2027届高考生物人教版一轮复习课时跟踪练9　ATP和细胞呼吸

**基本信息** 聚焦ATP与细胞呼吸核心概念，通过概念辨析、过程分析及影响因素探究，构建物质与能量观的逻辑体系 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念辨析|1-4题|结合实例考查ATP结构功能、线粒体结构及代谢物转化|从ATP磷酸化机制切入，关联细胞呼吸各阶段物质变化，体现结构与功能观| |过程机制分析|5-8题、10题|以抑制剂作用、呼吸途径差异为情境，结合图示分析能量转换|通过H⁺跨膜运输、电子传递链等过程，构建有氧呼吸能量代谢模型，发展科学思维| |影响因素探究|9题|实验结果推断影响呼吸的因素|整合NADH作用、pH对ATP合成影响，强化物质与能量观的应用|

课时跟踪练9　ATP和细胞呼吸 　(1-8题,每题5分) 1.(2026·广东湛江二模)磷酸化是指在蛋白质或其他分子上加入一个磷酸(P)基团,磷酸基团的添加或除去(去磷酸化)对许多反应起着生物“开/关”作用,能使某些蛋白质活化或失活。下列叙述正确的是(　　) A.丙酮酸反应生成乳酸的过程中可发生ADP的磷酸化 B.ATP中最靠近腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能 C.蛋白质等分子被磷酸化后空间结构不会发生改变 D.主动运输时,载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移 解析:丙酮酸反应生成乳酸的过程并没有释放能量,因此没有发生ADP的磷酸化,也没有生成ATP,A错误;ATP中最末端的磷酸基团才具有较高的转移势能,B错误;蛋白质等分子被磷酸化后空间结构会发生改变,活性也会发生改变,C错误;主动运输时,载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移,D正确。 答案:D 2.(2026·辽宁沈阳模拟)细胞内合成的ATP也可以释放到细胞外起作用,关于ATP释放机制主要存在两种解释:一是ATP同分泌蛋白一样通过囊泡释放;二是ATP通过某种通道介导释放。科学家研究发现红细胞膜上的PXL通道蛋白可以介导ATP释放。下列叙述正确的是(　　) A.哺乳动物成熟的红细胞内合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体 B.蛋白质和ATP水解释放的磷酸基团结合后其空间结构和活性都发生改变 C.若ATP的释放方式同分泌蛋白一样,则不需要考虑浓度差也不消耗能量 D.若红细胞通过膜上的PXL通道蛋白介导释放ATP,则该运输方式属于主动运输 解析:哺乳动物成熟的红细胞在发育过程中细胞核和众多细胞器逐渐退化消失,没有线粒体,A错误;蛋白质与ATP水解释放的磷酸基团结合后,空间结构和活性均会改变,B正确;分泌蛋白释放的方式是胞吐,胞吐过程需要消耗能量,C错误;通过通道蛋白介导的物质运输方式属于协助扩散,D错误。 答案:B 3.(2026·甘肃白银学业考试)人体内蛋白质、糖类和脂质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来。下列相关叙述错误的是(　　) A.细胞呼吸的中间产物为三类物质的相互转化提供了条件 B.糖类代谢不发生障碍的情况下,体内的蛋白质和脂质不会被氧化分解 C.生物体内蛋白质和脂质在结构、功能上存在着巨大差异 D.与蛋白质或脂质结合的糖类可具有细胞间信息传递的功能 解析:细胞呼吸的中间产物丙酮酸可转化为甘油、脂肪酸、氨基酸等非糖物质,为三类物质的相互转化提供了条件,A正确;糖类代谢不发生障碍的情况下,体内的蛋白质和脂质也会被氧化分解,释放能量,B错误;蛋白质是由单体构成的多聚体,承担着催化、免疫、物质运输等众多功能,脂质不属于多聚体,其承担的功能和蛋白质存在很大差异,C正确;糖蛋白、糖脂上结合的糖类属于糖被,具有细胞间信息传递的功能,D正确。 答案:B 4.(2026·浙江模拟)下列有关线粒体和细胞呼吸的叙述,正确的是(　　) A.线粒体中含有核糖体,线粒体蛋白不都在线粒体中合成 B.线粒体外膜、内膜和基质均含有大量与有氧呼吸有关的酶 C.线粒体是有氧呼吸的场所,细胞无线粒体则不能进行有氧呼吸 D.将离体线粒体放入适宜浓度的葡萄糖溶液中,线粒体内有ATP的生成 解析:线粒体中含有核糖体,可在线粒体中合成蛋白质,线粒体属于半自主细胞器,仍受细胞核基因控制,故线粒体蛋白不都在线粒体中合成,A正确;有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质,有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜,因此线粒体内膜和基质均含有大量与有氧呼吸有关的酶,但线粒体外膜不含与有氧呼吸有关的酶,B错误;硝化细菌无线粒体,但含有与有氧呼吸有关的酶,也能进行有氧呼吸,C错误;线粒体不能直接利用葡萄糖,D错误。 