2027年高考生物学一轮总复习讲义（必修1）ATP和细胞呼吸

第2讲ATP和细胞呼吸

精准研读-备考定位

课核心素养

1.解释ATP是驱动细1.通过对ATP的结构和功能、细胞呼吸类型和过程的

胞生命活动的直接能学习，建立起生命的物质与能量观和普遍联系的观点。

源物质。（生命观念）

2.说明生物通过细胞2.通过分析ATP的合成、利用过程及对细胞呼吸方式

呼吸将储存在有机物的判断，培养对问题进行推理并作出合理判断的能力。

中的能量转化为生命（科学思维）

活动可以利用的能3.运用物质与能量观分析细胞呼吸过程中的物质和能量

量。转化。根据物质变化判断细胞呼吸的类型。（生命观念）

考点一ATP的结构、功能和利用

购备知识-夯实基础

知I识I巩I固

1.ATP的结构和功能

元素组成

C、H、O、N、P

I分子腺嗦吟

化学组成

1分子核糖

1-3分子磷酸某团

特殊的化学键磷酸从团

结构

腺什

1--------AMP」

（腺嗦吟核糖核件酸）

ATPI———ADP——

ATP一

ATP是一种高能磷酸化介物,含

结构「有2个特殊的化学键

赢-ATP的化学性质不稳定，末端磷

L酸基团有一种离开ATP而与其

他分子结合的趋势

含量在细胞中含量少,ATP与ADP之间

襁-转化快

--哪:动细胞生命活动的宜接能源物质

现L物质合成;肌肉收缩；主动运输；电

解发电;大脑思考

2.ATP与ADP的相互转化

：ATP的合成;：ATP的水解

-"V......v......

ADP+Pi+能显”ATP<AI)P+Pi+

ATP咛口能最

ATP合成施Q（所需而）0ATP水解幽

细胞质基质、线粒体、［反应

・生物体的需能部位

叶绿体场所,

；,：

光能（光合作用）、能出、.远离腺背（A）的那个

［来源,

化学能（细胞呼吸）特殊的化学键

可直接转化成其他

储存在ATP（远离A的.倬砌.形式的能量（如机械

那个特殊的化学键）中［去路

J能、电能等）,用于

各项生命活动

［易错提醒I无论是饱食还是饥饿，只要机体处于存活状态，ATP与ADP含

量都保持动态平衡。

教材隐含知识

（必修IP87图5-4）ATP与ADP的相互转化是不是一个可逆反应？不是,

原因是虽然从物质方面来看是可逆的，但从酶、进行的场所、能量的来源等方面

来看是不可逆的。

3.ATP为主动运输供能

eCa2-

激活的活性：参与C;F♦主动运输的

=我体蛋白是一种催化ATP水解的醐

am(la?♦与载体蛋白相应位点结合,激

活载体蛋白的酶活性

载体蛋白磷酸化：在载体蛋白作用

下.ATP分子的末端末酸法团脱离

下来与载体蛋I'I结合,载体蛋白发

生磷酸化,这一过程伴随着能显转移

我体蛋白空间结构改变：我体蛋白

=磷酸化导致其空间结构改变.C4

实现逆浓度防膜运输

4.细胞内的吸能反应和放能反应

物质的主动运输

思I维I辨I析

易错整合，判断正误。

(1)腺甘三磷酸分子由1个脱氧核糖、1个腺喋吟和3个磷酸基团组成。()

(2)ATP必须在有氧条件下合成。()

(3)光能可转化成ATP中的化学能，ATP中的化学能不能转化为光能。()

(4)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应。()

答案：⑴X(2)X(3)X(4)J

延I伸I探I究

归纳概括ATP的分子组成与核昔酸的关系情境，根据ATP结构式思考下列

问题。

；H—N—H：

C—H,，'

0—P—()~P—OfP—()■

O-()-：()-③

OHOH②

(1)图中①②③的结构分别是什么？

⑵腺昔是由图中哪些结构组成的？

(3)ATP分子去掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质?若ATP完全水解,

会得到哪些成分？

(4)ATP中的核糖若改变为脱氧核糖，就转变为dATP(脱氧腺甘三磷酸)，去

掉2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？

提示：(1)腺嘿吟、核糖、磷酸基团。

⑵①②。

(3)腺喋吟核糖核苦酸。腺嘿吟、核糖、磷酸。

(4)腺喋吟脱氧核糖核普酸。

剖析避点-弯点突破

重I难I精I讲

1.ATP产生量与02供给量的关系分析

八点一无一条件下.细胞可通过无心呼吸分"有机'

