3.1 ATP是细胞内的“能量通货” 测试题（含解析）2023-2024学年高中生物学浙科版（2019）必修1

3.1 ATP是细胞内的“能量通货” 测试题
一、单选题
1．三位在丙肝病毒研究方面作出杰出贡献的科学家被授予2020年诺贝尔生理学或医学奖，已知丙肝病毒所含核酸为单链RNA。下列相关叙述正确的是（ ）
A．丙肝病毒的组成成分彻底水解后的产物是六种小分子物质
B．单链RNA 中不存在碱基互补配对
C．ATP 水解释放两个磷酸基团后，可作为合成RNA的原料
D．病毒是生命系统的最基本层次
2．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。下列相关叙述不正确的是（　　）
A．ATP和ADP相互转化的能量供应机制，所有生物细胞是一样的，体现了生物界的统一性
B．生物体内ATP中的能量既可以转化为光能和化学能，也可以来源于光能和化学能
C．细胞内的吸能反应一般与ATP的水解有关，放能反应一般与ATP的合成有关
D．一个ATP分子由一个腺嘌呤和三个磷酸基团组成，含有两个特殊的化学键
3．关于“”的叙述中，正确的是（ ）
A．ATP与ADP的相互转化是可逆反应
B．①过程和②过程发生的场所是一样的
C．细胞内ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应
D．ADP与ATP的相互转化，使细胞内的ATP含量处于动态平衡之中
4．下列关于细胞的相关说法正确的是（ ）
A．原核细胞没有细胞核和细胞器
B．生物体内所有的膜结构构成了生物膜系统
C．酵母菌和蓝藻都通过水解ATP为细胞分裂提供能量
D．细胞学说认为一切生物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成
5．如图表示 ATP 与 ADP 相互转化的关系，下列相关说法正确的是（ ）
A．该反应为可逆反应，酶 1 与酶 2 为同种酶
B．肌肉收缩、大脑思考等生命活动可由ATP 直接供能
C．能量消耗增大时，细胞中的储存的大量 ATP 被消耗，ADP 增多
D．ATP 和 ADP 可以相互转化，能量 E 可以重新为 ATP 的合成供能
6．下列有关ATP的叙述，正确的是（　　）
A．ATP中的A代表腺嘌呤
B．人体内成熟的红细胞没有线粒体，不能产生ATP
C．ATP和ADP的相互转化是一种可逆反应，保证了生命活动所需的能量
D．ATP中的能量可来源于光能和化学能，也可转化为光能和化学能
7．卡美拉辛是一种与植物防御相关的生物碱，位于细胞膜上的AtABCG34蛋白能特异性转运卡美拉辛。AtABCG34表达量高的拟南芥能分泌更多的卡美拉辛到叶片表面，对病原菌有更强的抵抗力。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞分泌卡美拉辛体现了细胞膜具有信息交流功能
B．卡美拉辛分泌到细胞外的过程不需要高尔基体参与
C．AtABCG34表达量低的拟南芥可能对病原菌较为敏感
D．AtABCG34蛋白的合成需要消耗细胞中的ATP
8．下列有关ATP的说法，正确的是（　　）
A．放能反应一般与ATP的水解反应相联系
B．正常细胞ATP与ADP的比值相对稳定
C．ATP为各项生命活动供能时需同时水解所有的磷酸基团
D．催化ATP合成和分解的是同一种酶
9．下列有关DNA、RNA和ATP共性的叙述，错误的是（　　）
A．都含有O、N、P元素 B．都含有腺嘌呤碱基
C．都直接参与翻译过程 D．都可发生水解反应
10．成年人安静状态下24h可消耗40kg以上的ATP，下列有关ATP的叙述正确的是（　　）
A．人体细胞中ATP含量很多、转化很快，以维持生命活动的进行
B．有氧呼吸产生的ATP主要来自线粒体中葡萄糖的氧化分解
C．ATP是间接的能源物质，需要通过有机物的氧化分解产生
D．ATP的水解所释放的能量可用于细胞内的吸能反应
11．下列关于吸能反应与放能反应的叙述，正确的是（ ）
A．光合作用是生物界最重要的放能反应之一
B．生物体中吸能反应所需能量均由ATP提供
