第2节 细胞的能量“货币”ATP 课后·训练提升 合格考基础巩固 1.在细胞培养液中加入2P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP,发现其含量变化不 大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象不能说明() A.此过程中既有ATP合成又有ATP分解 B.被32P标记的ATP是重新合成的 C.AP是细胞内的直接能源物质 D.ATP中远离腺苷的磷酸基团易脱离 答案C 解析ATP与ADP的相互转化，保证了细胞内ATP含量的相对稳定，并且维持动态平衡。此 现象不能说明ATP是细胞内的直接能源物质。 2.ATP荧光仪是专门用于快速检测微生物数量的测试仪器，其工作原理是ATP的含量与活细 胞的活性、种类和数量成一定的比例关系。ATP可以和虫荧光素作用而发出生物光，光的强 度与微生物的数量成一定的比例关系，其反应式如下： 荧光素酶 虫荧光素+ATP+O2Mg虫荧光素（被氧化的）+AMP+CO2+Pi+光 下列有关ATP及ATP荧光仪工作原理的叙述，错误的是() A.检测过程中ATP内的化学能转变成光能 B.荧光的强度能反映微生物的数量 C.ATP释放能量需要酶的参与 D.微生物体内ATP的产生都需要氧气的参与 答案D 解析不同种类的微生物产生ATP的条件不同，厌氧微生物产生ATP就不需要氧气的参与，若 有氧气存在，其代谢活动反而会受到抑制，ATP的产生量会减少。 3.下列有关ATP和ADP转化的叙述，错误的是() ①ATP-ADP+Pi+能量 ②ADP+P+能量ATP A.①②反应过程分别与细胞的吸能反应和放能反应相联系 B.所有生物体内的②过程所需要的能量都来自呼吸作用 C.①和②在活细胞中时刻不停地进行，保证了生命活动的顺利进行 D.①反应中的“能量”一般不能用于推动②反应的进行 答案B 解析①反应释放的能量用于吸能反应，②反应吸收的能量来自放能反应；绿色植物体内的② 过程所需要的能量可以来自光合作用：①和②在活细胞中时刻不停地进行，为生命活动提供能 量：①反应中的“能量”用于各项生命活动，一般不能用于推动②反应的进行。 4.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，下列说法正确的是() A.植物体内的细胞呼吸伴随着AP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 D.分泌蛋白运出细胞的过程是吸能反应 答案D 解桐细胞呼吸是放能反应，A项错误。氨基酸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。分沁蛋 白运出细胞为“胞吐”，消耗ATP为吸能反应D项正确
第 2 节 细胞的能量“货币”ATP 课后· 合格考基础巩固 1.在细胞培养液中加入 32P 标记的磷酸分子,短时间内分离出细胞的 ATP,发现其含量变化不 大,但部分 ATP 的末端磷酸基团已带上放射性标记,该现象不能说明( ) A.此过程中既有 ATP 合成又有 ATP 分解 B.被 32P 标记的 ATP 是重新合成的 C.ATP 是细胞内的直接能源物质 D.ATP 中远离腺苷的磷酸基团易脱离 答案 C 解析 ATP 与 ADP 的相互转化,保证了细胞内 ATP 含量的相对稳定,并且维持动态平衡。此 现象不能说明 ATP 是细胞内的直接能源物质。 2.ATP 荧光仪是专门用于快速检测微生物数量的测试仪器,其工作原理是 ATP 的含量与活细 胞的活性、种类和数量成一定的比例关系。ATP 可以和虫荧光素作用而发出生物光,光的强 度与微生物的数量成一定的比例关系,其反应式如下: 虫荧光素+ATP+O2 虫荧光素(被氧化的)+AMP+CO2+Pi+光 下列有关 ATP 及 ATP 荧光仪工作原理的叙述,错误的是( ) A.检测过程中 ATP 内的化学能转变成光能 B.荧光的强度能反映微生物的数量 C.ATP 释放能量需要酶的参与 D.微生物体内 ATP 的产生都需要氧气的参与 答案 D 解析不同种类的微生物产生 ATP 的条件不同,厌氧微生物产生 ATP 就不需要氧气的参与,若 有氧气存在,其代谢活动反而会受到抑制,ATP 的产生量会减少。 3.下列有关 ATP 和 ADP 转化的叙述,错误的是( ) ①ATP ADP+Pi+能量 ②ADP+Pi+能量 ATP A.①②反应过程分别与细胞的吸能反应和放能反应相联系 B.所有生物体内的②过程所需要的能量都来自呼吸作用 C.①和②在活细胞中时刻不停地进行,保证了生命活动的顺利进行 D.