物产片少量ATP

通

照

扫福丸询物晟黑红如胸

KC划(只进行无条呼吸)

工

cd

ui

,v

供给量。2供给依

wn陋。2伏绐量增多,有表呼吸明显加优.ATP产1

[t迹渐增多，

2.ATP、DNA、RNA、核昔酸结构中“A”的含义辨析

ACGT

（A）P-P-P

ATPDNA

RNA核甘酸

(l)ATP结构中的A为腺甘，由腺喋吟和核群组成。

(2)DNA结构中的A为腺噂吟脱氧核甘酸，山一分子腺噂吟、一分子脱氧核

糖和一分子磷酸组成。

⑶RNA结构中的A为腺喋吟核糖核甘酸，由一分子腺喋吟、一分子核糖和

分子磷酸组成。

(4)核甘酸结构中的A为腺喋吟。

可见，它们的共同点是都含有腺喋吟。

精I准I命I题

考向一考查ATP的结构及其特点

例1（2026・银川检测）如图所示为ATP的结构及ATP与ADP之间

的相互转化过程，下列说法正确的是（）

----------朝

R@ATP盂ADP+Pi+能量

a

图1图2

A.图1中的a代表腺昔，A代表的是腺喋吟

B.某些载体蛋白可催化ATP水解

C.ATP与ADP相互转化过程，虽不是可逆的，但物质和能量是可循环利

用的

D.酶1和酶2调节作用的机理是降低反应的活化能

答案：B

解析：图1中的a是由腺喋吟（A）、核糖和磷酸组成的，代表腺喋吟核糖核

甘酸，A代表腺喋吟，A错误；Ca2+载体蛋白可发挥ATP水解酶的作用，B正确；

ATP与ADP相互转化过程中物质是可以循环利用的，但能量不可循环利用，C

错误；酶1和酶2作为催化剂，其作用是催化而非调节，D错误。

^■》例2（2026•南京市九中质量调研）将标记的32P注入活细胞内，随

后迅速分离细胞内的ATP,测定其放射性，如图代表ATP的结构。下列叙述小

正确的是（）

瓣

露

磷

墙

③a⑤

A.④和⑤之间化学键的形成过程总是与放能反应相关联

B.①代表ATP中的“A”，ATP脱去④⑤成为腺噪吟核糖核甘酸

C.ATP中磷酸基团⑤很快就会被32P标记，但是ATP的含量基本不变

D.细胞癌变后ATP末端磷酸基团被取代的速率加快

答案：B

解析：①代表腺喋吟，而ATP中的“A”代表腺昔，B错误；ATP中远离腺普

的化学键容易断裂和生成，但是ATP的含量基本不变，故磷酸基团⑤很快就会

被32P标记，C正确；细胞癌变后细胞代谢增强，ATP和ADP的转化加快，ATP

末端磷酸基团被取代的速率加快，D正确。

考向二考查ATP的合成和利用

^■》例3（2025•遵义联考）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

答案：B

解析：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，但也有少数生命活动由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的水解产物核糖核甘酸，可

以作为合成RNA的原料，D错误。

例4（2023.福建卷）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Ca?十浓度极低，此时胞内Ca2+主要存储于肌质网口（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Ca?+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云输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CP浓度的增加，该载体的运输速率先增大后稳定

答案：B

解析：根据题干信息可知，该载体对Ca2+的转运方式是主动运输，需要消

耗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。

二二^_n-------=~r

调控蛋白质的活性方法之一——磷酸化和去磷酸化引发构象变化

类型蛋白质的磷酸化蛋白质的去磷酸化

在蛋白激酶催化下，将ATP末端的

磷酸基团转移并结合到蛋白质特定在蛋白磷酸酶的催化下，磷酸化的

概念

位点的氨基酸残基上或者在信号作蛋白质上的磷酸基团脱落的过程

用下结合GTP的过程

可逆的蛋白质磷酸化

ATPADP

图示

：缶白0)金白鹿)®

过程

PiH2O

磷酸化和去磷酸化是一种分子开关形式。一些蛋白质平时处于失活状态，

意义必须被蛋白激酶磷酸化之后才可以发挥作用；而有些正好相反，这些蛋

白质磷酸化时是失活的，必须经过蛋白磷酸酶去磷酸化才可以激活

考点二细胞呼吸的类型及过程

购备知识-夯实基础

知I识।巩I固

1.呼吸作用的实质及类型

呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分

实质

解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸

依据是否I-有氧呼吸

类型

需要。2参与1-无氧呼吸

2.有氧呼吸

⑴概念：是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的的过程。

(2)过程

，场所：细胞质丛质

物质变化：卫2CJMM丙雨酸)

