课时冲关10 细胞的能量“货币”一ATP-【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮课时作业（单选版）

课时冲关10 细胞 [基础对点练] 1.脱氧腺苷三磷酸dATP(d表示脱氧)其结构 式可简写成dA一P。~P。P,下列有关 dATP分析，正确的是 A.dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核糖 和一分子腺苷组成 B.细胞内生成dATP常与吸能反应相 关联 C.只有连接P,的化学键断裂才能为生物 活动提供能量 D.通过标记a位的P可使新合成的DNA带 有标记 2.(2023·重庆高考)哺乳动物可利用食物中 的NAM或NA合成NAD,进而转化为 NADH([H])。研究者以小鼠为模型，探 究了哺乳动物与肠道菌群之间NAD代 谢的关系，如图所示。下列叙述错误的是 肠道菌 肠腔 血液 组织细胞 -NA -NA NA NAD NAD 肠道菌 NAM NAM尖NAM共NAM A.静脉注射标记的NA,肠腔内会出现标 记的NAM B.静脉注射标记的NAM,细胞质基质会 出现标记的NADH C.食物中缺乏NAM时，组织细胞仍可用 NAM合成NAD D.肠道中的厌氧菌合成ATP所需的能量 主要来自于NADH 3.蛋白激酶能将ATP中远离腺苷的磷酸基 团转移到特定蛋白质的氨基酸残基上，这 种磷酸化作用可以改变蛋白质的活性、定 位或与其他分子的相互作用，从而调节细 胞的各种生理功能。蛋白磷酸酶通过水解 作用去除蛋白质分子上的磷酸基团，与蛋 白激酶共同调节蛋白质的磷酸化状态。下 列说法错误的是 ( A.ATP分子结构中含有2个不稳定的特 殊化学键 B.蛋白激酶能催化ATP水解，蛋白磷酸 酶能催化ATP的合成 C.参与主动运输的钙离子载体蛋白可以 被磷酸化而空间结构改变 D.细胞内常用的同一蛋白质可以反复被 磷酸化和去磷酸化 第二单元细胞的能量供应和利用 的能量“货币”—ATP 4.ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质 会改变形状做功，从而推动细胞内系列反 应的进行（机理如图所示）。下列叙述错误 的是 反应物 产物 SATP ● 蛋白质 心做功 -ADP P ATP推动细胞做功 A.磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要 用于再生ATP B.ATP推动蛋白质做功的过程，存在放能 反应与吸能反应过程 C.ATP水解过程中，末端磷酸基团具有较 高的转移势能 D.主动运输过程中，载体蛋白中的能量先 增加后减少 5.图示FF。型ATP合酶（也称为ATP合 酶)催化ATP的合成过程，该酶由F,头部 和F。跨膜蛋白构成。下列有关叙述正确 的是 ) ④ ADP①：ATP ATP 7合酶 99 价 Fo 则 ⑧⑩D@ H ④团 A.该酶主要分布在线粒体内膜和叶绿体 内膜上 B.F,头部可以降低化学反应的活化能 C.线粒体基质侧的H+浓度大于内外膜间 隙中的H浓度 D.H以主动运输方式穿过F。跨膜蛋白 6.蛋白激酶A(PKA)的功能是将ATP上的 磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏 氨酸残基上进行磷酸化，改变了的蛋白质 可以调节靶蛋白的活性。PKA有两个调 节亚基和两个催化亚基，其活性受cAMP (腺苷酸环化酶催化ATP环化形成)调节 (如图)。下列说法正确的是 cAMP cAMP R cAMP R R cAMP cAMP c 活化的非活化的 cAMP 活化的 调节亚基催化亚基 无活性的催化亚基 (低活性) 调节亚基（高活性） 65 高考总复习生物学 [答题栏] A.