高三生物二輪復習練習：細胞的能量“貨幣”ATP

細胞的能量“貨幣”ATP練習一、選擇題1．將32P注入活細胞內(nèi)，隨后迅速分離細胞內(nèi)的ATP，測定其放射性，如圖表示ATP的結(jié)構(gòu)。下列敘述錯誤的是()A．①代表ATP中的“A”，ATP脫去④⑤成為腺嘌呤核糖核苷酸B．④和⑤之間化學鍵的形成過程總是與放能反應相關(guān)聯(lián)C．ATP中磷酸基團⑤很快就會被32P標記，但是ATP的含量基本不變D．細胞癌變后ATP末端磷酸基團被取代的速率加快2．脫氧腺苷三磷酸(dATP)和腺苷三磷酸(ATP)的結(jié)構(gòu)類似，二者在組成上的差異在于前者含有脫氧核糖，后者含有核糖。下列相關(guān)敘述正確的是()A．細胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)只有dATP和ATPB．dATP和ATP在細胞內(nèi)都在生物膜上合成C．肌肉細胞內(nèi)的dATP和ATP含量明顯高于口腔上皮細胞D．dATP和ATP去掉兩個磷酸基團后，剩余部分是核酸的合成原料3．磷酸肌酸(CP)是一種存在于肌細胞中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。細胞在急需供能時，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基團轉(zhuǎn)移到ADP分子上，余下部分為肌酸(C)，這樣可以在短時間內(nèi)維持細胞中ATP含量的相對穩(wěn)定。下列敘述錯誤的是()A．磷酸肌酸轉(zhuǎn)移磷酸基團的過程是放能反應B．磷酸肌酸是能量的一種儲存形式，但不能直接為肌肉細胞供能C．劇烈運動時，肌細胞中磷酸肌酸與肌酸含量的比值會有所升高D．磷酸肌酸和肌酸的相互轉(zhuǎn)化與ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化相關(guān)聯(lián)4．蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化被比喻為一種分子開關(guān)，分子開關(guān)的機理如圖所示。形成有活性蛋白質(zhì)是一個磷酸化的過程，即“開”的過程，形成無活性蛋白質(zhì)是一個去磷酸化的過程，即“關(guān)”的過程。下列有關(guān)分子開關(guān)的說法錯誤的是()A．蛋白質(zhì)去磷酸化過程是一個放能的過程，釋放的能量有一部分可用于合成ATPB．ATP水解釋放的磷酸基團使蛋白質(zhì)磷酸化C.蛋白質(zhì)活性的改變可能是通過蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的變化來實現(xiàn)的D．蛋白質(zhì)磷酸化過程是一個吸能反應，與ATP的水解相聯(lián)系5.下列關(guān)于腺苷三磷酸分子的敘述，正確的是()A．由1個脫氧核糖、1個腺嘌呤和3個磷酸基團組成B．分子中與磷酸基團相連接的化學鍵稱為高能磷酸鍵C．在水解酶的作用下不斷地合成和水解D．是細胞中吸能反應和放能反應的紐帶6.ATP是細胞的能量“通貨”，關(guān)于ATP的敘述錯誤的是()A．含有C、H、O、N、PB．必須在有氧條件下合成C.胞內(nèi)合成需要酶的催化D．可直接為細胞提供能量7.研究人員將32P標記的磷酸注入活的離體肝細胞，1～2min后迅速分離得到細胞內(nèi)的ATP。結(jié)果發(fā)現(xiàn)ATP的末端磷酸基團被32P標記，并測得ATP與注入的32P標記磷酸的放射性強度幾乎一致。下列有關(guān)敘述正確的是()A．該實驗表明，細胞內(nèi)全部ADP都轉(zhuǎn)化成ATPB．32P標記的ATP水解產(chǎn)生的腺苷沒有放射性C．32P在ATP的3個磷酸基團中出現(xiàn)的概率相等D．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化速度快，且轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在細胞核內(nèi)8．ATP是驅(qū)動細胞生命活動的直接能源物質(zhì)，如圖是“ATP-ADP循環(huán)”示意圖，其中①和②表示過程。下列敘述正確的是()A．①過程的能量全部來自化學能B．②過程的完成需要有水參與C．植物葉肉細胞中發(fā)生過程①的結(jié)構(gòu)是線粒體和葉綠體D．ADP再脫離一個磷酸基團后，可以作為構(gòu)成DNA的原料9.ATP是細胞內(nèi)的能量“貨幣”。如圖表示ATP為Ca2+主動運輸供能的過程，ATP分子末端磷酸基團脫離后與載體蛋白結(jié)合從而發(fā)生載體蛋白的磷酸化，載體蛋白的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，活性也會改變。下列相關(guān)分析正確的是()A．載體蛋白的磷酸化導致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，該過程沒有伴隨著能量的轉(zhuǎn)移B．