河川

【产能情况：少址能批

(场所：纹粒体基质

物质变化：2CJL。.(丙酮酸)+6卜1：0

-^>6(：();+20[Hl

I产能情况：少量能必

‘场所：线粒体内膜

物质变化：241Hl+60：12凡0

产能情况：大量能址

(3)写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路

-II豳=

G.H1;O6+6O,+6H;O一\6C0：+12H：0+能出

।I-，，o

(4)放能：1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的能量是2870kJ,其中有977.28kJ

左右的能量转移至—中，其余能量则以热能形式散失。

3.无氧呼吸

(1)概念：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释

放少量能量的过程。

(2)场所：全过程是在_______中进行的。

⑶过程

项目反应这程

第一阶段(与有

氧呼吸第一阶C6Hl206-'立2c3H4。3(丙酮酸)+4[H]+少量能量

段完全相同)

产生酒精2c3H4。3+4[H]皿＞2c2H50H（酒精）+2cCh

第二阶段

产生乳酸2c3H4O3+4[H]-®-2c3H6。3（乳酸）

C6H12O62c2H50H（泗精）+2cCh+少量

酒精发酵

总反应式能量

乳酸发酵C6H|2O6-S-*2cH6。式乳酸)+少量能量

(4)放能：1mol葡葡糖释放kJ(生成乳酸)或225.94kJ(生成酒精)的能

量，其中均有61.08kJ左右转移至ATP中。

思修隹I辨I析

易错整合，判断正误。

(1)水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成。()

(2)线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成C02的场所。()

(3)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。

()

(4)酵母菌有(需)氧呼吸在线粒体中进行，无(厌)氧呼吸在细胞质基质中进行。

()

(5)线粒体中的丙酮酸分解成C02和［H］的过程需要Ch的直接参与。()

(6)供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化［H］产生人量ATP。()

(7)油料作物种子液种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气。

()

(8)葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。()

延I伸I探I究

I.所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量，细胞呼吸还被称为细胞

代谢的枢纽，为什么？

2.无氧呼吸过程中葡萄糖中能量的去路有哪些?

剖析雎点*奇点突破

重I难I精I讲

1.细胞呼吸过程中［H］和ATP的来源和去路分析

［来源］

有氧呼吸:第一、有何呼吸：与。2结

二阶段；无弱呼HI合生成水;无生呼

吸：第一阶段吸：还原丙原酸

一般用于除光合作

有钝呼吸:第一、

用暗反应和叶绿体

二、三阶段；无

中的物质合成外的

依呼吸：第一阶段

各项生命活动

2.判断细胞呼吸方式的三大依据（以葡萄糖为呼吸底物）

消耗01

定存在有氧呼吸

据反

产生）

IM一定存在有利呼吸

（।）应物

和产产生酒粘或乳酸》一定存在无氧呼吸

物

无“）2释放》一定为产乳酸的无铳呼吸

C（）2=（）2只进行有氧呼吸或同时进行有

乳呼吸和产乳酸的无依呼吸

据物

（：（）,<（）,

质的一~半存在脂质等的氧化分解

⑵量的

关系、同时进行有氧呼吸和产酒精的

C02>03无氧呼吸,差值为产泗精的无

一呼吸产生的CO2里

只在细胞质基质中

I无气呼吸

据场所（真L

孩细胞有线粒体参与有氧呼吸或两类

呼吸方式并存

精I准I命I题

考向一考查细胞呼吸的方式和过程

》例1（2026・辽宁高三模拟）下图表示人和酵母菌体内的呼吸过程，下列说

法正确的是（）

人葡萄糖酵母菌

i1

物质a+物质l]

A.02不足时，人体肌细胞C02的产生量大于02的消耗量

B.可用澳麝香草酚蓝溶液鉴定酵母菌是否生成物质a

C.在条件Y下，细胞内有机物氧化分解释放的能量大部分散失

D.人在长跑过程中消耗的ATP主要来自条件X下的细胞呼吸

》例2（2025•江西余江一中高三期中）下图为某植物细胞无氧呼吸和有氧呼

吸的部分过程示意图，图中的字母表示物质，①〜⑤表示过程。下列相关叙述错

误的是（）

A.物质A为[H],物愦B最可能是酒精

B.③⑤产生CO2的场所和数量均不同

C.④不产生水，③和④释放的能量大多以热能形式散失，少量生成ATP

D.①②⑤产生的A在线粒体内膜与氧结合生成水，并释放大量能量

分析细胞呼吸中能量的释放与去向

以热能形

有领呼吸大明

释放大量能量―Ir

式散失

物中]

