備戰(zhàn)2020年高考生物 考點一遍過16 ATP（含解析）

考點16 ATP高考頻度： 難易程度：1填寫ATP的結(jié)構(gòu)概念圖2ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化ATPADPPi能量（1）下列需要A過程提供能量的是。主動運輸 生物發(fā)光、發(fā)電 肌肉收縮淀粉合成 大腦思考 植物根細胞吸收水分（2）進行B過程的生命活動和場所生命活動場所：線粒體、細胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體。（3）進行B過程的能量來源和去向來源：光能和細胞呼吸時有機物分解釋放的能量。去向：用于形成ATP中的高能磷酸鍵。考向一 ATP的結(jié)構(gòu)與功能1下列關(guān)于ATP的說法正確的是AATP去掉兩個磷酸基團后可形成DNA的基本單位BATP轉(zhuǎn)化為ADP需要酶參與，也需要消耗水C只有在光照條件下，綠色植物才能合成ATPD螢火蟲發(fā)光時，ADP含量降低，ATP含量上升【參考答案】B【試題解析】ATP由核糖、腺嘌呤和三個磷酸基團組成，去掉兩個磷酸基團后是RNA的基本組成單位之一，A錯誤；ATP在水解酶的催化下，通過水解產(chǎn)生ADP和Pi，B正確；綠色植物呼吸作用和光合作用都能合成ATP，因此在無光條件下，綠色植物也能通過呼吸作用產(chǎn)生ATP，C錯誤；螢火蟲發(fā)光需要ATP水解產(chǎn)生能量，故ATP含量降低，ADP含量上升，D錯誤。歸納整合1關(guān)于ATP的2個易錯提醒（1）ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”，這一過程需要酶的催化，同時也需要消耗水。凡是大分子有機物(如蛋白質(zhì)、糖原、淀粉等)的水解都需要消耗水。（2）ATP水解釋放的能量是儲存于高能磷酸鍵中的化學(xué)能，可直接用于各項生命活動(光反應(yīng)階段合成的ATP只用于暗反應(yīng))；而合成ATP所需能量則主要來自有機物氧化分解釋放的化學(xué)能或光合作用中吸收的光能。2ATP的結(jié)構(gòu)(如圖所示)2ATP是細胞中重要的高能磷酸化合物，圖1為ATP的結(jié)構(gòu)，圖2為ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化，以下說法錯誤的是A圖1的A代表腺嘌呤核苷酸，b、c為高能磷酸鍵B圖2中的能量可以來源于光能、化學(xué)能，也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能C在無氧與有氧的條件下，細胞質(zhì)基質(zhì)中都可發(fā)生圖2向左的反應(yīng)D酶1和酶2的作用結(jié)果不同，但機理都是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能【答案】A【解析】圖1的A代表腺嘌呤，b、c為高能磷酸鍵，A錯誤；ATP合成時所需能量，來自呼吸作用中有機物分解所釋放的化學(xué)能和光合作用中色素分子所吸收的光能，ATP水解釋放的能量可以轉(zhuǎn)化為用于生物發(fā)光的光能，也可以轉(zhuǎn)化為用于吸能反應(yīng)的化學(xué)能，B正確；在無氧與有氧的條件下，細胞質(zhì)基質(zhì)中都可發(fā)生葡萄糖分解成丙酮酸和少量的H、釋放少量的能量、產(chǎn)生少量的ATP的過程，即發(fā)生圖2向左的反應(yīng)，C正確；酶1催化ATP水解，酶2催化ATP合成，因此酶1和酶2的作用結(jié)果不同，但二者的作用機理都是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，D正確。考向二 ATP與DNA、RNA在組成上的比較3在下列幾種化合物的化學(xué)組成中，“”中所對應(yīng)的含義最接近的是A和 B和 C和 D和【參考答案】D【試題解析】根據(jù)題意知，“”中所對應(yīng)的含義分別為：一磷酸腺苷AMP，腺嘌呤，DNA分子上的腺嘌呤脫氧核苷酸，RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，腺苷，腺苷。