1、2020-2021 学年高一第一学期生物人教版学年高一第一学期生物人教版 2019 必修第一必修第一册章节（册章节（13） 细胞的能量细胞的能量“货币货币”ATP1.ATP被喻为生物体内“能量货币”，它已成为科学家研究的热点。下列有关细胞内 ATP的叙述中，不正确的是( )A.ATP和 DNA 所含元素的种类相同B. 一个 ATP分子中含有两个高能磷酸键C.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应D. 寒冷或紧张状态下，细胞内 ATP的分解速率大于合成速率2.下列有关 ATP 的叙述，正确的是( )A. ATP 中的“A”与构成 DNA、RNA中的碱基“A”是同一物质B.若细胞内离子浓度偏低
2、，为维持细胞渗透压的稳定，细胞消耗 ATP 的量增加C.人长时间剧烈运动时，细胞中 ATP 与 ADP 的含量难以达到动态平衡D.人在长时间饥饿时，细胞中每摩尔葡萄糖分解生成 ATP 的量与脂肪分解时相等3.关于 ATP分子的说法正确的是( )A.细胞内的吸能反应一般与 ATP合成的反应相联系B.ATP与 ADP 相互转化速率会随细胞代谢强度变化而改变C.ATP分子是由一分子腺苷一分子核糖和三分子磷酸连接而成D.若某物质进出细胞时消耗 ATP ,则该物质进出细胞的方式一定是主动运输4.磷酸肌酸是一种主要分布在肌肉组织中的高能化合物，是能量的暂时储存形式。它能在肌酸激酶的催化下将自身的磷酸基团转
3、移到 ADP 分子中来合成 ATP(APPP)，如果把 ATP称为“能量货币”，磷酸肌酸就相当于能量的“黄金储备”。研究者对蛙的肌肉组织进行短暂电刺激，检测对照组和实验组(肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理)肌肉收缩前后 ATP和ADP 的含量，结果如下表所示。根据实验结果，下列有关分析错误的是( )磷酸腺苷对照组(10-6molg-1)实验组(10-6mol g-1)收缩前收缩后收缩前收缩后ATP1. 501.501.500.90ADP0.800.800.801.05A.蛙的肌肉在收缩时以 ATP为直接能源物质B.对照组的肌肉组织细胞中无 ATP和 ADP 的相互转化C.对照组中的磷酸肌酸可以维持
4、 ATP含量的相对稳定D.1g肌肉收缩所使用的 ATP的量大约为 0.60106mol5.ATP合酶，又称 F0F1ATP酶，在细胞内可催化能源物质 ATP的合成，其分子结构由凸出于膜外的 F1和嵌入膜内的 F0两部分构成。在呼吸或光合作用过程中通过电子传递链释放的能量先转换为跨膜质子(H)梯差，之后质子流顺梯差通过 ATP合酶使 ADP+Pi 合成 ATP。下列相关叙述错误的是( )A.ATP合酶的 F1是脂溶性的，而 F0是水溶性的B.ATP合酶广泛分布于线粒体内膜，叶绿体类囊体上C.ATP合酶能“识别”H，也“识别”ADP 和 PiD.ATP合酶的合成需 ATP供能，ATP的合成需 AT
5、P合酶的催化6.如图是人体细胞代谢部分简图.图中甲表示 ATP,下列有关叙述错误的是( )A.甲乙丙丁过程中,起催化作用的酶空间结构不同B.丙是 RNA 的基本组成单位之一C.丁由腺嘌呤和核糖组成,而戊可用于合成甲D.在红细胞吸收葡萄糖时,细胞中乙的含量会显著增加7.酶和 ATP是细胞代谢过程中所需的两种重要的化合物，而细胞内还有与ATP结构类似的 GTP、CTP和 UTP 等高能磷酸化合物，但 ATP用途较为广泛。下列有关叙述中错误的( )A.ATP的合成常伴随放能反应，而吸能反应通常伴随 ATP的水解B.UTP分子中高能磷酸键全部断裂后的产物中有某些酶的基本组成单位C.叶肉细胞细胞质中消耗
6、的 ATP均来源于线粒体和叶绿体D.唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的过程可使得 ATP转化为 ADP 的速率加快8.下列关于 ATP 的说法正确的是( )A.化学本质为蛋白质的酶的组成元素与 ATP 的组成元素相同B.ATP断裂所有磷酸键后可形成腺嘌呤核糖核苷酸和磷酸C.正在生长的植物光反应产生的 ATP 总量大于呼吸作用产生的 ATP总量D.代谢旺盛的细胞中 ATP 含量较高，其与 ADP 的含量不能达到动态平衡9.ATP是细胞中能量的通用“货币”。下列有关ATP 的叙述正确的是（ ）A.放能反应一般与 ATP 的合成相关B.ATP中的“A”与RNA中的“A”表示同一物质C.剧烈运动时，人体细胞内
7、 ATP 的含量会大幅增加D.ATP 中的能量可以来源于光能，但不可以转化为光能10.下列生理活动，会增加 ADP 的是( )A.质壁分离后的植物细胞用乙二醇溶液处理后发生复原的过程B.葡萄糖进入红细胞C.洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂D.丙酮酸在线粒体内氧化分解11.下列有关细胞的能量“通货”ATP 变化的叙述错误的是( )A.ATP 与 ADP 相互转化的能量供应机制是生物界的共性B.人体在紧张或愤怒状态下，细胞内产生 ATP 的速率大大超过产生 ADP的速率C.ATP中的能量可以来源于光能或化学能D.人体在剧烈运动中，通过机体神经和体液调节，细胞产生 ATP 的速率迅速增加12.下列关于
8、ATP的叙述正确的是( )A.一个 ATP 分子由 1个核糖、1 个腺苷和 3个磷酸基团组成B.一个 ATP 分子中含有 1 个会断裂水解的高能磷酸键C.ATP的水解和 ATP 的合成需要同一种酶的催化D.ATP 与 ADP 时刻发生相互转化,可以不断为细胞提供能量13.在细胞内普遍存在以下化学反应:蛋白质 E+ATP蛋白质 E-ATP 复合物蛋白质 E+ADP+Pi+能量。下列分析不正确的是( )A.一般来说,细胞内大多数吸能反应由该反应提供能量B.该反应主要发生在线粒体内膜上H和氧气结合的阶段C.用32P标记 ATP中远离腺苷的磷酸基团,则释放的 Pi 含32PD.控制蛋白质 E的基因在细
9、胞分化过程中不存在选择性表达14.下列关于细胞内的能源物质表述的正确是( )A.1 分子葡萄糖分解可以产生多个 ATP，它是高能磷酸化合物B.蛋白质、维生素、酶和激素都能分解供能，属于能源物质C.lmg 甲状腺激素可使人体产热增加 4200kJ，它是能源物质D.ATP 是细胞中的能量“通货”，但不是细胞内唯一直接能源物质15.肌细胞收缩所需要的能量直接来自( )A.肌糖原水解为葡萄糖B.葡萄糖氧化分解C.葡萄糖合成肌糖原D.ATP的高能磷酸键断裂16.研究证实 ATP既是“能量通货”，也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答：(1)ATP的结构简
10、式是_，神经细胞中的 ATP 主要来自_ (细胞结构）。研究发现，正常成年人安静状态下 24小时有40 kg ATP发生转化，而细胞内 ADP、ATP 的浓度仅为 2 10 mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_。(2)由图可知，ATP 在传递信号过程中，在细胞间隙中的有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是_。(3)些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能 释放 ATP，二者均能引起受体细胞的膜电位变化。据图分析，如果要研究 ATP 是否能在神经元之间起传递信号的作用，则图中的_属于无关变量，应予以排除。17.请分析回答下列有关 ATP 的问题：（1）神经细胞中
11、的 ATP 主要来自_（填生理过程），其结构式简写是_。研究发现，正常成年人安静状态下 24 h 有 40 kgATP 发生转化，而细胞内 ADP、ATP 的浓度仅为 210 mmo/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是_。（2）在下列生物体的生命活动中，不直接依赖 ATP 水解的是_。A.胃蛋白酶的合成B.细胞的生长C.骨骼肌的收缩D.甘油进入细胞（3）人的骨骼肌细胞中，ATP含量仅够剧烈运动时 3s 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，请据图回答下列问题：AB 的变化过程，说明 ATP 被水解，释放的能量用于_。BC过程中，ATP
12、含量增加，说明_（填生理过程）加强，释放出更多的能量，以补充细胞中 ATP 含量的不足。从整个曲线来看，肌细胞中 ATP 的含量不会降为零，说明_。18.1997年，诺贝尔化学奖的一半授予了美国的保罗博耶和英国的约翰沃克，以表彰他们在研究 ATP 如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。回答下列问题：（1）ATP的中文名称是_，其中 A代表_，A中含有的单糖是_，P代表_。（2）ATP的元素组成是_，若用15N标记 ATP，将会在_（填化学结构）出现15N标记。（3）在生物体内，ATP水解成 ADP时，释放的能量直接用于各种_反应；ADP 合成为 ATP 所需的能量来自各种_反应，所以 ATP
13、 是细胞内的_。19.ATP 是细胞内绝大多数生命活动的直接能源物质，回答下列问题：（1）ATP的合成一般与_（填“吸能”或“放能”）反应相关联，生物体对 ATP 的需求较大，但细胞内 ATP 的含量较少，细胞能满足生物体对 ATP 的需求的主要原因是_。（2）绿色植物叶肉细胞内合成 ATP 的途径有_。（3）利用“荧光素荧光素酶生物发光法”对市场中腊肉含细菌多少进行检测，步骤如下：第一步：将腊肉进行一定的处理后放入发光仪（测定发光强度的仪器）反应室内，加入适量的荧光素和荧光素酶，在适宜条件下进行反应；第二步：记录发光强度并计算 ATP 含量；第三步：测算出细菌数量。荧光素接受_提供的能量后就
