第3单元 第9课时 ATP及细胞呼吸的方式和过程(课件PPT)-【高考领航】2027年高考生物大一轮复习学案

该高中生物学高考复习课件聚焦“ATP及细胞呼吸的方式和过程”核心考点，依据课标要求解释ATP供能原理及细胞呼吸能量转化机制，对接高考评价体系分析考频，如ATP合成水解为高频考点，归纳结构分析、过程辨析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题训练与应试技巧指导，通过2025年河北卷、重庆卷等真题实例，运用对比法解析有氧与无氧呼吸过程，构建ATP与ADP转化动态平衡模型，培养生命观念和科学思维，帮助学生掌握物质能量变化答题逻辑，教师可据此精准教学，提升复习效率。

第9课时　ATP及细胞呼吸的方式和过程 返回 ‹#› 课标 要求 1.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。2.说明生物通过细胞呼吸将储存在有机物中的能量转化为生命活动可以利用的能量。 考情 分析 考点 考题统计 考频等级 1.ATP的结构和功能 2025·河北卷，1；2025·重庆卷，3；2024·全国甲卷，2 低频 2.细胞呼吸的方式和过程 2025·甘肃卷，3；2025·江苏卷，2；2025·北京卷，2；2025·陕晋宁青卷，8；2025·河南卷，4；2025·山东卷，4；2025·河北卷，14；2025·黑吉辽内蒙古卷，16；2024·湖北卷，9；2024·安徽卷，3；2024·江西卷，5；2024·广东卷，5；2024·贵州卷，17 高频 返回 ‹#› 1 考点一 2 考点二 栏 目 导 引 3 真题演练/考教衔接 4 限时规范训练 返回 ‹#› 1.ATP的结构和功能 (1)元素组成：______________________。 (2)化学组成：1分子__________、1分子核糖、3分子________。其结构简式为A—P～P～P。 考点一 ATP的结构和功能 问题1 为什么说ATP是一种高能磷酸化合物？它有怎样的结构特点和供能原理？ C、H、O、N、P 腺嘌呤 磷酸 返回 ‹#› (3)结构   A是__________，①是________，②是___________________(RNA基本单位之一)，③是__________，④是__________，⑤是________________。 (4)功能：驱动细胞生命活动的________________。 腺嘌呤 腺苷 腺嘌呤核糖核苷酸 ADP ATP 特殊的化学键 直接能源物质 返回 ‹#› 2．ATP的供能原理 负电荷 特殊的化学键 末端磷酸基团 返回 ‹#› 3．ATP是一种高能磷酸化合物 ATP水解的过程就是________能量的过程，1 mol ATP水解释放的能量高达______________ kJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物。 释放 30.54 返回 ‹#› 问题2 ATP和ADP是怎样相互转化的？这有什么意义？ 细胞质基质、 线粒体、叶绿体 光能 化学能 返回 ‹#› 返回 ‹#› 1.ATP的利用举例 问题3 ATP水解释放的能量是如何用于生命活动的？ 返回 ‹#› 2．ATP为主动运输供能的过程(以Ca2+释放为例) (1)示意图 磷酸化 空间 结构 返回 ‹#› (2)供能机制 ATP水解释放的____________使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，____________发生变化，________也被改变，因而可以参与特定的化学反应。 磷酸基团 空间结构 活性 返回 ‹#› 3．ATP是细胞内的能量“货币” 水解 合成 ATP分子 返回 ‹#› [细节拾遗]　(必修1 P89楷体文字)萤火虫发光的能量转换过程是________________________________________。在荧光素酶的催化作用下，荧光素与氧发生化学反应，形成______________并且发出荧光。 荧光素接受ATP提供的能量后就被激活 氧化荧光素 返回 ‹#› [诊断辨析] (1)ATP是驱动细胞生命活动的唯一的直接能源物质。(必修1 P86正文)( ) 提示：ATP是细胞中绝大多数生命活动的直接能源物质。 (2)ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量。(2024·全国甲卷)( ) (3)线粒体、叶绿体和高尔基体都是合成ATP的场所。( ) 提示：高尔基体不能合成ATP。 (4)唾液淀粉酶水解淀粉的过程需ATP水解提供能量。( ) 提示：淀粉水解不需要消耗ATP。 × √ × × 返回 ‹#› 考向1　ATP的结构及其特点 1．(2026·山东聊城模拟)ATP的结构如图所示。下列关于ATP的叙述，正确的是(　　) A．ATP的结构简式是A—P～P～P，其中的A即图中的① B．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 C.②表示ADP，是RNA的基本组成单位之一 D．③表示一种特殊的化学键，化学性质非常稳定 B 返回 ‹#› 解析：B　ATP的结构简式是A—P～P～P，其中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖构成，图中的①为腺嘌呤，A错误；ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，B正确；②表示AMP，是RNA的基本组成单位之一，C错误；③表示一种特殊的化学键，化学性质不稳定，容易形成也容易断裂，D错误。 返回 ‹#› 2．(2026·湖南株洲模拟)脱氧腺苷三磷酸(dATP)和腺苷三磷酸(ATP)的结构类似，二者在组成上的差异在于前者含有脱氧核糖，后者含有核糖。下列相关叙述正确的是(　　) A．细胞内的直接能源物质只有dATP和ATP B．dATP和ATP在细胞内都在生物膜上合成 C．肌肉细胞内的dATP和ATP含量明显高于口腔上皮细胞 D．dATP和ATP去掉两个磷酸基团后，剩余部分是核酸的合成原料 D 返回 ‹#› 解析：D　细胞内的直接能源物质除了dATP和ATP，还有dGTP、dTTP、dCTP、GTP、CTP和UTP等，A错误；ATP的合成场所有线粒体内膜、线粒体基质、叶绿体类囊体薄膜、细胞质基质等，B错误；肌肉细胞和口腔上皮细胞内的dATP和ATP含量都很少，C错误；dATP和ATP去掉两个磷酸基团后，剩余部分依次是腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸，依次是DNA和RNA的合成原料，D正确。 返回 ‹#› [题后归纳]　辨析五种结构中“A”的含义 返回 ‹#› 考向2　ATP的合成和利用 3．(2026·重庆渝中模拟)磷酸肌酸(C～P)是一种存在于肌细胞中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定条件下可以相互转化。细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，余下部分为肌酸(C)，这样可以在短时间内维持细胞中ATP含量的相对稳定。下列叙述错误的是(　　) A．磷酸肌酸转移磷酸基团的过程是放能反应 B．磷酸肌酸是能量的一种储存形式，但不能直接为肌肉细胞供能 C.剧烈运动时，肌细胞中磷酸肌酸与肌酸含量的比值会有所升高 D．磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联 C 返回 ‹#› 解析：C　磷酸肌酸能在肌酸激酶催化下，将其磷酸基团转移至ADP分子上，生成ATP，故磷酸肌酸转移磷酸基团是放能反应，A正确；磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能，直接能源物质是ATP，B正确；剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，产生肌酸，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降，C错误；据题干可知，磷酸肌酸(C～P)＋ADP→ATP＋肌酸(C)，故磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联，D正确。 返回 ‹#› 4．某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点 B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不 影响细胞信号传递 C．作为能量“货币”的ATP能参与细胞信号传递 D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响 B 返回 ‹#› 解析：B　通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而实现细胞信号的传递，体现了蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确；如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B错误；根据题干信息可知，进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，而ATP为其提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C正确；温度会 影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影 响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D正确。 返回 ‹#› [拓展延伸]　蛋白质分子的磷酸化和去磷酸化与其活性的关系   磷酸化和去磷酸化可给予或去除某种酶或蛋白质的某种功能，在生物代谢调控过程中有重要作用。 返回 ‹#› 1.有氧呼吸的概念：细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生________________，释放能量，生成______________的过程。 考点二 细胞呼吸的方式和过程 问题1 什么是有氧呼吸？有氧呼吸过程中发生了怎样的物质和能量变化？ 二氧化碳和水 大量ATP 返回 ‹#› 2．有氧呼吸的过程 细胞质基质 C6H12O62C3H4O3＋4[H] 少量能量 线粒体基质 2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H] 少量能量 线粒体内膜 24[H]＋6O212H2O 大量能量 返回 ‹#› [细节拾遗]　(必修1 P93相关信息)细胞呼吸过程中产生的[H]是____________________________的简化表示方法。 还原型辅酶Ⅰ(NADH) 返回 ‹#› 3．有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向) 4．有氧呼吸过程中能量的释放与特点 (1)释放：1 mol葡萄糖彻底氧化分解释放出2870 kJ的能量，其中977.28 kJ左右的能量储存在__________中，其余能量则以热能形式散失。 (2)特点：是在________的条件下进行的；有机物中的能量是____________的；一部分能量储存在__________中。 ATP 温和 逐步释放 ATP 返回 ‹#› 1.无氧呼吸的概念：细胞在____________参与的情况下，葡萄糖等有机物经过__________分解，释放________能量的过程。 问题2 什么是无氧呼吸？无氧呼吸过程中发生了怎样的物质和能量变化？ 没有氧气 不完全 少量 返回 ‹#› 2．无氧呼吸的过程 乳酸 酒精和CO2 返回 ‹#› 3．不同生物无氧呼吸产物类型及原因 乳酸 基因 精和CO2 酒 返回 ‹#› 4．无氧呼吸过程中能量的去向 (1)大部分储存在________或________中。 (2)释放的能量中大部分以________形式散失，少部分储存在ATP中。 酒精 乳酸 热能 返回 ‹#› 1.无氧呼吸与有氧呼吸的比较 问题3 无氧呼吸与有氧呼吸有怎样的区别和联系？怎样归纳细胞呼吸的概念和意义？ 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 区别 场所 ______________________ 细胞质基质 条件 O2，多种酶 无O2，多种酶 物质 变化 葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底，生成________或酒精和CO2 细胞质基质和线粒体 乳酸 返回 ‹#› 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 区别 能量 变化 释放大量能量，产生大量ATP 释放________能量，产生少量ATP 特点 受O2和温度等因素的影响 有O2存在时，无氧呼吸受抑制 联系 二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；本质都是氧化分解有机物、释放能量，产生ATP 少量 返回 ‹#› 2.细胞呼吸的概念：有机物在细胞内经过一系列的____________，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成__________的过程。 3．细胞呼吸的生物学意义 (1)提供了生物体生命活动所需的大部分________。 (2)是生物体代谢的________。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。 氧化分解 ATP 能量 枢纽 返回 ‹#› [细节拾遗]　(必修1 P94楷体文字)细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽，原因是_____________________________________ _________________，非糖物质代谢形成的某些产物与____________________相同，这些物质可以形成葡萄糖，糖类、脂质和蛋白质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 细胞呼吸的中间产物可以转化为甘油、 氨基酸等非糖物质 细胞呼吸中间产物 返回 ‹#› [诊断辨析] (1)有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解。(必修1 P93正文)( ) 提示：有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解和水。 (2)线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所。(2023·湖南卷)( ) 提示：有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质。 (3)每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多。(2023·全国乙卷)( ) 提示：两种无氧呼吸过程都只有第一阶段产生能量，所以每分子葡萄糖经两种无氧呼吸产生的ATP相等。 × × × 返回 ‹#› (4)癌细胞进行无氧呼吸时丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP。( ) 提示：无氧呼吸第二阶段不产生ATP。 (5)R848分子可抑制X精子(含X染色体)中葡萄糖生成丙酮酸的过程，据此可推知R848能影响X精子的无氧呼吸。(2025·贵州卷)( ) × √ 返回 ‹#› 深度理解细胞呼吸的过程 细胞呼吸的全过程包括：糖酵解、柠檬酸循环、电子传递和氧化磷酸化，柠檬酸循环过程中有CO2生成，如图1是细胞呼吸及其相关的代谢过程示意图。图2是在线粒体的内膜上发生的电子传递和氧化磷酸化过程(图2中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为电子传递复合体)。 返回 ‹#› (1)糖酵解发生的场所是______________，该过程中除生成丙酮酸外，还能生成____________________。参与柠檬酸循环的柠檬酸合成酶经合成加工后被转运到______________发挥作用。 (2)在细胞呼吸中，NADH来源于__________________________(细胞结构)，NADH被氧化的过程中产生电子，电子的最终受体是________。蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的功能除了作为电子(e－)传递体外，还可作为________跨膜运输的载体。 细胞质基质 [H]和少量能量 线粒体基质 细胞质基质、线粒体基质 氧气 H＋ 返回 ‹#› (3)ATP合酶是F型质子泵，其作用是_____________________________。合成ATP依赖于膜两侧的H＋浓度差，图中使膜两侧H＋浓度差增加的过程有__________。 A．电子传递过程释放的能量用于H＋主动运输 B．e－传递给氧气并最终生成水 C．H＋经ATP合酶运回线粒体基质 跨膜运输H＋和催化合成ATP A、B 返回 ‹#› 考向1　有氧呼吸的过程分析 1．(2025·陕晋宁青卷，8)丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是(　　) A．MPC功能减弱的动物细胞中 乳酸积累将会增加 B．丙酮酸根、H＋共同与MPC 结合使后者构象改变 C．线粒体内外膜间隙pH变化 影响丙酮酸根转运速率 D．线粒体内膜两侧的丙酮酸 根浓度差越大其转运速率越高 D 返回 ‹#› 解析：D　由题图可知，MPC同时转运丙酮酸根、H＋进入线粒体基质，MPC功能减弱会使丙酮酸进入线粒体基质的数量减少，丙酮酸在动物细胞的细胞质基质中参与无氧呼吸，导致乳酸积累，A正确；由题图可知，丙酮酸根、H＋共同与MPC结合使后者构象改变，实现转运，B正确；MPC存在两个特定部位分别与丙酮酸根和H＋结合，且H＋从低pH的线粒体内外膜间隙到高pH的线粒体基质一侧是顺浓度的，运输方式为协助扩散，该过程为丙酮酸根的同向运输提供了能量，故线粒体内外膜间隙pH变化通过直接影响H＋的运输来 影响丙酮酸根转运速率，C正确；题图中丙酮酸根的运输方式为主动运输，其转运速率和线粒体内膜两侧的浓度差不会正相关，D错误。 返回 ‹#› 2．(2026·辽宁沈阳联考)细胞呼吸过程中形成的NADH等物质通过电子传递系统将电子传递给氧生成水，并偶联ATP合成的过程称为氧化磷酸化，如图为细胞呼吸过程中电子传递和氧化磷酸化过程。已知人体棕色脂肪细胞线粒体内膜上有一种特殊通道蛋白UCP，可与ATP合酶竞争性地将膜间隙高浓度的H＋回收到线粒体基质。下列说法不正确的是(　　) A．膜间隙高浓度的H＋全部来自有机物的分解 B．NADH中的能量可通过H＋的 电化学势能转移到ATP中 C．蛋白质复合体运输H＋和ATP 合酶运输H＋的方式分别为主动 运输和协助扩散 D．寒冷条件下棕色脂肪细胞被 激活时，线粒体有氧呼吸释放的 能量中热能所占比例明显增大 A 返回 ‹#› 解析：A　膜间隙高浓度的H＋来自有氧呼吸第一阶段和第二阶段，即来自有机物和水，A错误；图中NADH中H＋和电子被电子传递系统所接受，使得膜间隙的H＋浓度升高，在线粒体内膜两侧形成一个质子跨膜梯度，NADH中的能量变为H＋电化学势能，再通过H＋向线粒体基质运输变为ATP中的能量，B正确；蛋白质复合体运输H＋是逆浓度梯度的，因此其运输方式是主动运输，ATP合酶运输H＋是顺浓度梯度的，因此其运输方式是协助扩散，C正确；棕色脂 肪细胞被激活时，通过UCP转运降低了线粒体内膜两侧的H＋电化学势能，有氧呼吸不能合成ATP，能量以热能形式散失所占比例明显增大，D正确。 返回 ‹#› 考向2　无氧呼吸及其与有氧呼吸的比较 3．(2025·黑吉辽内蒙古卷，16改编)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。下列叙述正确的是(　　) A．①②发生在细胞质基质，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，③不能进行，①和②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 B 返回 ‹#› 解析：B　①为有氧呼吸第一阶段，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错误。有氧呼吸第三阶段(③)中，NADH通过电子传递链将电子传递给氧气，最终与质子结合生成水。NADH直接参与了水的形成，B正确。无氧条件下，①(有氧呼吸第一阶段)可正常进行，不进行②过程，C错误。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。 返回 ‹#› 4．(2025·山东卷，4)关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是(　　) A．有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料 B．有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料 C．无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH D．经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 B 返回 ‹#› 解析：B　有氧呼吸第一阶段的物质变化为葡萄糖分解为丙酮酸和NADH(不需要氧的参与)，第二阶段丙酮酸和H2O反应产生CO2和NADH(不需要氧直接参与)，第三阶段NADH和O2反应生成H2O，A错误，B正确；无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸第一阶段完全相同，无氧呼吸第二阶段的物质变化是丙酮酸和NADH反应产生乳酸或者酒精和CO2，无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，因此在无氧呼吸过程中葡萄糖分子中的大部分能量储存在酒精或乳酸中，C、D错误。 返回 ‹#› 5．金鱼能在严重缺O2的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼缺O2状态下，细胞中部分代谢途径，下列相关叙述错误的是(　　) A．过程②不需要O2的参与， 产生的“物质X”是丙酮酸， 由3种元素组成 B．过程②有能量释放，部分 用于合成ATP C．过程③⑤无氧呼吸产物不 同是因为细胞内反应的场所 不同 D．若给肌细胞提供18O标记的O2，会在CO2中检测到18O C 返回 ‹#› 解析：C　“物质X”是丙酮酸，由C、H、O 3种元素组成，过程②为细胞呼吸第一阶段，不需要O2参与，A正确；过程②有能量释放，只有少部分用于合成ATP，B正确；过程③⑤是无氧呼吸的第二阶段，场所均是细胞质基质，C错误；有O2条件下，肌细胞也可以进行有氧呼吸，若给肌细胞提供18O标记的O2，则产生的水含 有18O，含有18O的水参与有氧呼吸 的第二阶段，产生的CO2中能检测 到18O，D正确。 返回 ‹#› 角度1　考查ATP的结构与功能 1．[(2025·河北卷，1)链接必修1 P88图5－6、图5－7]ATP是一种能为生命活动供能的化合物，下列过程不消耗ATP的是(　　) A．肌肉的收缩 B．光合作用的暗反应 C．Ca2+载体蛋白的磷酸化 D．水的光解 真题演练 /考教衔接 D 返回 ‹#› 解析：D　肌肉收缩需要消耗能量，该能量来源于ATP的水解，A不符合题意；光合作用过程中暗反应消耗ATP，B不符合题意；Ca2+载体蛋白磷酸化后结构发生改变，该过程需要消耗ATP，C不符合题意；光合作用中水的光解利用光能，不消耗ATP，D符合题意。 返回 ‹#› 2．[(2025·重庆卷，3)链接必修1 P86相关信息]能量胶是马拉松运动员常用的胶状补给品，可快速供能。下表是某能量胶的营养成分表。据表分析，下列叙述正确的是(　　) 项目 每100 g 能量 850 kJ 蛋白质 0 g 脂肪 0 g 碳水化合物 50 g 核糖 450 mg 钠钾氯等 235 mg 返回 ‹#› A．核糖是ATP的组成成分，补充核糖有助于合成ATP B．推测表中的碳水化合物主要是淀粉 C．比赛过程中大量出汗，少量补充能量胶即可维持水盐平衡 D．能量胶不含脂肪和蛋白质是因为它们不能为机体提供能量 解析：A　ATP由腺苷(腺嘌呤＋核糖)和三个磷酸基团组成，核糖是ATP的组成成分，“补充核糖”可为腺苷的合成提供原料，间接支持ATP生成，故补充核糖有助于合成ATP，A正确；碳水化合物若为淀粉(多糖)，需分解为葡萄糖才能快速供能，但能量胶需“快速供能”，推测其碳水化合物应为单糖(如葡萄糖)或二糖(如麦芽糖)，而非淀粉，B错误；大量出汗会导致水和电解质大量流失，能量胶中钠钾氯仅235 mg/100 g，少量补充不足以完全维持水盐平衡，需额外补充水和电解质，C错误；脂肪和蛋白质均可供能，但脂肪供能慢，蛋白质主要参与结构构建，能量胶不含二者是因快速供能需优先利用碳水化合物，D错误。 返回 ‹#› 角度2　考查有氧呼吸与无氧呼吸的过程 3．[(2025·北京卷，2)链接必修1 P93图5－9]如图是植物细胞局部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中，细胞不同部位产生ATP的量不同。以下选项正确的是(　　) 选项 部位1 部位2 部位3 部位4 A 大量 少量 少量 无 B 大量 大量 少量 无 C 少量 大量 无 少量 D 少量 无 大量 大量 C 返回 ‹#› 解析：C　由题图可知，部位1是线粒体基质，有氧呼吸第二个阶段在线粒体基质进行，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和NADH，并产生少量的ATP；部位2是线粒体内膜，在线粒体内膜进行有氧呼吸第三个阶段，前两个阶段产生的NADH经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时产生大量的ATP；部位3是线粒体外膜，不产生ATP；部位4是细胞质基质，进行有氧呼吸第一个阶段，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的ATP。故选C。 返回 ‹#› 4．[(2025·江苏卷，2)链接必修1 P93～94正文]关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析，下列叙述正确的是(　　) A．细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同 B．有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与 C．呼吸作用都能产生[H]和ATP D．无氧呼吸的产物都有CO2 C 返回 ‹#› 解析：C　在人体细胞和酵母细胞中，无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，葡萄糖分解成丙酮酸(细胞呼吸第一阶段)的场所都是细胞质基质，A错误。人体细胞和酵母细胞有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水彻底分解为CO2和[H]，不需要O2直接参与；O2参与有氧呼吸第三阶段，与[H]结合生成H2O，B错误。无论是人还是酵母菌，是有氧呼吸还是无氧呼吸，细胞呼吸第一阶段都会产生[H]和少量ATP，C正确。人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，没有CO2；酵母细胞无氧呼吸的产物是酒精和CO2，D错误。 返回 ‹#› 5．[(2025·甘肃卷，3)链接必修1 P93正文]线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，可用于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，下列叙述正确的是(　　) A．状态3呼吸不需要氧气参与 B．状态3呼吸的反应场所是线粒体基质 C．以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0 D．相比NADH，以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大 C 返回 ‹#› 解析：C　线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，若以NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，此时状态3呼吸的场所是线粒体内膜，所以需要氧气参与，A、B错误；葡萄糖不能直接进入线粒体进行氧化分解，需要在细胞质基质中分解为丙酮酸后才能进入线粒体，所以以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0，C正确；NADH可直接参与有氧呼吸第三阶段，而丙酮酸需先经过有氧呼吸第二阶段产生NADH等物质后再参与第三阶段，所以相比丙酮酸，以NADH为底物的状态3呼吸速率较大，D错误。 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 1．(2026·河南新乡模拟)ATP可作为一种药物用于辅助治疗肌肉萎缩、脑出血后遗症、心肌炎等疾病。下列说法正确的是(　　) A．ATP是生物体内所有耗能生命活动的直接能量来源 B．ATP合成所需的能量来自光能或化学能 C．ATP的水解过程往往伴随着蛋白质分子的去磷酸化 D．ATP的水解产物可以作为合成DNA的原料 限时规范 训练(9)　ATP及细胞呼吸的方式和过程 (建议用时：20分钟　满分：40分) (选择题1～10题每题3分，共30分) B 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 解析：B　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GTP、UTP等提供，A错误；光合作用和呼吸作用都会产生ATP，ATP合成所需的能量来自光能或化学能，B正确；ATP的水解过程往往伴随着蛋白质分子的磷酸化，C错误；ATP的水解产物核糖核苷酸，可以作为合成RNA的原料，D错误。 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2．(2026·河北石家庄模拟)ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，如图是“ATP-ADP循环”示意图，其中①和②表示过程。下列叙述正确的是(　　) A．①过程的能量全部来自化学能 B．②过程的完成需要有水参与 C．植物叶肉细胞中发生过程①的结构是线粒体和叶绿体 D．ADP再脱离一个磷酸基团后，可以作为构成DNA的原料 B 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：B　①过程表示ATP的合成过程，光反应合成ATP所需能量来自光能，细胞呼吸合成ATP所需能量来自化学能，A错误；②过程表示ATP的水解过程，该过程有水消耗，同时释放能量供给各项耗能的生命过程，B正确；①过程表示ATP的合成过程，植物叶肉细胞中发生过程①的结构有细胞质基质、线粒体和叶绿体，C错误；ADP再脱离一个磷酸基团后，成为腺嘌呤核糖核苷酸，可以作为构成RNA的原料，D错误。 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 11 3．(2026·江苏苏州模拟)ATP是细胞内的“能量通货”，下列关于人体细胞中ATP的说法，正确的是(　　) A．剧烈运动时人体含有大量ATP B．消化道内水解蛋白质需要消耗ATP C．合成ATP所需能量不一定来源于放能反应 D．ATP合成速率基本等于其分解速率 解析：D　ATP在机体中的含量较少，A错误；消化道内水解蛋白质是在相关酶的催化下完成的，不消耗ATP，B错误；ATP的合成一般与放能反应相联系，C错误；ATP是细胞的直接能源物质，在细胞中含量很少，但ATP合成速率基本等于其分解速率，能满足生命活动所需，D正确。 D 返回 ‹#› 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 4．(2026·河南平顶山模拟)下列关于细胞呼吸的说法，错误的是(　　) A．有氧呼吸时细胞质基质和线粒体都能产生ATP B．无氧呼吸只有第一阶段能产生ATP C．动、植物细胞中丙酮酸分解成CO2的场所都只有线粒体基质 D．有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生[H]，但场所存在差异 C 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析：C　有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，且三个阶段都能合成ATP，所以有氧呼吸时细胞质基质和线粒体都能产生ATP，A正确；无氧呼吸分为两个阶段，其中第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同，第二阶段不合成ATP，所以只有第一阶段能产生ATP，B正确；植物进行无氧呼吸时也会产生二氧化碳，场所在细胞质基质，C错误；有氧呼吸在细胞质基质和线粒体基质产生[H]，无氧呼吸在细胞质基质产生[H]，所以有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生[H]，但场所存在差异，D正确。 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 11 5．(2026·广东揭阳模拟)葡萄糖在人体细胞中通过糖酵解变成丙酮酸，生成少量ATP和[H]。下列叙述正确的是(　　) A．[H]在线粒体基质与氧结合生成水 B．降低环境温度，人体内催化糖酵解的酶活性会降低 C．糖酵解过程中葡萄糖的能量大部分存留在乳酸中 D．糖酵解产生的丙酮酸可在线粒体中氧化分解 解析：D　[H]与氧结合生成水发生在线粒体内膜，A错误；人体是恒温动物，降低环境温度，人体内催化糖酵解的酶活性基本不变，B错误；糖酵解过程中产生丙酮酸，无乳酸生成，C错误；有氧呼吸和无氧呼吸都会发生糖酵解，糖酵解产生的丙酮酸可在线粒体基质中进一步氧化分解，D正确。 D 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 11 6．(2025·河南卷，4)甜菜是我国重要的经济作物之一，根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长，其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是(　　) A．酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气 B．低温抑制酶Ⅰ的活性，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率 C．酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段 D．呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量 B 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 11 解析：B　酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质中，该阶段不消耗O2，O2消耗发生在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，该阶段生成的ATP最多，A、C错误；酶的活性受温度影响，低温会抑制酶Ⅰ的活性，降低有氧呼吸第二阶段的反应速率，进而影响CO2和NADH的生成速率，B正确；由题意知，酶Ⅰ活性与甜菜根重呈正相关，在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会抑制酶Ⅰ的活性，从而影响有氧呼吸，不利于甜菜块根的生长，甜菜产量也会降低，D错误。 返回 ‹#› 7 8 9 10 11 1 3 4 5 6 2 7．(2026·河北衡水模拟)氧化型辅酶Ⅰ(NAD＋)不仅参与细胞呼吸，也可作为底物通过DNA修复酶参与DNA修复。研究发现，提高小鼠体内的eNAMPT(合成NAD＋的关键酶)的含量可逆转小鼠身体机能的衰老。下列说法正确的是(　　) A．细胞质基质和线粒体基质中均可利用NAD＋合成的NADH B．NAD＋在有氧呼吸第三阶段被消耗，同时生成大量ATP C．eNAMPT能提供合成氧化型辅酶Ⅰ(NAD＋)所需的活化能 D．增加细胞内eNAMPT的数量可加快小鼠细胞的衰老进程 A 返回 ‹#› 7 8 9 10 11 1 3 4 5 6 2 解析：A　NAD＋可参与有氧呼吸第一、二阶段的反应，生成NADH，第一阶段场所是细胞质基质，第二阶段场所是线粒体基质，A正确；第三阶段：上述两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量，其中[H]指NADH，B错误；据题意可知eNAMPT是一种酶，酶的作用原理是降低化学反应所需要的活化能，不能提供活化能，C错误；据题意可知，eNAMPT(合成NAD＋的关键酶)的含量可逆转小鼠身体机能的衰老，而eNAMPT能够促进NAD＋的合成，因此细胞内eNAMPT数量的增加可减缓小鼠的衰老，D错误。 返回 ‹#› 8 9 10 11 1 3 4 5 6 7 2 8．肌细胞质基质中Ca2+浓度升高将引起肌收缩，静息状态下，肌细胞质基质Ca2+浓度极低，此时胞内Ca2+主要存储于肌质网中(一种特殊的内质网)。肌质网膜上存在一种Ca2+载体，能催化水解ATP实现Ca2+逆浓度跨膜运输，该载体转运过程中的两个状态(E1和E2)如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) 返回 ‹#› 8 9 10 11 1 3 4 5 6 7 2 A．该载体对Ca2+的转运过程利用了ATP水解所释放的能量 B．E2中该载体通过构象变化向细胞质基质运输Ca2+导致肌收缩 C．若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常 D．随着待转运Ca2+浓度的增加，该载体的运输速率先增大后稳定 返回 ‹#› 8 9 10 11 1 3 4 5 6 7 2 解析：B　根据题干信息可知，该载体对Ca2+的转运方式是主动运输，利用了ATP水解所释放的能量，A正确；图示中载体的E1状态是载体蛋白的磷酸化，通过其空间结构改变完成Ca2+的逆浓度梯度运输，E2是去磷酸化状态，恢复为可以重新结合Ca2+的状态，因此这个主动运输过程是把Ca2+向肌质网中运输，降低了肌细胞质基质中Ca2+浓度，肌细胞由收缩恢复为舒张状态，B错误；肌质网膜上的Ca2+载体数量不足或功能减弱，不利于肌质网回收Ca2+，使肌细胞质基质中Ca2+维持较高浓度，引起肌细胞持续收缩，C正确；主动运输中，在一定范围内随着待转运Ca2+浓度的增加，该载体的运输速率增大，但受 到载体数量的限制，达到最大速率 后保持稳定，D正确。 返回 ‹#› 9 10 11 1 3 4 5 6 7 8 2 9．(2025·河北卷，14改编)玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析不正确的是(　　) A．