作业验收评价(9) ATP的结构与功能和细胞呼吸的原理(Word练习)-【新高考方案】2027年高考生物一轮总复习

**基本信息** 聚焦ATP与细胞呼吸核心概念，通过概念辨析与过程分析题构建物质能量观，渗透科学思维与探究实践。 **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|1-4题|以结构简式、能量转换为核心，结合GTP类比考查|从组成（腺苷+磷酸）到功能（吸能/放能反应纽带），体现结构决定功能| |细胞呼吸原理|5-9题|覆盖有氧/无氧呼吸过程、场所及特殊生理（可立氏循环）|从葡萄糖分解路径（糖酵解→三羧酸循环→电子传递链）到能量代谢，构建物质与能量观| |实验探究|10题|通过H⁺梯度验证实验考查过程分析|基于电子传递链机制，探究跨膜H⁺运输与ATP合成的因果关系，培养科学探究能力|

作业验收评价(九)　ATP的结构与功能和细胞呼吸的原理 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 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 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 4.(2026·泰州月考)鸟苷三磷酸(GTP)的结构与ATP类似。当细胞内Ca2+浓度升高时,Ca2+可与钙调蛋白CaM结合形成Ca2+/CaM复合物,激活鸟苷酸环化酶,催化GTP转变为cGMP。下列叙述正确的是 (　　) A.GTP的水解伴随着细胞内某些放能反应的进行 B.GTP彻底水解后可得到鸟嘌呤、脱氧核糖和三分子磷酸 C.与Ca2+结合后,钙调蛋白CaM的空间结构可能发生改变 D.Ca2+/CaM复合物能降低GTP转变为cGMP所需的活化能 5.(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 6.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 7.(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 8.(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 9.(2026·石家庄模拟)研究表明,线粒体是电离辐射损伤的重要靶点之一。下图为人成纤维细胞有氧呼吸过程示意图,①②③表示过程,A、B为中间产物,Ⅰ~Ⅳ为电子传递链上关键的酶复合物。下列相关叙述错误的是 (　　) A.物质A是丙酮酸,物质B是还原型辅酶Ⅰ,过程②的场所是线粒体基质 B.过程①~③中,产生ATP最多的是③,无氧条件下,过程①仍能进行 C.电离辐射可能破坏了酶复合物,造成电子传递效率下降影响细胞呼吸速率 D.有氧呼吸过程中以热能形式散失的能量对机体没有意义 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)  (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)  (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)  答案 作业验收评价（九） 1.选D　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。 2.选D　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。 3.选B　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。 4.选C　GTP水解会释放出能量，故GTP的水解伴随着细胞内某些吸能反应的进行，A错误；GTP中的糖为核糖，彻底水解后的产物应为鸟嘌呤、核糖和磷酸，B错误；Ca2+与钙调蛋白CaM结合后，会形成Ca2+/CaM复合物，这一过程通常会导致钙调蛋白CaM的空间结构发生改变，从而激活鸟苷酸环化酶，C正确；Ca2+/CaM复合物可激活鸟苷酸环化酶，鸟苷酸环化酶能降低GTP转变为cGMP所需的活化能，D错误。 5.选C　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。 6.选C　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。 7.选C　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。 8.选D　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。 9.选D　据图分析，过程①为细胞呼吸第一阶段，过程②为有氧呼吸第二阶段，过程③为有氧呼吸第三阶段；物质A为丙酮酸，物质B是[H]（还原型辅酶Ⅰ），所以过程②的场所是线粒体基质，A正确。过程①~③中，产生ATP最多的是有氧呼吸第三阶段，即过程③；无氧条件下，过程①由葡萄糖分解为丙酮酸的过程仍能进行，B正确。线粒体是电离辐射损伤的重要靶点之一，电离辐射可能是破坏酶复合物，影响电子传递，造成电子传递效率下降从而影响细胞呼吸速率，C正确。有氧呼吸过程中以热能形式散失的能量有利于维持机体温度，对于机体有重要意义，D错误。 10.解析：（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H+运输到膜间隙。图中Cytc发挥的作用是传递电子。 （2）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。 （3）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。 答案：（1）H+　传递电子　（2）三　线粒体内膜两侧H+梯度势能　（3）①排除O2干扰，确保 H+梯度仅由NADH氧化驱动　H+不能跨线粒体内膜被运出　②NADH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　H+顺浓度梯度回流至线粒体基质　升高 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $