必修1 第3单元 第2讲 第1课时 ATP的结构与功能和细胞呼吸的原理(课件PPT)-【新高考方案】2027年高考生物一轮总复习（鲁、辽、湘、冀、苏、吉、黑、赣、内蒙古）

该高中生物学高考复习课件聚焦“ATP和细胞呼吸”核心模块，依据新课标要求梳理了ATP结构与功能、细胞呼吸类型及过程两大高考高频考点，通过近五年真题分析明确“ATP与ADP转化”“有氧呼吸三阶段”等占比超60%的关键考查内容，构建了知识体系与题型对应框架。 课件亮点在于“真题情境+素养渗透+技巧突破”的备考设计，如结合2024全国甲卷ATP结构题，用“物质与能量观”解析特殊化学键功能，通过“呼吸熵计算模型”培养科学思维，特设“易错点对比”（如不同化合物中“A”的辨析），助力学生掌握得分关键，教师可依托此课件实现考点精准突破与学情高效诊断。

ATP和细胞呼吸 第2讲 明确目标 1.解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质; 2.通过探究酵母菌细胞呼吸的方式,说出细胞呼吸的类型; 3.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; 4.分析影响细胞呼吸的因素及应用。 建构知识体系 ATP的结构与功能和细胞呼吸的原理 第一课时 目录 主题研习（一） 主题研习（二） ATP的结构与功能 作业验收评价 细胞呼吸的方式和过程 主题研习（一）ATP的结构与功能 厚基础 (一)ATP的结构及其与ADP的转化 1.ATP的组成结构 腺苷 特殊化学键 2.ATP的供能原理 特殊化 负电荷 末端 磷酸基团 学键 3.ATP和ADP的转化图 4.ATP的合成和水解的区别 项目 ATP的合成 ATP的水解 反应式 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶 反应场所 _____________________________ 生物体的需能部位 能量来源 ________(光合作用)、 __________(细胞呼吸) 储存在特殊化学键中的化学能 能量去路 储存在ATP中形成末端的特殊化学键 可直接转化成其他形式的能量用于生命活动 细胞质基质、线粒体、叶绿体 光能 化学能 (二)ATP的利用 1.ATP为主动运输供能 (1)相关图示 酶活性 末端磷酸 基团 能量转移 (2)图示分析 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 2.细胞内的吸能反应和放能反应 吸能 放能 [深化拓展]　不同化合物中“A”的辨析 化合物 结构简式 “A”含义 共同点 ATP 腺苷(由腺嘌呤和核糖组成) 所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤 DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸 RNA 腺嘌呤核糖核苷酸 核苷酸 腺嘌呤 基础盘查 1.微点判断——落实基本生命观念 (1)(2025·重庆卷)核糖是ATP的组成成分,补充核糖有助于合成ATP。 ( ) (2)(2022·浙江卷)腺苷三磷酸分子由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成。 ( ) (3)(2021·北京卷)ATP必须在有氧条件下合成。 ( ) (4)线粒体、叶绿体和高尔基体都是合成ATP的场所。 ( ) (5)唾液淀粉酶水解淀粉的过程需ATP水解提供能量。 ( ) √ × × × × 2.发掘教材——提升科学思维能力 (1)(人教版必修1 P86正文拓展分析)在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子,短时间后分离出细胞中的ATP,发现其含量变化不大,但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记,分析该现象得到的结论: _______________________________________________________________________________________________。 (2)(人教版必修1 P87正文挖掘思考)植物、动物、细菌和真菌的细胞内,都是以ATP作为能量“货币”的,从生物进化的角度分析,这说明: _____________________________________________________。 ①ATP中远离A的磷酸基团容易脱离;②该过程中ATP既有合成又有水解;③部分32P标记的ATP是重新合成的 生物界具有统一性,也说明种类繁多的生物有着共同的起源 (3)(人教版必修1 P89楷体字内容拓展分析)萤火虫尾部发光的原理是______________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)(人教版必修1 P89正文拓展分析)科学家发现,一种化学结构与ATP相似的物质GTP(鸟苷三磷酸)也能为细胞的生命活动提供能量,请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因:_________________ ___________________________________________________。 萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶,在ATP提供能量的前提下,荧光素酶可催化荧光素与氧气发生化学反应,形成氧化荧光素并发出荧光 化学键,远离鸟苷的特殊化学键容易水解断裂,释放能量 含有两个特殊的 研考向 题点(一)　ATP的结构与功能 1.(2024·全国甲卷)ATP可为代谢提供能量,也参与RNA的合成,ATP结构如图所示,图中 表示高能磷酸键(特殊化学键)。下列叙述错误的是(　) A.ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量 B.用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA C.β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键(特殊化学键)不能在细胞核中断裂 D.光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键(特殊化学键) √ 解析:ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量,A正确;ATP脱去β和γ位磷酸基团后成为RNA的基本组成单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,所以用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA,B正确;在细胞核中进行的某些生理活动,如DNA的复制、转录等都需要消耗ATP中β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键(特殊化学键)断裂所释放的能量,C错误;光合作用的光反应可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的高能磷酸键(特殊化学键),D正确。 2.(2026·沧州模拟)除了ATP,生物体内还存在其他可以供能的核苷三磷酸。例如UTP用于多糖合成,CTP用于磷脂合成,GTP用于蛋白质合成等。UTP、CTP或GTP分子中的特殊化学键不是直接由物质氧化获能产生的,物质氧化时释放的能量都必须先合成ATP,然后ATP将磷酸基团转移给相应的核苷二磷酸,生成核苷三磷酸,如ATP+UDP ADP+UTP。下列叙述正确的是(　　) A.生物体内并非所有的生命活动都由ATP直接供能 B.除了ATP,有氧呼吸也能产生其他核苷三磷酸 C.作为高能磷酸化合物,ATP中的能量主要储存在磷酸基团中 D.各种物质的吸收均直接依靠ATP供能 √ 解析:除了ATP,生物体内还存在其他可以供能的核苷三磷酸,因此生物体内并非所有的生命活动都由ATP直接供能,A正确;UTP、CTP或GTP分子中的特殊化学键不是直接由物质氧化获能产生的,物质氧化时释放的能量都必须先合成ATP,然后ATP将磷酸基团转移给相应的核苷二磷酸,生成核苷三磷酸,因此除了ATP,有氧呼吸不能产生其他核苷三磷酸,B错误;作为高能磷酸化合物,ATP中的能量主要储存在特殊化学键中,不是在磷酸基团中,C错误;除了ATP,生物体内还存在其他可以供能的核苷三磷酸,因此各种物质的吸收并非都直接依靠ATP供能,且有些物质的吸收是被动运输,不消耗能量,D错误。 [归纳拓展] 1.ATP≠能量。ATP是直接能源物质,但不是唯一的,生物体内还存在CTP、GTP、UTP等直接能源物质。 2.细胞内供能的高能磷酸化合物 (1)碱基不同:ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物,都能为生命活动直接提供能量。脱去两个磷酸基团,可以作为RNA合成的原料。 (2)五碳糖不同:dATP、dGTP、dCTP和dTTP也能为生命活动直接提供能量。脱去两个磷酸基团,可以作为DNA复制的原料。 题点(二)　ATP和ADP的转化和ATP的利用 3.(2025·河北高考)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 解析:肌肉收缩消耗ATP,A不符合题意;光合作用暗反应中,需要消耗光反应产生的NADPH和ATP,B不符合题意;Ca2+载体蛋白的磷酸化过程需要消耗ATP,C不符合题意;光反应中,光合色素吸收的光能,将水分解为氧和H+等,该过程不消耗ATP,D符合题意。 √ 4.蛋白激酶和蛋白磷酸酶是信号通路的“开关分子”,即蛋白激酶能催化蛋白质的磷酸化过程,蛋白磷酸酶能催化蛋白质的去磷酸化过程,其机理如下图。下列相关叙述正确的是 (　　) A.蛋白质的磷酸化属于放能反应,反应过程伴有ATP水解 B.蛋白磷酸酶的作用机理是降低蛋白质去磷酸化的活化能 C.蛋白质发生磷酸化会导致细胞中ADP大量积累 D.载体蛋白磷酸化导致其构象发生不可逆的改变 √ 解析:通过图示可知,蛋白质磷酸化过程需要消耗ATP,与ATP的水解相联系,属于吸能反应,A错误;酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能,因此图中蛋白磷酸酶的作用机理是降低蛋白质去磷酸化的活化能,B正确;细胞中ATP的含量较少但是相对稳定,是因为ATP与ADP相互转化处于动态平衡之中,因此蛋白质发生磷酸化不会导致细胞中ADP大量积累,C错误;由题图可知,在蛋白激酶与蛋白磷酸酶作用下,蛋白质发生磷酸化与去磷酸化的相互转变,具此推测载体蛋白磷酸化导致其构象发生的是可逆的改变,D错误。 [归纳拓展]　磷酸化和去磷酸化 磷酸化和去磷酸化,一般指的是蛋白质分子的磷酸化和蛋白质分子的去磷酸化。蛋白质分子的磷酸化过程,往往伴随着ATP水解,提供磷酸基团,在蛋白激酶的作用下完成。蛋白质分子的去磷酸化,在蛋白磷酸酶的作用下完成。　 主题研习（二）细胞呼吸的方式和过程 厚基础 1.呼吸作用的实质 细胞内的有机物___________,并释放能量。 2.有氧呼吸 (1)概念:是指细胞在氧的参与下,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。 氧化分解 二氧化碳和水 大量ATP (2)过程 细胞质基质 少量能量 线粒体基质 少量能量 线粒体内膜 大量能量 ①总反应式 _______________________________________________。 ②能量转化:1 mol葡萄糖彻底氧化分解释放出2 870 kJ的能量,其中977.28 kJ左右的能量储存在______中,其余能量则以______形式散失。 ATP 热能 3.无氧呼吸的类型和过程 (1)场所:全过程是在_____________中进行的。 (2)过程 细胞质基质 乳酸 酒精+CO2 (3)化学反应式 ①产物为酒精和CO2 ②产物为乳酸 (4)能量转化 ①只在___________释放少量能量,生成少量ATP。 ②葡萄糖分子中的大部分能量存留在_______________中。 酒精或乳酸 第一阶段 _________________________________。 _________________________________。 基础盘查 1.微点判断——落实基本生命观念 (1)(2025·江苏卷)人体细胞和酵母细胞呼吸作用都能产生[H]和ATP。 ( ) (2)(2024·江西卷)水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成。 ( ) (3)(2023·湖南卷)线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所。( ) (4)(2023·全国乙卷)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。 ( ) (5)供氧充足时,真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP。 ( ) (6)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。 ( ) √ × × × × × 2.发掘教材——提升科学思维能力 (1)(人教版必修1 P93“思考·讨论”问题分析)与燃烧迅速释放能量相比, 有氧呼吸是逐级释放能量的,这对于生物体来说,意义是_________________ _________________________________________________________________________________________________。 (2)(苏教版必修1 P97“积极思维”拓展分析)微生物的无氧呼吸可分为乙醇发酵和乳酸发酵,发生两类无氧呼吸的主要原因________________________ _________________。无氧呼吸两阶段释放能量的特点是_______________ _________________________________。 使能量逐步转移到ATP中,保证有机物中的能量得到充分利用;能量缓慢有序地释放,有利于维持细胞的相对稳定状态 不同生物能产生不同酶, 其代谢过程不同 第一阶段释放 少量能量,第二阶段无能量释放 (3)(人教版必修1 P94正文分析)所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量,细胞呼吸还被称为生物体代谢的枢纽,原因是________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________。 细胞呼吸的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质,非糖物质代谢产生的某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 析重难 重难点(一)　线粒体内膜上的电子传递与氧化磷酸化 |情|境|探|究| 在线粒体内膜上存在着呼吸链,呼吸链是由一组蛋白复合物组成,其中复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ都能利用电子传递所释放的能量将线粒体基质中的H+转移到膜间隙。据图回答下列问题: (1)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_____。 (2)图中H+进入线粒体内外膜间隙的方式是_________,能量来源是_____。 (3)据图分析,线粒体内膜两侧H+的浓度差是如何维持的? ___________________________________________________________。 细胞质基质、线粒体基质 氧气 主动运输 电能 蛋白复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ对H+的运输;有氧呼吸第三阶段消耗H+ (4)影响氧化磷酸化的因素 ①ATP/ADP表示体内能量状态,推测当ATP含量高时氧化磷酸化的速率会______。 ②已知二硝基酚(DNP)不影响线粒体的电子传递,但能使H+不经过ATP合酶进入线粒体基质。为研究短时低温对线粒体电子传递的影响,实验小组将水稻幼苗置于不同条件下处理,分组情况及实验结果如图所示。 下降 产生等量ATP时,与25 ℃相比,4 ℃条件下有氧呼吸消耗葡萄糖的量________ (填“较少”“较多”或“相等”)。低温条件下ATP合成减少,原因可能是________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________。 较多 低温使部分H+不经过ATP合酶进入线粒体基质,降低了线粒体内膜两侧的H+浓度梯度,减少了H+由ATP合酶协助的顺浓度梯度运输,从而使ATP的合成减少 |认|知|生|成|　有氧呼吸的三个阶段 (1)第一阶段——糖酵解。糖酵解发生在细胞质基质中,经过糖酵解, 1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸,如下图所示。 (2)第二阶段——柠檬酸循环阶段(又称三羧酸循环) 这一阶段不需要O2直接参与,但要在有氧条件下才能进行。 (3)第三阶段——氧化磷酸化。在线粒体内膜上进行。NADH在酶的催化下释放电子和H+,电子在线粒体内膜上传递,最终与O2与H+结合,生成了H2O,而线粒体内膜上的特殊蛋白质则利用电子给予的能量将线粒体基质中的H+泵入内膜和外膜的间隙,构建了跨膜的H+浓度梯度。最终,H+沿着线粒体内膜上ATP合酶内部的通道流回线粒体基质,推动ATP的合成。这一阶段涉及电子传递和氧化磷酸化,需要O2的参与,是有氧呼吸过程中产生ATP的主要阶段。 重难点(二)　细胞呼吸中各物质间量的关系、细胞呼吸方式的判断 [典例]　细胞呼吸的呼吸熵为细胞呼吸产生的CO2量与细胞呼吸消耗的O2 量的比值。现有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液,培养条件适宜。据此做出的相关分析,错误的是 (　　) A.若测得酵母菌的呼吸熵为1,则混合液中的酵母菌只进行有氧呼吸 B.若测得酵母菌的呼吸熵大于1,则混合液中的酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 C.根据放出的气体是否能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,无法确定酵母菌的呼吸方式 D.若测得CO2产生量为15 mol,酒精的产生量为6 mol,可推测有2/3的葡萄糖用于有氧呼吸 √ [解析]　若测得酵母菌的呼吸熵为1,说明酵母菌呼吸产生的CO2和消耗的O2的量相等,可说明酵母菌只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,A正确;若测得酵母菌的呼吸熵大于1,说明酵母菌呼吸产生的CO2的量大于消耗的O2的量,则混合液中的酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,B正确;CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2,所以不能根据放出的气体是否能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄来确定酵母菌的呼吸方式,C正确;根据无氧呼吸的反应式可知,当无氧呼吸产生酒精的量是6 mol时,无氧呼吸产生CO2的量为6 mol,无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是3 mol,细胞呼吸中CO2总产生量为15 mol,说明有氧呼吸产生CO2的量为9 mol,根据有氧呼吸反应式可知,有氧呼吸消耗葡萄糖为1.5 mol,可推测有1.5÷(1.5+3)=1/3的葡萄糖用于有氧呼吸,D错误。 |认|知|生|成| 1.有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的比例关系(以葡萄糖为呼吸底物) (1)有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2=1∶6∶6。 (2)产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精=1∶2∶2。 (3)消耗等量的葡萄糖时,产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2摩尔数之比为1∶3。 (4)同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸,且两种呼吸方式消耗等量的葡萄糖时,有氧呼吸消耗的O2摩尔数与有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生CO2摩尔数之和的比为3∶4。 