高考生物一轮复习 课后习题 课时规范练9　细胞的能量“货币”ATP（H版）

课时规范练9细胞的能量“货币”ATP(选择题每小题3分)必备知识基础练1.(2026·黑龙江模拟)用α、β和γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα~Pβ~Pγ)。ATP脱去两个磷酸基团后可以生成AMP和PPi。下列叙述正确的是()A.据题可知,AMP是DNA的基本组成单位之一B.ATP生成ADP的过程中需脱去α位的磷酸基团C.ATP水解后产生的ADP不再是高能磷酸化合物D.细胞的吸能反应伴随着ADP或AMP的生成2.(2025·浙江温州二模)ATP的结构决定了其作为直接能源物质的功能。下列叙述正确的是()A.1个腺苷和2个磷酸基团组成ATPB.细胞中所有生命活动都由ATP直接提供能量C.磷酸基团带有负电荷导致它们之间的高能磷酸键不稳定D.通过ADP的合成和水解,使放能反应所释放的能量用于吸能反应3.(2025·湖南长沙模拟)细胞内有些化学反应是需要吸能的,有些是放能的,且一般伴随着ATP的水解与合成。下列叙述错误的是()A.图示无活性蛋白质经蛋白激酶催化形成有活性蛋白质的磷酸化过程是放能反应B.放能反应一般伴随着ATP的合成,吸能反应一般伴随着ATP的水解C.ATP水解是一种放能反应,ATP合成是一种吸能反应D.细胞呼吸伴随着ATP的合成,是放能反应4.(2025·浙江衢州模拟)ATP荧光检测仪常用于食品表面细菌数量的检测,其原理如图所示。下列叙述错误的是()荧光素+ATP+O2氧化荧光素+物质X+2Pi+H2O+光能A.ATP形成物质X的过程中发生了特殊化学键的断裂B.发光过程中,荧光素与酶结合形成稳定复合物C.荧光检测仪含有裂解剂,使细菌裂解释放ATPD.该仪器检测的前提是各细菌体内ATP含量基本相同5.(2025·辽宁模拟)细胞中的许多代谢活动与ATP密切相关。下列叙述正确的是()A.ATP水解可产生构成RNA的基本单位,ATP中的“A”代表碱基AB.某些载体蛋白具有ATP酶活性,ATP水解产生的磷酸基团可与其结合C.ATP的合成通常伴随着细胞中的吸能反应,ATP的水解则伴随着细胞中的放能反应D.ATP在细胞中的含量和转化速率均与细胞代谢速率呈正相关6.(2025·山西一模)线粒体两层膜的膜间隙H+浓度较高,线粒体内膜上存在大量的ATP合酶,相关过程如图所示。下列叙述正确的是()A.ATP合酶的活性不受H+浓度的影响B.ATP合酶催化的反应是吸能反应C.ATP合酶能够升高ATP合成反应的活化能D.膜间隙的H+进入线粒体基质的方式为主动运输7.(2025·陕西宝鸡二模)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,如图所示。下列叙述错误的是()A.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应均受温度的影响B.蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应C.蛋白质磷酸化的过程往往是一个放能反应的过程D.蛋白质磷酸化和去磷酸化后均能与双缩脲试剂发生紫色反应关键能力提升练8.(2025·安徽滁州一模)科学家设计了一种罗丹明型荧光探针,该探针可以特异性定位在线粒体中,实时监测线粒体ATP浓度变化水平。通过活细胞成像能够以高时间分辨率直接监测线粒体ATP的浓度动态变化,从而可以区分正常细胞和癌细胞。下列相关叙述正确的是()A.ATP脱去两分子磷酸基团生成的产物可作为合成DNA的原料B.癌细胞比正常细胞代谢更旺盛,因此癌细胞储备的ATP非常多C.许多放能反应与ATP的水解反应相联系,由ATP水解提供能量D.钙泵运输Ca2+时需消耗ATP,载体蛋白磷酸化后空间结构改变9.(2025·湖南模拟)柽柳是强耐盐植物,它的叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的无机盐排出体外,其原理是当受到盐胁迫时,细胞膜上的H+-ATP酶(质子泵)和Na+-H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质转运到细胞外,以维持细胞质基质中的低Na+水平(见下图)。下列叙述正确的是()A.细胞膜上的H+-ATP酶不与H+结合就能催化ATP水解B.细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外C.细胞呼吸被抑制会干扰H+的转运,但不影响Na+转运D.盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平会降低10.(不定项)(2025·湖南郴州三模)研究发现,肝糖原分解为葡萄糖的过程中,cAMP参与了相关酶的活化,相关过程如下图所示,用α、β、γ表示ATP上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα~Pβ~Pγ),ATP脱下磷酸基团后环化可转化为cAMP。下列说法正确的是()A.cAMP含有核糖和腺嘌呤,PPi中含有一个特殊的化学键B.用32P标记ATP中α位上的磷酸基团,可得到32P标记的cAMPC.在肝细胞和肌细胞中,活化状态的酶P都能催化糖原的水解D.剧烈运动时,肌细胞产生的乳酸可由血液进入肝细胞内转变为葡萄糖11.(不定项)(2026·辽宁模拟)磷酸肌酸是一种高能化合物,主要存在于人体肌细胞中,在剧烈运动时骨骼肌细胞中物质转化如图1所示,ATP的相对含量随时间的变化如图2所示。其中AMP为腺嘌呤核糖核苷酸,是ATP分解的中间产物。下列相关叙述正确的是()图1图2A.细胞中ATP不能大量储存,通过ATP和ADP相互转化维持动态平衡B.肌细胞中存在的高能磷酸化合物有ATP、ADP和AMP等C.人体运动时ATP的主要来源是CP→ATPD.图2中AB段ATP快速水解释放的化学能部分转换为机械能用于肌肉收缩