14、被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度可以计算出 ATP 的含量，原因是发光强度与 ATP 含量成_（填“正比”或“反比”）。根据 ATP 含量可大致测算出细菌数量的依据是每个细菌细胞中 ATP 含量_。参考答案参考答案1.答案：D解析：A、ATP 和 DNA 所含元素的种类相同，都是 C、H、O、N、P，A正确；B、一个 ATP分子中含有两个高能磷酸键，B正确；C、ATP 水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应，C正确；D、寒冷或紧张状态下，细胞内 ATP 的分解速率等于合成速率，D错误。故选：D。2.答案：B解析：ATP 中的“A”代表腺苷，DNA、RNA 中的“
15、A”代表腺嘌呤，A错误；细胞内离子大多数都是通过主动运输进入细胞的，为维持细胞渗透压的稳定，细胞内离子浓度偏低时需要通过主动运输转运到细胞内，主动运输需要消耗能量，B 正确；在人体内，细胞中的 ATP 与 ADP 能够进行快速的转换，其含量维持在动态平衡，C错误；脂肪中含有的 H 元素多，在分解时释放出来的能量大于等摩尔葡萄糖释放的能量，D错误。3.答案：B4.答案：B5.答案：A6.答案：D解析：甲乙丙丁表示 ATP 的逐步水解，每一次水解反应的酶都不同，故 A 正确。丙为 A-P，A是腺苷，由 1分子核糖和 1 分子腺嘌呤构成，加上 1分子磷酸，构成 1 分子腺嘌呤核糖核苷酸，故 B正确。
16、丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，戊表示磷酸，是 ATP 成分，故 C正确。红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，不需要消耗 ATP，故乙 ADP 含量不会增加，故 D 错。7.答案：C解析：ATP 的合成常伴随放能反应，而吸能反应通常伴随 ATP 的水解,A正确;ATP 分子中高能磷酸键全部断裂后的产物中有尿嘧啶核糖核苷酸，尿嘧啶核糖核苷酸是 RNA 类酶的基本组成 单位之一，B正确;细胞质中消耗的 ATP 来自细胞呼吸，叶绿体中光反应产生的 ATP只能用于暗反应,C错误;唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶的过程是一个需要消耗 ATP 的胞吐过程，故该过程可使 ATP 转化为 AUP 的速率加快，D 正确。8.答
17、案：C解析：光合作用产生的 ATP 中的能量终储存在有机物中，呼吸作用是消耗有机物产生 ATP 的，在呼吸作用过程中大部分能量以热能形式散失了，且正在生长的植物净光合速率大于 0,有机物是在积累的，故正在生长的植物光反应产生的 ATP 总量大于呼吸作用产生的 ATP 总量，C正确。ATP 的组成元素为 C、H、O、N、P，蛋白质的基本组成元素为 C、H、O、N，还可能有 S 等其他元素，A错误。ATP 中的 A是腺苷，即腺嘌呤+核糖，ATP 断裂所有磷酸键后形成的是腺苷和磷酸，断裂 2 个高能磷酸键后形成的是腺嘌吟核糖核苷酸和磷酸，B错误。细胞中 ATP、ADP 含量维持动态平衡，代谢旺盛的细
18、胞中 ATP 与 ADP 之间的转化速率大，D错误。9.答案：A10.答案：C解析：A、用乙二醇溶液处理，质壁分离后的植物细胞复原，这是由于乙二醇通过自由扩散的方式进入细胞，由于自由扩散不需要消耗能量，因此不会导致 ADP增加，A 错误；B、葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，不需要消耗能量，因此不会导致ADP 增加，B错误；C、洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂过程需要消耗能量，因此会导致 ADP增加，C正确；D、丙酮酸在线粒体内氧化分解属于放能反应，该过程中会使 ATP含量增加，则 ADP 减少，D错误故选：C11.答案：B解析：细胞内 ATP 与 ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性，A正确；