2.细胞呼吸方式的判断(以真核生物分解葡萄糖为例) 研考向 题点(一)　细胞呼吸的原理和过程 1.(2026·阳泉模拟)右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,①②③表示不同反应阶段。下列叙述错误的是(　　) A.①发生在细胞质基质,②和③发生在线粒体 B.③中NADH通过一系列的化学反应参与了H2O的形成 C.无氧条件下,②③不能进行,①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 √ 解析:①为细胞呼吸第一阶段,发生在细胞质基质;②为有氧呼吸第二阶段,发生在线粒体基质;③为有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜,A正确。有氧呼吸第三阶段(③)中,NADH通过一系列的化学反应参与了H2O的形成,B正确。无氧条件下,①(细胞呼吸第一阶段)可正常进行,但②(有氧呼吸第二阶段)和③(有氧呼吸第三阶段)不能进行,C正确。无氧呼吸仅第一阶段(①)产生少量ATP,第二阶段不产生ATP。无氧条件下,①产生的NADH中的能量用于还原丙酮酸(如生成酒精),未转移到ATP中,D错误。 2.(2026·哈尔滨模拟)有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行(如图甲),叠氮化物可抑制电子传递给氧;DNP 使 H+进入线粒体基质时不经过 ATP 合酶。将完整的离体线粒体放在缓冲液中进行实验,在不同的时间加入丙酮酸、ADP+Pi、叠氮化物或 DNP,测定消耗的 O2量和合成的 ATP 量,结果如图乙。①②表示生理过程。下列说法错误的是 (　) A.还原剂 NADH 是一种电子供体 B.①②生理过程均发生在线粒体内膜上 C.由图可以推测出,物质 X 是DNP,加入该物质后细胞呼吸释放的总能量增多 D.DNP 能使耗氧速率增大,使细胞呼吸释放的能量中以热能散失的比例增加 √ 解析:还原剂NADH是一种电子供体,产生的电子(e-)通过电子传递链最终与O2结合生成H2O,A正确。添加丙酮酸后过程①消耗的O2量处于较低水平,且相对稳定,属于有氧呼吸第二阶段,发生于线粒体基质;过程②消耗的O2量增加,属于有氧呼吸第三阶段,发生于线粒体内膜,B错误。物质X是DNP,DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶,从而降低线粒体内膜两侧H+浓度差,加入该物质后,消耗的O2量增加,可知细胞呼吸释放的总能量增多,而合成的ATP量变化不大,即使线粒体中氧化释放的能量转移到ATP的比例减少,以热能散失的比例增加,C、D正确。 [归纳拓展] 细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向 (1)有氧呼吸过程中[H]、ATP的来源和去向 (2)无氧呼吸中的[H]和ATP都是第一阶段在细胞质基质中产生的。其中[H]在第二阶段被用于还原丙酮酸,全部消耗,没有积累。 题点(二)　细胞呼吸类型的判断 3.某研究小组用传感器精确测量了某绿色植物非绿色器官的O2吸收量(x)和CO2释放量(y)。下列关于x、y的关系与细胞呼吸方式的推论,正确的是(　　) A.当x=y>0时,细胞一定存在有氧呼吸,且一定不存在无氧呼吸 B.当y>x>0时,有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸共同存在 C.当x>y>0时,有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸共同存在 D.当x=0,y>0时,一定不存在有氧呼吸,且无氧呼吸有乳酸产生 √ 解析:当x=y>0时,细胞一定存在有氧呼吸,一定不存在产生酒精的无氧呼吸,但可能存在产生乳酸的无氧呼吸,A错误;当y>x>0时,细胞一定存在有氧呼吸,也一定存在产生酒精的无氧呼吸,且y与x的差值表示无氧呼吸产生CO2的量,B正确;当x>y>0时,可能是有氧呼吸的底物中有脂肪,但不能判断是否存在无氧呼吸,C错误;当x=0,y>0时,说明一定不存在有氧呼吸,且无氧呼吸有酒精产生,不能判断无氧呼吸是否有乳酸产生,D错误。 题点(三)　细胞呼吸与细胞代谢的关系 4.右图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述错误的是(　　) A.三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO2并消耗O2 B.生物通过代谢中间物,将物质的分解代谢与合成代谢相互联系 C.乙酰CoA 在代谢途径中具有重要地位 D.物质氧化时释放的能量部分储存于 ATP中,部分以热能的形式散失 √ 解析:三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO2,但不消耗O2,消耗O2的是氧化磷酸化,A错误;代谢中间物(如丙酮酸、乙酰CoA等)将物质的分解代谢与合成代谢相互联系,B正确;由题图可知,丙酮酸、乙酰CoA在代谢途径中将蛋白质、糖类、脂质、核酸的代谢相互联系在一起,具有重要地位,C正确;物质氧化分解时释放的能量一部分储存于ATP中,绝大部分能量以热能的形式散失,D正确。 　