参考答案必备知识基础练1.D解析AMP是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一,A项错误。据题可知,ATP生成ADP的过程中需脱去γ位的磷酸基团,B项错误。ADP两个相邻的磷酸基团中也含有特殊的化学键,是高能磷酸化合物,C项错误。细胞的吸能反应需要消耗能量,ATP水解生成ADP或AMP会释放能量,用于吸能反应,即细胞的吸能反应伴随着ADP或AMP的生成,D项正确。2.C解析ATP由1个腺苷和3个磷酸基团组成,其中腺苷由腺嘌呤和核糖组成,A项错误。细胞中绝大多数生命活动由ATP直接提供能量,但不是所有,如光合作用光反应阶段水的分解所需能量来自光能,不是由ATP提供,B项错误。ATP中磷酸基团带有负电荷,同性相斥,导致它们之间的化学键不稳定,容易断裂释放能量,C项正确。通过ATP的合成和水解,使放能反应所释放的能量用于吸能反应。ATP水解生成ADP和磷酸并释放能量,吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中,D项错误。3.A解析图示无活性蛋白质经蛋白激酶催化形成有活性蛋白质的磷酸化过程伴随ATP的水解,需要吸收ATP水解释放的能量,是吸能反应,A项错误。放能反应释放的能量一部分用于ATP的合成,吸能反应消耗的能量一般由ATP水解提供,B项正确。ATP水解过程中,远离腺苷的特殊化学键断裂,并将储存的能量释放出来,是放能反应;ADP和磷酸结合形成ATP的过程是吸能反应,C项正确。细胞呼吸是有机物分解释放能量的过程,释放的能量一部分用于ATP的合成,是放能反应,D项正确。4.B解析ATP分解为AMP(物质X)时需断裂两个特殊化学键,A项正确。酶与底物(荧光素)结合为短暂的过渡态复合物,而非稳定复合物,B项错误。裂解剂用于释放细菌内的ATP,符合检测原理,C项正确。由题意可知,各细菌体内ATP含量基本相同是检测的前提,D项正确。5.B解析ATP水解可产生构成RNA的基本单位(腺嘌呤核糖核苷酸),ATP中的“A”代表腺苷(碱基A+核糖),A项错误。某些载体蛋白具有ATP酶活性,ATP水解产生的磷酸基团可与其结合,B项正确。ATP的合成通常伴随着细胞中的放能反应,ATP的水解则伴随着细胞中的吸能反应,C项错误。ATP在细胞中的含量比较稳定,其转化速率与细胞代谢速率呈正相关,D项错误。6.B解析由题图可知,H+顺浓度梯度向线粒体基质运输的同时促进了ATP合酶催化ATP的合成,因此ATP合酶的活性受H+浓度的影响,A项错误。ATP合酶催化ATP合成,ATP合成是需要吸收能量的吸能反应,B项正确。ATP合酶能够降低ATP合成反应的活化能,C项错误。膜间隙的H+进入线粒体基质的方式为顺浓度梯度的协助扩散,D项错误。7.C解析蛋白质磷酸化和去磷酸化反应需要相关酶的催化,酶的活性受温度的影响,A项正确。蛋白质通过磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构,进而实现其功能,体现了蛋白质结构与功能相适应的观点,B项正确。蛋白质磷酸化的过程需要消耗ATP,伴随ATP水解的过程,往往是一个吸能反应的过程,C项错误。蛋白质磷酸化和去磷酸化后都存在肽键,均能与双缩脲试剂发生紫色反应,D项正确。关键能力提升练8.D解析ATP脱去两分子磷酸基团生成的产物是腺嘌呤核糖核苷酸,可作为合成RNA的原料,A项错误。癌细胞比正常细胞代谢更旺盛,因此癌细胞中ATP与ADP相互转化的速度更快,但其中储备的ATP依然很少,B项错误。生物体内,吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;放能反应一般与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中,C项错误。钙泵运输Ca2+时需消耗ATP,为主动运输过程,该过程中载体蛋白磷酸化后空间结构改变,进而实现物质的转运,而后恢复原状,D项正确。9.B解析由题图可知,H+-ATP酶在转运H+时需要消耗ATP,且是逆浓度梯度转运H+,这是主动运输过程。主动运输过程中载体蛋白需要与被转运物质结合才能发挥作用,所以H+-ATP酶需要与H+结合才能催化ATP水解,A项错误。由题图可知,H+顺浓度梯度进入细胞时,Na+-H+逆向转运蛋白将Na+转运到细胞外,说明细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外,B项正确。细胞呼吸被抑制会导致ATP合成受阻,而H+的转运需要ATP供能(主动运输),H+转运受影响会改变细胞膜两侧H+浓度梯度,由于Na+转运依赖于H+浓度梯度提供的势能,所以也会影响Na+转运,C项错误。盐胁迫下,为了维持细胞质基质中的低Na+水平,需要更多的Na+-H+逆向转运蛋白将Na+转运到细胞外,所以Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平会升高,D项错误。10.ABD解析根据cAMP的结构可知,它是由一分子腺苷和一分子磷酸形成的环状结构,所以cAMP含有核糖和腺嘌呤。PPi是由两个磷酸基团通过特殊的化学键连接而成的,因此PPi中含有一个特殊的化学键,A项正确。根据题干和题图可知,ATP形成cAMP时,β位和γ位上的磷酸基团都脱下,α位上的磷酸基团保留,所以用32P标记ATP中α位上的磷酸基团,可得到32P标记的cAMP,B项正确。根据题干和题图可知,酶P可催化肝糖原水解,不能确定其能否催化肌糖原水解,C项错误。剧烈运动时,肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸,乳