規(guī)律總結(jié)幾種不同物質(zhì)中A代表的含義4在下列四種化合物的化學(xué)組成中，與圓圈中內(nèi)容所對應(yīng)的名稱相符的是A一腺嘌呤 B一腺嘌呤核糖核苷酸C一腺苷 D一腺嘌呤脫氧核苷酸【答案】A【解析】是腺嘌呤核糖核苷，其中圈出的部分是腺嘌呤，A正確。中圈出的部分是腺苷，B錯誤；是DNA片段，其中圈出的部分是腺嘌呤脫氧核苷酸，C錯誤；表示的是RNA，其中圈出的部分是腺嘌呤核糖核苷酸，D錯誤。1ATP是細胞的能量“通貨”，下列有關(guān)ATP的敘述正確的是AATP的結(jié)構(gòu)簡式為APPP，其中A代表腺嘌呤B細胞內(nèi)的ATP均產(chǎn)生于線粒體和葉綠體CATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是生物界的共性之一DATP水解失去2個磷酸基團后，剩余部分是DNA的組成單位之一2下列有關(guān)ATP的說法，正確的是A人體細胞中儲存大量的ATPB人體所有生命活動都需要ATP做為直接能源物質(zhì)提供能量CADP轉(zhuǎn)化為ATP需要Pi、酶、腺苷、能量DATP水解釋放能量的過程往往與某些吸能反應(yīng)相關(guān)聯(lián)3ATP是生物體內(nèi)重要的能源物質(zhì)，下列有關(guān)敘述不正確的是AAMP可以作為合成ATP及RNA的原料B丁過程中合成ATP所需的能量可以是光能、化學(xué)能、熱能C甲過程中釋放的能量可用于主動運輸D催化乙過程和丙過程的酶肯定不是同一種酶4據(jù)圖判斷，下列敘述錯誤的是A細胞內(nèi)催化甲生成ATP過程所需酶與酶1空間結(jié)構(gòu)不同B乙中不含高能磷酸鍵，是RNA基本組成單位之一CATP為生命活動供能需經(jīng)過圖示的整個過程D丙物質(zhì)為腺苷，丁可用于某些脂質(zhì)的合成5如圖為細胞中ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化示意圖，相關(guān)敘述正確的是A過程不需要酶的催化B過程發(fā)生高能磷酸鍵的斷裂C過程不能發(fā)生在線粒體中D過程不能發(fā)生在葉綠體中6有關(guān)酶和ATP的敘述，正確的是A酶在代謝中起調(diào)節(jié)作用B探究酶催化作用的最適pH時，應(yīng)設(shè)置過酸、過堿、中性三組C酶和ATP都能夠從日常食物中直接獲取D氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過程消耗ATP，是吸能反應(yīng)7在線粒體的內(nèi)外膜間隙中存在著一類標志酶腺苷酸激酶，它能將ATP分子末端的磷酸基團轉(zhuǎn)移至腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）上而形成ADP。以下有關(guān)分析錯誤的是A腺苷酸激酶催化1分子ATP分解伴隨著2分子ADP的生成B腺苷酸激酶催化該反應(yīng)一般與放能反應(yīng)相聯(lián)系C腺苷酸激酶與細胞內(nèi)ATP與ADP的平衡維持有關(guān)D腺苷酸激酶發(fā)揮作用時伴隨著高能磷酸鍵的斷裂與形成8能荷是指總的腺苷酸系統(tǒng)中（即ATP、ADP和AMP濃度之和）所負荷高能磷酸鍵的數(shù)量，即能量負荷，計算公式為能荷=(ATP+0.5ADP)/(ATP+ADP+AMP)，下列生理過程能使細胞內(nèi)的能荷增加的是AH和O2在生物膜上結(jié)合產(chǎn)生H2OB植物生長素由頂芽向側(cè)芽運輸C成熟的紅細胞通過滲透作用吸水D氨基酸在核糖體上脫水縮合形成肽鏈9科學(xué)家從線粒體中分離出一種可溶性蛋白質(zhì)，并且發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)（簡稱F）不僅在能量儲存過程中起著重要作用，而且還是形成ATP過程中不可缺少的一種酶的復(fù)合體。