［备考启示］教材边角知识不可忽视 　第4题以图示的形式诠释了人教版教材必修1 P94正文楷体字部分细胞呼吸是生物体代谢的枢纽的含义；该题改编自江苏高考真题。说明了教材边角知识常会作为命题素材，复习时要多加关注。 教材内容再现如下： 　　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。例如，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。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。 作业验收评价 　(标 的题目为推荐讲评题目，配有精品课件) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 一、选择题 1.(2026·巴彦淖尔模拟)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述,正确的是(　　) A.由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 B.分子中与磷酸基团相连接的化学键称为特殊的化学键 C.在水解酶的作用下不断地合成和水解 D.是细胞中吸能反应和放能反应的纽带 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析:1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成,A错误;ATP分子的结构式可以简写成A—P~P~P,磷酸基团与磷酸基团之间的化学键是一种特殊的化学键,B错误;ATP在水解酶的作用下水解,在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP,C错误;吸能反应一般与ATP的水解相联系,放能反应一般与ATP的合成相联系,故ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带,D正确。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 2.(2026·大连模拟)某细胞中的部分生理过程如图所示,①和②代表不同的化学反应。下列叙述正确的是 (　　) A.能量Ⅰ只能来自化学反应释放的能量 B.反应①只能发生在细胞质基质和线粒体中 C.能量Ⅱ可用于肾小管细胞对水分的重吸收 D.反应②往往伴随着生物体内的吸能反应 √ 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:能量Ⅰ是用于合成ATP的能量,它不仅能来自化学反应释放的能量(如细胞呼吸),还能来自光能(如光合作用光反应阶段),光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上,A、B错误;肾小管细胞对水分的重吸收方式是被动运输,不需要消耗能量, C错误;反应②是ATP的水解反应,ATP水解会释放能量,往往伴随着生物体内的吸能反应,D正确。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 √ 9 3.(2026·合肥模拟)ATP是一种可为细胞代谢提供能量的物质,分子结构式如图所示,也可以简写成A—P~P~P。下列有关说法错误的是 (　　) A.吸能反应和放能反应常与⑤的断裂和形成相关联 B.ATP中的能量可以来源于光能,但不能转化为光能 C.ATP简写式中的A表示腺苷,由图中的①和②组成 D.ATP经水解断裂④⑤后可得到RNA的基本单位之一 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:吸能反应和放能反应常与远离腺苷的特殊的化学键(⑤)的断裂和形成相关联,A正确;植物进行光合作用,将光能转化为ATP中的化学能,萤火虫发光即是ATP中的能量转化为光能,故ATP中的能量可以来源于光能,也可以转化为光能,B错误;ATP结构简写式中的A由腺嘌呤(①)和核糖(②)组成,表示腺苷,C正确;ATP经过水解断裂④⑤之后可以得到腺嘌呤核糖核苷酸,是构成RNA的基本单位之一,D正确。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 √ 9 4.(2026·汉中模拟)下列关于细胞有氧呼吸和无氧呼吸的叙述,错误的是 (　　) A.所有活细胞都能通过细胞呼吸生成 ATP B.人体内产生 CO2的细胞呼吸一定是有氧呼吸 C.若利用葡萄糖进行无氧呼吸,大部分能量以热能形式散失 D.人体利用葡萄糖进行有氧呼吸,可将其进行彻底氧化分解 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:所有活细胞都需要通过细胞呼吸分解有机物释放能量,以维持生命活动,而细胞呼吸的实质是分解有机物、释放能量并生成ATP,因此所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP,A正确;人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO2,CO2只能在线粒体基质中通过有氧呼吸第二阶段产生,B正确;无氧呼吸中葡萄糖分解不彻底,其中大部分能量仍储存在有机物(如乳酸或酒精)中,C错误;有氧呼吸可将葡萄糖彻底氧化分解为CO2和H2O,D正确。