C．肌肉收缩属于吸能反应
D．ADP与磷酸分子形成ATP属于放能反应
12．下图1表示一个ATP分子，下列相关说法错误的是（　　）
A．①所代表的碱基可与嘌呤进行碱基互补配对
B．ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性
C．破坏③后的产物，可能是某种酶的组成成分
D．吸能反应一般与④所代表的化学键的断裂相联系
二、多选题
13．ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，如图是ATP的分子结构图。下列有关叙述错误的是（　　）
A．生命活动所需要的能量都是由ATP直接提供
B．ATP在不同细胞中作为能量流通的“货币”，反映了细胞的统一性
C．图中虚线表示腺嘌呤核糖核苷酸，是组成RNA的基本单位之一
D．ATP是高能磷酸化合物，末端的磷酸基团具有较高的转移势能
14．纯净的ATP呈白色粉末状，能够溶于水，作为一种药物常用于辅助治疗肌肉萎缩、脑溢血后遗症、心肌炎等疾病。ATP片剂可以口服，注射液可供肌肉注射或静脉滴注。下列说法正确的是（ ）
A．细胞中需要能量的生命活动都是由ATP水解直接供能的
B．活细胞中ATP末端磷酸基团的周转是极其迅速的，其消耗与再生速度相对平衡
C．ATP水解产生的磷酸基团可与多种功能蛋白结合，使其磷酸化而导致构象改变，活性也被改变
D．ATP片剂可以口服的原理是人体消化道内没有ATP的水解酶，而且ATP可以直接被吸收
15．科学家提取光合细菌细胞膜上的蛋白质复合物M和真核细胞线粒体内膜上的蛋白质复合物N，与人工脂双层膜构建重组囊泡，进行实验并得出如下表所示结果。下列叙述正确的是（ ）
组别 囊泡类型 囊泡内溶液pH 囊泡外溶液pH 囊泡外溶液ATP
黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 光照
甲 M＋人工脂双层膜 不变 ↓↓↓ 不变 ↑↑↑ 无 无
乙 N＋人工脂双层膜 不变 不变 不变 不变 无 无
丙 M＋N＋人工脂双层膜 不变 ↓ 不变 ↑ 无 有
丁 人工脂双层膜 不变 不变 不变 不变 无 无
注：4组囊泡均置于富含ADP和Pi的溶液中，囊泡内外溶液pH均为7，“↓”和“↑”表示下降和上升，数量表示变化幅度。
A．M为H＋载体，运输H＋的能量来自光能
B．M能接受光能，且具有ATP合酶的功能
C．乙组和丙组对比，说明N不能接受光能
D．丙组中ATP合成需要的能量可能来自囊泡内H＋的内流
16．下列物质或结构元素都为碳氢氧氮磷的是（ ）
A．核糖核酸 B．DNA C．ATP D．胆固醇
三、综合题
17．下图1是ATP的结构示意图，其中a、b、c表示磷酸键，①-⑥表示基团或方框所包括的多个基团部分，图2为ADP与ATP相互转化的过程示意图。请据图回答下列问题：
(1)ATP中的A是图1中的[ ] （[ ]中写数字，上写名称），其中含有的单糖是[ ] （同上）
(2)图2ATP水解成ADP释放出大量能量，断裂的是图1中的 键（填字母）。ATP的合成一般与 （填“吸能”或“放能”）反应相关联。
(3)某兴趣小组利用一个离体的新鲜骨骼肌标本、ATP溶液、葡萄糖溶液等材料来验证肌肉收缩的直接能源是ATP而不是葡萄糖。完善下列实验思路并分析。
①实验前需多次电刺激该骨骼肌标本，直到骨骼肌不再收缩。这样操作的目的是 。
②向不再收缩的该骨骼肌标本上滴加适量的 溶液，施加相同强度的电刺激，观察骨骼肌的收缩情况。
③再向该骨骼肌标本上滴加等量的 溶液，施加相同强度的电刺激，观察骨骼肌的收缩情况。
18．根据反应式“”回答下列问题。
（1）ATP作为生物体生命活动的直接能源物质，其分子结构简式为 ，在ATP转化为ADP的过程中，由于 键断裂而释放出大量的能量。
（2）在植物的叶绿体内进行光合作用时，发生ADP转化为ATP过程所需能量来自 ；在生物体细胞进行呼吸作用时，上述反应进行的方向是 ，其能量来源于 。
（3）在绿色植物细胞内，能产生ATP的场所是细胞内的 、 和 。
（4）在根吸收无机盐离子时，上述反应的方向是 ，能量用于 。
