- 细胞的能量通货——ATP
- 共1199题
在自然界中生物的发光现象普遍存在,生物通过细胞的生化反应而发光。请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。
实验材料:萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干及其他实验所需材料。
(1)实验步骤
①.配制不同浓度的ATP溶液,置于小烧杯中,贴上标签。
②.将___________分成若干等份,分别放入试管中,贴上标签。
③.在每支试管中加入_____________________。
④.观察发光现象并记录。
(2)实验现象预测及结论
(3)实验讨论
①.最可能的实验结果是哪一个?__________。
②.萤火虫发光是__________能转变成_____能的过程。
正确答案
(1)②.荧光器粉末 ③.等量不同浓度的ATP溶液
(2)①.成正比 ②.减弱;成反比 ③.在不同浓度的ATP溶液中发光现象没有差别
(3)①.第①种结果 ②.ATP中活跃的化学 光
下图表示ATP水解产生ADP的过程。请回答相关的问题:
(1)图中A表示_______,P代表______,如果ATP脱去两个磷酸基团后可作为遗传物质基本单位中的一种,名称是_______。
(2)图中①为_______,②为_______。过程,除了主动运输、肌肉收缩需要这个过程外,再举两例说明ATP的利用:___________。
(3)图示过程中未标出的另一种反应物是__________,催化该过程的酶与催化ATP生成的酶不相同,催化ATP生成的酶在高等植物叶肉细胞中主要分布在_________。
(4)人的骨骼肌细胞中ATP的含量只能维持剧烈运动3s以内的能量供应。某运动员参加短跑比赛过程中,肌肉细胞中ATP的相对含量随时间的变化如下图所示。b→c过程中,ATP含量增加,说明___________加强,从整个曲线看,肌细胞中ATP的含量不会降为零,说明_____________。
正确答案
(1)腺苷 磷酸基 腺嘌呤核糖核苷酸
(2)高能磷酸键 高能磷酸键水解释放能量的 大脑思考、细胞内的各种吸能反应(生物发电、光合作用的暗反应等)
(3)水 叶绿体囊状结构薄膜、细胞质基质和线粒体中
(4)细胞呼吸 ATP与ADP之间的相互转化十分迅速,使细胞内ATP的含量总是处于动态平衡中
在活细胞中,如图所示的循环过程永不停止地进行着,请运用所学知识,分析回答下面ATP与ADP循环中的有关问题:
(1)ATP是生物体生命活动的_______物质,其分子的结构简式为________,在②过程中,是由于______的断裂而释放出能量。
(2)在绿色植物细胞内,与①相应的生理活动主要是在细胞内的_________、_________中进行的。
正确答案
(1)直接能源 A-P~P~P 远离腺苷的高能酸键
(2)线粒体 叶绿体
图一表示发生在高等植物叶肉细胞内的A、B两项生理作用及相互关系的图解,其中①~⑦代表物质,a、b、c、d、e、f、g、h表示生理过程,Ⅰ~Ⅲ代表B生理作用的反应阶段。图二表示该叶片CO2吸收量随光照强度的变化曲线,请据图分析回答:
(1)若①是[H]③是___________。
(2)在图二甲状态时,可以发生图一a、b、c、d、e、f、g、h中的a、f、g和________。图二中乙~丙时,限制光合作用的主要因素是_______________。
(3)如果在图二的乙突然升高CO2浓度,叶绿体内C3化合物的含量_________。
(4)写出该植物体细胞中可能存在的形成CO2的生理作用名称______________。
(5)⑤、⑥代表的物质依次是_______________。
(6)在B生理作用过程的Ⅰ~Ⅲ反应阶段中,发生在线粒体中的是____阶段,释放能量最多的是____阶段。
正确答案
(1)ATP
(2)h 光照强度
(3)上升
(4)呼吸作用(有氧呼吸和无氧呼吸)
(5)H2O 丙酮酸(有顺序性)
(6)Ⅱ、Ⅲ Ⅲ
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下图所示。请分析回答:
(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小时有40kgATP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)据图分析,科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是:科学家用化学物质阻断典型神经递质在神经细胞间的信息传递后,发现接收ATP信号的细胞______________。
正确答案
(1)有氧呼吸(呼吸作用) ATP和ADP相互(迅速)转化