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 √ 9 5.可立氏循环是指在激烈运动时,肌肉细胞有氧呼吸产生NADH的速度超过其再形成NAD+的速度,这时肌肉中产生的丙酮酸由乳酸脱氢酶转变为乳酸,使NAD+再生,保证葡萄糖到丙酮酸能够继续产生ATP。肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞,在肝细胞内通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列说法正确的是 (　　) A.机体进行可立氏循环时,肌细胞消耗的氧气量小于产生的二氧化碳量 B.有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质中产生,在线粒体基质和内膜处被消耗 C.肌细胞产生的乳酸需在肝细胞中重新合成葡萄糖,根本原因是相关基因的 选择性表达 D.丙酮酸被还原为乳酸的过程中,产生NAD+和少量ATP 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:人体激烈运动时,肌细胞中既存在有氧呼吸,也存在无氧呼吸,有氧呼吸产生二氧化碳的量与消耗氧气的量相等,无氧呼吸不消耗氧气,也不产生二氧化碳,因此总产生的二氧化碳与总消耗的氧气的量相等,A错误;有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质和线粒体基质中产生,在线粒体内膜处被消耗,B错误;肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞,在肝细胞内通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖,根本原因是葡萄糖异生途径相关基因的选择性表达,C正确;丙酮酸被还原为乳酸为无氧呼吸的第二阶段,该阶段产生NAD+,不产生ATP,D错误。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 6.(2025·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 √ 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 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,B错误;有氧呼吸中O2作为最终电子受体与H+结合生成水;而呼吸作用放出的CO2中的氧主要来自底物(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。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 √ 7.(2026·内江模拟)储存不当的鲜银耳和泡发过久的木耳常被剧毒物质米酵菌酸(C28H38O7)污染。米酵菌酸由椰毒假单胞菌产生,加热到100 ℃都不易分解。线粒体内膜上的腺嘌呤核苷酸易位酶(ANT)能等比例转运ADP和ATP,米酵菌酸通过影响ANT的构象抑制其活性(如图)。下列说法正确的是 (　　) A.米酵菌酸是耐高温的蛋白质,污染的食物煮熟不易降低其毒性 B.线粒体产生的ATP可参与细胞代谢中的放能反应 C.米酵菌酸会造成ADP在线粒体基质侧积累 D.米酵菌酸可能造成细胞严重缺少能量而死亡 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:从米酵菌酸的化学式C28H38O7可知,它不是蛋白质(蛋白质的基本组成元素除C、H、O外,还有N等元素),A错误;线粒体产生的ATP可参与细胞代谢中的吸能反应,B错误;米酵菌酸会造成ADP在细胞质基质侧积累,C错误;由于米酵菌酸抑制了ANT的活性,影响了ADP和ATP的转运,进而影响了线粒体中ATP的输出,会造成细胞严重缺少能量而死亡,D正确。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 √ 8.[多选]如图表示人体细胞中谷氨酸的部分代谢途径,其中TCA循环(三羧酸循环)表示有氧代谢途径。下列叙述正确的是 (　　) A.谷氨酸为人体的必需氨基酸,可作为能源物质 B.谷氨酸转变成谷胱甘肽属于化合反应,需消耗ATP C.TCA循环产生的NADH可与O2结合生成H2O D.α⁃酮戊二酸经TCA循环在线粒体和细胞质基质中产生CO2 √ 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:谷氨酸属于非必需氨基酸,可以作为能源物质参与有氧代谢途径,A错误;谷氨酸转变成谷胱甘肽(三肽)属于化合反应,需消耗ATP,B正确;TCA循环为有氧呼吸的第二阶段,发生于线粒体基质中,TCA循环产生的NADH可与O2结合生成H2O,C正确;α⁃酮戊二酸经TCA循环产生CO2的过程发生在线粒体基质中,D错误。