1、生命活动的能量“通货”生命活动的能量“通货”ATPATP 题组一 ATP 的结构和功能 1.(2019 湖北宜昌期末)如图表示 ATP 的结构，下列相关说法正确的是( ) A.b 键断裂后形成 ADP 和 Pi B.图中的 3 表示 ATP 中的“A” C.由 1、2、3 各一分子形成的物质是组成 DNA 的基本单位之一 D.a 键断裂释放的能量可以直接用于大脑思考、生物发电等生命活动 答案 D 解析 图中 a、b 表示高能磷酸键，1 表示磷酸基团，2 表示核糖，3 表示腺嘌呤，b 键断裂 后形成 AMP 和 Pi，A 错误；图中的 3 表示腺嘌呤，ATP 中的“A”表示腺苷，B 错误；由 1
2、、2、3 各一分子形成的物质是组成 RNA 的基本单位之一，C 错误；a 键断裂释放的能量可 以直接用于大脑思考、肌肉收缩、生物发电等生命活动，D 正确。 2.(2018 河北承德期末)如图是 ATP 的结构示意图，其中能作为组成 RNA 的基本单位之一的 是( ) A. B. C. D. 答案 B 解析 图中分别表示腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、ADP 和 ATP，其中腺嘌呤核糖核 苷酸是组成 RNA 的基本单位之一。 3.(2018 福州高一检测)生活在水深 200 m 海洋中的电鳗能通过发出高达 5 000 V 的生物电， 击昏敌害、保护自己、获取食物。电鳗发出生物电的能量直接来自( ) A.
3、脂肪的分解 B.ATP 的分解 C.蛋白质的分解 D.葡萄糖的分解 答案 B 解析 ATP 的中文名称叫腺嘌呤核苷三磷酸， 是新陈代谢所需能量的直接来源， 水解时远离 A 的那个高能磷酸键断裂释放能量，可转化成电鳗的生物电。 4.1 分子 ADP 含有腺嘌呤核苷、磷酸基团和高能磷酸键的数目依次是( ) A.1、2、2 B.1、2、1 C.2、1、2 D.2、1、1 答案 B 解析 ADP 是腺嘌呤核苷二磷酸，它的结构简式可表示为 APP，从结构简式中可以看 出 ADP 比 ATP 少了一个磷酸基团和一个高能磷酸键，关于 ATP、ADP、AMP 的关系可以 表示如下图： 题组二 ATP 与 AD
4、P 的相互转化 5.(2018 绵阳中学质检)下列关于 ATP 的叙述，错误的是( ) A.细胞质和细胞核中都有 ATP 的分布 B.ATP 合成所需的能量由磷酸提供 C.ATP 可以水解为一个核苷酸和两个磷酸 D.正常细胞中，ATP 与 ADP 的比值在一定范围内变化 答案 B 解析 ATP 是生命活动的直接能源物质，在细胞质和细胞核中有许多吸能反应和放能反应， 与 ATP 的分解和合成相关，故在细胞质和细胞核中都有 ATP 的分布，A 项正确；ATP 合成 所需的能量来源于光能和有机物中的化学能，磷酸不含能量，B 项错误；ATP 可以水解为一 个腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸，C 项正确；正常
5、细胞中，ATP 与 ADP 不停地发生着相互 转化，处于相对平衡状态，两者的比值在一定范围内波动，D 项正确。 6.下列关于生物体中 ATP 的叙述，其中正确的一项是( ) A.蓝藻细胞中的线粒体、叶绿体分别通过有氧呼吸、光合作用产生 ATP B.ATP 与 ADP 是同一种物质的两种形态 C.ATP 中存在 2 个高能磷酸键，在一定条件下均可释放其中的能量 D.生物体内 ATP 的含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应 答案 C 解析 蓝藻细胞是原核细胞，不含线粒体和叶绿体，A 项错误；ATP 和 ADP 是两种不同的 物质，B 项错误；ATP 中存在 2 个高能磷酸键，在一定条件下
6、均可释放其中的能量，C 项正 确；生物体内 ATP 的含量很少，但 ATP 与 ADP 转化非常迅速，从而保证了生命活动所需 能量的持续供应，D 项错误。 7.ATP 转化为 ADP 可表示为下图，式中 a 和 b 分别代表( ) A.H2O、核糖 B.Pi、H2O C.H2O、Pi D.能量、Pi 答案 C 解析 ATP 在水解时，远离 A 的那个磷酸基团脱离下来，形成 Pi，同时释放能量。 8.如图为植物细胞中 ATP 与 ADP 相互转化示意图，下列相关叙述正确的是( ) A.过程不需要酶的催化 B.过程发生高能磷酸键的断裂 C.过程所需能量只能来自化学能 D.过程放出的能量可以用于过程
7、 答案 B 解析 过程是 ATP 的合成，需要 ATP 合成酶的催化，A 项错误；过程是 ATP 的水解， 远离腺嘌呤核苷的高能磷酸键断裂，B 项正确；过程所需能量可以来自光合作用和细胞呼 吸，即可来自光能和化学能，C 项错误；过程放出的能量用于各项生命活动，不能用于 ATP 的合成，D 项错误。 题组三 ATP 的利用 9.下列有关能量“通货”ATP 的说法中，正确的是( ) A.ATP 失去两个磷酸基团后，可参与 DNA 分子的合成 B.生物体内的生化反应均需 ATP 作能源驱动 C.动物体内同化作用消耗的 ATP 少于异化作用生成的 ATP D.冬眠的动物在冬季来临之前需要储存一定量的
8、ATP，用以抵抗低温对身体的伤害 答案 C 解析 ATP 失去两个磷酸基团后成为腺嘌呤核糖核苷酸，可参与 RNA 的合成；生物体内有 些放能的生化反应不需要 ATP 参与；动物所有的生命活动所消耗的能量都是靠细胞呼吸提 供的，所以同化作用所消耗的 ATP 仅仅是细胞呼吸所合成的 ATP 中的一部分；ATP 不能在 体内大量储存，而是通过快速与 ADP 的转化来满足能量需要的。 10.人体中哪些过程不会使细胞中 ADP 的含量增加( ) 肠道中葡萄糖变为血糖 血红蛋白变为氧合血红蛋白 葡萄糖进入红细胞 K 进 入肾小管的上皮细胞 A. B. C. D. 答案 C 解析 肠道中葡萄糖变为血糖即吸收
9、葡萄糖的过程，运输方式为主动运输，需消耗能量，会 使 ADP 含量增加； K 进入肾小管上皮细胞属于主动运输， 消耗能量， 会使 ADP 含量增加； 氧气进入红细胞属于自由扩散，不消耗能量，与血红蛋白的结合也不需要能量；葡萄糖进入 红细胞属于协助扩散，不消耗能量。 11.细胞内有些化学反应是需要吸收能量的，有些是释放能量的，这些过程一般与 ATP 的水 解和合成相联系，请判断下列说法正确的是( ) A.植物体内的细胞呼吸伴随着 ATP 的合成，是吸能反应 B.由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗 ATP，是放能反应 C.放能反应一般伴随着 ADP 的合成，吸能反应一般伴随着 ATP 的合成
10、 D.能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应之间流通 答案 D 解析 细胞呼吸是放能反应， A 项错误； 脱水缩合形成蛋白质的过程是吸能反应， B 项错误； 吸能反应一般伴随着 ATP 的水解，放能反应一般伴随着 ATP 的合成，C 项错误；能量通过 ATP 分子在吸能反应和放能反应之间流通，D 项正确。 12.(2018 沈阳高一检测)如图能体现人在 100 m 跑步后细胞中 ATP 变化的是( ) 答案 B 解析 人在 100 m 跑步过程中需要消耗大量 ATP，跑步结束后，细胞中 ATP 含量会降低， 由于 ATP 与 ADP 间存在相互转化，为维持细胞中 ATP 含量的相对稳定，A
11、TP 合成的速率 增大，导致 ATP 含量上升，故 B 项符合要求。 13.如图表示 ATP 水解产生 ADP 的过程。请回答下列问题： (1)图中 A 表示_，P 代表_，ATP 如果脱去两个磷酸基团后可作为 _(物质)基本结构单位中的一种。 (2)图中为_，其中蕴藏着_。 (3)图中为_。 (4)图示过程中未标出的另一种反应物是_，催化该过程的酶与催化 ATP 再生时的酶 _(填“是”或“不是”)同一种酶。 答案 (1)腺嘌呤核苷 磷酸基团 RNA (2)高能磷酸键 大量的化学能 (3)能量 (4)水 不是 解析 ATP 分子的结构式简写为 APPP，其中“”表示高能磷酸键，蕴藏着大量的
12、化学能，可以为生命活动供能。 14.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)AB 的变化过程，说明 ATP 被水解，释放的能量用于_。 (2)BC 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_。 答案 (1)肌肉收缩等生命活动 (2)细胞呼吸 (3)ATP 的合成和分解是同时进行的 解析 ATP 是生物体各项生命活动所需能量
13、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 而补充细胞中 ATP 含量的不足，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 证了人体生命活动的顺利进行。 15.在自然界中生物的发光现象普遍存在，生物通过细胞的生化反应而发光。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、标签纸若干及其他所需实验材料。 (1)实验步骤： 配制不同浓度的 ATP 溶液，置于小烧杯
14、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： 实验现象预测 实验结论 随 ATP 溶液浓度升高，发光现象渐强 荧光强度与 ATP 浓度_ 随 ATP 溶液浓度升高，发光现象_ 荧光强度与 ATP 浓度_ _ 荧光强度与 ATP 浓度无关 (3)实验讨论： a.最可能的实验结果是(2)中哪一种？_。 b.萤火虫发光是_能转变成_能的过程。 答案 (1)荧光器粉末 等量不同浓度的 ATP 溶液 (2)成正比 渐弱 成反比 随 ATP 溶液浓度升高，发光现象无变化 (3)a.第种 b.ATP 中活跃的化学 光 解析 (1)为了探究萤火虫的发光强度与 ATP 浓度的关系， 首先应配制不同浓度的 ATP 溶液， 随后将荧光器晒干后研成的粉末放入上述溶液中，观察不同浓度的 ATP 溶液中荧光器粉末 的发光情况。(2)实验现象有三种可能：随 ATP 溶液浓度升高，发光现象渐强，说明荧光 强度与 ATP 浓度成正比；随 ATP 溶液浓度升高，发光现象渐弱，说明荧光强度与 ATP 浓 度成反比；随 ATP 溶液浓度升高，发光现象无变化，说明荧光强度与 ATP 浓度无关。(3) 由于 ATP 是生命活动的直接能源物质， 所以实验最可能的结果是第种； 萤火虫发光是 ATP 中活跃的化学能转变成光能的过程。
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