线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B．突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C．突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶 段受阻 D．突变体有氧呼吸强度的变化可导致 无氧呼吸的增强 B 返回 ‹#› 9 10 11 1 3 4 5 6 7 8 2 解析：B　细胞质基质中可以进行糖酵解，产生[H]，进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，A正确；玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶，T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损，有氧呼吸第一、二阶段能产生[H]，第三阶段[H]和氧气生成水，第一、二阶段积累的[H]被消耗，突变体线粒体内膜受损，第三阶段减弱，[H]积累，会抑制第二阶段的进行，因此突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱，B错误；T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻， C正确；突变体有氧呼吸中间产物[H]更 多且线粒体内膜受损，因此有氧呼吸强 度变小，而突变体乳酸含量远大于野生 型，因此无氧呼吸增强，D正确。 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 10．(2026·湖南岳阳模拟)乳酸脱氢酶(LDH)是人体内细胞呼吸过程中一种至关重要的酶，丙酮酸与乳酸之间的转化受LDH的催化，在弱碱性条件下LDH催化乳酸生成丙酮酸，在中性条件下LDH则催化丙酮酸生成乳酸。下列说法正确的是(　　) A．丙酮酸转化为乳酸需要消耗[H]和ATP B．LDH在体外不能降低化学反应所需的活化能 C．人体细胞内LDH催化的反应均发生在细胞质基质中 D．pH由中性变为弱碱性时，LDH空间结构会发生改变，导致LDH变性失活 C 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 解析：C　丙酮酸还原成乳酸为无氧呼吸第二阶段，只有物质变化，没有ATP的合成，也不消耗ATP，A错误；只要条件适宜，LDH作为一种酶，其在体外条件下，也能降低化学反应所需的活化能，B错误；人体细胞内LDH催化的反应过程是将丙酮酸转变为乳酸，该过程发生在细胞质基质中，C正确；结合题意可知，pH由中性变为弱碱性时，LDH会催化乳酸变成丙酮酸，可见弱碱性条件下不会导致LDH变性失活，D错误。 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 11．(10分)(2026·山东烟台模拟)线粒体外膜含有亲水性的通道蛋白，分子量小于1000的物质可自由通过，线粒体内膜通透性较小。葡萄糖通过糖酵解产生的丙酮酸，可进入线粒体基质，经一系列反应产生NADH。NADH分解产生的电子通过线粒体内膜上的蛋白质传递给O2并生成水，电子传递过程会驱动H＋的逆浓度运输，其过程如下图所示。 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 (1)糖酵解进行的场所是______________，其产物除丙酮酸外还有______________。 (2)缺氧条件下，糖酵解产生的丙酮酸难以进入线粒体，原因是_______________________。 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 (3)丙酮酸在线粒体内通过一系列反应产生NADH和____________，糖类中稳定的化学能最终转变为_____________________。 (4)植物细胞线粒体内膜上存在交替氧化酶(AOX)呼吸途径，它可以直接将电子传递给氧气生成水而不伴随跨膜H＋浓度梯度的产生。在低温条件下，细胞主要进行AOX呼吸途径，其意义是_______________。 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 解析：(1)糖酵解过程是葡萄糖生成丙酮酸的过程，该过程为有氧呼吸第一阶段，场所是细胞质基质，其产物除丙酮酸外还有NADH。(2)由题图知，在缺氧条件下无法进行电子传递过程，就不能驱动H＋的逆浓度运输，内膜两侧不能形成H＋浓度差，丙酮酸无法借助H＋梯度进入线粒体。 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 (3)丙酮酸与H2O生成NADH和CO2，同时释放少量能量，该过程是有氧呼吸第二阶段，发生的场所是线粒体基质。最终糖类中稳定的化学能转变为ATP中活跃的化学能和热能。(4)在低温条件下，细胞主要进行AOX呼吸途径，其意义是通过AOX呼吸途径细胞不产生ATP，而释放大量的热能，有利于植物适应低温环境。 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 答案：(1)细胞质基质　NADH　(2)缺氧条件下电子传递受到抑制，内膜两侧不能形成H＋浓度差，丙酮酸无法借助H＋梯度进入线粒体　(3)CO2　ATP中活跃的化学能和热能　(4)通过AOX呼吸途径细胞不产生ATP，而释放大量的热能，有利于植物适应低温环境 返回 ‹#› 第9课时　ATP及细胞呼吸的方式和过程 点击进入WORD文档 按ESC键退出全屏播放 返回 ‹#› $