第3单元 第9讲 课后达标素养提升(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·生物

**基本信息** 聚焦细胞呼吸与能量代谢核心模块，以概念辨析为基础、过程分析为重点、实验探究为延伸，构建"基础-应用-拓展"三阶训练体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |选择题|13题|以ATP功能、呼吸途径、酶作用机制为考点，结合生理情境与实验数据|从物质与能量观切入，构建"ATP-细胞呼吸-代谢调节"知识链| |非选择题|2题|围绕代谢异常与酶应用设计实验分析题，强调科学探究与问题解决|通过临床案例与实验设计，体现结构与功能观及科学思维的综合应用|

一、选择题 1．(2026·大湾区高三联考)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 解析：选A。ATP水解可为DNA合成提供能量，ATP水解掉2分子磷酸是腺嘌呤核糖核苷酸，但DNA的原料是脱氧核苷酸，因此，ATP无法为DNA合成提供原料，A错误；ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，导致其空间结构改变，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；微生物的生命活动需要ATP供能，样品中微生物数量越多，样品的ATP含量越高，因此可通过检测ATP含量间接反映微生物数量，D正确。 2．(2026·河北NT20联考高三检测)处于北极的一种金鱼肌细胞在长期进化过程中形成了下图所示的奇异代谢过程，过程Ⅱ在肌肉细胞中进行，过程Ⅰ在其他细胞中进行，①～④表示反应阶段。下列叙述正确的是(　　) A．过程①发生在细胞质基质中，过程②发生在线粒体基质中，物质X是丙酮酸 B．过程②和过程④只能在极度缺氧环境中才会发生 C．过程①②③④均能生成ATP，其中过程①和过程③生成的ATP最多 D．金鱼体内发生由乳酸→物质X→酒精过程，可以缓解肌肉的酸胀乏力 解析：选D。过程①是无氧呼吸的第一阶段，产生的物质X是丙酮酸，过程①和过程②是无氧呼吸的完整过程，发生在细胞质基质中，A错误。过程②是产生乳酸的无氧呼吸第二阶段，过程④是产生酒精的无氧呼吸第二阶段，无氧呼吸在缺氧环境下就可发生，并非只能在极度缺氧环境中才会发生，B错误。过程①③能生成少量ATP；过程②和过程④是无氧呼吸第二阶段，都不能生成ATP，C错误。乳酸会导致肌肉酸胀乏力，金鱼体内发生由乳酸→物质X→酒精过程，将乳酸转化为酒精排出体外，可以缓解肌肉的酸胀乏力，D正确。 3．(2026·河南新乡高三联考)八段锦是一种低强度有氧运动，而100 m短跑时，运动员骨骼肌细胞的供能方式与八段锦明显不同。下列有关叙述错误的是(　　) A．练习八段锦时，需消耗细胞呼吸生成的ATP B．练习八段锦时，NAD＋的再生可发生在线粒体内膜 C．100 m短跑时，细胞呼吸产生的CO2可能来自细胞质基质 D．100 m短跑时，有机物释放的部分能量以热能的形式散失 解析：选C。练习八段锦时，ATP由细胞呼吸(有氧呼吸)生成并直接供能，A正确；有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，NADH与氧气反应生成水并再生NAD＋，B正确；人体细胞无氧呼吸的产物为乳酸，CO2仅来自人体细胞的线粒体基质，C错误；细胞进行无氧呼吸时，有机物中的部分能量以热能的形式散失，D正确。 4．(2026·黑龙江九师联盟高三检测)图1和图2均为无氧呼吸的反应过程示意图，已知细胞中NAD＋的含量不多，丙酮酸不能运出细胞。下列叙述错误的是(　　) A．图1和图2中所有反应过程发生的场所均为细胞质基质 B．无氧条件下，丙酮酸转化为酒精的过程中伴随有NAD＋和ATP的产生 C．丙酮酸→乳酸过程若施加相关酶抑制剂，葡萄糖→丙酮酸过程也会受到影响 D．马铃薯被水淹时，其块茎细胞无氧呼吸时底物未释放出的能量主要储存在乳酸中 解析：选B。题图1和题图2为无氧呼吸的反应过程示意图，发生的场所为细胞质基质，A正确；丙酮酸转化为酒精为无氧呼吸第二阶段，该过程不会产生ATP，B错误；丙酮酸→乳酸过程若施加相关酶抑制剂，NADH无法及时转化为NAD＋，丙酮酸不能分解，也不能运出细胞，如果丙酮酸持续积累，会影响细胞呼吸第一阶段的进行，C正确；马铃薯被水淹时，其块茎细胞进行无氧呼吸产生乳酸，因此底物未释放出的能量主要储存在乳酸中，D正确。 5．