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细胞的能量“通货”---ATP

 当以读书通世事 2019-07-30

一、选择题

1.下面有关ATP和ADP的描述中,哪一项是正确的( )

A.ATP在酶的作用下,可以连续脱下3个Pi,释放大量能量

B.ATP在酶的作用下,可以加上一个Pi,储存能量

C.ATP与ADP的转化都需要酶参加

D.ATP与ADP的相互转化反应中物质和能量都是可逆的

答案:C

2.一般情况下,生物体的主要能源物质、直接能源物质、储存能源物质依次是( )

A.糖类 蛋白质 脂肪 B.ATP 糖类 脂肪

C.糖类 ATP 脂肪 D.糖类 ATP 蛋白质

答案:C

解析:糖类是生物体的主要能源物质,脂肪是储存能源物质,这二者释放的能量均不能直接用于生命活动。ATP是直接能源物质。

3.下列哪项不能将ADP合成ATP( )

A.植物的光合作用 B.动物的细胞分裂

C.植物的呼吸作用 D.动物的呼吸作用

答案:B

4.不同的能量形式之间可相互转换,但生物体内一般不发生( )

A.光能到化学能的转换 B.热能到化学能的转换

C.化学能到光能的转换 D.化学能到热能的转换

答案:B

解析:此题考查能量的不同形式在生物体内的转化。在绿色植物体内,可通过光合作用完成从光能到化学能的转化,因此,选项A正确;在生物体内可完成从化学能到光能的转化,如一些能发光的生物(某些浮游生物、萤火虫等);在生物体内可完成从化学能到热能的转化,如生物通过呼吸作用产生ATP(自由能)的过程中,葡萄糖中的化学能约有60%的能量转化为热能;在生物体内还可完成从化学能到电能的转化,如一些能产生高压电场的生物(电鳗、电鳐等),因此选项A、C、D正确;在生物体内是不能完成从热能到化学能的转化的,选项B不正确。

5.ATP中大量的化学能储存在( )

A.腺苷内

B.磷酸基内

C.腺苷和磷酸基连接键内

D.高能磷酸键内

答案:D

6.下列关于细胞内合成ATP的条件的叙述中,错误的是( )

A.在有氧与缺氧的条件下,细胞质基质都能形成ATP

B.只要供给二氧化碳,叶绿体就能形成ATP

C.在叶绿体中形成ATP需要光能

D.细胞内时刻进行着ATP与ADP的相互转化

答案:B

解析:叶绿体中形成ATP的过程发生在光合作用的光反应阶段,需要光照和水。细胞质基质是细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段的场所,能够形成ATP。

7.下列有关ATP的说法正确的是( )

A.ADP转化为ATP需要Pi、酶、腺苷、能量

B.人体细胞内储存大量的ATP

C.线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所

D.高等植物体内产生ATP的生理过程有光合作用、呼吸作用

答案:D

解析:ADP转化为ATP不需要腺苷;人体细胞内储存的ATP很少;蓝藻是原核生物,不含线粒体。

8.高等植物体内产生ATP的生理过程有( )

A.呼吸作用、渗透作用 B.呼吸作用、蒸腾作用

C.光合作用、主动运输 D.光合作用、呼吸作用

答案:D

解析:高等植物体内产生ATP的生理过程有呼吸作用(包括有氧呼吸和无氧呼吸)和光合作用两个过程,前者是通过氧化体内的有机物,释放能量来合成ATP;后者是通过叶绿素转化太阳能来合成ATP。

9.在绿色植物的生命活动中,能生成ATP的细胞结构有( )

①叶绿体 ②线粒体 ③高尔基体 ④细胞质基质

A.①② B.②③

C.①②③ D.①②④

答案:D

解析:题干中选项①是光合作用的场所;选项②是有氧呼吸的主要场所;选项④是无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段的场所。绿色植物的光合作用,有氧呼吸和无氧呼吸过程都能产生ATP。而选项③中不能形成ATP。

10.下列哪项生物体的生命活动所需的不是直接来源于ATP的水解( )

A.淀粉的水解 B.细胞的分裂

C.细胞的生长 D.矿质元素的吸收

答案:A

解析:生物体进行各项生命活动的直接能源物质是ATP,生物体的各项生命活动所需的能量都来自ATP的水解,需要消耗能量的生命活动常见的有细胞分裂、细胞的生长、矿质元素的吸收、肌肉的收缩、新物质的合成等。淀粉的水解只需在淀粉酶的作用下就可以完成,不需要消耗ATP。

11.下列有关ATP的叙述,正确的是( )

①人长期剧烈运动时,骨骼肌中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等 ②适宜条件下绿色植物叶绿体产生的ATP多于线粒体、细胞质基质的ATP之和 ③人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,细胞产生ATP的量增加 ④人在饥饿时,细胞中的ATP与ADP的含量难以达到动态平衡

A.①② B.②③

C.③④ D.①④

答案:B

解析:人长期剧烈运动时,骨骼肌细胞会出现无氧呼吸,而安静状态下只进行有氧呼吸,故两种状态下每摩尔葡萄糖生成ATP的量不相等;人在饥饿时,细胞中的ATP与ADP的含量仍能维持动态平衡;光合作用光反应产生的ATP转移到有机物中储存,而呼吸作用氧化分解的有机物来自光合作用,且氧化分解有机物释放的能量中只有少部分用于合成ATP,故适宜条件下绿色植物叶绿体产生的ATP多于线粒体、细胞质基质产生的ATP之和;人在寒冷时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增多,促进体内物质的氧化分解,使细胞产生ATP的量增加。