的化「「释放少量能量」।少取ATP中的

化学能

|学能）无氧呼吸

1-不彻底氧化产物中的化学能

考向二考查细胞呼吸方式的判断与计算

》例3（2026.九师联盟押题卷）家庭酿制葡萄酒的过程中，酵母菌以葡萄糖

为底物进行呼吸作用，其呼吸作用速率（单位时间内葡萄糖的消耗量）变化过程如

图。下列有关叙述正确的是（）

距

潮

壬

里

A.葡萄酒酿制结束后继续酿制葡萄醋，必须要添加葡萄糖

B.0〜6h,酵母菌只进行有氧呼吸，发酵液的pH降低

C.m点酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生CO?的速率相同

D.10h后，酵母菌产酒精的速率持续增大

》例4（2023•全国乙卷）植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。

在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CCh的速率随时间的变

化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是（）

A.在时间。之前，植物根细胞无C02释放，只进行无氧呼吸产生乳酸

B.a-b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和C02的过程

C.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

D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP

素养提升•强化围雏

真I题I再I现

1.（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.Ca?+载体蛋白的磷酸化D.水的光解

2.（2025-1月浙江卷）ATP是细胞生命活动的直接能源物质。下列物质运输

过程需要消耗ATP的是（）

A.Ch进入红细胞

B.组织细胞排出CO2

C.浆细胞分泌抗体

D.神经细胞内K+顺浓度梯度外流

3.（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.TT氧呼吸的前两个阶段均需要02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

4.（2023・广东卷）在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应

物的是（A）

A.还原型辅酶IB.丙酮酸

C.氧化型辅旃ID.二氧化碳

提能训练练案⑼

A组

一、选择题

1.（2025・四川绵阳阶段练习）下列关于人体细胞中ATP的叙述，错误的是

（）

A.ATP中腺昔是由腺噂吟和核糖组成

B.ATP中的磷酸之间的键储存的能量非常多所以ATP作直接能源物质

C.形成ATP所需的能量主要来自细胞呼吸

D.居IJ烈运动过程ATP的分解速率和生成速率无显著差异

2.（2026♦福建阶段练习）生命活动的正常发生离不开能量的驱动。下列过程

的正常进行不需要能量驱动的是（）

A.葡萄糖和果糖合成蔗糖B.hqDNA聚合酶连接脱氧核甘酸

C.蛋白质中二硫键的形成D.电鳗发电

3.（2026•河北石家庄开学考试）ATP是细胞的能量“货币”。ATP、ADP、

AMP三者间可以发生转化，ATP是腺昔三磷酸，而dATP是脱氧腺昔三磷酸。

下列叙述错误的是（）

A.ATP在细胞中的含量很少，ATP与ADP时刻不停地进行相互转化

B.dATP水解产生的dAMP是构成RNA的基本单位之一

C.ATP中的能量可以来源于光能，也可以转化为光能

D.ATP转化为ADP与细胞中的某些吸能反应和联系

4.（2026・陕晋青宁衡水金卷）“新叶伸向和煦的阳光，蚱蛹觊觎绿叶的芬芳。

它们为生存而获得能量，能量在细胞里流转激荡”，生命活动离不开物质和能量

代谢，下列有关细胞代谢的叙述，错误的是（）

A.ATP脱去两个磷酸基团形成的AMP可以作为酶的合成原料

B.参与Ca2+主动运输的载体蛋白，可能催化ATP水解

C.细胞呼吸不仅为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽

D.细胞无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能的形式散失

5.（2026•浙江绍兴学业考试）在低氧条件下，酵母菌的细胞呼吸过程如绍所

示，①〜④代表相关生理过程。下列叙述正确的是（）

C2H5（）H+C（）:

I④

葡萄糖平►丙酮酸"fco?