(2026 ·河南五市模拟)细胞呼吸是糖类、脂肪和蛋白质相互转化的枢纽。人体肝细胞内的部分生化反应如下图所示。图中编号表示过程，字母表示物质。下列叙述正确的是(　　) A．脂肪作为重要的能源物质参与细胞呼吸 B．有氧运动会使A转化为甘油、脂肪酸的量减少 C．④过程中大部分化学能转化成ATP中的化学能 D．饥饿时，副交感神经兴奋直接引起肝细胞中甘油、脂肪酸转化为A 解析：选B。糖类是细胞中的重要能源物质，脂肪是良好的储能物质，A错误；图中A为丙酮酸，可与脂肪酸、甘油相互(直接或间接)转化，有氧运动时丙酮酸会更多地进入线粒体彻底氧化分解供能，转化为甘油、脂肪酸的量会减少，B正确；④过程为有氧呼吸第三阶段，其释放的能量大部分以热能形式散失，少部分转化为ATP中的化学能，C错误；饥饿时，交感神经兴奋，D错误。 6．(2025·八省联考内蒙古演练)某酵母菌以葡萄糖为底物的3种呼吸途径中，部分物质变化如下图所示，下列叙述正确的是(　　) A. 途径二葡萄糖中的能量最终都转移到了乙醇和少量ATP中 B．途径二和途径三的存在，降低了酵母菌对环境的适应力 C．酵母菌仅通过途径三不能获得满足生长必需的能量 D．生物界中，途径一仅发生在具有线粒体的细胞中 解析：选C。途径二中，葡萄糖中能量的去向：储存在乙醇中、转移到ATP中、以热能的形式散失，A错误；途径二和途径三的存在可使酵母菌在无氧环境中及酸性或碱性条件下也能生存，提高了酵母菌对环境的适应力，B错误；由题图可知，途径三为无氧条件，产生了4分子ATP，但也消耗了4分子ATP，因此酵母菌仅通过途径三不能获得满足生长必需的能量，C正确；途径一的有氧呼吸过程也可发生在不含线粒体的生物中，如硝化细菌、蓝细菌等，D错误。 7．(2026·河南九师联盟高三质检)下图为细胞呼吸作用过程，图中电子传递链受阻会影响能量释放。某研究发现，抑制剂X可特异性作用于细胞色素氧化酶，使电子传递链受阻。下列叙述错误的是(　　) A．糖酵解可产生少量ATP，是无氧呼吸和有氧呼吸共有的过程 B．通过图中代谢过程，葡萄糖中的化学能大部分用于合成ATP C．抑制剂X作用后，细胞的无氧呼吸可能加强 D．抑制剂X作用后，有氧呼吸合成的ATP减少 解析：选B。据题图可知，糖酵解是无氧呼吸和有氧呼吸共有的过程，该过程可产生少量ATP，A正确；通过题图所示的代谢过程，葡萄糖分解释放的能量大部分以热能形式散失，仅少部分用于合成ATP，B错误；由题干信息可知，抑制剂X可特异性作用于细胞色素氧化酶，使电子传递链受阻，导致有氧呼吸合成的ATP减少，此时细胞能量供应不足，无氧呼吸可能增强，以满足细胞的能量需求，C、D正确。 8．(2026·福建漳州测试)临床上常用MTT法评估细胞活性、增殖能力或药物毒性，其原理是脂溶性的MTT分子可以被活细胞内的线粒体脱氢酶还原成蓝紫色结晶，并沉积在细胞中，而死细胞缺乏这种功能。下列叙述正确的是(　　) A．MTT可能影响线粒体脱氢酶的高效性 B．MTT分子可自由通过活细胞的细胞膜 C．药物毒性越大，MTT反应液颜色越深 D．线粒体脱氢酶参与有氧呼吸第三阶段 解析：选B。由题意可知，MTT是线粒体脱氢酶催化的底物，底物不影响酶的高效性，A错误；MTT是脂溶性物质，可自由通过活细胞的细胞膜，B正确；药物毒性越大，细胞活性越低，细胞中的线粒体脱氢酶含量及活性越低，与MTT反应生成的蓝紫色结晶越少，反应液颜色越浅，C错误；有氧呼吸第三阶段消耗[H]，与O2反应生成H2O，线粒体脱氢酶不参与这一过程，D错误。 9．(2026·河南周口高三联考)线粒体的F1F0—ATP合成酶催化ATP的合成。F1F0—ATP合成酶在体外很容易催化ATP水解，在细胞内IF1蛋白会抑制其水解ATP，但ATP的合成并不受抑制。下列有关叙述错误的是(　　) A．F1F0—ATP合成酶可催化的底物有ATP和ADP等 B．ATP水解释放的磷酸基团可使蛋白质发生磷酸化 C．IF1蛋白的存在不利于线粒体为物质跨膜运输供能 D．IF1蛋白与F1F0—ATP合成酶结合后可能改变其空间结构 解析：选C。F1F0—ATP合成酶既能催化ADP和Pi合成ATP，也能在体外催化ATP水解，因此底物包括ATP和ADP等，A正确；ATP水解时，末端的磷酸基团可转移至蛋白质，使其磷酸化，从而改变蛋白质活性，B正确；由题干可知，IF1蛋白抑制ATP水解，但ATP的合成不受影响，故推测IF1蛋白的存在可能促进ATP积累，有利于线粒体为物质跨膜运输供能，C错误；IF1蛋白与F1F0—ATP合成酶结合后可能改变其空间结构，D正确。 10．(2026·河南新未来高三联考)科研人员研究某种神经毒素(NTX)的作用机制时，发现其可特异性结合细胞膜上的ATP水解酶并使其活性丧失。