答案:A 5.(2026·广东珠海模拟)很多物质会影响细胞呼吸过程,进而造成中毒症状,部分物质作用机制如下: 2-脱氧葡萄糖 与葡萄糖竞争性结合酶活性位点,抑制酶的功能 砷 抑制线粒体基质中某些酶的活性 氰化钾 影响线粒体内膜的功能 某中毒者肌肉细胞中的丙酮酸浓度正常、NADH浓度偏高。下列说法正确的是(　　) A.2-脱氧葡萄糖只影响有氧呼吸第一阶段ATP的产生 B.氰化钾中毒者的线粒体可能无法利用O2 C.砷中毒可能影响细胞无氧呼吸的进行 D.该中毒者可能是砷中毒 解析:2-脱氧葡萄糖与葡萄糖竞争性结合酶活性位点,抑制酶的功能,有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段反应相同,A错误;氰化钾影响线粒体内膜功能,而线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段NADH和O2结合生成水的场所,所以氰化钾中毒者的线粒体可能无法利用O2,B正确;砷抑制线粒体基质中某些酶的活性,无氧呼吸场所是细胞质基质,所以砷中毒不影响细胞无氧呼吸进行,C错误;中毒者肌肉细胞中丙酮酸浓度正常、NADH浓度偏高,中毒者可能是氰化钾中毒,D错误。 答案:B 6.(2026·江西三模)线粒体内膜上存在两条呼吸途径。主呼吸链途径发生时,电子传递链释放的能量使H+通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙,然后H+驱动ATP合酶合成ATP;交替呼吸途径发生时,不发生H+的跨膜运输。下列叙述错误的是(　　) A.交替呼吸途径和主呼吸链途径都可以产生水 B.主呼吸链途径中的蛋白复合体起载体蛋白的作用 C.合成ATP时H+顺浓度梯度由内外膜间隙进入基质 D.交替呼吸途径比主呼吸链途径产生更多的ATP 解析:线粒体内膜上存在两条呼吸途径,即主呼吸链途径和交替呼吸途径,而有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上,该过程有水的生成,因此交替呼吸途径和主呼吸链途径都可以产生水,A正确;电子传递链释放的能量将H+通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙,所以主呼吸链途径中的蛋白复合体起载体蛋白的作用,B正确;电子传递链释放的能量将H+通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙的方式为主动运输,可增加膜两侧H+的浓度差,而合成ATP时H+为顺浓度梯度从内外膜间隙移至基质内,C正确;交替呼吸途径不跨膜运输H+形成浓度差,生成的ATP比主呼吸链途径少,D错误。 答案:D 7.(2026·河南郑州三模)植物乳杆菌是益生菌配方中一种常见的微生物,其细胞呼吸的代谢途径如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A.无氧条件下,细胞内会积累乳酸和NAD+ B.①③发生在细胞质基质中,②发生在线粒体中 C.产物H2O中的O来自O2,CO2中的O来自水和葡萄糖 D.无氧条件下,葡萄糖中的能量最终都转移至乳酸和ATP中 解析:无氧条件下,NAD+可生成NADH等物质,细胞内会积累乳酸,但通常不会积累NAD+,A错误;植物乳杆菌为原核生物,不具备线粒体,②不发生在线粒体中,B错误;有氧呼吸中生成的H2O中氧来自O2;而呼吸作用放出的CO2中的O主要来自葡萄糖和水,C正确;无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量大多残存在乳酸中,释放出的能量大部分以热能散失,少数转化为ATP中能量,D错误。 答案:C 8.(2026·甘肃白银二模)将动物细胞的完整线粒体悬浮于含有丙酮酸、氧气和无机磷酸的溶液中,并适时加入等量的ADP、DNP和DCCD三种化合物,测得氧气浓度的变化如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.DCCD可能破坏线粒体内膜上的ATP合成酶 B.ADP和DNP都能促进细胞呼吸但促进效率不同 C.加入DNP后,线粒体内膜上散失的热能将减少 D.化合物DCCD与DNP对细胞呼吸影响机理不同 解析:从图中可以看出,加入DCCD后,氧气浓度不再改变,说明呼吸作用停止,线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段产生大量ATP的场所,而ATP的合成需要ATP合酶的参与,DCCD抑制呼吸作用,很可能是破坏了线粒体内膜上的ATP合酶,从而影响了ATP的合成和呼吸作用的进行,A正确。