（5）细胞内的吸能反应一般为 的反应相联系，由 提供能量；放能反应一般与 相联系，释放的能量储存在ATP中。
19．为探究主动运输的特点，科研人员进行了图1的实验，其中HgCl2是一种可以影响ATP水解的细胞代谢抑制剂。
（1）该实验目的是 。
（2）实验结果：甲、乙组相比，预期结果是 （从细胞结构分析，写出一项即可）。
与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是 。
（3）ATP的分子简式是 ，从ATP的分子结构分析，为什么ATP是生命活动的直接能源物质 。
（4）K+主动运输进入细胞，但大分子进入细胞的方式为 ，此方式的特点是 。（写出两点）
20．ATP广泛存在于微生物细胞中，且在一定生理时期内含量较为稳定，因此利用ATP生物荧光检测技术能快速检测生活饮用水中的细菌数量，其原理如下图所示。请回答下列相关问题：
(1)荧光素被氧化的过程是 （填“吸能”或“放能”）反应；荧光检测仪测得的荧光值越大，说明取样水中的细菌数量 （填“越多”或“越少”）。
(2)研究者发现，荧光素被氧化的过程中，Mg2+能提高ATP与荧光素酶的结合能力，促进荧光的形成。为确定Mg2+的最适浓度，研究者进行了相关实验，请简要写出实验思路： 。
(3)该技术 （填“能”或“不能”）用于检测生活饮用水中的病毒含量，原因是 。
参考答案：
1．C
【分析】病毒没有细胞结构，一般由核酸和蛋白质组成。但是，病毒的生活离不开细胞。
【详解】A、丙肝病毒是 RNA病毒，其组成成分包括蛋白质和 RNA，蛋白质彻底水解的产物是氨基酸，RNA彻底水解的产物是核糖、磷酸和四种碱基，所以丙肝病毒彻底水解后的小分子物质不止六种，A错误；
B、单链结构的 RNA中也可能存在碱基互补配对，比如tRNA，B错误；
C、ATP水解释放两个磷酸基团后成为腺嘌呤核糖核苷酸，是合成 RNA的原料之一，C正确；
D、生命系统的最基本层次是细胞，病毒不属于生命系统的结构层次，D错误。
故选C。
2．D
【分析】ATP又叫三磷酸腺苷，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P。A表示腺苷、T表示三个、P表示磷酸基团、“～”表示特殊的化学键。ATP是一种含有特殊的化学键的有机化合物，它的大量化学能就储存在特殊的化学键中。ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊的化学键。ATP来源于光合作用和呼吸作用。放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。
【详解】A、ATP和ADP相互转化的能量供应机制，ATP水解供能，ADP吸收能量合成ATP，所有生物细胞是一样的，体现了生物界的统一性，A正确；
B、生物体内ATP中的能量既可以转化为光能（如萤火虫将ATP中的能量转化为荧光）和化学能（如暗反应），也可以来源于光能（如光反应）和化学能（如呼吸作用），B正确；
C、ATP水解放出能量，ATP的合成需要能量，因此细胞内的吸能反应一般与ATP的水解有关，放能反应一般与ATP的合成有关，C错误；
D、一个ATP分子由一个腺苷和三个磷酸基团组成，含有两个特殊的化学键（高能磷酸键），D错误。
故选D。
3．D
【分析】ATP、ADP是两种不同的物质；①过程发生在细胞内需能部位，而②过程发生在线粒体、叶绿体、细胞质基质等部位；ATP含量很少但在细胞内转化迅速。
【详解】A、ATP与ADP相互转化过程中所需要的酶、能量的来源和去路不同、反应的场所不完全相同，不是可逆反应，A错误；
B、①过程发生在细胞内需能部位，而②过程发生在线粒体、叶绿体、细胞质基质等部位，B错误；
C、ATP含量很少但在细胞内转化迅速，C错误；
D、ADP与ATP的相互转化，使细胞内的ATP含量处于动态平衡之中，D正确。
故选D。
4．C
【分析】1、原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核（没有核膜、核仁和染色体）；原核生物没有复杂的细胞器，只有核糖体一种细胞器。