进一步实验发现：①正常细胞中该酶水解ATP时可伴随载体蛋白磷酸化；②NTX处理后的细胞，胞内ATP/ADP的值显著上升，但K＋跨膜运输速率下降。下列叙述正确的是(　　) A．ATP分子由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸基团构成 B．NTX通过破坏ATP的特殊化学键导致供能中断 C．该载体蛋白磷酸化后构象改变，可能协助K＋进行主动运输 D．实验结果表明ATP的水解产物ADP是运输物质的直接能源 解析：选C。ATP分子由腺嘌呤、核糖和三个磷酸基团构成，A错误；NTX可使ATP水解酶失活，不破坏ATP本身，且NTX处理后的细胞，胞内ATP/ADP的值显著上升，说明ATP的特殊化学键未被破坏，B错误；正常细胞中ATP水解时可伴随载体蛋白磷酸化，且K＋跨膜运输速率与ATP相关，主动运输需要载体和能量，所以该载体蛋白磷酸化后构象改变，可能协助K＋进行主动运输，C正确；ATP是直接能源物质，其水解提供能量，ADP是水解产物，D错误。 11．(2026·河南高三联考)临床上常用能量合剂给患者提供能量，改善细胞功能，提高治疗效果。某能量合剂的配方如下表所示，其中辅酶A参与糖和脂肪等有机物的氧化分解。合剂中的ATP不进入细胞内，不为细胞提供能量，仅作为细胞间的信号分子。下列叙述错误的是(　　) 成分 ATP 辅酶A 10%KCl 5%NaHCO3 用量 60 mg 100U 10 mL 50 mL 用法 溶于500 mL 5%的葡萄糖溶液后，静脉滴注 A.葡萄糖是细胞生命活动所需要的重要能源物质 B．Na＋可维持神经、肌肉细胞的兴奋性 C．补充辅酶A会增强细胞呼吸，从而促进ATP生成，造成ATP大量累积 D．合剂中的ATP不能进入细胞内的可能原因是细胞膜缺乏相关的转运蛋白 解析：选C。葡萄糖是细胞进行有氧呼吸的主要底物，分解后可产生大量ATP，是细胞生命活动所需要的重要能源物质，A正确；Na＋在神经、肌肉细胞的兴奋传递中起关键作用，可维持神经、肌肉细胞的兴奋性，B正确；ATP的生成与消耗处于动态平衡，不会大量累积，C错误；物质跨膜运输通常需要转运蛋白协助，合剂中的ATP不能进入细胞内，可能是细胞膜缺乏运输ATP的相关转运蛋白，D正确。 12．(2026·河南天一大联考高三调研)NADH称为还原型辅酶Ⅰ，NAD＋称为氧化型辅酶Ⅰ，NADH与NAD＋可以相互转化。研究表明，30岁之后，人体细胞内的NADH含量开始减少(如下图所示)，严重影响线粒体的功能。NADH在高温或酸性条件下易分解，失去生物活性。下列叙述正确的是(　　) A．NADH在线粒体基质中直接驱动ATP合成 B．NAD＋转化为NADH的场所仅有线粒体基质 C．50岁之后，人体细胞代谢速率可能大幅下降 D．可通过口服的方式补充NADH，改善线粒体功能 解析：选C。NADH参与有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上与氧气结合生成水，同时释放大量能量，其中部分能量用于驱动ATP的合成，A错误；NAD＋转化为NADH发生在无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸的第一、第二阶段，场所为细胞质基质和线粒体基质，B错误；NADH含量下降会导致细胞代谢速率下降，由题图可知，50岁之后，人体细胞代谢速率可能大幅下降，C正确；人的胃中有胃酸，NADH在酸性条件下易分解，所以NADH不宜通过口服的方式补充，D错误。 13．(2026·广东佛山S6联盟高三联考)微生物燃料电池是一种利用产电微生物将有机污染物中的化学能转化成电能的装置，其简要的工作原理如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．该燃料电池涉及的化学反应发生在微生物细胞内 B．化学能转化成电能的过程中伴随着ATP的合成与分解 C．图中产电微生物在阳极室的氧化产物有H2O D．阴极室内的电子受体和还原产物分别为O2和H2O 解析：选D。分析题图可知，该燃料电池涉及的化学反应发生在微生物细胞外，A错误；该过程中产电微生物经细胞呼吸将有机物中的化学能直接转化为电能，不涉及ATP的合成与分解，B错误；题图中产电微生物在阳极室的氧化产物无H2O，C错误；结合题图可知，在有氧环境下，阴极室内的电子受体是O2，还原产物是H2O，D正确。 二、非选择题 14．人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生下图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。据图回答下列问题： (1)呼吸链受损会导致________(填“有氧”或“无氧”)呼吸异常，代谢物X是____________________________________________。 (2)过程⑤中酶B的名称为________________________________________________________________________，使用它的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)过程④将代谢物X消耗，对内环境稳态的作用和意义是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)题图中的呼吸链存在于线粒体中，线粒体是有氧呼吸的主要场所，因此呼吸链受损会导致有氧呼吸异常；分析题图可知，代谢物X是无氧呼吸的产物乳酸。(2)酶B是催化H2O2分解产生H2O和O2的酶，即过氧化氢酶，可催化H2O2分解，避免H2O2对细胞产生毒害。(3)过程④将代谢物乳酸消耗，可避免代谢产物积累，维持内环境的pH相对稳定，是机体进行正常生命活动的条件。 答案：(1)有氧　乳酸　(2)过氧化氢酶　催化H2O2分解，避免H2O2对细胞产生毒害　(3)避免代谢产物积累，维持内环境的pH相对稳定，是机体进行正常生命活动的条件 15．下图所示为与酒精代谢有关的过程，序号表示相关代谢变化。回答下列问题： (1)人饮酒后酒精首先通过______________的方式被消化道上皮细胞吸收，然后再通过血液运输至肝脏发生分解(解酒)。图中过程能在人体内发生的是____________________(填序号)，②过程________(填“能”或“不能”)生成ATP。 (2)已知机体内分解酒精的过程需要乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶这两种关键酶的参与。有人认为市售的口服解酒药的关键成分可能为乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶。你认为该观点____________(填“合理”或“不合理”)，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)为进一步验证该观点是否正确，现以清水、适宜浓度的酒精溶液、解酒药X(有解酒效果的口服液)和蛋白酶为材料进行实验。请完善实验步骤、预期结果： 第一步：向甲、乙、丙三支试管中分别加入等量相同浓度的酒精溶液； 第二步：甲试管加入适量清水，乙试管加入______________________，丙试管加入________________________________________(实验组)，三支试管在37 ℃的环境中保温； 第三步：一段时间后，分别检测三支试管中溶液的酒精浓度(具体检测方法不做要求)。 预期结果及结论：若________________________________________________________________________________________________________________________________________________，则说明解酒药X的关键成分不是乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶；若________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 则说明解酒药X的关键成分有可能是乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶。 答案：(1)自由扩散　①③④⑤⑥　不能　(2)不合理　乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的化学本质为蛋白质，口服后会被消化道内的蛋白酶水解而失效(或乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶为胞内酶，口服后在胃液的强酸性环境中会变性失活)　(3)等量解酒药X　等量经蛋白酶处理后的解酒药X　乙试管与丙试管中酒精浓度基本相等，明显低于甲试管　甲试管与丙试管中酒精浓度基本相等，明显高于乙试管 学科网（北京）股份有限公司 $