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性，B正确；根据“放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团”可知，32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不同，C错误；该实验不能说明转化主要发生在细胞核内，D错误。8．B解析：①过程表示ATP的合成过程，光反应合成ATP所需能量来自光能，细胞呼吸合成ATP所需能量来自化学能，A错误；②过程表示ATP的水解过程，该过程有水消耗，同时释放能量供给各项耗能的生命过程，B正确；①过程表示ATP的合成过程，植物叶肉细胞中能发生过程①的结构有细胞质基质、线粒体和叶绿体，C错误；ADP再脱离一个磷酸基团后，成为腺嘌呤核糖核苷酸，可以作为构成RNA的原料，D错误。9.D解析：ATP分子末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，发生载体蛋白的磷酸化，这一过程伴随着能量的转移，A错误；Ca2+通过Ca2+泵需要ATP提供能量，故跨膜运输方式是主动运输，是逆浓度梯度进行的，Ca2+泵的化学本质是蛋白质，加入蛋白质变性剂会降低Ca2+泵跨膜运输Ca2+的速率，B错误；载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化，使Ca2+结合位点转向膜外侧，将Ca2+释放到膜外，因而运输Ca2+过程中载体蛋白的转运活性会发生改变，C错误；由题图可知，参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，既能运输Ca2+也能催化ATP水解供能，D正确。10.B解析：NTP分子失去两个磷酸基团后的产物是核糖核苷酸，dNTP分子失去两个磷酸基团后的产物是脱氧核苷酸，即ATP和dATP的区别在于五碳糖不同，A正确；dNTP彻底水解的产物是脱氧核糖、磷酸和碱基，该碱基可能是腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶或胞嘧啶，但一定不是尿嘧啶，B错误；ATP失去离腺苷最远的磷酸基团可得到ADP，同时释放大量的能量，C正确；NTP和dNTP的结构中都含有特殊的化学键，二者均能作为直接能源物质，D正确。11．(1)ATP的特点是在生物体内含量少，转化快，且对体内稳定的供能有重要意义。(2)线粒体。(3)不是。从物质方面来看是可逆的，从酶、进行的场所、能量的来源等方面来看是不可逆的。12．生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源13.(1)ATP与ADP之间存在相互转化，且这种转化处于动态平衡之中(2)受体低浓度的eATP对胡杨细胞的胞吞无影响，高浓度的eATP对胡杨细胞的胞吞起抑制作用，且浓度越高，抑制作用越明显解析：(1)细胞内ATP的