2、细胞膜、细胞器膜、核膜等构成生物膜系统。
【详解】A、原核细胞有唯一细胞器核糖体，A错误；
B、核膜、细胞器膜、细胞膜组成了生物膜系统，生物体内的小肠黏膜、眼角膜等膜结构不属于生物膜系统，B错误；
C、ATP是生命活动直接能源者，酵母菌和蓝藻都通过水解ATP为细胞分裂提供能量，C正确；
D、细胞学说认为一切动植物都由细胞发育而来而不是所有生物，D错误。
故选C。
5．B
【分析】ATP为直接能源物质，在体内含量不高，可与ADP在体内迅速转化。放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。
【详解】A、酶具有专一性，酶1与酶2催化的是2个不同的化学反应，故题图中酶1与酶2为不同种酶，A错误；
B、ATP中的能量可直接用于各种生命活动，故肌肉收缩、大脑思考等生命活动可由ATP 直接供能，B正确；
C、细胞中的ATP含量较少，ATP与ADP处于动态平衡中，消耗后会迅速产生，故能量消耗增大时，细胞中的ATP不会明显减少，ADP也不会明显增多，C错误；
D、合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用；ATP水解释放的能量，来自化学能，并用于生命活动。因此，题图中的能量E不可以重新为ATP的合成供能，D错误。
故选B。
6．D
【分析】ATP中文名称叫腺苷三磷酸，结构简式A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊化学键。水解时远离A的特殊化学键断裂。
【详解】A、ATP中的A代表腺苷，A错误；
B、人体内成熟的红细胞没有线粒体，但可通过无氧呼吸产生ATP，B错误；
C、ATP和ADP的相互转化不是一种可逆反应，所需的酶不同，故不是一种可逆反应，C错误；
D、ATP中的能量可来源于光能和化学能，也可转化为光能和化学能，D正确。
故选D。
7．A
【分析】细胞间的信息交流主要有三种方式：
(1)通过化学物质来传递信息；
(2)通过细胞膜直接接触传递信息；
(3)通过细胞通道来传递信息，如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
【详解】A、体现细胞膜具有信息交流功能涉及两个细胞，细胞分泌卡美拉辛只涉及一个细胞，不能体现细胞膜具有信息交流功能，A错误；
B、据题意可知，卡美拉辛运出细胞外需要AtABCG34蛋白转运，不是胞吐作用，不需要高尔基体的参与，B正确；
C、AtABCG34表达量高的拟南芥能分泌更多的卡美拉辛到叶片表面，对病原菌有更强的抵抗力，AtABCG34表达量低的拟南芥，分泌卡美拉辛较少，可能对病原菌抵抗力较弱，较为敏感，C正确；
D、ATP是生物体内的直接能源物质，AtABCG34蛋白的合成需要消耗细胞中的ATP，D正确。
故选A。
8．B
【分析】ATP的结构简式是A-P～P～P，其中“～”是特殊的化学键，远离腺苷的特殊的化学键很容易水解，释放其中的能量，供生命活动需要，因此ATP是细胞生命活动的直接能源物质；ATP水解一般与耗能反应相偶联，放能反应一般与ATP合成相偶联；细胞内ATP含量很少，细胞对ATP的需求量很大，依赖于ATP与ADP的相互转化，满足细胞对ATP的大量需求；植物细胞ATP来自呼吸作用和光合作用，动物细胞ATP来自呼吸作用。
【详解】A、放能反应一般与ATP合成相偶联，A错误；
B、ATP和ADP不停的转化，维持细胞的能量供应，所以正常细胞ATP与ADP的比值相对稳定，B正确；
C、ATP为各项生命活动供能时需同时水解远离腺苷的那个磷酸基团，生成ADP，C错误；
D、酶具有专一性，所以催化ATP合成和分解的不是同一种酶，D错误。
故选B。
9．C
【分析】1、ATP的中文名称叫三磷酸腺苷，其结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊化学键。
2、核酸的组成元素：C、H、O、N、P。
【详解】A、DNA、RNA和ATP都是由C、H、O、N、P组成的，都含有O、N、P元素，A正确；