调节亚基和催化亚基均有结合cAMP 的结构位点 1 B.cAMP与催化亚基相应位点结合，导致 2 亚基分离并释放出高活性催化亚基 -3 C.丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的 过程伴随着ATP的水解 4 D.ATP是合成cAMP、DNA等物质的原 料，也可作为生物的直接供能物质 -6 [素养提升练] 7.某研究小组为验证ATP是萤火虫发光器 7 发光的直接能源物质，切取了多个萤火虫 --8 发光器并平均分为三组，编号甲、乙、丙，分 别滴加等量的生理盐水、葡萄糖溶液和 ATP溶液。实验结果显示各组均有发光 的也有不发光的。下列叙述正确的是 A.该实验结果能够表明，ATP是萤火虫 发光器发光的直接能源物质 B.切取发光器的时间间隔过长，有些发光 器的生命活性已完全丧失 C.该实验中的切取发光器不合理，应选择 健康完整的萤火虫为材料 D.萤火虫饥饿处理一段时间后，再切取其 发光器立即进行分组实验 8.ATP为Ca2+跨膜运输供能的过程如图所 示，下列相关叙述错误的是 ) Ca2too物质A Ca 0o物质A Ca 0 cm 0 物质A 腕简m OO ATP 盟 盟 OADP OADP A.图中物质A既具有物质运输功能，又具 有催化功能 B.载体蛋白磷酸化伴随着能量的转移，载 体蛋白活性也被改变 C.Ca2+与物质A结合后，最终导致物质A 的空间结构发生变化，使结合位点转向 膜的另一侧 D.加入蛋白质变性剂会提高Ca+的跨膜 运输速率 9.苜蓿是一种多年生牧草和绿肥作物，越冬 死亡是苜蓿种植面临的主要问题。为研究 低温胁迫（对植物产生伤害的环境）对苜蓿 根系的影响，科研人员将实验材料分为等 量的3组，分别进行26℃、12℃、4℃处 理，结果如图。 ·360 40 0 26 12 4温度/℃ 图1不同温度处理72小时后首蓿根系细胞ATP的含量 口26℃口12℃▣4℃ 6 0 36 72时间h 图2不同温度处理后首蓿根长度 回答下列问题。 (1)ATP是细胞生命活动的 物质，苜蓿根系细胞内合成ATP的场所 是 合 成ATP的能量来自有机物的 (2)本实验的变量中，温度是 图1说明，低温胁迫会造成 (3)实验中设置26℃处理的目的是 。 从图2可看出，实验设计中存在的 不足之处是 10.ATP合成酶是一种功能复杂的蛋白质， 与生物膜结合后能催化ATP的合成，其 作用机理如图所示。请据图回答。 H ADPPD:ATP ATP 合成酶 7 四 瑞画$Φ H H (1)生物膜结构的基本支架是 在真核细胞中，ATP合成酶主要分布于 (填生 物膜名称)。 (2)分析此图可知H跨越该膜的运输方 式是 ,判断依据是 (3)ATP在细胞内的作用是 :推测好氧型细菌 细胞的 上存在该酶，理由是②根据图3可知，盐胁迫条件下，植物根部细胞降低 Na十毒害的“策略”有：通过细胞膜上的载体蛋白将Na 从胞质运输到胞外；通过液泡膜上的载体蛋白和囊泡运 输将细胞质中的Na+运输到液泡中储存；将细胞质中的 Na储存在囊泡中。 答案(1)叶绿素和类胡萝卜素不同色素在层析液中 溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快 (2)高盐胁迫条件下部分气孔关闭，从外界进入胞间的 CO2减少，叶绿体从细胞间吸收的CO2基本不变，使胞 间CO2浓度降低色素含量降低，光反应产生的NADPH 和ATP不足，暗反应减弱，CO2固定减少，最终导致胞 间CO2浓度升高 (3)①低盐条件下主要通过提高细胞中无机盐的相对浓 度进行调节，高盐条件下主要通过提高细胞中可溶性糖 的相对含量进行调节②通过细胞膜上的载体蛋白将 Na从胞质运输到胞外；通过液泡膜上的载体蛋白和囊 泡运输将细胞质中的Na+运输到液泡中储存；将细胞质 中的Na+储存在囊泡中 课时冲关9降低化学反应话化能的酶 1.D[酶活性中心有一个结合部位，某些抑制剂的化学结 构与底物相似，可以和底物竞争酶的结合部位，A错误； 酶不改变化学反应平衡点，B错误；酶和无机催化剂都通 过降低化学反应活化能来催化化学反应，C错误；结构决 定功能，当酶的氨基酸序列发生变化时可能导致结构改 变，进而导致活性下降，D正确。] 