Ca2+通過Ca2+泵的跨膜運輸是順濃度梯度進行的，加入蛋白質(zhì)變性劑會降低Ca2+泵跨膜運輸Ca2+的速率C．運輸Ca2+過程中載體蛋白的轉(zhuǎn)運活性保持不變D．圖中的載體蛋白既能運輸Ca2+也能催化ATP水解10.細胞內(nèi)有多種高能磷酸化合物，如NTP和dNTP。ATP是NTP家族中的一員，dATP是dNTP家族中的一員。每個NTP分子失去兩個磷酸基團后的產(chǎn)物是核糖核苷酸，而每個dNTP分子失去兩個磷酸基團后的產(chǎn)物是脫氧核糖核苷酸。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．ATP和dATP的區(qū)別只在于五碳糖不同B．dNTP徹底水解的產(chǎn)物中可能含尿嘧啶C．ATP失去離腺苷最遠的磷酸基團可得到ADPD．NTP和dNTP都能作為直接能源物質(zhì)二、非選擇題11．氰化鉀是阻止人體內(nèi)新的ATP合成的毒藥，人中毒后3到6分鐘就會死亡。一個正常人體內(nèi)ATP和ADP總量很少，基本保持一定，約2～6mg，但一個成人一天在靜止狀態(tài)下所消耗的ATP為48kg。(1)以上資料說明了ATP有什么特點？(2)氰化鉀主要作用于什么細胞器？(3)ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是不是可逆反應？請分析原因。12．在植物、動物、細菌和真菌的細胞內(nèi)，都是以ATP作為能量“貨幣”的，由此說明：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。13.近年來的研究表明，ATP不僅存在于細胞內(nèi)部，而且廣泛存在于動物和植物細胞外基質(zhì)之中，稱為eATP，eATP是細胞內(nèi)的ATP通過胞吐等途徑分泌到細胞外的。eATP作為一種信使分子，通過特定的信號轉(zhuǎn)導機制參與細胞代謝、生長和發(fā)育過程的調(diào)控?；卮鹣铝袉栴}。(1)細胞內(nèi)絕大多數(shù)需要能量的生命活動都是由ATP水解直接提供能量的，但細胞內(nèi)ATP的含量卻能基本保持穩(wěn)定，原因是_______________________________________________。(2)為探究eATP濃度對細胞胞吞的調(diào)節(jié)作用，某生物小組用特殊熒光染料對正常生長狀態(tài)下的胡楊細胞的細胞膜進行染色（已知正常生長狀態(tài)下的胡楊細胞能進行胞吞）；再用不同濃度的eATP進行分組實驗；一段時間后，檢測各組細胞內(nèi)囊泡的相對熒光強度，實驗結(jié)果如表所示。eATP濃度/(mol·L-1)050200400相對熒光強度1.001.000.740.62正常生長狀態(tài)下的胡楊細胞的細胞膜上存在能與eATP結(jié)合的；分析表中結(jié)果，可以得出的結(jié)論是____________________________________________________________________________________________________________________________。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結(jié)合而成的，A錯誤；④和⑤之間化學鍵的形成需要吸收能量，故其總與放能反應相關(guān)聯(lián)，B正確；ATP中遠離腺苷的化學鍵容易斷裂和生成，但是ATP的含量基本不變，故磷酸基團⑤很快就會被32P標記，C正確；細胞癌變后細胞代謝增強，ATP和ADP的轉(zhuǎn)化加快，D正確。2．D解析：細胞內(nèi)的直接能源物質(zhì)除了dATP和ATP，還有dGTP、dTTP、dCTP、GTP、CTP和UTP等，A錯誤；ATP的合成場所有線粒體內(nèi)膜、線粒體基質(zhì)、葉綠體類囊體膜、細胞質(zhì)基質(zhì)，B錯誤；肌肉細胞和口腔上皮細胞內(nèi)的dATP和ATP含量都很少，C錯誤；dATP和ATP去掉兩個磷酸基團后，剩余部分分別是腺嘌呤脫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正確。3．C解析：磷酸肌酸能在酶的催化下，將其磷酸基團轉(zhuǎn)移至ADP分子上，生成ATP，故磷酸肌酸轉(zhuǎn)移磷酸基團是放能反應，A正確；磷酸肌酸可作為能量的存儲形式，但不能直接為肌肉細胞供能，直接能源物質(zhì)是ATP,B正確；劇烈運動時，消耗ATP加快，ADP轉(zhuǎn)化為ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基團轉(zhuǎn)移到ADP分子上，產(chǎn)生肌酸，導致磷酸肌酸和肌酸含量的比值會有所下降，C錯誤；據(jù)題干可知，磷酸肌酸(CP)＋ADP→ATP＋肌酸(C),故磷酸肌酸和肌酸的相互轉(zhuǎn)化與ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化相關(guān)聯(lián)，D正確。4．