10 课时作业（十）ATP与细胞呼吸的过程(Word练习)-【高考快车道】2027年高考生物大一轮复习（不定选版）

**基本信息** 以ATP与细胞呼吸过程为核心，构建从基础概念到实验探究、过程分析、计算判断及综合应用的系统性训练，融合生命观念与科学思维 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |ATP的结构与功能|3题|基础判断与功能分析|从ATP结构（脱磷酸产物）到功能（供能/信号分子），体现结构与功能观| |细胞呼吸方式实验探究|2题|装置分析与实验设计|通过酵母菌/动物细胞实验，培养科学探究能力，理解实验变量控制| |细胞呼吸的方式与过程|4题|过程辨析与代谢联系|整合有氧/无氧呼吸过程、糖类与脂质代谢关联，强化物质与能量观| |细胞呼吸方式的判断及相关计算|4题|数据图表分析与计算|结合呼吸商、产物检测，培养逻辑推理与数据分析能力| |综合应用练|2题|情境化综合问答|联系运动、种子萌发实际，提升知识迁移与问题解决能力|

课时作业(十)　ATP与细胞呼吸的过程 (限时:30分钟) 题组一　ATP的结构与功能 1.[2025·安徽马鞍山模拟] 细胞作为最基本的生命系统,需要不断从外界获取物质和能量,形成新的组织结构,维持生命的有序和稳定,ATP 是驱动生命活动的直接能源物质。下列叙述正确的是 (　) A.ATP脱去两个磷酸基团生成的产物可作为合成DNA的原料 B.蛋白质在消化道内水解不需要酶的催化 C.醋酸杆菌的ATP 主要来自有氧呼吸,在线粒体内膜上产生的ATP 最多 D.运动过程中体内ATP的分解速率与合成速率依然保持动态平衡 2.[2025·河北卷] 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 3.[不定选][2026·湖南长沙模拟] ATP也可作为一种信号分子,其作为信号分子的作用机理如下图所示,下列说法正确的是 (　) A.图中神经细胞释放ATP的过程需要相关蛋白质参与并且耗能 B.ATP作为信号分子发挥作用的过程同时提供能量 C.靶细胞膜上存在ATP的受体能成为ATP作为信号分子的证据 D.1个ADP在有关酶的作用下可脱去2分子磷酸基团形成AMP 题组二　细胞呼吸方式实验的探究 4.[2025·浙江6月选考] 某同学欲研究酵母菌的细胞呼吸方式,设置有氧组和无氧组,装置如图所示。已知有氧组装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解。下列叙述正确的是 (　) A.装置内有氧气或无氧气可作为实验的无关变量 B.有氧组和无氧组酵母菌细胞产生CO2的场所均为细胞质基质 C.若葡萄糖充分反应,有氧组和无氧组均可检测到酒精 D.若葡萄糖充分反应,有氧组和无氧组产生的CO2比值大于3∶1 5.为检验动物细胞呼吸时产生的CO2和热量,某同学设计了如下装置进行实验,气体流向和所用试剂如图所示,实验前后钟罩内温度有所上升(不考虑微生物活动对实验结果的影响)。下列说法正确的是 (　) A.温度上升的主要原因是ATP水解产热 B.B、C瓶中的石灰水的作用不一致 C.开启空气泵前,有必要先观察和记录三个锥形瓶中溶液的颜色 D.若对照组设置先排尽装置中的氧气并关闭空气泵,则一段时间后C中石灰水也会有明显的颜色变化 题组三　细胞呼吸的方式与过程 6.[2025·山东卷] 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 7.[2025·重庆沙坪坝区三模] 在有氧呼吸中,葡萄糖分解产生的丙酮酸先转化成乙酰CoA,再氧化分解生成CO2和H2O。人体缺乏营养时,脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸,进一步在线粒体中氧化分解供能。脂肪酸产生和代谢过程如图所示,下列叙述错误的是 (　) A.乙酰CoA来源于丙酮酸、脂肪酸等,将糖类和脂质代谢联系起来 B.脂滴自噬过程中,细胞中溶酶体功能较为活跃 C.糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③,其场所为线粒体 D.细胞中葡萄糖分解成丙酮酸过程中有[H]生成,但不释放能量 8.[不定选][2026·河北石家庄月考] 如图为北极鲫鱼在缺氧条件下的细胞呼吸机制,其中过程Ⅱ在肌肉细胞中进行,过程Ⅰ在其他细胞中进行,①②表示反应阶段。下列叙述错误的是 (　) A.