生化實驗還證實，當(dāng)某些物質(zhì)存在時，F(xiàn)還可以把ATP緩慢水解為ADP和磷酸。下列相關(guān)敘述錯誤的是A物質(zhì)F水解ATP的過程可能需要其他物質(zhì)共同參與B物質(zhì)F同時具有類似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性C線粒體中若缺少物質(zhì)F，ADP可能無法與磷酸結(jié)合形成ATPD線粒體中形成ATP所需要的能量直接來源于葡萄糖的分解10利用“熒光素一熒光素酶生物發(fā)光法”可以對食品中細菌的含量進行檢測：將待測樣品研磨后離心處理，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(yīng)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(yīng)；記錄發(fā)光強度并計算ATP含量；測算出細菌數(shù)量。分析并回答下列問題：（1）熒光素接受_提供的能量后就被激活，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”）。根據(jù)ATP含量進而測算出細菌數(shù)量的依據(jù)是每個細菌細胞中ATP含量_。（2）“熒光素一熒光素酶生物發(fā)光法”中涉及的能量轉(zhuǎn)換是_;生物細胞中ATP的水解一般與_（填“吸能反應(yīng)”或“放能反應(yīng)”)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(guān)系如下圖所示。其中經(jīng)_(填“高濃度鹽溶液”、“Hg2+”或“高溫”）處理后的酶活性可以恢復(fù)，Hg2+處理后酶活性降低可能是因為_。若要節(jié)省熒光素酶的用量，可以使用_處理。11（2019天津卷·2）下列過程需ATP水解提供能量的是 A唾液淀粉酶水解淀粉B生長素的極性運輸 C光反應(yīng)階段中水在光下分解 D乳酸菌無氧呼吸的第二階段12（2018·浙江卷）ATP是細胞中的能量通貨，下列敘述正確的是AATP中的能量均來自細胞呼吸釋放的能量BATP-ADP循環(huán)使得細胞儲存了大量的ATPCATP水解形成ADP時釋放能量和磷酸基團DATP分子中的2個高能磷酸鍵不易斷裂水解13（2016·新課標I卷） 下列與神經(jīng)細胞有關(guān)的敘述，錯誤的是AATP能在神經(jīng)元線粒體的內(nèi)膜上產(chǎn)生B神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間隙中的移動消耗ATPC突觸后膜上受體蛋白的合成需要消耗ATPD神經(jīng)細胞興奮后恢復(fù)為靜息狀態(tài)消耗ATP14（2016·海南卷）下列有關(guān)植物細胞能量代謝的敘述，正確的是A含有兩個高能磷酸鍵的ATP是DNA的基本組成單位之一B加入呼吸抑制劑可使細胞中ADP生成減少，ATP生成增加C無氧條件下，丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭倪^程中伴隨有ATP的合成D光下葉肉細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體中都有ATP合成1【答案】C【解析】ATP的結(jié)構(gòu)簡式中的A表示由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成的腺苷，A錯誤；細胞內(nèi)的ATP可產(chǎn)生于線粒體、葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)中，B錯誤；ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化是生物界的共性之一，C正確；ATP水解失去2個磷酸基團后，剩余部分是RNA的組成單位之一，即腺嘌呤核糖核苷酸，D錯誤。故選C。