B、ATP只含有A这种碱基、DNA含有的碱基为A、T、C、G；RNA含有的碱基为A、U、C、G，B正确；
C、DNA不能直接参与翻译过程，DNA能转录形成RNA，为翻译提供RNA，C错误；
D、DNA、RNA和ATP都可以发生水解，ATP可以水解为ADP，DNA、RNA可以初步水解为核苷酸，D正确。
故选C。
10．D
【分析】ATP的中文名称为腺苷三磷酸，是一种高能磷酸化合物。一分子ATP由一分子腺苷和三分子磷酸基团组成。
【详解】A、人体细胞中的ATP含量很少，但转化很快，从而为人体生命活动提供动力，A错误；
B、葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸。在有氧条件下，丙酮酸进入线粒体进一步氧化分解，释放更多的能量，即葡萄糖不能进入线粒体，B错误；
C、ATP是细胞内的直接能源物质，C错误；
D、吸能反应往往伴随ATP的水解，而放能反应往往伴随ATP的形成，D正确；
故选D。
11．C
【分析】ATP既是贮能物质，又是供能物质，因其中的特殊的化学键中储存有大量能量，水解时又释放出大量能量；ATP在活细胞中的含量很少，因ATP与ADP可迅速相互转化；细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，普遍存在于生物界中，是生物界的共性；吸能反应一般与ATP的分解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系。
【详解】A、光合作用是生物界最重要的吸能反应之一，A错误；
B、光合作用属于吸能反应，但光反应所需能量来自光能，B错误；
C、肌肉收缩是需要消耗能量的，故属于吸能反应，C正确；
D、ATP既是贮能物质，又是供能物质，ADP与磷酸分子形成ATP的过程需要消耗能量，故属于吸能反应，D错误。
故选C。
【点睛】本题考查了ATP和ADP之间的相互转化，解答本题的关键理解ATP和ADP之间的相互转化与吸能反应和放能反应的关系。
12．A
【分析】分析题图：①为腺嘌呤、②为核糖、③④为特殊化学键，特殊化学键中储存有大量能量，ATP水解是一个放能过程。
【详解】A、①所代表的是腺嘌呤，与嘧啶碱基互补配对，A错误；
B、细胞中绝大多数的需要能量的生命活动都由ATP直接供能，ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性，B正确；
C、破坏③后的产物是磷酸分子、腺嘌呤核糖核苷酸，其中腺嘌呤核糖核苷酸可以参与以RNA为化学本质的酶的构成，C正确；
D、吸能反应一般与④所代表的化学键的断裂，即ATP的水解相联系，D正确。
故选A。
13．AC
【分析】ATP又叫三磷酸腺苷，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P．A-表示腺苷、T-表示三个、P-表示磷酸基团。ATP是一种高能磷酸化合物，它含有大量化学能。ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊化学键。ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高。
【详解】A、细胞中的生命活动所需要的能量，并不都是由ATP直接提供的，GTP、CTP、UTP等也能为细胞的生命活动直接供能，A错误；
B、ATP在不同细胞中作为能量流通的“货币”，反映了细胞的统一性，B正确；
C、图中虚线表示腺苷，C错误；
D、ATP是高能磷酸化合物，特殊化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，容易脱离，D正确。
故选AC。
【点睛】
14．BCD
【分析】ATP的结构简式是A-P～P～P，其中A代表腺苷，T代表三个，P代表磷酸，又叫三磷酸腺苷，ATP在细胞内的含量很少，但是细胞对于ATP的需要量很大，ATP与ADP在细胞内不停地转化，保证了细胞对于ATP的大量需求。