①②都发生在细胞质基质中,物质X为丙酮酸 B.①产生的NADH不参与②的反应,会逐渐积累 C.肌肉细胞中在产生酒精的同时不会产生CO2 D.图示两过程连续进行可有效避免乳酸在体内积累,有利于维持内环境稳态 9.[不定选][2026·江苏南京月考] 呼吸链由蛋白复合体 Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ等组成,它可以传递e-并使NADH脱下的氢与氧气结合生成水。下图表示线粒体中进行的部分生理过程,下列叙述错误的是 (　) A.丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质需要ATP直接供能 B.线粒体内膜和外膜上均分布着大量与呼吸作用有关的酶 C.图中蛋白复合体 Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ处发生的过程属于有氧呼吸第三阶段,释放大量能量 D.硝化细菌在生长、发育和繁殖过程中需要通过图示过程供能 题组四　细胞呼吸方式的判断及相关计算 10.[2025·湖北襄阳一模] 在特定的无氧环境下,某些植物根部细胞中无氧呼吸相关酶的基因均可表达,能同时产生乳酸和乙醇。下图为某植物根部在无氧条件下CO2释放速率随时间的变化曲线。下列叙述正确的是 (　) A.a点前,根部细胞的呼吸作用过程中不发生能量的转移 B.b点时,根部细胞进行呼吸作用的场所包括细胞质基质和线粒体 C.a点后,细胞呼吸产物可使酸性重铬酸钾溶液由蓝变绿再变黄 D.a点与b点,细胞呼吸分解等量葡萄糖生成ATP的量相等 11.[2025·湖南邵阳模拟] 下表是不同通气条件下用完全营养液培养一段时间后,甲、乙两个油菜品种根部细胞呼吸产物的检测结果。下列叙述正确的是 (　) 油菜品种及处理方式 甲 乙 正常通气 低氧胁迫 正常通气 低氧胁迫 产物/(μmol/g) 丙酮酸 0.3 0.32 0.25 0.29 乙醇 2.5 4 2.5 6 A.正常通气条件下,根部细胞呼吸产生的CO2均来自线粒体基质 B.低氧胁迫条件下,甲品种油菜根部细胞的无氧呼吸强度大于乙品种 C.丙酮酸含量高低反映有氧呼吸强度,正常通气更利于油菜生长 D.相较于乙品种,甲更适宜种植在油菜生长期降雨量偏多的地区 12.[2025·山东临沂月考] 呼吸商(RQ)指细胞单位时间内进行呼吸作用释放二氧化碳与吸收氧气物质的量的比值,将小麦根细胞放入密闭容器中进行细胞呼吸探究实验,实验室物理条件保持不变,呼吸作用所分解的有机物是葡萄糖,下列说法正确的是 (　) A.若测得细胞内酒精值没有增加,则细胞产生ATP的场所是线粒体 B.若测得呼吸商为2/1,则有氧呼吸和无氧呼吸所消耗的葡萄糖之比为3/1 C.若测得细胞内酒精值没有增加,则该密闭容器内的气体压强保持不变 D.若测得呼吸商为2/1,则无氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量转化成了热能 13.[不定选][2026·江苏徐州月考] 某实验室用两种方法进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。甲发酵罐中保留一定量的氧气,乙发酵罐中没有氧气,其余条件相同且适宜。实验过程中,每小时测定两发酵罐中氧气和酒精的量,记录数据并绘成坐标曲线图。下列有关叙述错误的是 (　) A.实验9 h时,消耗葡萄糖较多的是甲发酵罐 B.甲、乙两发酵罐分别在第4 h和第0 h开始进行无氧呼吸 C.甲、乙两发酵罐实验结果表明,酵母菌为异养厌氧型生物 D.该实验证明向发酵罐中连续通入大量的氧气可以提高酒精的产量 综合应用练 14.[2025·四川成都一模] 体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动。有氧运动过程中骨骼肌主要靠有氧呼吸供能,如慢跑。无氧运动过程中骨骼肌除进行有氧呼吸外,还会进行无氧呼吸,如快跑。回答下列问题: (1) 慢跑过程脂肪细胞会发生上图所示过程,据图可知,该过程是有氧呼吸的第　　 _______阶段。一般情况下H+沿着线粒体内膜上的ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质,推动物质X合成ATP,则X为　　　　　。某减肥药可以激活线粒体膜上的UCP2蛋白,使H+也可通过UCP2蛋白流至线粒体基质,此时线粒体内膜上ATP的合成速率将　　　(填“增加”或“减慢”)。