作業(yè)21細胞的能量“貨幣”ATP1．(2023·南通高一期末)《晉書·車胤傳》記載了東晉時期名臣車胤日夜苦讀，將螢火蟲聚集起來照明讀書的故事。螢火蟲尾部可發(fā)光，為發(fā)光直接供能的物質(zhì)是()A．淀粉 B．ATPC．葡萄糖 D．蛋白質(zhì)2．如圖是ATP的分子結構式，下列敘述錯誤的是()A．ATP中含有C、H、O、N、P五種元素B．圖中虛線框中部分代表腺苷C．ATP分子中①處斷裂后形成了ADPD．ATP水解釋放的能量可直接用于各項生命活動3．(2023·成都高一期末)ATP上三個磷酸基團所處的位置可以用α、β、γ表示(A－Pα～Pβ～Pγ)。蛋白激酶能將ATP上的一個磷酸基團轉(zhuǎn)移到載體蛋白的特定位置，同時產(chǎn)生ADP。若用32P驗證蛋白激酶的上述功能，32P應位于ATP的位置是()A．α位 B．β位C．γ位 D．β位和γ位4．如圖是生物體內(nèi)ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化表達式，下列相關敘述正確的是()A．反應需要的酶1和酶2是同一種酶B．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化處于動態(tài)平衡之中C．該反應物質(zhì)與能量變化都是可逆的D．ATP釋放的能量主要用于再合成ATP5．(2023·濟南高一期末)如圖為ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，下列敘述正確的是()A．ATP經(jīng)酶水解后的產(chǎn)物是合成DNA的原料之一B．ATP水解形成ADP時釋放能量和磷酸基團C．ATP與ADP間相互轉(zhuǎn)化的能量供應機制只發(fā)生在真核細胞內(nèi)D．ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化使得細胞可以大量儲存ATP6．下列有關ATP的敘述，錯誤的是()A．細胞內(nèi)ATP的含量很少，但消耗量很大B．ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程中所需酶的種類相同C．ATP和ADP迅速相互轉(zhuǎn)化保證了機體對能量的需求D．人體細胞內(nèi)形成ATP的主要生理過程是呼吸作用7．當細胞膜內(nèi)側(cè)的Ca2＋與其在細胞膜上的載體蛋白(鈣泵)結合時，該載體蛋白可以催化ATP分子末端的磷酸基團轉(zhuǎn)移到載體蛋白上，使載體蛋白磷酸化，將Ca2＋釋放到膜外。下列敘述錯誤的是()A．磷酸化后的載體蛋白空間結構發(fā)生改變B．鈣泵體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有運輸和催化功能C．參與Ca2＋運輸?shù)妮d體蛋白可以重復使用多次D．加入蛋白質(zhì)變性劑會提高細胞對Ca2＋運輸?shù)乃俾?．下列關于吸能反應和放能反應的說法，錯誤的是()A．ATP是細胞中吸能反應和放能反應的紐帶B．所有細胞中最重要的放能反應是糖的氧化C．所有植物細胞中最重要的吸能反應是光合作用D．肌肉收縮是吸能反應，肌肉做功是放能反應9．(2023·佛山高一期末)Mg2＋不僅參與ATP轉(zhuǎn)化為ADP的過程，同時Mg2＋還能作為涉及NTP(核糖核苷三磷酸)或者dNTP(脫氧核糖核苷三磷酸)的酶促反應的輔助因子(注：NTP包括ATP、CTP、GTP、UTP；dNTP包括dATP、dCTP、dGTP、dTTP)。下列說法正確的是()A．ATP和dATP的區(qū)別在于五碳糖不同B．較少量的Mg2＋便可滿足題干反應的需求，因此Mg2＋屬于微量元素C．一分子dGTP脫去兩個磷酸基團后可形成一分子鳥嘌呤核糖核苷酸D．心肌細胞ATP含量很多，以保證所需能量的持續(xù)供應10．下列生理過程伴隨著形狀改變，其中不一定需要ATP供能的是()A．在胰島素分泌過程中細胞膜的形狀發(fā)生改變B．在籃球比賽等運動過程中骨骼肌發(fā)生收縮C．載體蛋白協(xié)助運輸葡萄糖過程中形狀發(fā)生改變D．