2.D「如果研究的影响因素是酶浓度，酶浓度越高，反应 速率越快，酶浓度越低，反应速率越慢，最终底物剩余量 应都为零，不会出现甲组这种底物剩余量后期不变的情 况，A错误；如果研究的影响因素是温度，仅根据这三组 的底物剩余量不能确定乙组的温度就是该酶的最适温 度，还需要更多的温度梯度实验来确定，B错误；如果研 究的影响因素是pH,在一定范围内，随pH升高，酶促反 应速率先增大后减小，从图可以看出甲组有底物剩余， 说明甲组的酶失活了，丙组和乙组均几乎没有底物剩 余，乙组反应速率比丙组快，但并不能得出丙组的pH高 于乙组的结论，C错误；从图可以看出甲组tg~t3时底 物剩余量不再改变，说明甲组的酶失活了，因此该酶空 间结构遭到破坏，D正确。门 3.C[酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不提供能 量，A错误；酶具有专一性，淀粉酶不能催化二糖的水 解，B错误：酶活性中心的构象发生变化的实质是酶的空 间结构改变，若此过程中有肽键的断裂，则产物脱落后 酶活性中心不会恢复到原构象，D错误。] 4.B[实验组1的OD0m值较低，原因是低温抑制酶的 活性，酶的空间结构未被破坏，实验组6的OD540m值较 低，原因是高温导致酶的空间结构发生改变，酶失活， A错误；该实验探究温度对酶活性的影响，根据对照原 则，检测溶液的OD0m值时，实验组的数据需要与空白 对照组比较，B正确；由表可知，α一淀粉酶的最适温度 在45一85℃，C错误；淀粉酶水解淀粉不需要消耗能量， D错误。 5.C[酶是活细胞产生的，因此漆酶在活细胞中产生；由 题可知，漆酶能分解纤雏素，因此漆酶在细胞外发挥作 用，A正确；因为该酶在细胞外发挥作用，即漆酶属于分 泌蛋白，因此杂色云芝菌合成的漆酶需要经高尔基体才 能转运到细胞外，B正确；据图无法确定不同培养时间提 取的漆酶的最适pH,C错误；由图可知，在同一pH下， 不同培养时间提取的漆酶的酶活性不同，故推测不同培 养时间提取的漆酶空间结构可能不同，D正确。」] 6.B[凝乳酶的化学本质是蛋白质，其合成部位是核糖 体，A正确；依据“新鲜生姜根茎榨碎后，其中的一种凝 乳酶能够水解…，导致牛奶凝固”，说明凝乳酶是胞内 酶，在细胞内和细胞外都能发挥作用，B错误；牛奶温度 过高或过低都能影响酶的活性，使反应速率减慢，其与 姜末混合后不易凝固，C正确；根据不同H下牛奶凝固 的时间探究凝乳酶作用的最适pH,凝固时间越短，说明 反应越快，对应的pH更适宜，D正确。] ·54 参考答案 7.B[脲酶作为催化剂，不能为尿素分解过程提供充足的 活化能，而是能降低该化学反应的活化能，A正确；本实 验的目的是探究两种抑制剂对脲酶活性的抑制原理，因 此，该实验的自变量是抑制剂的种类和底物浓度，B错 误；结合图示可知，增加尿素的浓度能解除类黄酮的抑 制作用，说明类黄酮是通过与尿素竞争与酶的结合位点 实现对反应的抑制作用的，C正确；Urease一IN一2对脲 酶的抑制作用不能通过增加底物来改变，因而可推测， Jrease一IN一2是非竞争性抑制剂，其对酶催化作用的抑 制是通过与酶结合来改变其空间结构实现的，D正确。」 8.解析：(1)蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，蛋白酶能 催化部分肽键水解断裂，产生多肽（或多肽和氨基酸）等 水解产物。 (2)图1可知碱性蛋白酶的水解度最高，应选用碱性蛋白 酶水解大豆蛋白，10h后大豆蛋白水解度不再升高，因此 水解时间不应超过10h。 (3)从图2可知，在反应的最初4h内，碱性蛋白酶和胃 蛋白酶的水解产物对ACE活性的抑制率显著高于其他 三种酶。 (4)酶的专一性是指一种酶可以催化一种或少数几种类 似的底物，不同蛋白酶的水解产物对ACE活性的抑制 率存在差异，从酶的特性角度分析，主要是因为各种蛋 白酶的专一性导致产生的多肽的种类和数量不同。 (5)为研究大豆蛋白水解产物中抑制ACE活性的相关 物质，自变量是水解产物，应将大豆蛋白水解的不同产 物提取分离，单独直接观察它们对ACE酶活性的抑制 效果。 答案：(1)肽多肽（或多肽和氨基酸）(2)碱性蛋白 10h后大豆蛋白水解度不再升高(3)胃蛋白(4)专 多肽的种类和数量(5)将大豆蛋白水解的不同产物 提取分离 课时冲关10细胞的能量“货币”一ATP 1.D[根据题意可知，dATP与ATP结构类似，从其结构 简式可知，一分子dATP由三分子磷酸、一分子脱氧核 糖和一分子腺嘌呤组成，A错误；细胞内生成dATP时， 有能量的储存，需要消耗能量，常与放能反应相联系，B 错误；连接P,、P,的化学键断裂都会释放大量能量，都能 为生物活动提供能量，C错误；由于dA一P,是腺嘌吟脱 氧核苷酸，是组成DNA的基本单位之一，故通过标记α 位的P可使新合成的DNA带有标记，D正确。 2.D[静脉注射标记的NA,NA可以在细胞内转化为 NAD,NAD可以在细胞内转化为NAM,NAM可以 被肠道菌群利用，因此肠腔内会出现标记的NAM,A正 确；静脉注射标记的NAM,NAM可以在细胞内转化为 NAD,NAD可以在细胞内转化为NADH,因此细胞 质基质会出现标记的NADH,B正确；结合题图，食物中 缺乏NAM时，组织细胞仍可用NA合成NAD,然后 NAD和NAM可以相互转化，C正确；肠道中的厌氧菌 合成ATP所需的能量主要来自于细胞呼吸（无氧呼 吸)，D错误。 3.B[ATP中含有2个不稳定的特殊化学键，其中远离腺 苷的特殊化学键容易合成，也容易分解，A正确；蛋白激 酶能将ATP中远离腺苷的磷酸基团转移到特定蛋白质 的氨基酸残基上，并不是催化ATP水解，蛋白磷酸酶的 作用是去除磷酸基团，不是催化ATP的合成，B错误；题 意显示，蛋白激酶能将ATP中远离腺苷的磷酸基团转 移到特定蛋白质的氨基酸残基上，这种磷酸化作用可以 改变蛋白质的活性、定位或与其他分子的相互作用，据 此推测，参与主动运输的钙离子载体蛋白可以被磷酸化 而改变空间结构，C正确；蛋白质的磷酸化和去磷酸化过 程伴随着空间结构的变化，即同一蛋白质可以反复被磷 酸化和去磷酸化进而实现重复利用，D正确。 4.A[ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变 形状做功，失去的能量并不能用于再生成ATP,A错误； ATP推动蛋白质做功过程中，ATP的水解是放能反应， 蛋白质磷酸化过程是吸能反应，因此该过程存在吸能反 应和放能反应，B正确；ATP水解过程中，ATP末端磷 酸基团很容易有离开ATP而与其他分子结合的趋势， 高考总复习生物学 具有较高的转移势能，C正确；主动运输过程中，ATP可 载体蛋白磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状，这是 吸能反应，然后做功，失去能量，载体蛋白恢复原状，这 是放能反应，因此主动运输过程中，载体蛋白中的能量 先增加后减少，D正确。] 5.B[生物体中合成ATP主要通过光合作用和呼吸作 用，光合作用在光反应中产生ATP,即在叶绿体的类囊 体薄膜上；有氧呼吸三个阶段都产生ATP,主要在第三 阶段产生，即线粒体内膜，A错误；在头部发生了ATP 的合成发挥了ATP合成酶的作用，所以F头部能降低 化学反应活化能，B正确；由题图可知，H+以协助扩散的 方式穿过膜蛋白，所以线粒体基质侧的H十浓度小于内 外膜间隙中的H浓度，C错误；H穿过膜蛋白时，合成 了ATP,并未消耗ATP,所以是协助扩散，D错误。] 