该药物能够加快体内有机物的消耗,但会严重危害健康,具体危害是　　　　　　　　 　　　　(写出一点即可)。  (2) 人在快跑时,呼吸加剧,呼出的CO2在细胞中产生的具体部位是　　　 　　 　 　,葡萄糖在快跑过程中经细胞呼吸被利用,储存在葡萄糖中的能量在该过程的去向有　　　　　　　　　　 　　 　　　　　 　　。  (3)为判断不同运动强度(高运动强度、中运动强度、低运动强度)下细胞呼吸的方式,可设计相关实验,写出实验设计思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　。  15.[2025·广东东莞月考] 种子萌发初期,种皮会限制O2进入种子。蚕豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中,乙醇脱氢酶催化生成乙醇,同时NADH被氧化。回答下列问题: (1)种子萌发进行细胞呼吸过程中,产生NADH的具体部位为　　　　　　　　　 　　　　　。  (2)种皮被突破的时间点为　　　(填“p”或“q”)点,理由为　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。q点种子无氧呼吸分解的葡萄糖　　　　(填“多于”“少于”或“等于”)有氧呼吸分解的葡萄糖。  (3)蚕豆种子萌发形成幼苗,在一定的光照强度条件下,检测蚕豆幼苗对CO2的吸收速率,发现在较低温度(5 ℃左右)时,其CO2吸收速率略大于0,当温度逐渐上升至40 ℃时,其CO2吸收速率逐渐增大,直至最大值。从酶活性的角度分析,温度逐渐上升至40 ℃时,其CO2吸收速率逐渐增大的原因为　　　　　　　　　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 学科网（北京）股份有限公司 $ 课时作业(十)　ATP与细胞呼吸的过程 1.D　[解析] ATP脱去两个磷酸基团后生成的产物是腺嘌呤核糖核苷酸,它是合成RNA的原料,不是合成DNA的原料,A错误;蛋白质在消化道内水解是在蛋白酶的催化下进行的,B错误;醋酸杆菌是原核生物,没有线粒体,其ATP主要来自有氧呼吸,C错误;在运动过程中,细胞的耗能增加,ATP的分解速率加快,为了满足能量需求,ATP的合成速率也会相应加快,所以体内ATP的分解速率与合成速率依然保持动态平衡,D正确。 2.D　[解析] 肌肉收缩需要ATP水解供能,A不符合题意;光合作用暗反应中C3的还原需要消耗ATP(来自光反应),B不符合题意;Ca2+载体蛋白磷酸化需ATP水解提供磷酸基团和能量,C不符合题意;水的光解发生在光反应阶段,由光能驱动,不消耗ATP,D符合题意。 3.AC　[解析] 据图可知,神经细胞释放ATP的方式为胞吐,胞吐过程需要消耗能量,需要相关蛋白质参与,A正确;ATP作为信号分子发挥作用时通过与P2X、P2Y受体结合来传递信息,该过程中ATP未水解,不提供能量,B错误,C正确;据图可知,1个ADP在有关酶的作用下可脱去1分子磷酸基团形成AMP,D错误。 4.C　[解析] 本实验研究酵母菌的细胞呼吸方式,有氧气或无氧气是实验的自变量,而不是无关变量,A错误。有氧组因为氧气仅满足部分葡萄糖氧化分解,所以既进行需氧呼吸(产生CO2的场所是线粒体基质),又进行厌氧呼吸(产生CO2的场所是细胞质基质);无氧组只进行厌氧呼吸,产生CO2的场所是细胞质基质,B错误。有氧组虽然进行需氧呼吸,但也进行厌氧呼吸(因为氧气不足),厌氧呼吸会产生酒精;无氧组进行厌氧呼吸,产生酒精,所以有氧组和无氧组均能检测到酒精,C正确。需氧呼吸过程中,1 mol葡萄糖分解产生6 mol CO2;厌氧呼吸过程中,1 mol葡萄糖分解产生2 mol CO2。由于有氧组同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸,所以有氧组产生的CO2量比仅进行需氧呼吸时少,那么有氧组和无氧组产生的CO2比值会小于6∶2=3∶1,D错误。 5.B　[解析] 钟罩内温度上升的主要原因是小白鼠的细胞呼吸过程中有机物的分解产热,A错误;设置B瓶的目的是检验通入钟罩的空气中是否还有CO2,设置C瓶的目的是检验小白鼠细胞呼吸是否产生CO2,B正确;氢氧化钾溶液本身无色,不会发生颜色变化,也不会变浑浊,无须记录初始颜色,开启空气泵前,不需要观察和记录三个锥形瓶中溶液的颜色,只需要观察和记录后两个锥形瓶中溶液的颜色,C错误;若对照组设置先排尽装置中的氧气并关闭空气泵,则小白鼠进行无氧呼吸,不产生二氧化碳,一段时间后C瓶中石灰水无明显的颜色变化,D错误。 