植物細胞在KNO3溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離及復原11．“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢”，螢火蟲尾部發(fā)光器的發(fā)光機理如圖所示。下列相關敘述正確的是()A．螢火蟲尾部的發(fā)光細胞產(chǎn)生的熒光素酶在生物體外沒有催化活性，不能被使用B．熒光素接受ATP供能后被激活，O2不足時，可以由葡萄糖直接供能C．螢火蟲發(fā)光需要熒光素酶和ATP的參與，這兩者都具有高效性和專一性D．ATP和ADP相互轉(zhuǎn)化的機制在所有生物的細胞內(nèi)都一樣，體現(xiàn)了生物界的統(tǒng)一性12．磷酸肌酸是主要存在于肌肉細胞中的一種高能磷酸化合物，它能在肌酸激酶的催化下，將自身的磷酸基團轉(zhuǎn)移到ADP分子中合成ATP。下列相關說法錯誤的是()A．磷酸肌酸轉(zhuǎn)移磷酸基團是放能反應B．ATP合成不一定需要游離的磷酸C．肌肉細胞中磷酸肌酸和ATP含量都比較高，都能為肌肉運動直接供能D．磷酸肌酸這種轉(zhuǎn)移機制對維持細胞中ATP的含量相對穩(wěn)定有重要意義13．(2023·武漢高一期末)蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化被比喻為一種分子開關，分子開關的機理如圖所示。形成有活性的蛋白質(zhì)是一個磷酸化的過程，即“開”的過程；形成無活性的蛋白質(zhì)是一個去磷酸化的過程，即“關”的過程。下列有關分子開關的說法，錯誤的是()A．蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化的底物不同B．蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化是可逆反應C．蛋白質(zhì)磷酸化過程是一個吸能反應D．ATP脫去兩個磷酸基團后可作為某些病毒遺傳物質(zhì)的單體14．(每空3分，共15分)人的骨骼肌細胞中ATP的含量只能維持劇烈運動3s以內(nèi)的能量供應。某運動員參加短跑比賽過程中，肌肉細胞中ATP的相對含量隨時間的變化如圖所示。請據(jù)圖回答下列問題：(1)a→b的變化過程，ATP被水解，釋放的能量用于________________________。(2)b→c過程中，ATP含量增加，說明________________加強，釋放更多的能量，供ADP合成ATP，補充消耗的ATP。(3)從整個曲線看，肌細胞中ATP的含量不會降為零，說明_____________________________________________________________________________________________。(4)寫出細胞新陳代謝放能反應中ADP與ATP之間的轉(zhuǎn)化關系式：______________，在吸能反應中ADP與ATP之間的轉(zhuǎn)化關系式：______________________________。15．(16分)腌制的臘肉往往含有大量的細菌，可利用“熒光素—熒光素酶生物發(fā)光法”對市場上臘肉中的細菌含量進行檢測：①將臘肉研磨后進行離心處理，取一定量上清液放入分光光度計(測定發(fā)光強度的儀器)反應室內(nèi)，加入適量的熒光素和熒光素酶，在適宜條件下進行反應；②記錄發(fā)光強度并計算ATP含量；③測算出細菌數(shù)量。分析并回答下列問題：(1)熒光素接受細菌細胞中________提供的能量后被激活，在熒光素酶的作用下形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。根據(jù)發(fā)光強度可以計算出生物組織中ATP的含量，原因是發(fā)光強度與ATP含量成________(填“正比”或“反比”)。(2)“熒光素—熒光素酶生物發(fā)光法”中涉及的能量轉(zhuǎn)換的形式是__________能→________能。生物細胞中ATP的水解一般與__________(填“吸能反應”或“放能反應”)相聯(lián)系。