【详解】A、ATP是直接能源物质，细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP提供，但也有少数由NADPH、GTP、UTP等提供，A错误；
B、在活细胞中，ATP末端磷酸基团的周转是极其迅速的，其消耗与再生的速度是相对平衡的，因此ATP的含量因而维持在一个相对稳定的、动态平衡的水平，B正确；
C、ATP水解产生的磷酸基团可与多种功能蛋白结合，使相应蛋白质磷酸化而导致构象改变，进而导致其活性也被改变，C正确；
D、人体消化道内没有ATP的水解酶，且ATP可以直接被吸收，因此ATP片剂可以口服，D正确。
故选BCD。
15．AC
【分析】表格分析：M+人工脂双层膜组在黑暗条件下无任何变化，但在光照的条件下，囊泡内溶液pH下降，囊泡外溶液pH升高，但囊泡外溶液没有ATP生成，说明在光照的条件下，M发挥运输H+的作用。N+人工脂双层膜组无论在黑暗还是光照的条件下，都无任何变化，M +N+人工脂双层膜组在光照的条件下能合成ATP。综合分析，M是H+的运输载体，N具有ATP合成酶的作用。
【详解】A、据表分析，只有在光照的条件下，M才能运输H+，说明运输H+需要消耗能量，能量来自光能，A正确；
B、M能接受光能，但不具有ATP合酶的功能，B错误；
C、乙组无论光照还是黑暗条件下均无ATP产生，也没有H+的运输，而丙组在乙组的基础上加入了M，光照条件下就有ATP的产生，说明N不能接受光能，C正确；
D、综合分析，M能吸收光能并使囊泡内外产生内高外低的H+浓度差，提供动力势能，N具有ATP合成酶的作用在二者的共同作用下，最终产生了ATP，D错误。
故选AC。
16．ABC
【分析】化合物的元素组成：（1）蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成，有些还含有S等；（2）核酸的组成元素为C、H、O、N、P；（3）脂质的组成元素有C、H、O，有些还含有N、P；（4）糖类的组成元素一般为C、H、O。
【详解】AB、核糖核酸（RNA）和DNA的元素组成是C、H、O、N、P，AB正确；
C、ATP是腺苷三磷酸，元素组成是C、H、O、N、P，C正确；
D、胆固醇组成元素是C、H、O，D错误。
故选ABC。
17．(1) [③]腺苷 [②]核糖
(2) c 放能
(3) 将原有ATP耗尽 葡萄糖 ATP
【分析】细胞内的主要能源是糖类，直接能源是ATP，良好的储能物质是脂肪。ATP的结构简式是A-P～P～P，～代表高能磷酸键（特殊的化学键），其水解时释放的能量多达30.54kJ/mol。腺苷是由腺嘌呤和核糖结合而成。形成ATP的能量来自于呼吸作用释放的能量或植物的光合作用。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
【详解】（1）ATP中的A是图1中的③腺苷，其中含有的单糖是核糖。
（2）断裂的是图1中的c，远离腺苷的特殊化学键，ATP的合成需要能量，一般与细胞中的放能反应相联系。
（3）多次电刺激该骨骼肌标本，直到骨骼肌不再收缩，目的是消耗肌肉细胞中的ATP，以免干扰实验。先滴加葡萄糖，再滴加ATP溶液，形成前后对照，证明直接能源物质是ATP。
【点睛】通过ATP结构简式，考查ATP的结构、功能、及相关实验设计能力。
18． A—P~P~P 远离A的那个高能磷酸 太阳能 由右向左 有机物中的化学能 细胞质基质 线粒体 叶绿体 由左向右 主动运输 ATP水解 ATP水解 ATP的合成
【分析】本题考查了ATP和ADP相互转化以及能量的转化。向左的反应代表ATP的合成，动物能量来自呼吸作用，植物来自光合作用和呼吸作用；向右的反应代表ATP的水解，释放的能量用于一切生命活动。
【详解】（1）ATP作为生物体生命活动的直接能源物质，其分子结构简式为A-P～P～P，在ATP的水解过程中，由于远离A的那个特殊的化学键很容易断裂而释放出大量的能量。
（2）在光合作用的光反应中合成ATP，能量来自太阳能；在光合作用的暗反应中消耗ATP，在生物体细胞进行呼吸作用时，合成ATP，方向由右向左，其能量来源于有机物中的化学能。