6.B　[解析] 有氧呼吸的前两个阶段均不需要氧气作为原料,第三阶段需要氧气作为原料,A错误;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和H2O反应,产生二氧化碳、NADH,释放少量能量,B正确;无氧呼吸第一阶段产生NADH,第二阶段消耗NADH,C错误;经过无氧呼吸,葡萄糖分子中的大部分能量存留在乳酸或乙醇中,只释放出少量能量,D错误。 7.D　[解析] 在有氧呼吸中,葡萄糖分解产生的丙酮酸可转化为乙酰CoA,人体缺乏营养时脂滴自噬分解脂肪产生的脂肪酸也能转化为乙酰CoA,所以乙酰CoA来源于丙酮酸、脂肪酸等,将糖类和脂质代谢联系起来,A正确;溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器以及吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等,脂滴自噬过程需要溶酶体中的水解酶发挥作用,所以细胞中溶酶体功能较为活跃,B正确;依据题图信息可知,糖类和脂肪氧化分解的相同代谢过程是③,场所是线粒体,C正确;细胞中葡萄糖分解成丙酮酸的过程中有[H]生成,同时释放少量能量,D错误。 8.BC　[解析] 分析题图,①是细胞呼吸的第一阶段,②是无氧呼吸的第二阶段,都发生在细胞质基质中,物质X为丙酮酸,A正确;①产生的NADH会参与②(无氧呼吸第二阶段)的反应,不会逐渐积累,B错误;肌肉细胞中进行产生酒精的无氧呼吸(过程Ⅱ),在产生酒精的同时也会产生CO2,C错误;题图所示两过程连续进行,其他细胞产生的乳酸可运输到肌肉细胞中转化为酒精排出体外,可有效避免乳酸在体内积累,有利于维持内环境稳态,D正确。 9.ABD　[解析] 有氧呼吸第一阶段葡萄糖氧化分解为丙酮酸,由图可知丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质所需的能量由H+浓度差提供,而非ATP直接供能,A错误;线粒体内膜上分布着大量与呼吸作用有关的酶,因为线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,外膜上无呼吸酶,B错误;有氧呼吸第三阶段[H]与氧气结合生成水并释放大量能量,从图中可以看出在蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ处发生的是[H]与氧气结合生成水的过程,所以此处发生的是有氧呼吸第三阶段的反应,释放大量能量,C正确;硝化细菌没有线粒体,故在生长、发育和繁殖过程中不能通过图示方式供能,D错误。 10.D　[解析] 分析题图,a点前植物根部细胞进行无氧呼吸,无氧呼吸过程中葡萄糖分解释放能量,一部分以热能形式散失,一部分转移到ATP中,所以a点前根部细胞的呼吸作用中发生能量的转移,A错误;由题干可知该环境是无氧环境,b点时细胞只进行无氧呼吸,无氧呼吸的场所是细胞质基质,线粒体是有氧呼吸的主要场所,B错误;橙色的酸性重铬酸钾溶液与酒精反应会变成灰绿色,a点后细胞呼吸产物有乙醇,可使橙色的酸性重铬酸钾溶液变成灰绿色,而不是由蓝变绿再变黄,C错误;a点与b点,细胞都只进行无氧呼吸,无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,后续过程不产生ATP,所以无氧呼吸过程中无论产物是乳酸还是乙醇,分解等量葡萄糖生成ATP的量是相同的,D正确。 11.D　[解析] 分析题表,正常通气条件下都有乙醇产生,说明正常通气条件下,根部细胞可进行有氧呼吸和无氧呼吸,根部细胞呼吸产生的CO2来自线粒体基质和细胞质基质,A错误;低氧胁迫条件下,甲品种油菜根部细胞产生的丙酮酸的量与乙品种的差异不大,产生的乙醇的量少于乙品种的,说明甲品种油菜根部细胞的无氧呼吸强度小于乙品种的,B错误;正常通气和低氧胁迫条件下,丙酮酸含量的差异不大,不能通过丙酮酸含量高低反映有氧呼吸强度,C错误;在低氧胁迫下,相较于乙品种,甲品种无氧呼吸产生的酒精较少,对根的影响较小,所以甲品种更适宜种植在油菜生长期降雨量偏多的地区,D正确。 