6.C[由题图可知，活化的调节亚基与非活化的催化亚基 可在CAMP的作用下产生无活性的调节亚基和游离态、 活化的催化亚基，说明调节亚基具有结合到cAMP的结 构域，催化亚基不具有结合cAMP的结构位点，A错误； 据题图可知，CAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化 亚基分离，B错误；由题可知，活化的PKA催化亚基可将 ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨 酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性，ATP上的 磷酸基团转移的过程即是ATP的水解过程，C正确；腺 苷酸环化酶催化ATP环化形成cAMP,故ATP不仅是 生物的直接供能物质，还是合成cAMP的原料，但ATP 水解后形成的AMP(腺瞟吟核糖核苷酸)是合成RNA 的原料，D错误。门 7.B「实验结果显示各组均有发光的也有不发光的，所以 不能证明ATP是萤火虫发光器发光的直接能源物质， A错误；实验结果显示各组均有发光的也有不发光的， 说明有些发光器的生命活性已完全丧失，B正确；完整的 萤火虫能够通过呼吸提供能量，所以不能用完整的萤火 虫，C错误；切取萤火虫的发光器放置一段时间消耗掉能 量以后才可以用于实验，D错误。 8.D[由题图可知，Ca2+的跨膜运输过程需要载体和能 量，载体的化学本质是蛋白质。若加入蛋白质变性剂， 则载体蛋白的结构和功能会发生改变，Ca2+的跨膜运输 速率将降低，D错误。] 9.解析：(1)ATP是细胞生命活动的直接能源物质；根系细 胞无叶绿体，所以其产生能量是通过呼吸作用进行的 部位是细胞质基质和线粒体；细胞呼吸时有机物经过氧 化分解，释放能量，大部分用于热量散失，另一部分用于合 成ATP,即合成ATP的能量来自有机物的氧化分解。 (2)分析柱状图可知，温度为横坐标，说明为本实验的自 变量；由题图可知，在实验温度内(26℃、12℃、4℃)，随温 度降低，ATP含量降低，故推测低温会使呼吸作用减弱， 进而细胞内ATP含量降低。 (3)26℃为常温，本实验中该组作为对照组；本实验应有 对照，本实验中设计的不足之处在于处理前未测量根 长，不能形成前后对照。 答案：(1)直接能源细胞质基质、线粒体氧化分解 (2)自变量呼吸作用减弱(3)对照处理前未测量 根长 10.解析：(1)生物膜结构的基本支架是磷脂双分子层； ATP合成酶能催化ATP形成，在真核细胞中，该酶主 要分布于线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜。 (2)分析此图可知：H跨越该膜的过程中是顺浓度梯 度进行的，需要载体(ATP合成酶)的协助且不消耗能 量，其运输方式是协助扩散。 (3)ATP在细胞内的作用是生命活动的直接能源物质； 由于该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成，好氧细 菌能进行有氧呼吸产生ATP,而好氧细菌的膜结构只 有细胞膜，故推测好氧细菌细胞的细胞膜上存在该酶。 答案：(1)磷脂双分子层线粒体内膜、类囊体薄膜 (2)协助扩散顺浓度梯度，需载体蛋白助且不消耗 能量 (3)生命活动的直接能源物质细胞膜该酶与生物 膜结合后能催化ATP的合成，而好氧型细菌的膜结构 只有细胞膜 ·54 课时冲关11细胞呼吸的方式和过程 1.C[葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸后才能进入线 粒体参与后续反应，线粒体中分解的是丙酮酸而非葡萄 糖，A错误；线粒体本身具有双层膜，内质网为单层膜结 构，MAMs是两者的连接结构，但并未改变其原有膜层 数，B错误；内质网向线粒体传递Ca2+信号通路受阻，导 致线粒体能量代谢异常，可能会影响有氧呼吸第二、三 阶段，C正确；细胞器间互作还可通过囊泡运输或信号分 子等方式完成，并非仅依赖膜结构直接接触，D错误。] 