第3单元 第2讲 ATP和细胞呼吸(Word练习)-【金版新学案】2027年高考生物高三总复习大一轮复习讲义（广东专版）

**基本信息** 聚焦ATP和细胞呼吸核心概念，通过实例辨析与实验探究，构建“结构-功能-调节-应用”知识逻辑链，强化物质与能量观及科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|----|----|----| |ATP|2题（c-di-AMP结构）|概念辨析（新情境）|从结构（腺苷组成）到功能（能源/递质）| |细胞呼吸类型和原理|3题（呼吸阶段场所）|过程分析（阶段与场所）|阶段（第一阶段→有氧二/三阶段）→场所（细胞质基质→线粒体）→物质变化（NADH作用）| |影响细胞呼吸的因素|3题（酵母菌实验）|实验探究（装置与影响因素）|影响因素（氧气/温度）→实验验证（装置分析/种子萌发）| |综合应用|2题（BAT与肿瘤实验）|综合应用（实验设计与代谢过程）|整合物质与能量观及实验设计|

课时作业9　ATP和细胞呼吸 (时间：40分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－6题每小题4分，共24分) 一、ATP 1．(2025·广东湛江模拟)c­di­AMP是由两个腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)通过特定的磷酸二酯键连接而成的环二腺苷酸，广泛存在于细菌中，具有重要的生理功能和调控作用。下列对c­di­AMP的分析错误的是(　　) A．含有两个腺苷 B．可以从ATP或ADP合成 C．是细菌的一种高能磷酸化合物 D．水解产物可作为转录过程的原料 答案：C 解析：c­di­AMP是由两个腺嘌呤核糖核苷酸合成，腺嘌呤和核糖构成腺苷，含有两个腺苷，A正确；c­di­AMP是由腺嘌呤核糖核苷酸合成，腺嘌呤核糖核苷酸可以由ATP或ADP水解而来，B正确；c­di­AMP是细菌的信息分子，不含特殊的化学键，并非高能磷酸化合物，C错误；c­di­AMP水解获得的腺嘌呤核糖核苷酸是合成RNA的原料，D正确。 2．(2026·广东阶段练习)ATP既可作为直接能源物质，又可作为神经递质发挥作用。下列叙述错误的是(　　) A．ATP既可以为DNA合成提供能量，又可以为其提供原料 B．ATP水解可以使蛋白质磷酸化，导致其空间结构发生改变 C．ATP作为信号分子需与特定部位的受体结合 D．ATP含量可以间接反映样品中微生物的数量 答案：A 解析：ATP水解可为DNA合成提供能量(通过特殊的化学键断裂)，但DNA的原料是脱氧核苷酸，ATP脱去两个磷酸基团后生成腺嘌呤核糖核苷酸，因此，ATP无法为DNA合成提供原料，A错误；ATP水解时，磷酸基团转移至蛋白质，使其磷酸化，导致空间结构改变，进而影响活性，B正确；ATP作为神经递质需与突触后膜上的特异性受体结合才能传递信号，C正确；活细胞中ATP含量相对稳定，微生物数量越多，ATP总量越高，因此可通过检测ATP含量间接反映微生物数量，D正确。 二、细胞呼吸的类型和原理 3．(2026·广东福田月考)下图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中NADH可储存能量，①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述错误的是(　　) A．①发生在细胞质基质，②和③发生在线粒体 B．③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成 C．无氧条件下，②③不能进行，①能正常进行 D．无氧条件下，①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中 答案：D 解析：①为细胞呼吸第一阶段，发生在细胞质基质，②为有氧呼吸第二阶段(丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳并产生NADH)，发生在线粒体基质；③为有氧呼吸第三阶段(NADH与氧气结合生成水)，发生在线粒体内膜。②和③发生在线粒体，A正确。有氧呼吸第三阶段(③)中，NADH经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。NADH直接参与了水的形成，B正确。无氧条件下，①(细胞呼吸第一阶段)可正常进行，但②③(有氧呼吸第二、三阶段)需要线粒体参与，无氧时植物细胞转向无氧呼吸，丙酮酸在细胞质基质中转化为酒精和二氧化碳，不进行②③过程，C正确。无氧呼吸仅第一阶段(①)产生少量ATP，第二阶段不产生ATP。NADH的能量用于还原丙酮酸(如生成酒精)，未转移到ATP中，D错误。 4.右图中①～③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是(　　) A.该细胞器既产生ATP也消耗ATP B.①②分布的蛋白质有所不同 C.有氧呼吸第一阶段发生在③ D.