12.对“ATP酶(



)ADP+Pi+能量”的叙述,不正确的是( )

A.上述过程存在着能量的释放与储存

B.该过程保证了生命活动的顺利进行

C.所有的生物,细胞内ADP转化成ATP所需的能量均来自呼吸作用

D.该反应无休止地在活细胞中进行

答案:C

解析:该题考查ATP与ADP相互转化的有关知识,属应用层次。若反应向右进行,ATP水解,释放能量;若反应向左进行,ADP转化为ATP,所需的能量对于动物和人来说,主要来自呼吸作用,对于绿色植物来说,除来自呼吸作用外,还来自光合作用,所以C是错误的。

13.ATP的叙述,不正确的是( )

A.ATP可作为细胞生命活动的直接能源

B.ATP转化成ADP的过程中需要酶的参与

C.ATP的组成中与脂肪酶相同的元素只有C、H、O

D.正常细胞中的ATP与ADP之间的转化处于动态平衡

答案:C

14.下列叙述中正确的是( )

A.ATP分子聚集能量和释放能量的过程中都与磷酸分子有关

B.在生态系统中能量往往伴随着物质而循环利用

C.在光合作用中光能以它原来的形式储存于糖类中

D.叶绿体既进行光合作用又进行呼吸作用

答案:A

解析:在生态系统中能量是单向流动、逐级递减、不循环的。在光合作用过程中光能→电能→活跃的化学能(ATP)→稳定的化学能(储存在有机物中),不可能以其原来的形式储存在糖类中。叶绿体是进行光合作用的场所,呼吸作用的主要场所是线粒体。ATP是三磷酸腺苷的总称,其生成和释放能量可表示为:ADP+Pi+能量酶(



)ATP,可见ATP分子聚集能量和释放能量过程中都与磷酸分子有关。

15.拥有国内自主知识产权的最新一代便携式ATP荧光仪最快能在15秒内测定食品中是否存在酵母菌、霉菌或细菌。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中的化学能转变成光能

B.荧光的强度直接反映出微生物的数量

C.ATP释放能量需要酶的参与

D.细菌内有ATP的形成

答案:B

解析:荧光的强度直接反映出的是光子的数量。

二、非选择题

16.1997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更新方面取得的成就。ATP是腺嘌呤核苷的衍生物,下图是ATP的分子结构,请据图回答:

(1)ATP的化学式为____________,分子简式为____________。

(2)图中虚线部分的名称是____________。

(3)写出ATP与ADP相互转变的反应式:________________________。该反应进行的场所是____________。

(4)在绿色植物和动物体内,ATP合成所需能量的来源分别是____________和____________。

(5)在生物体内,ATP水解释放的能量的去向是:______________________________。

答案:(1)C10H16O13N5P3 A-P~P~P (2)腺苷 (3)ATP酶ADP+Pi(或磷酸)+能量 细胞内 (4)光合作用和呼吸作用 呼吸作用 (5)直接用于各项生命活动

17.根据科学研究证实,由精细胞变形为精子的过程中,细胞核变为精子的头部,部分细胞质变为精子的颈部和尾部,大部分细胞质和多数细胞器被丢弃,但全部的线粒体却被保留下来,并集中在颈部,对这一现象的最好解释是:

(1)细胞核内含有____________,以便传给下一代。

(2)丢掉大部分细胞质和细胞器,可使精子体积____________,运动____________。

(3)精子快速运动主要依靠____________的摆动,其运动的动力主要产生于________。

(4)全保留线粒体的意义在于:线粒体是____________场所,通过线粒体的生理活动能形成精子运动所需的____________。

答案:(1)遗传物质 (2)减小 便捷 (3)尾部 线粒体 (4)细胞进行有氧呼吸的主要 能量(或ATP)

解析:精细胞是精原细胞经减数分裂形成的,精细胞形成后不能参与受精作用,必须先进行变形,细胞核变为头部,细胞质变为精子的颈部和尾部,而细胞质中绝大部分的线粒体则集中在尾部,因精子的尾部与精子的运动有关,而其运动是要消耗能量的,线粒体集中在尾部通过有氧呼吸提供ATP,体现了结构与功能的统一。

18.用小刀将数十只萤火虫的发光器割下,干燥后研成粉末状,取两等份分别装入两支试管中,各加入少量的水,使之混合,可见到试管中发出淡黄色荧光,经过15min荧光消失,如下图所示。这时,再将ATP溶液加入其中一支试管中,将葡萄糖溶液加入另一支试管中,发现加ATP溶液的试管中发出荧光,而加葡萄糖溶液的管中不发出荧光。

(1)向A、B两管中加水后,两管均发出荧光,这能说明水对生物正常的生命活动有何重要意义?这也说明了发光器研磨成的粉末中含有哪种物质?

(2)上述对照实验说明:

①萤火虫发光是将__________能转变成__________能的过程。

②这一过程所需的能量由__________提供。

③__________不是生命活动的直接能源物质。

(3)若向刚切下的萤火虫的发光器上滴加葡萄糖溶液,你认为会发出荧光吗?为什么?

答案:(1)生物体内许多重要的生物化学反应均要在水中才能进行 粉末中含有少量的ATP。 (2)①化学 光 ②ATP ③葡萄糖 (3)会发出荧光。因为葡萄糖进入组成发光器的细胞中后可被氧化分解,使细胞中生成ATP供发光用。

解析:本题考查在新情境中解决问题的能力。萤火虫发光是借助于ATP提供的能量发出荧光(即光能)。滴加的葡萄糖只有转化为ATP后,才可转化为荧光。

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