2【答案】D【解析】人體細胞中ATP的含量很少，但與ADP處于快速的相互轉(zhuǎn)化中，A錯誤；有些生命活動不需要消耗能量，如自由擴散，B錯誤；ADP轉(zhuǎn)化為ATP需要Pi、ATP合成酶、能量，不需要腺苷，C錯誤；ATP合成往往伴隨放能反應(yīng)，ATP水解往往伴隨吸能反應(yīng)，D正確。故選D。3【答案】B【解析】AMP是一磷酸腺苷，又叫腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料，AMP可參與AMP+Pi+能量ADP，ADP可合成ATP，A正確；光能在光合作用的光反應(yīng)中可轉(zhuǎn)化為ATP中的能量，細胞呼吸中有機物分解釋放出的能量，也可合成ATP，但熱能無法用于合成ATP，B錯誤；ATP是生物體內(nèi)的直接能源物質(zhì)，其水解釋放的能量可以用于各項生命活動，C正確；酶具有專一性，催化乙過程和丙過程的酶不是同一種酶，D正確。4【答案】C【解析】細胞內(nèi)甲生成ATP過程需ATP合成酶的催化，與酶1（ATP水解酶）空間結(jié)構(gòu)不同，A正確；乙為AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，不含高能磷酸鍵，是RNA基本組成單位之一，B正確；ATP為生命活動供能過程為ATP的水解過程，主要經(jīng)過圖示ATP甲的過程，C錯誤；丙物質(zhì)為腺苷，丁為磷酸，可用于磷脂的合成，D正確。5【答案】B【解析】不論是ATP的合成和水解，都需要酶的催化，A錯誤；ATP的水解過程是遠離腺苷的高能磷酸鍵斷裂、釋放其中的能量的過程，B正確；有氧呼吸的第二、三階段有ATP的合成，發(fā)生在線粒體中，C錯誤；葉綠體中暗反應(yīng)階段，需要ATP水解提供能量，因此可以發(fā)生在葉綠體中，D錯誤。6【答案】D【解析】酶在代謝中起催化作用，可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，A錯誤；探究酶催化作用的最適pH時，應(yīng)設(shè)置不同pH梯度的多組實驗，只設(shè)置過酸、過堿、中性三組實驗不能探究到最適pH，B錯誤；酶和ATP都是在細胞中合成的，不能從食物中獲取，C錯誤；吸能反應(yīng)常伴隨著ATP的水解，所以氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過程消耗ATP，是吸能反應(yīng)，D正確。7【答案】B【解析】ATP分子含3個磷酸基團，ADP含2個磷酸基團，AMP含1個磷酸基團，腺苷酸激酶能催化1分子ATP脫掉2個磷酸基團，因此腺苷酸激酶催化1分子ATP分解伴隨著2分子ADP的生成，A正確；腺苷酸激酶催化該反應(yīng)會釋放能量，因此腺苷酸激酶催化該反應(yīng)一般與吸能反應(yīng)相聯(lián)系，B錯誤；腺苷酸激酶能促進ATP的水解，故腺苷酸激酶與細胞內(nèi)ATP與ADP的平衡維持有關(guān)，C正確；腺苷酸激酶能將ATP分子末端的磷酸基團轉(zhuǎn)移至腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）上而形成ADP，故腺苷酸激酶發(fā)揮作用時伴隨著高能磷酸鍵的斷裂與形成，D正確。8【答案】A【解析】根據(jù)題意分析，當(dāng)消耗ATP時，計算公式中的分子變小，而分母不變，則能荷變??；當(dāng)產(chǎn)生ATP時，計算公式中的分子變大，而分母不變，則能荷變大。H和O2在生物膜上結(jié)合產(chǎn)生H2O的過程產(chǎn)生ATP，能荷變大，A正確；植物生長素由頂芽向側(cè)芽運輸?shù)姆绞绞侵鲃舆\輸，需要消耗ATP，導(dǎo)致能荷變小，B錯誤；成熟的紅細胞通過滲透作用吸水，不消耗ATP，也不產(chǎn)生ATP，因此能荷不變，C錯誤；氨基酸在核糖體上脫水縮合形成肽鏈的過程需要消耗ATP，導(dǎo)致能荷變小，D錯誤。