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 9.[多选]乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,研究人员设计丙组为实验组,甲、乙均为对照组,其中甲组是正常生长的幼苗,部分实验结果如图2所示。下列叙述正确的是 (　　) A.丙组的处理方式是选择生长状态一致的辣椒幼苗加入Ca2+进行淹水处理 B.丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中,利用NADH的能量合成ATP C.淹水胁迫时,该植物根细胞以乙醇发酵途径为主 D.Ca2+影响ADH、LDH 的活性,减少乙醛和乳酸积累造成的伤害 √ √ √ 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:本实验旨在探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响,自变量为Ca2+的有无以及植物的水淹状况,因为丙组是实验组,要探究Ca2+的作用,其处理方式应为选择生长状态一致的辣椒幼苗加入Ca2+进行淹水处理,A正确;丙酮酸生成乳酸或酒精的过程属于无氧呼吸的第二阶段,在细胞呼吸中,无氧呼吸第二阶段并不产生ATP,B错误;由图2可知,与甲组(正常生长组)相比,乙组(水淹处理组)的ADH活性、LDH活性均增强,且ADH活性增强更明显,故淹水胁迫时,该植物根细胞以乙醇发酵途径为主,C正确;由图2可知,与乙组(水淹处理组)相比,丙组ADH活性较高,会消耗更多乙醛,LDH活性稍低,会产生较少乳酸,所以淹水条件下,适当施用Ca2+可减少根细胞中乳酸和乙醛的积累,从而减轻对根细胞的伤害,D正确。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 二、非选择题 10.(12分)(2026·邢台模拟)细胞呼吸时,线粒体内膜出现电子传递,形成了跨膜的电势差和H+梯度差,以驱动ATP合成,如图1所示。回答下列问题: (1)在细胞呼吸的过程中,NADH在复合物Ⅰ的作用下被氧化时,释放的能量主要用于驱动_______运输到膜间隙。Cytc发挥的作用是___________。(2分) H+ 传递电子 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:在细胞呼吸的过程中,NADH在复合物Ⅰ的作用下被氧化时,释放的能量主要用于驱动H+运输到膜间隙。图中Cytc发挥的作用是传递电子。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 (2)图示反应发生在细胞呼吸的第_______阶段,驱动ATP 合酶合成ATP 的直接能量是____________________________________。(3分) 三 线粒体内膜两侧H+梯度势能 解析: 图示反应发生在线粒体内膜上,属于有氧呼吸的第三阶段,图中驱动ATP合酶合成ATP的直接能量是线粒体内膜两侧H+梯度势能。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 (3)为验证H+梯度差的产生和NADH 的氧化有关,某实验小组做了实验:从细胞中分离得到线粒体,将其悬浮于不含 O2的培养液中,溶液外接pH电极后密封试管(如图2所示),测量溶液 H+浓度的变化(如图3所示)。已知H+可自由渗透线粒体外膜。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 ①实验初始设置“无氧”条件作对照,目的是_________________________ ____________________。加入O2前,溶液H+浓度保持稳定,原因是NADH的氧化受阻,线粒体基质中的_______________________________。 ②加入O2后,溶液 H+浓度持续升高,原因是__________________________ _________________________________。随后H+浓度开始下降,说明发生了_____________________________的过程,此时线粒体内 ATP 浓度会_____。(7分) 仅由NADH氧化驱动 H+不能跨线粒体内膜被运出 NADH被氧化,线粒体基质中的 H+顺浓度梯度回流至线粒体基质 升高 H+被泵出,H+透过线粒体外膜进入溶液 排除O2干扰,确保 H+梯度 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析: ①实验初始设置“无氧”条件作对照,该操作的目的是排除O2干扰,确保H+梯度仅由NADH氧化驱动,使实验结果更具说服力。加入O2前,溶液H+浓度保持稳定,这是因为NADH的氧化受阻,线粒体基质中的H+不能跨线粒体内膜被运出。 ②加入O2后,NADH被氧化,线粒体基质中的H+被泵出,H+透过线粒体外膜进入溶液,溶液H+浓度持续升高。随后H+浓度开始下降,说明发生了H+顺浓度梯度回流至线粒体基质的过程,该过程中驱动了ATP的产生,此时线粒体内 ATP 浓度会升高。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $