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

**基本信息** 聚焦ATP功能与细胞呼吸过程，通过概念辨析与过程分析题，构建物质与能量观的知识网络。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |ATP的合成与功能|4题|概念辨析（如ATP功能、水解产物）、过程图解分析|从ATP结构→合成与水解→功能应用，体现结构与功能观| |细胞呼吸的过程与影响因素|7题|过程判断（场所、产物）、影响因素分析（温度、酶活性）、图表应用|从有氧/无氧呼吸过程→场所与产物→影响因素，构建能量代谢逻辑链|

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) 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 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。 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 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。 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。 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 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。 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。 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 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。 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 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。 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(　　) 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 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。 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 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。 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 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。 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。 (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_______________________。 (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_______________。 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。(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。 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 学科网（北京）股份有限公司 $