(3)研究人員用不同條件處理熒光素酶后，測定酶濃度與發(fā)光強度的關系如圖所示。若要節(jié)省熒光素酶的用量，可以使用________處理；高溫和Hg2＋處理后酶活性________(填“可以”或“不可以”)恢復；Hg2＋處理后酶活性降低可能是因為___________________________。答案精析1．B2．C[ATP分子中②的斷裂與形成是ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的基礎，C錯誤。]3．C[ATP水解釋放能量斷裂的是末端的那個特殊的化學鍵，ATP中遠離腺苷的化學鍵斷裂后可產(chǎn)生ADP，故蛋白激酶可以催化ATP最末端的磷酸基團轉(zhuǎn)移到載體蛋白的特定位置，同時產(chǎn)生ADP，則帶有32P的磷酸基團應在ATP的γ位上。]4．B[此過程物質(zhì)變化是可逆的，而能量變化是不可逆的，C錯誤；ATP釋放的能量直接用于其他各項生命活動，而ATP合成的能量來自光能和有機物中的化學能，D錯誤。]5．B[ATP經(jīng)酶水解后的產(chǎn)物可以是腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料之一，A錯誤；ATP與ADP間相互轉(zhuǎn)化的能量供應機制，在所有生物的細胞內(nèi)都是一樣的，C錯誤；ATP在細胞中的量很少，不能大量儲存，D錯誤。]6．B[ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化過程中所需的酶不同，分別為ATP合成酶和ATP水解酶，B錯誤。]7．D[加入蛋白質(zhì)變性劑會使鈣泵變性失活，降低細胞對Ca2＋運輸?shù)乃俾?，D錯誤。]8．C9．A[ATP和dATP的區(qū)別在于五碳糖不同，ATP含有的五碳糖是核糖，而dATP含有的五碳糖是脫氧核糖，A正確；Mg2＋屬于大量元素，B錯誤；一分子dGTP脫去兩個磷酸基團后，形成一分子鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸，C錯誤；ATP在細胞中含量少，但與ADP的轉(zhuǎn)化速度快，能保證所需能量的持續(xù)供應，D錯誤。]10．C11．D[在適宜條件下，熒光素酶可以在體外發(fā)揮催化作用，A錯誤；葡萄糖氧化分解釋放能量生成的ATP才能用于各項生命活動，B錯誤。]12．C[磷酸肌酸能在肌酸激酶催化下，將其磷酸基團轉(zhuǎn)移至ADP分子上，生成ATP，據(jù)此推測磷酸肌酸轉(zhuǎn)移磷酸基團時釋放能量，用于合成ATP，且ATP合成不一定需要游離的磷酸，A、B正確；ATP能為肌肉運動直接供能，磷酸肌酸不能，細胞中ATP含量低，但人體消耗多，主要是依賴于ATP與ADP之間的快速轉(zhuǎn)化，C錯誤。]13．B[蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化過程需要的酶不同，不是可逆反應，B錯誤；由圖可知，蛋白質(zhì)磷酸化需要消耗ATP，是一個吸能反應，C正確；ATP脫去兩個磷酸基團后的物質(zhì)是腺嘌呤核糖核苷酸，是組成RNA的單體之一，可作為某些病毒遺傳物質(zhì)的單體，如HIV病毒，D正確。]14．(1)肌肉收縮等各項生命活動(2)呼吸作用(3)ATP在細胞內(nèi)含量雖少，但與ADP之間的相互轉(zhuǎn)化卻十分迅速，使細胞內(nèi)的ATP的含量總是處于動態(tài)平衡之中，構成生物體內(nèi)部的穩(wěn)定供能環(huán)境(4)ADP＋Pi＋能量eq\o(→,\s\up7(酶))ATPATPeq\o(→,\s\up7(酶))ADP＋Pi＋能量15．(1)ATP正比(2)化學光吸能反應(3)Mg2＋不可以Hg2＋破壞了酶的空間結構解析(1)ATP是細胞生命活動的直接能源物質(zhì)。熒光素接受ATP提供的能量，在熒光素酶的催化下，形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光，其發(fā)光強度與ATP