2.B[在图示两细胞中，葡萄糖是通过无氧呼吸被分解 的，细胞在无氧呼吸过程中释放少量能量，葡萄糖中的 大部分能量留在酒精或乳酸中，A错误；由题图可推知， 该动物神经细胞无氧呼吸的产物是乳酸，肌细胞无氧呼 吸的产物是酒精和二氧化碳，B正确；与等质量的糖类相 比，等质量的脂肪含更多的氢，故等质量的脂肪通过有 氧呼吸被彻底氧化分解时消耗的O2更多，所以若细胞 有氧呼吸消耗等量○2，底物分别为脂肪和糖类，则消耗 脂肪的量应小于糖类，C错误；过程①表示无氧呼吸第一 阶段产生少量的[H]并释放少量能量，过程②所示的无 氧呼吸第二阶段不产生[H],不释放能量，D错误。] 3.D[若测得酵母菌的呼吸嫡为1，说明酵母菌呼吸产生 的CO2和消耗的O2体积相等，可说明酵母菌只进行有 氧呼吸，不进行无氧呼吸，A正确；若测得酵母菌的呼吸 熵大于1，说明酵母菌呼吸产生的CO2的量大于消耗的 O2的量，则混合液中的酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧 呼吸，B正确；CO,可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变 黄，由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2,所以 不能根据放出的气体是否能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝 变绿再变黄来确定酵母菌的呼吸方式，C正确；根据有氧 呼吸的反应式：C,H20,十60，+6H0酶6C0,+12H,0 +能量，无氧呼吸的反应式：C,H2Q,腾2C,H,0H(酒 精)十2C02十少量能量，当无氧呼吸产生酒精的量是 6mol时，无氧呼吸产生的C02量为6mol,无氧呼吸消 耗的葡萄糖的量是3ol,细胞呼吸中CO2总产生量为 15mol,说明有氧呼吸产生的C02量为9mol,根据有氧 呼吸方程式可知，有氧呼吸消耗葡萄糖为1.5ol,可推 测有1.5÷（1.5十3)=1/3的葡萄糖用于有氧呼吸， D错误。] 4.D[糖酵解是葡萄糖分解产生丙酮酸的过程，为细胞呼 吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，A正确；供氧充足 的条件下进行有氧呼吸，丙酮酸进入线粒体产生C○2的 同时可产生大量的[H],B正确；依据ATP对糖酵解相 关酶的活性有抑制作用，可知供氧充足的条件下，细胞 质基质中ATP/ADP增高对糖酵解速度有抑制作用， C正确；供氧不足的条件下进行无氧呼吸，NAD和 NADH的转化速度减慢，糖酵解速度加快，糖的消耗增 加，D错误。] 5.D[分析题图可知，该燃料电池涉及的化学反应发生在 微生物细胞外，A错误；电能是由产电微生物经细胞呼 吸将有机物中的化学能直接转化为电能，B错误；图中产 电微生物在阳极室的氧化产物是CO2、H和e, C错误。] 6.D[图1、2中②阶段消耗O2,一段时间内ATP合成较 快，结合细胞呼吸过程分析，②阶段可表示有氧呼吸的 第二、三阶段，A错误；X是丙酮酸，结合题干“寡霉素可 以抑制ATP合酶…线粒体内[H]的含量”，及图1中 加入y后O2消耗量和ATP合成量基本不再增加，图2 中加入z后O2消耗量增加但ATP合成量不变，分析可 知y是DNP,z是寡霉素，且加入z后线粒体内产水量将 明显多于加入y后，B错误，D正确；图2中①阶段的起 点已加入丙酮酸，其和H2O反应产生[H]和CO2,所以 图2中①阶段两曲线没有上升的原因并不是缺少[H], C错误。]