②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所 答案：C 解析：题图所示的细胞器为线粒体，线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，可以分解有机物产生ATP，同时在线粒体内部可以合成蛋白质、DNA等，需要消耗ATP，A正确；线粒体外膜和内膜功能不同，所以分布的蛋白质有所不同，B正确；有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，③是线粒体基质，C错误；②是线粒体内膜，消耗O2，和[H]发生反应生成H2O，③是线粒体基质，在该场所发生的反应为丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，D正确。 三、影响细胞呼吸的因素 5.(2026·安徽淮安模拟)某同学连通橡皮球(或气泵)让少量空气间歇性地依次通过如图装置中的3个锥形瓶。下列相关叙述正确的是(　　) A.若增加橡皮球(或气泵)的通气量，澄清石灰水变浑浊的速率一定会加快 B.在瓶A中的培养液加入酸性重铬酸钾溶液后需要水浴加热才会产生灰绿色 C.酒精检测前，需要延长酵母菌的培养时间以排除葡萄糖对实验结果的影响 D.将瓶A置于微型振荡器上培养可以提高瓶内酵母菌细胞产生酒精的速率 答案：C 解析：若增加橡皮球(或气泵)的通气量，即增大了进入装置中的氧气量，不一定能增大酵母菌有氧呼吸作用强度，一种可能是酵母菌呼吸强度已达到最大，增大氧气量对其无影响；另一种可能是在反应的末期，葡萄糖消耗殆尽，二氧化碳产生速率不再变化，A错误。酒精与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，变成灰绿色，不需要进行水浴加热，B错误。由于葡萄糖也可与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖，C正确。将瓶A置于微型振荡器上培养，是为了让瓶中的氧气充分溶解在酵母菌培养液中，氧气的存在会抑制无氧呼吸，从而降低酵母菌细胞产生酒精的速率，D错误。 6.(2026·广东肇庆模拟)种子萌发过程中，储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物，为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是(　　) A.种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响 B.种子萌发过程中呼吸作用增强，储藏的有机物的量减少 C.种子萌发前期不能进行光合作用，有机物的种类不会增加 D.大豆等油料种子萌发时，消耗的氧气会比产生的二氧化碳多 答案：C 解析：种子萌发需要充足水分(活化酶)、适宜温度(保证酶活性)和氧气(有氧呼吸)，这些因素均影响萌发，A正确；萌发时呼吸作用增强，有机物分解为小分子物质(如葡萄糖、氨基酸)供能，导致储藏的有机物总量减少，B正确；萌发前期虽无光合作用，但大分子有机物(淀粉、蛋白质)分解为小分子(如葡萄糖、氨基酸)，导致有机物种类增加，C错误；油料种子含脂肪多，与糖类相比，脂肪所含的H多O少，氧化分解时消耗O2多，故O2消耗量大于CO2产生量，D正确。 (7－8题每小题5分，共10分) 7.呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A.图示过程是有氧呼吸的第三阶段 B.Cytc所处的位置为细胞膜外 C.只有线粒体基质能产生NADH D.H＋借助F0和F1，以主动运输的方式进入膜内 答案：A 解析：图示过程进行的是[H]与氧气结合生成水的过程，发生在有氧呼吸的第三阶段，A正确；Cytc所处的位置为线粒体内膜的外侧，不属于细胞膜外，B错误；有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，也能产生NADH，C错误；H＋借助F0和F1进入膜内，不消耗ATP且合成ATP，不是主动运输，D错误。 8．(2026·广东12月联考)巨噬细胞存在M1、M2两种不同活化类型。在葡萄糖充足的情况下，研究人员对两种细胞单位时间内的ATP合成量、ECAR(细胞外液pH下降单位数)和OCR(耗氧率)进行测定，并与未活化对照组(M0)比较，结果如图所示。 下列说法错误的是(　　) A．M1对葡萄糖的摄取效率低于M2 B．M1可将乳酸运出胞外，使ECAR上升 C．M2与M0呼吸方式相同，但有氧呼吸强度变大 D．M1和M2中的RNA、蛋白质种类不完全相同 答案：A 解析：据图可知，M1的OCR低于M2，而ATP合成量相差不大，说明M1主要进行无氧呼吸，而M2主要进行有氧呼吸，无氧呼吸只有第一阶段释放能量，生成少量ATP，可推知M1对葡萄糖的摄取效率明显高于M2，A错误；M1的ECAR明显高于M2，可能是由于M1将乳酸运出细胞外，使细胞外液pH下降，从而导致ECAR上升，B正确；M2与M0耗氧量均较大，二者呼吸方式相同，均为有氧呼吸，而M2产生的ATP更多，耗氧量更大，说明其有氧呼吸强度更大，C正确；由于M1和M2的呼吸方式不同，则其蛋白质种类不完全相同，进而可推知RNA种类也不完全相同，D正确。 9.