19、无论在何种状态下，细胞内产生 ATP 的速率基本等于产生 ADP 的速率，B错误；线粒体合成 ATP 的能量来自于有机物分解所释放的化学能，叶绿体合成 ATP 的能量来自于光能，C正确；人体在剧烈运动时，通过神经调节和体液调节，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，促使细胞代谢加强，产生 ATP 的速率增大，D 正确；答案是 B。12.答案：D解析：一个 ATP 分子由 1 个核糖、1个腺嘌呤和 3 个磷酸基团组成,其中 1个核糖和 1个腺嘌呤结合成 1 个腺苷,A 项错误;一个 ATP分子中含有 2 个会断裂水解的高能磷酸键,B项错误;酶具有专一性,ATP 的水解需要 ATP 水解酶的催化,ATP
20、的合成需要 ATP合成酶的催化,C 项错误;在活细胞内,ATP与 ADP时刻不停地发生相互转化,不断为细胞提供能量,D 项正确。13.答案：B解析：A、题干中的反应过程为 ATP 的水解，蛋白质 E为 ATP 水解酶；般来说，大多数吸能反应与 ATP 的水解反应相联系，A正确；B、ATP 的水解常常发生在细胞的耗能部位，而线粒体内膜上H和氧气结合的阶段所产生的能量大部分用于 ATP 的合成，B错误；C、ATP 水解会断裂远离 A 的高能磷酸键，因此释放的 Pi含32P，C正确；D、控制蛋白质 E 的基因为管家基因，任何细胞中都需要表达，不存在选择性表达，D 正确。14.答案：D15.答案：D解
21、析：ATP 是细胞生命活动的直接能源物质，糖类等有机物中的能量先转移到 ATP 中，才能被细胞生命活动直接利用，因此肌细胞收缩所需要的能量直接来自 ATP 水解。故选：D。16.答案：(1)APPP；线粒体；ATP与 ADP 相互迅速转化(2)腺苷(3)典型神经递质解析：(1)ATP 的结构简式是 APPP动物细胞中，线粒体是有氧呼吸的主要场所，所以神经细胞中的 ATP 主要来自线粒体。ATP 是直接能源物质，在体内含量很少，可通过 ATP 与 ADP 迅速相互转化而形成。(2)ATP 脱去 1 个磷酸基团为 ADP,脱去两个磷酸基团为 AMP，AMP是组成 RNA的基本单位之一，如果磷酸基团
22、完全脱落，剩下的则是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。(3)若要研究 ATP是否能在神经元之间起传递信号的作用，可以设法把ATP 与典型神经递质分开，单独去研究其作用，即用化学物质阻断典型神经递质，所以典型神经递质是实验的无关变量。17.答案：（1）细胞呼吸；APPP ；ATP 与 ADP 相互迅速转化（2）D（3）肌肉收缩等生命活动；细胞呼吸；ATP的形成和水解是同时进行的解析：（1）神经细胞中的 ATP 主要来自呼吸作用，ATP的中文名称叫腺苷三磷酸，其结构式简写为 APPP，其中 A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表特殊的化学键。ATP 为直接能源物质，在体内含量不高，可与ADP 迅速转化。（2）胃
23、蛋白酶的合成、细胞的生长、骨骼肌的收缩均消耗 ATP，而甘油进入细胞为自由扩散，不消耗 ATP。（3）图示 AB变化过程中 ATP含量降低，是因为 ATP 被水解用于肌肉收缩等生命活动；BC 过程中，ATP 含量增加，说明呼吸作用加强，由ADP 转化生成的 ATP 增多；从整个曲线来看，ATP 的含量不会降为零，说明 ATP 的形成和水解是同时进行的。18.答案：（1）腺苷三磷酸；腺苷；核糖；磷酸基团（2）C、H、O、N、P；腺嘌呤（3）吸能；放能；能量“货币”解析：（1）ATP的名称是腺酸三磷酸，其中 A表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，P表示磷酸基团。（2）ATP的组成元素是 C、H、O、N、
24、P，ATP 中的 N存在于腺苷的腺嘌呤中，所以若用15N标记 ATP，将会在腺嘌呤中出现15N标记。（3）ATP水解释放大量能量，释放的能量直接用于各种吸能反应；ATP合成时需要吸收能量，由各种放能反应提供，所以 ATP 是细胞内的能量“货币”。19.答案：（1）放能；ATP 与 ADP 的转化速率较快（2）呼吸作用、光合作用（3）ATP；正比；大致相同且相对稳定解析：（1）ATP的合成需消耗能量，故一般与放能反应相关联。生物体对 ATP 的需求较大，但细胞内 ATP 的含量较少，因为 ATP与 ADP 的转化速率较快，ATP 消耗后可迅速产生，所以可以满足生物体对 ATP的需求。（2）绿色植物叶肉细胞内合成 ATP 的途径有光合作用和呼吸作用。（3）荧光素接受 ATP 提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。荧光素在荧光素酶和 ATP 等物质的参与下可进行反应发出荧光，发光强度与 ATP 的含量成正比，所以根据发光强度可以计算出 ATP 的含量。每个细菌细胞中 ATP含量大致相同且相对稳定，故可根据 ATP 含量大致测算出细菌数量。