12.C　[解析] 若测得细胞内酒精值没有增加,则细胞只进行了有氧呼吸,产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体,A错误;若测得呼吸商为2/1,即释放的二氧化碳的量/消耗的氧气的量=2/1,则有氧呼吸消耗氧气的量和释放二氧化碳的量为1,无氧呼吸释放二氧化碳的量也为1,根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式计算得知,有氧呼吸消耗葡萄糖的量为1/6,无氧呼吸消耗葡萄糖的量为1/2,故有氧呼吸和无氧呼吸所消耗的葡萄糖之比为1/3,B错误;若测得细胞内酒精值没有增加,则细胞只进行了有氧呼吸,消耗的氧气和产生的二氧化碳体积一致,该密闭容器内的气体压强保持不变,C正确;若测得呼吸商为2/1,说明同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,无氧呼吸消耗的葡萄糖中大部分能量存在于酒精中,D错误。 13.BCD　[解析] 实验9 h时,甲发酵罐的酒精产量是18 mol,故无氧呼吸消耗的葡萄糖为9 mol,有氧呼吸消耗的氧气是6 mol,则有氧呼吸消耗的葡萄糖是1 mol,故甲发酵罐中呼吸共消耗葡萄糖10 mol;乙发酵罐产生的酒精是15 mol,无氧呼吸消耗的葡萄糖是7.5 mol,因此实验结束时,消耗葡萄糖较多的是甲发酵罐,A正确。依据题图可知,甲发酵罐从第2小时开始生成酒精,因此从第2小时开始进行无氧呼吸,乙发酵罐为无氧条件,在第0 h开始进行无氧呼吸,B错误。结合图示可知,酵母菌既可以进行有氧呼吸也可以进行无氧呼吸,为兼性厌氧异养微生物,C错误。向发酵罐中连续通入大量的氧气会抑制酵母菌的无氧呼吸,降低酒精的产量,D错误。 14.(1)三　ADP和Pi　减慢　导致细胞供能不足、体温升高 (2)线粒体基质　储存在乳酸中、热能耗散、储存在ATP中 (3)让同一个体分别在三种不同运动强度(高、中、低)下运动相同一段时间后,多次测定不同运动强度下的O2消耗速率和血浆中的乳酸含量 [解析] (1)题图所示过程发生在线粒体内膜,是有氧呼吸的第三阶段。由题意可知,X在ATP合成酶的作用下合成ATP,据此推断,物质X为ADP和Pi。正常情况下,细胞呼吸释放的能量少部分储存在ATP中,大部分以热能的形式散失,以维持细胞的能量供应和人体的体温,而某减肥药可以激活线粒体膜上的UCP2蛋白,使H+也可通过UCP2蛋白流至线粒体基质,则通过ATP合成酶流回线粒体基质的H+减少,推动ATP合成酶合成ATP的量减少,则能量在体内的转化率降低,造成大量的额外产热,从而导致细胞供能不足和体温过高。(2)人在快跑时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,但只在有氧呼吸的第二阶段产生CO2,其场所是线粒体基质。人在快跑时,同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,储存在葡萄糖中的能量去向有储存在乳酸中、热能耗散、储存在ATP中。(3)本实验的目的为判断不同运动强度(高运动强度、中运动强度、低运动强度)下细胞呼吸的方式,自变量是运动强度的不同,因变量是代谢产物的种类和生成速率,相应的观测指标为不同运动强度下氧气的消耗速率和血浆中的乳酸含量。设计的实验思路见答案。 15.(1)细胞质基质和线粒体基质 (2)p　p点乙醇脱氢酶活性开始下降,子叶耗氧量急剧增加,说明此时无氧呼吸减弱,有氧呼吸增强,故该点为种皮被突破的时间点(合理即可)　多于 (3)温度逐渐上升时,参与光合作用的酶活性上升的幅度大于参与呼吸作用的酶活性上升的幅度,导致光合作用强度上升的幅度大于呼吸作用强度上升的幅度,最终导致CO2吸收速率逐渐增大(合理即可) [解析] (1)NADH产生于有氧呼吸的第一阶段、第二阶段和无氧呼吸的第一阶段,产生NADH的具体部位是细胞质基质和线粒体基质。(2)由题图可知,p点时,乙醇脱氢酶活性开始下降,子叶耗氧量急剧增加,说明此时无氧呼吸减弱,有氧呼吸增强,说明种皮被突破,氧气可以自由进入种子,故该点为种皮被突破的时间点。q点时,种子无氧呼吸与有氧呼吸被氧化的NADH的相对值相等,根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式可知,此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多。(3)光照条件下,蚕豆幼苗既进行光合作用,又进行呼吸作用,温度逐渐上升时,参与光合作用的酶活性上升的幅度大于参与呼吸作用的酶活性上升的幅度,导致光合作用强度上升的幅度大于呼吸作用强度上升的幅度,最终导致CO2吸收速率逐渐增大。 学科网（北京）股份有限公司 $