9【答案】D【解析】某些物質(zhì)存在時，F(xiàn)還可以把ATP緩慢水解為ADP和磷酸，A正確；F是形成ATP過程中不可缺少的一種酶的復(fù)合體，當(dāng)某些物質(zhì)存在時，F(xiàn)可以把ATP緩慢水解為ADP和磷酸，故F同時具有類似于ATP水解酶及ATP合成酶的活性，B正確；F是形成ATP過程中不可缺少的一種酶的復(fù)合體，線粒體中若缺少它，ADP可能無法與磷酸結(jié)合形成ATP，C正確；線粒體中形成ATP所需要的能量來自丙酮酸的分解和H和氧氣結(jié)合，D錯誤。10【答案】（1）ATP 正比 大致相同且相對穩(wěn)定 （2）（ATP中活躍的）化學(xué)能光能 吸能反應(yīng) （3）高濃度鹽溶液 破壞了酶的空間結(jié)構(gòu) Mg2+ 【解析】（1）ATP是生命活動的直接能源物質(zhì)，所以熒光素接受ATP提供的能量后就被激活，在熒光素酶的作用下形成氧化熒光素并且發(fā)出熒光。ATP數(shù)量越多，提供能量越多，發(fā)光強度越大。每個細菌細胞中ATP含量大致相同且相對穩(wěn)定，故可以根據(jù)ATP含量進而測算出細菌數(shù)量。（2）“熒光素一熒光素酶生物發(fā)光法”中涉及的能量轉(zhuǎn)換是ATP中高能磷酸鍵中儲存的活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)化形成光能。ATP水解可為生命活動提供能量，生物細胞中ATP的水解一般與吸能反應(yīng)相聯(lián)系。（3）比較曲線中“高濃度鹽溶液”、“Hg2+”或“高溫”對酶處理的曲線可知，其中經(jīng)高濃度鹽溶液處理后的酶活性可以恢復(fù)。Hg2+處理后會破壞熒光素酶（蛋白質(zhì)）空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致酶活性下降。據(jù)圖分析，用Mg2+處理熒光素酶后，在較低熒光素酶濃度下就能達到較高發(fā)光強度，所以若要節(jié)省熒光素酶的用量，可以使用Mg2+處理。11【答案】B【解析】唾液淀粉酶水解淀粉，形成麥芽糖，不消耗能量，A錯誤；生長素的極性運輸是以主動運輸?shù)姆绞?，在幼嫩組織中從形態(tài)學(xué)上端運到形態(tài)學(xué)下端，需要ATP提供能量，B正確；光反應(yīng)階段中水在光下分解，需要光能，不需要ATP功能，C錯誤；乳酸菌無氧呼吸的第二階段是丙酮酸變成乳酸，不需要ATP供能，D錯誤。因此，本題答案選B。12【答案】C【解析】ATP的形成途徑是光合作用和細胞呼吸，因此ATP中的能量來自光能和細胞呼吸釋放的能量，A錯誤；ATP-ADP循環(huán)，使得細胞中ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化時刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中，B錯誤；ATP水解遠離腺苷的高能磷酸鍵斷裂，形成ADP和Pi，同時釋放能量，C正確；ATP分子中含有2個高能磷酸鍵，遠離腺苷的高能磷酸鍵很容易水解，D錯誤。13【答案】B【解析】在線粒體的內(nèi)膜上進行有氧呼吸的第三階段，其過程是有氧呼吸前兩個階段產(chǎn)生的H與氧結(jié)合生成H2O，并釋放大量的能量，產(chǎn)生大量的ATP，A項正確；神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間隙中是通過擴散作用而進行移動的，不消耗ATP，B項錯誤；突觸后膜上受體蛋白的合成過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，需要消耗ATP，C項正確；神經(jīng)細胞興奮后恢復(fù)為靜息狀態(tài)涉及相關(guān)離子通過主動運輸?shù)姆绞娇缒み\輸，因此消耗ATP，D項正確。14【答案】D【解析】ATP中含有核糖，DNA中含有脫氧核糖，A項錯誤；呼吸抑制劑抑制呼吸作用，會使ADP生成增加，ATP生成減少，B項錯誤；無氧呼吸的第二階段不產(chǎn)生ATP，C項錯誤；光下葉肉細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體進行有氧呼吸，葉綠體進行光合作用，均可產(chǎn)生ATP，D項正確。11