(2)腺苷
(3)仍能接受到部分神经信号
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小玻璃管中,各加入少量的水,使之混合,可见到玻璃管中发出淡黄色的荧光,约过15min后荧光消失。这时,再将ATP溶液加入其中一支玻璃管中,将葡萄糖溶液加入另一支玻璃管中,发现加ATP溶液的玻璃管中发出荧光,而加葡萄糖溶液的玻璃管中不发荧光(见下图)。请回答
发光器粉末发荧光荧光消失发荧光发光器粉末发荧光荧光消失不发荧光
(1)向A.B两管中加水后,两管均发荧光,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)以上现象说明:
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_____直接提供;
③.__________不是生命活动的直接能源。
(3)若向刚切下的萤火虫的发光器上滴加葡萄糖溶液,你认为会发荧光吗?______。原因是________。
正确答案
(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 少量的ATP
(2)①.化学 光 ②.ATP ③.葡萄糖
(3)会 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
某同学进行一项实验,目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象,说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。
(1)实验中,必须待离体肌肉自身的________消耗之后,才能进行实验。
(2)在程序上,采取自身前后对照的方法:先滴加______(填“葡萄糖”或“ATP”)溶液,观察________与否以后,再滴加__________(填“葡萄糖”或“ATP”)溶液。
(3)试想,如果将上述顺序颠倒一下,实验结果是否可靠?解释原因。______________________。
正确答案
(1)ATP
(2)葡萄糖 肌肉收缩 ATP
(3)不可靠。如果外源ATP尚未耗尽,会出现滴,加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象,造成葡萄糖也能被肌肉直接利用的假象
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,以表彰他们在研究三磷酸腺苷如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。“三磷酸腺苷”简称“腺三磷”,又叫ATP,是腺嘌呤的衍生物,含有三个相连的磷酸基,末端两个磷酸键分解时伴随有较大的能量变化,是生物体内能量转化的中心物质。回答下列问题。
(1)ATP的分子简式是_______,其中A代表_____,T代表_____,P代表______,______代表高能磷酸键。
(2)写出ADP和ATP相互转变的反应式:________________________。
(3)在动物细胞中,ADP转变成ATP的能量主要来自______作用,通常需要分解_______,消耗_______;对于植物来说,ADP转变成ATP的能量还可来自____________作用。在生物体内,ATP水解成ADP时,释放的能量直接用于____________________。
正确答案
(1)A—P~P~P 腺苷 三个 磷酸基团 ~
(3)呼吸 葡萄糖 氧气 光合 各项生命活动
科学家从牛的胰脏中分离出一种由76个氨基酸组成的多肽Ub。研究发现Ub在细胞自我监测和去除某些蛋白质(如靶蛋白)的机制中扮演着重要角色。如果某个蛋白质被贴上Ub标签,就会被运送到细胞内的特定部位进行水解,如下图:
请回答问题:
(1)Ub至少含有______个游离的氨基,______个游离的羧基,合成过程需要脱去______个水分子,Ub在_______(细胞器)中合成。
(2)上述过程产生的氨基酸的主要去路是________。
(3)上述过程所利用的ATP是在________处合成。
(4)图中的AMP的全称是_________。
(5)图中所说的细胞特定部位可能是指________(细胞器)。
正确答案
(1)1;1;75;核糖体
(2)用于合成各种蛋白质
(3)线粒体和细胞质基质
(4)一磷酸腺苷(腺嘌呤核糖核苷酸)
(5)溶酶体
举例说明有哪些生命活动不需要消耗ATP?
正确答案
在跨膜运输中,自由扩散和协助扩散不消耗能量,大分子有机物的水解也不消耗能量。
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