加入ADP后,氧气浓度下降速率加快,说明ADP能促进细胞呼吸;加入DNP后,氧气浓度下降速率也加快,从图中可以明显看出,加入DNP后氧气浓度下降的斜率与加入ADP后不同,说明二者促进细胞呼吸的效率不同,B正确。加入DNP后,氧气浓度下降速率加快,细胞呼吸增强,释放的能量增多,其中一部分能量以热能形式散失,所以线粒体内膜上散失的热能将增加,C错误。由A、B选项分析可知,DCCD可能破坏线粒体内膜上的ATP合酶从而抑制呼吸作用;而DNP是促进细胞呼吸,二者对细胞呼吸的影响机理是不同的,D正确。 答案:C 9．(5分)(2026·湖南模拟)NADH携带的电子在线粒体内膜上传递的过程中，线粒体内膜上的蛋白质利用电子的能量，将线粒体基质中的H＋泵入线粒体内外膜间隙，使线粒体内膜两侧H＋浓度差增加。线粒体内外膜间隙的H＋从ATP合成酶处流回线粒体基质，驱动ATP合成酶将ADP磷酸化形成ATP。下列有关说法错误的是(　　) A．NADH的产生和消耗均可以发生在线粒体 B．线粒体基质中的H＋泵入线粒体内外膜间隙是放能过程 C．ATP合成酶具有物质运输和降低化学反应活化能的功能 D．降低线粒体内外膜间隙的pH有利于ATP的合成 解析：线粒体内膜上的反应是有氧呼吸第三阶段，消耗的NADH是有氧呼吸第一阶段和第二阶段产生的，其中第二阶段可在线粒体基质中发生，A正确；线粒体基质中的H＋泵入线粒体内外膜间隙需要电子的能量，属于吸能过程，B错误；根据题意，ATP合酶既可以催化ATP生成，也可以运输H＋，C正确；在低pH环境中，线粒体内膜两侧的H＋浓度梯度变大，有利于ATP的合成，D正确。 答案：B 10.(15分)(2026·安徽阜阳期中)下图为有氧呼吸部分过程示意图,e-表示电子。已知[H]释放的电子为高能状态,可为蛋白质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ提供能量。请回答下列问题。 (1)膜a所代表的生物膜是　　　　　　;图中所体现的生物膜功能是　   　 　(答出2点即可)。  (2)图中[H]消耗的过程实际上是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;图中膜a出现外侧呈正电位、内侧呈负电位的原因是　   　 　。  (3)蛋白质X可利用图示过程合成ATP,其通道结构只允许H+通过的原理是    　 　,  其合成ATP的能量来源是　　　　　　　　　。在光合作用中蛋白质X也发挥作用,该过程中蛋白质X的分布位置是　　　　　　。  (4)UCP是存在于某些细胞线粒体中的一种H+转运蛋白,可使H+进入线粒体基质时不经过蛋白质X。有科研人员模仿UCP的结构以研制减肥药物,请利用本题涉及的知识分析该药物可能具有的负面作用:    　 (答出2点即可)。  解析:(1)膜a上存在O2与H+发生反应生成H2O的过程,所以可以确定膜a是线粒体内膜。图中生物膜为细胞器膜,其功能是为多种酶提供附着位点、把细胞器分隔开、控制物质出入细胞器。(2)[H]的消耗过程为还原型辅酶Ⅰ(NADH)转化成氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)。膜a向外侧主动运输H+,会使膜外侧呈正电位,膜内侧呈负电位。(3)通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。蛋白质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ消耗电子中的能量向膜外运输H+使膜外侧与膜内侧存在H+的浓度差和电势差,蛋白质X可利用膜两侧H+的浓度差和电势差合成ATP。叶绿体中合成ATP的结构是类囊体薄膜,所以蛋白质X存在于类囊体薄膜上。(4)H+进入线粒体基质时不经过蛋白质X,会降低膜两侧H+浓度梯度,减少ATP合成,引起供能障碍,较多能量以热能的形式释放,引发体温异常。 答案:(1)线粒体内膜　为多种酶提供附着位点、把细胞器分隔开、控制物质出入细胞器　(2)还原型辅酶Ⅰ(NADH)转化成氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)　电子为蛋白质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ提供能量,使其向膜a外侧主动运输H+,使膜外阳离子浓度高于膜内,进而使膜a两侧的电位表现为外正内负　(3)只有H+与该通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜　膜两侧H+的浓度梯度(或电势差)　类囊体薄膜　(4)减少ATP合成,引起供能障碍;导致产热过多,引发体温异常 学科网（北京）股份有限公司 $