A解析：分析題圖可知，蛋白質(zhì)去磷酸化過程沒有產(chǎn)生ATP，A錯誤；ATP中遠離腺苷的磷酸基團被釋放后，使無活性蛋白質(zhì)磷酸化形成有活性蛋白質(zhì)，B正確；結(jié)構(gòu)決定功能，蛋白質(zhì)活性的改變可能是通過蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的變化來實現(xiàn)的，C正確；蛋白質(zhì)磷酸化過程吸收ATP水解釋放的能量，使ATP變?yōu)锳DP，故蛋白質(zhì)磷酸化過程是一個吸能反應，與ATP的水解相聯(lián)系，D正確。5.D解析：1分子的ATP由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基團組成，A錯誤；ATP分子的結(jié)構(gòu)式可以簡寫成A—P～P～P，磷酸基團與磷酸基團相連接的化學鍵是一種特殊的化學鍵，B錯誤；ATP在水解酶的作用下水解成ADP和磷酸基團，在合成酶的作用下ADP和磷酸基團吸收能量合成ATP，C錯誤；吸能反應一般與ATP的水解相聯(lián)系，放能反應一般與ATP的合成相聯(lián)系，故吸能反應和放能反應之間的紐帶就是ATP，D正確。6.B解析：ATP中含有腺嘌呤、核糖與磷酸基團，故元素組成為C、H、O、N、P，A正確；在無氧條件下，無氧呼吸過程中也能合成ATP，B錯誤；ATP合成過程中需要ATP合成酶的催化，C正確；ATP是生物體的直接能源物質(zhì)，可直接為細胞提供能量，D正確。7.B解析：根據(jù)題意可知，該實驗不能說明細胞內(nèi)全部ADP都轉(zhuǎn)化成ATP，A錯誤；根據(jù)“結(jié)果發(fā)現(xiàn)ATP的末端磷酸基團被32P標記，并測得ATP與注入的32P標記磷酸的放射性強度幾乎一致”可知，32P標記的ATP水解產(chǎn)生的腺苷沒有放射性，B正確；根據(jù)“放射性幾乎只出現(xiàn)在ATP的末端磷酸基團”可知，32P在ATP的3個磷酸基團中出現(xiàn)的概率不同，C錯誤；該實驗不能說明轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在細胞核內(nèi)，D錯誤。8．B解析：①過程表示ATP的合成過程，光反應合成ATP所需能量來自光能，細胞呼吸合成ATP所需能量來自化學能，A錯誤；②過程表示ATP的水解過程，該過程有水消耗，同時釋放能量供給各項耗能的生命過程，B正確；①過程表示ATP的合成過程，植物葉肉細胞中能發(fā)生過程①的結(jié)構(gòu)有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，C錯誤；ADP再脫離一個磷酸基團后，成為腺嘌呤核糖核苷酸，可以作為構(gòu)成RNA的原料，D錯誤。9.D解析：ATP分子末端磷酸基團脫離下來與載體蛋白結(jié)合，發(fā)生載體蛋白的磷酸化，這一過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，A錯誤；Ca2+通過Ca2+泵需要ATP提供能量，故跨膜運輸方式是主動運輸，是逆濃度梯度進行的，Ca2+泵的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，加入蛋白質(zhì)變性劑會降低Ca2+泵跨膜運輸Ca2+的速率，B錯誤；載體蛋白磷酸化導致其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使Ca2+結(jié)合位點轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，將Ca2+釋放到膜外，因而運輸Ca2+過程中載體蛋白的轉(zhuǎn)運活性會發(fā)生改變，C錯誤；由題圖可知，參與Ca2+主動運輸?shù)妮d體蛋白是一種能催化ATP水解的酶，既能運輸Ca2+也能催化ATP水解供能，D正確。10.B解析：NTP分子失去兩個磷酸基團后的產(chǎn)物是核糖核苷酸，dNTP分子失去兩個磷酸基團后的產(chǎn)物是脫氧核苷酸，即ATP和dATP的區(qū)別在于五碳糖不同，A正確；dNTP徹底水解的產(chǎn)物是脫氧核糖、磷酸和堿基，該堿基可能是腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶或胞嘧啶，但一定不是尿嘧啶，B錯誤；ATP失去離腺苷最遠的磷酸基團可得到ADP，同時釋放大量的能量，C正確；NTP和dNTP的結(jié)構(gòu)中都含有特殊的化學鍵，二者均能作為直接能源物質(zhì)，D正確。11．(1)ATP的特點是在生物體內(nèi)含量少，轉(zhuǎn)化快，且對體內(nèi)穩(wěn)定的供能有重要意義。(2)線粒體。(3)不是。從物質(zhì)方面來看是可逆的，從酶、進行的場所、能量的來源等方面來看是不可逆的。12．生物界具有統(tǒng)一性，也說明種類繁多的生物有著共同的起源13.(1)ATP與ADP之間存在相互轉(zhuǎn)化，且這種轉(zhuǎn)化處于動態(tài)平衡之中(2)受體低濃度的eATP對胡楊細胞的胞吞無影響，高濃度的eATP對胡楊細胞的胞吞起抑制作用，且濃度越高，抑制作用越明顯解析：(1)細胞內(nèi)ATP的