（3）在绿色植物体内，发生ATP的合成，可通过光合作用和呼吸作用，是在细胞内的细胞质基质、叶绿体、线粒体中进行的。
（4）根吸收无机盐离子的过程为主动运输的过程，需消耗能量，故反应方向是由左向右，能量用于主动运输。
（5）细胞内的吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。
【点睛】本题的知识点是ATP的结构简式和化学组成，ATP与ADP的相互转化，光合作用和呼吸作用，对于ATP与ADP相互转化过程的理解是解题的关键。
19． 探究HgCl2和细胞成熟程度对细胞主动运输（吸收磷酸盐）的影响 乙组比甲组吸收磷酸盐较少 幼嫩胡萝卜组织中线粒体较少，能量供应不足，吸收磷酸盐是主动运输的过程或幼嫩胡萝卜组织中载体较少，吸收磷酸盐是主动运输，需要载体 A-P~P~P ATP的高能磷酸键含有大量能量并且容易水解释放 胞吞 不需要载体，需要能量
【分析】（1）自由扩散：物质运输的动力就是膜内外的物质浓度差，浓度差越大，自由扩散的速率越大。
（2）协助扩散：不仅受浓度差影响，还受着载体的数量限制，可以说在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。如超过一定限度，浓度再增加，运输也不再增加，因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和。
（3）主动运输：由于为运输提供动力的不再是浓度差，而是细胞代谢产生的能量，所以主动运输与这个细胞代谢产生的能量有关，能够影响到这个细胞呼吸有关的因素，例如温度、氧气等都可以影响到主动运输过程。另外，主动运输还与运载该物质的载体蛋白的种类和数量有关，一般来说，载体数量越多，运输的这种物质越多；但是膜上载体的数量有限，因此主动运输也会存在最大速率。
【详解】（1）根据题意可知，HgCl2可以影响能量的供应，而甲乙丙丁四个实验装置中除了HgCl2不同外，胡萝卜的成熟程度不同，因此本实验是研究HgCl2和细胞成熟程度对主动运输的影响。
（2）HgCl2是一种可以影响ATP水解的细胞代谢抑制剂，乙组瓶中加入了HgCl2，说明了能量供应不足，影响了细胞吸收磷酸盐，导致乙组比甲组吸收磷酸盐较少。甲组中是成熟胡萝卜片，丙组中是幼嫩胡萝卜片，其它条件都相同，幼嫩胡萝卜组织中线粒体较少，能量供应不足，吸收磷酸盐是主动运输的过程或幼嫩胡萝卜组织中载体较少，吸收磷酸盐是主动运输，需要载体，因此丙组吸收磷酸盐较少。
（3）ATP的分子简式是A-P~P~P，从ATP的分子结构分析，ATP的特殊的化学键含有大量能量并且容易水解释放，因此ATP是生命活动的直接能源物质。
（4）K+主动运输进入细胞，但大分子进入细胞的方式为胞吞，此方式的特点是不需要载体，需要能量。
【点睛】本题主要考查主动运输的条件，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。
20．(1) 吸能 越多
(2)将等量待测生活饮水分别加入含有荧光素、荧光素酶、一系列Mg2+浓度梯度的密封管内，振荡后用ATP荧光检测仪测得荧光值
(3) 不能 病毒自身不能合成ATP，其生命活动所需的能量来源于宿主细胞
【分析】ATP是生命活动的直接能源物质，一分子ATP由一分子腺苷和三分子磷酸组成，腺苷是由腺嘌呤和核糖组成；ADP和ATP的相互转化是时刻进行并处于动态平衡之中。
【详解】（1）荧光素酶催化荧光素和氧气反应需要能量，故荧光素被氧化的过程是吸能反应；由于ATP广泛存在于微生物细胞中，且在一定生理时期内含量较为稳定，故荧光检测仪测得的荧光值越大，ATP越多，即说明取样水中的细菌数量越多。
（2）为确定Mg2+的最适浓度，设计相关实验的自变量应为Mg2+的浓度，因变量为荧光的强度，实验思路为：将等量待测生活饮水分别加入含有荧光素、荧光素酶、一系列Mg2+浓度梯度的密封管内，振荡后用ATP荧光检测仪测得荧光值。
（3）由于病毒不能合成ATP，其生命活动所需的能量来源于宿主细胞，故该技术不能用于检测生活饮用水中的病毒含量。