(13分)(2026·福建漳州模拟)棕色脂肪组织(BAT)是一种通过产生热量来消耗葡萄糖等能源物质的特殊组织。研究发现，哺乳动物的大多数肿瘤细胞会大量摄取葡萄糖，低温会激活BAT竞争性摄取葡萄糖，抑制肿瘤细胞生长与增殖。请回答下列问题： (1)肿瘤细胞呼吸作用第一阶段可将葡萄糖分解为　　　　　　　　，并释放出少量的能量。 (2)科研人员利用肿瘤模型鼠研究低温对肿瘤的影响，结果如图1所示，结果表明　　 　　　　　　　。 (3)欲验证BAT对肿瘤生长的抑制作用，将生理状态相同的模型鼠均分成4组，处理一段时间后，测定并比较各组小鼠的肿瘤生长体积。 组别 实验处理 甲 30 ℃环境饲养 乙 ① 丙 ② 丁 假手术后置于4 ℃环境饲养 根据图2结果，完善表格中的实验处理。 ①　　　　　　　　，②　　　　　　　　　　　　　　　　。其中丁组进行假手术的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)根据上述研究结果，提出一条治疗肿瘤的思路：　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)丙酮酸、[H]　(2)与30 ℃相比，在4 ℃的低温下肿瘤的生长受到明显抑制，模型鼠的存活率较高(生存期延长)　(3)4 ℃环境饲养　手术移除BAT后，置于4 ℃环境饲养　排除手术本身对实验结果的影响　(4)开发激活BAT的药物或进行低温疗法 解析：(1)细胞呼吸的第一阶段，无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，都是将葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，并释放出少量能量。(2)通过两条曲线的比较可得出，与30 ℃相比，在4 ℃的低温下肿瘤的生长受到明显抑制，模型鼠的存活率较高(生存期延长)。(3)验证BAT对肿瘤生长的抑制作用，甲组30 ℃ 环境饲养作为对照，乙组应在4 ℃环境饲养(与甲组形成温度对比，同时满足低温条件)；丙组应进行切除BAT后置于4 ℃环境饲养(去除BAT这个因素，与乙组形成有无BAT的对比)。丁组进行假手术的目的是排除手术本身对实验结果的影响，保证实验结果是由BAT和温度等因素导致的。(4)根据上述研究，低温会激活BAT竞争性摄取葡萄糖抑制肿瘤细胞生长与增殖，那么治疗肿瘤的思路可以是：激活患者体内的BAT或营造低温环境来抑制肿瘤细胞对葡萄糖的摄取，从而抑制肿瘤细胞的生长与增殖。 10．(13分)(2026·广东汕尾阶段练习)下图1表示酵母菌细胞呼吸过程中相关物质的代谢过程，请回答以下问题： (1)图1中酶2催化产生的CO2中的氧来自____________，酶3催化产生的H2O中的氧来自________。后来研究发现O2的存在并不能直接抑制第一阶段的相关酶的活性，而是在有氧条件下线粒体中产生较多的ATP和柠檬酸抑制了第一阶段中相关酶的活性。 (2)酵母菌细胞内ATP在________________(填场所)合成。为了研究酵母菌细胞中ATP的合成机制，科学家利用提纯的大豆磷脂、某种细菌膜蛋白(Ⅰ)和牛细胞中的ATP合成酶(Ⅱ)构建ATP体外合成体系，如图2所示。相关实验结果如下表： 组 别 人工体系 H＋通过Ⅰ的转运 H＋通过Ⅱ的转运 ATP 大豆磷脂构成的囊泡 Ⅰ Ⅱ 1 ＋ ＋ ＋ 有 有 产生 2 ＋ － ＋ 无 无 不产生 3 ＋ ＋ － 有 无 不产生 注：“＋”“－”分别表示人工体系中组分的“有”“无”。 进一步研究发现，第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H＋浓度________囊泡外，膜蛋白(Ⅰ)转运H＋________(“需要”或者“不需要”)消耗能量。H＋通过ATP合成酶(Ⅱ)向外转运过程中，ATP合成酶(Ⅱ)除了有催化作用之外，还有____________功能。上述实验表明，人工体系模拟产生ATP，能量的直接来源是________________________________________________________________________。 答案：(1)丙酮酸和H2O　O2/氧气　(2)细胞质基质、线粒体　　高于(大于)　需要　H＋运输通道(或物质运输)　H＋电化学势能(或浓度差) 解析：(1)图1中酶2催化的是有氧呼吸第二阶段，丙酮酸和水反应，生成二氧化碳和[H]，因此产物二氧化碳中的氧来自丙酮酸和水；酶3催化的是有氧呼吸第三阶段，氧气和[H]反应，生成水，因此产物水中的氧来自氧气。(2)酵母菌细胞内合成ATP的过程有无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的三个阶段，场所有细胞质基质、线粒体。H＋浓度越高pH越低，因此囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H＋浓度高于囊泡外。膜蛋白(Ⅰ)转运H＋由囊泡外至囊泡内，逆浓度梯度，需要消耗能量。ATP合成酶(Ⅱ)能够将H＋由囊泡内运输至囊泡外，因此有H＋运输通道(或物质运输)的功能。ATP合成酶(Ⅱ)利用H＋电化学势能(或浓度差)提供能量，合成ATP。 学科网（北京）股份有限公司 $