①反应中的“能量”一般不能用于推动②反应的进行 答案 B 解析①反应释放的能量用于吸能反应,②反应吸收的能量来自放能反应;绿色植物体内的② 过程所需要的能量可以来自光合作用;①和②在活细胞中时刻不停地进行,为生命活动提供能 量;①反应中的“能量”用于各项生命活动,一般不能用于推动②反应的进行。 4.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,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 D.分泌蛋白运出细胞的过程是吸能反应 答案 D 解析细胞呼吸是放能反应,A 项错误。氨基酸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。分泌蛋 白运出细胞为“胞吐”,消耗 ATP,为吸能反应,D 项正确
5.下列能正确表示运动员参加比赛时其肌细胞中ATP含量变化的一项是（纵轴表示细胞中的 ATP含量，横轴表示时间)( =人 答案B 解析运动员参加比赛时首先要消耗ATP,但体内ATP含量很少，其能量供应有限，所以有减少 趋势：ATP被利用后可由ADP迅速转化，随着ATP的再生，其含量又会进一步增加，故变化趋 势为先降低，后升高。 6.下列可作为细胞代谢所需的直接能源物质的是() A乳酸 B.ATP C磷脂 D.糖类 答案B 解析ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，B项符合题意。 7.研究发现，有些无线粒体的寄生虫可从其宿主中“偷”ATP,下列相关说法正确的是() A.宿主细胞中含有大量ATP B.ATP水解不需要酶的催化作用 C.寄生虫无线粒体，不能合成ATP D.“偷”来的ATP可直接用于生命活动 答案D 解析宿主细胞中含有的ATP并不多，A项错误。ATP水解需要酶的催化，B项错误。无线粒 体的寄生虫也能合成ATP,C项错误。ATP可直接给细胞生命活动提供能量，D项正确。 8.下图是能量释放、转移和利用的模式图，据图回答下列有关问题。 能源物质 B 热量（散失） 肌肉收缩 能量利用 吸收和分泌 可转移的能量· C02+H20 ADP+C 其他 (1)在一般情况下，人体生理活动所需能量主要是通过分解 获得的，将能源 物质转变成CO2和H0要通过A过程 (2)上述过程产生的能量，一部分以热能的形式散失，一部分以化学能的形式储存在B中，B代 表 (3)储存在B中的能量释放后供人体各项生理活动所需，除了肌肉收缩及吸收和分泌外，还可 用于 (答出两项即可)等生理活动。 答1)糖类呼吸作用(2)ATP(3)大脑思考、物质合成（合理即可） 解析据图分析：能源物质（主要是糖类）经氧化分解释放能量，释放出的能量一部分以热能的形 式散失，另一部分储存在ATP中，即：ADP+P+能量壁ATP。ATP水解释放的能量ATF降 ADP+P+能量)可用于人体的各项生命活动，如肌肉收缩、大脑思考、合成代谢、吸收和分沁 等。 等级考拓展提高 1.(不定项选择题)下图是生物界中能量“货币”一ATP与ADP相互转化示意图。下列相关 叙述正确的是()
5.下列能正确表示运动员参加比赛时其肌细胞中 ATP 含量变化的一项是(纵轴表示细胞中的 ATP 含量,横轴表示时间)( ) 答案 B 解析运动员参加比赛时首先要消耗 ATP,但体内 ATP 含量很少,其能量供应有限,所以有减少 趋势;ATP 被利用后可由 ADP 迅速转化,随着 ATP 的再生,其含量又会进一步增加,故变化趋 势为先降低,后升高。 6.下列可作为细胞代谢所需的直接能源物质的是( ) A.乳酸 B.ATP C.磷脂 D.糖类 答案 B 解析 ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质,B 项符合题意。 7.研究发现,有些无线粒体的寄生虫可从其宿主中“偷”ATP,下列相关说法正确的是( ) A.宿主细胞中含有大量 ATP B.ATP 水解不需要酶的催化作用 C.寄生虫无线粒体,不能合成 ATP D.“偷”来的 ATP 可直接用于生命活动 答案 D 解析宿主细胞中含有的 ATP 并不多,A 项错误。ATP 水解需要酶的催化,B 项错误。无线粒 体的寄生虫也能合成 ATP,C 项错误。ATP 可直接给细胞生命活动提供能量,D 项正确。 8.下图是能量释放、转移和利用的模式图,据图回答下列有关问题。 (1)在一般情况下,人体生理活动所需能量主要是通过分解 获得的,将能源 物质转变成 CO2 和 H2O 要通过 A 过程: 。 (2)上述过程产生的能量,一部分以热能的形式散失,一部分以化学能的形式储存在 B 中,B 代 表 。 (3)储存在 B 中的能量释放后供人体各项生理活动所需,除了肌肉收缩及吸收和分泌外,还可 用于 (答出两项即可)等生理活动。 答案(1)糖类 呼吸作用 (2)ATP (3)大脑思考、物质合成(合理即可) 解析据图分析:能源物质(主要是糖类)经氧化分解释放能量,释放出的能量一部分以热能的形 式散失,另一部分储存在 ATP 中,即:ADP+Pi+能量 ATP。ATP 水解释放的能量(ATP ADP+Pi+能量)可用于人体的各项生命活动,如肌肉收缩、大脑思考、合成代谢、吸收和分泌 等。 等级考拓展提高 1.(不定项选择题)下图是生物界中能量“货币”——ATP 与 ADP 相互转化示意图。下列相关 叙述正确的是( )
M ®®⑧ 太阳光 ATP 食物 ATP充电 ATP放能 能量 ®-①+Pi N ADP A图中的M指的是腺苷，N指的是核糖 B.食物为ATP“充电”指的是呼吸作用分解有机物 C.生物生命活动的直接能源物质一定是ATP D.ATP“放能”与吸能反应相联系 答案BD 解析图中M指的是腺嘌呤，A项错误。食物中稳定的化学能转变成ATP中活跃的化学能，需 通过呼吸作用来完成，B项正确。生物生命活动的直接能源物质主要是ATP,C项错误。 ATP放能”与吸能反应相联系D项正确。 2.(不定项选择题)GTP也是细胞中的一种直接能源物质类似于ATP则下列有关GTP的推 理，正确的是( A.GTP的中文名为鸟苷三磷酸 B.GTP中应该含有三个特殊的化学键 C.GTP中的G由一个碱基和一个脱氧核糖结合而成 D.GTP在人体内的含量很低 答案AD 解析碱基G是鸟嘌呤，故GTP中的G为鸟苷，GTP的中文名为鸟苷三磷酸，A项正确。GTP 有三个磷酸基团，但只含有两个特殊的化学键，B项错误。GTP中的G为鸟苷，由一个鸟嘌呤 和一个核糖结合而成，C项错误。GTP在人体内的含量很低，但与GDP的转化很快，以保证能 量的供应，D项正确。 3.科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传递给负责 能量生产的组织细胞，而且还能决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的ATP生成量将会增加，黑暗 中蚜虫的ATP生成量会下降。下列有关叙述正确的是() A阳光下蚜虫的ATP生成量增加与其体内的类胡萝卜素有关 B.蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自呼吸作用 C.蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样 D.蚜虫ATP生成量在阳光下比黑暗中多，说明其体内的ATP含量不稳定 答案A 解析由题千信息可知，蚜虫合成ATP所需能量还可来自类胡萝卜素吸收的光能；蚜虫做同一 强度的运动消耗ATP的量是一样的：蚜虫在阳光下的ATP生成量较多，但消耗也会增加，故体 内ATP含量处于相对稳定的状态。 挑战创新 研究证实ATP既是能量“货币”，也可作为神经细胞间信息传递的一种信号分子，其作为信号 分子的作用机理如下图所示。请分析回答下列问题。 、释放ATP的细胞 y 网囊泡网 00 0 。0典型神经递质 ATP cP 6酶 AMP ATP D P2Y受体 P1受体 P2X受体 接受ATP信号的细胞
A.图中的 M 指的是腺苷,N 指的是核糖 B.食物为 ATP“充电”指的是呼吸作用分解有机物 C.生物生命活动的直接能源物质一定是 ATP D.ATP“放能”与吸能反应相联系 答案 BD 解析图中 M 指的是腺嘌呤,A 项错误。食物中稳定的化学能转变成 ATP 中活跃的化学能,需 通过呼吸作用来完成,B 项正确。生物生命活动的直接能源物质主要是 ATP,C 项错误。 ATP“放能”与吸能反应相联系,D 项正确。 2.(不定项选择题)GTP 也是细胞中的一种直接能源物质,类似于 ATP,则下列有关 GTP 的推 理,正确的是( ) A.GTP 的中文名为鸟苷三磷酸 B.GTP 中应该含有三个特殊的化学键 C.GTP 中的 G 由一个碱基和一个脱氧核糖结合而成 D.GTP 在人体内的含量很低 答案 AD 解析碱基 G 是鸟嘌呤,故 GTP 中的 G 为鸟苷,GTP 的中文名为鸟苷三磷酸,A 项正确。GTP 有三个磷酸基团,但只含有两个特殊的化学键,B 项错误。GTP 中的 G 为鸟苷,由一个鸟嘌呤 和一个核糖结合而成,C 项错误。GTP 在人体内的含量很低,但与 GDP 的转化很快,以保证能 量的供应,D 项正确。 3.科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素,其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能,传递给负责 能量生产的组织细胞,而且还能决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的 ATP 生成量将会增加,黑暗 中蚜虫的 ATP 生成量会下降。下列有关叙述正确的是( ) A.阳光下蚜虫的 ATP 生成量增加与其体内的类胡萝卜素有关 B.蚜虫合成 ATP 时所需能量仅仅来自呼吸作用 C.蚜虫做同一强度的运动时,阳光下和黑暗中的 ATP 消耗量不一样 D.蚜虫 ATP 生成量在阳光下比黑暗中多,说明其体内的 ATP 含量不稳定 答案 A 解析由题干信息可知,蚜虫合成 ATP 所需能量还可来自类胡萝卜素吸收的光能;蚜虫做同一 强度的运动消耗 ATP 的量是一样的;蚜虫在阳光下的 ATP 生成量较多,但消耗也会增加,故体 内 ATP 含量处于相对稳定的状态。 挑战创新 研究证实 ATP 既是能量“货币”,也可作为神经细胞间信息传递的一种信号分子,其作为信号 分子的作用机理如下图所示。请分析回答下列问题
(1)神经细胞中的ATP主要来自（生理过程）。研究发现，正常成年人安静状态下24h 有40kg的ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10mmol/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，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的 是 (3)为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质处理细胞24h然后 测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡率，经过多次实验后，所得数据如下表所示。 实验组编号 B C 6 E F X物质的质量浓度 4 8 15 32 (ng'mL1) 细胞内ATP的浓度 o 50 20 5 (nmol-mL1) 细胞死亡率 10 25 70 95 % ①该实验的因变量是 ②实验数据表明，该实验的因变量之间有何联系？ ③若用混有质量浓度为2g/mL的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑 制的主要原因是 答案(1)呼吸作用ATP与ADP的相互转化时刻不停地发生且处于动态平衡之中 (2)腺苷 (3)细胞内ATP的浓度和细胞死亡率细胞内ATP的浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率上 升细胞内ATP的浓度下降，能量供应减少，阻碍消化酶的合成和分泌，影响消化；妨碍主动运 输，影响营养物质的吸收
(1)神经细胞中的 ATP 主要来自 (生理过程)。研究发现,正常成年人安静状态下 24 h 有 40 kg 的 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,细胞间隙中的 ATP 在有关酶的作用下,磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的 是 。 (3)为了研究 X 物质对动物细胞的影响,某研究小组用不同浓度的 X 物质处理细胞 24 h,然后 测量各组细胞内 ATP 的浓度和细胞死亡率,经过多次实验后,所得数据如下表所示。 实验组编号 A B C D E F X 物质的质量浓度 (ng·mL -1) 0 2 4 8 15 32 细胞内 ATP 的浓度 (nmol·mL -1) 80 70 50 20 5 1 细胞死亡率 % 1 3 10 25 70 95 ①该实验的因变量是 。 ②实验数据表明,该实验的因变量之间有何联系? ③若用混有质量浓度为 2 ng/mL 的 X 物质的饲料饲喂大鼠,其小肠的消化和吸收功能受到抑 制的主要原因是 。 答案(1)呼吸作用 ATP 与 ADP 的相互转化时刻不停地发生且处于动态平衡之中 (2)腺苷 (3)细胞内 ATP 的浓度和细胞死亡率 细胞内 ATP 的浓度下降,能量供应减少,细胞死亡率上 升 细胞内 ATP 的浓度下降,能量供应减少,阻碍消化酶的合成和分泌,影响消化;妨碍主动运 输,影响营养物质的吸收