1---------J吁卢小。

A.过程①的场所是线粒体

B.经过过程①④葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失

C.①②③④都可以产生ATP用于各项生命活动

D.对6进行18。标记,一段时间后可检测到H婪0、C,8O2

6.（2026•浙江绍兴学业考试）人体正常细胞主要依赖于需氧（有氧）呼吸，而癌

细胞即使在氧气充足的情况下，仍优先选择产生乳酸的厌氧（无氧）呼吸，下列相

关分析合理的是（）

A.Ch参与需氧（有氧）呼吸的第二阶段，生成CO2

B.获得同等能量时，癌细胞消耗的葡萄糖多于正常细胞

C.细胞呼吸是吸能反应，产生的ATP是细胞内的直接能源物质

D.癌细胞可能缺少线粒体或线粒体受损，使葡萄糖不能在线粒体中氧化分

解

7.(2026・湖北阶段练习)科研人员想探究病毒性感染对细胞呼吸和ATP产生

的影响，选择用某种病毒感染宿主细胞，培养一段时间后检测产生的乳酸和ATP

的量，结果如图所示。下列相关分析错误的是()

8

O.

O.

O.6

O.

O.4

2

0

2468

时间/小时对照组实验组

A.从结果可以推测，病毒感染可能抑制了细胞的有氧呼吸

B.对照组和实验组中，细胞代谢产生的能量主要用于ATP的合成

C.人体感染病毒后肌肉酸痛、浑身无力，与乳酸增加和ATP减少有关

D.实验结果说明病毒性感染对细胞呼吸的影响存在时间关联性

二、非选择题

8.(2025•北京期末)某研究性学习小组利用荧光素一荧光素酶生物发光法，

测定人参愈伤组织中ATP的含量，以研究人参细胞能量代谢的特点。

实验原理：荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下，进行反应发出荧光；用

分光光度计可测定发力强度；当荧光素和荧光素酶都足量时，在一定范围时•，

ATP的含量与发光强度成正比。

实验步骤：

步骤一：ATP的提取：称取一定量的人参愈为组织，研磨后沸水浴1()min,

冷却至室温，离心，取上清液。

步骤二：ATP的测定：吸取一定量的上清液，放入分光光度计反应室内，并

注入适量的所需物质，在有氧等适宜条件下进行反应，记录发光强度并计算ATP

含量。

请回答下面的问题。

(1)组成ATP的元素是o

(2)步骤二“注入适量的所需物质”中，属于反应物的是；分光光

度计反应室内能量的转换形式是0

(3)荧光素酶价格昂贵，为能准确测定出ATP的含量，又能节省酶的用埴,

学习小组探究了“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”，实验结果如图。

(

f

r

u

b

o

-

x

g

嘿

去

兴

①学习小组配制了1X1（）8mol/LATP标准液、70mg/L荧光素溶液（过量）

和溶液进行实验o

②结果表明：图中点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。

B组

一、选择题

1.（2025•广东汕尾阶段练习）在细胞中，谷氨酸与NH3能在ATP的参与下发

生如下图所示的反应，生成谷氨酰胺。下列说法错误的是（）

ATPADPNH,①

GluGlu-^->Gln

谷氨酸谷氨酰磷酸谷氨酰胺

A.ATP合成抑制剂会阻碍谷氨酰胺的合成

B.谷氨酰胺的合成过程是一个放能反应

C.ATP释放的磷酸基团会使谷氨酸磷酸化

D.ATP由1个腺背和3个磷酸基团组成

2.（2026.浙江衢州学业考试）血小板ATP释放量是一项体检检测指标。在血

小板被激活时，其内部ATP被释放到血小板外。该反应释放的ATP量通过荧光

强度测定（ATP为荧光素发光提供能量）可进行定量计算。下列相关叙述错误的是

（）

A.ATP是细胞内的直接能源物质

B.上述实验中，测定的荧光强度与释放的ATP量呈正相关

C.剧烈运动时，人体细胞中ATP含量明显增加

D.ATP发生水解，是一个放能反应

3.（2（）25•黑龙江省哈尔滨市德强高级中学期中）GTP是细胞信号传导的重要

物质，其结构和ATP类似，可以和ATP相互转化，研究发现细胞信号传导过程

中GTP会在GTP酶的作用下水解为GDP。下列说法中正确的是（）

A.该细胞信号传导过程属于细胞中的放能反应

B.GTP中的“G”由鸟喋口令和脱氧核糖组成

C.GTP和ATP彻底水解的产物只有含氮碱基不同

D.GTP脱去两个磷酸基团后可作为合成DNA的原料

4.（2025•北京西城阶段练习）如图表示ATP与ADP的相互转化的过程。下

列叙述正确的是（）

/①孰

能最Q1=＞（酶］陶能量Q2

、ADP+®"

A.人体在剧烈运动时，体内ATP含量会明显减少

B.ATP脱去2个磷酸基团就是RNA的基本单位之一

C.能量Q2可作为能量Q1继续参与①过程

D.此相互转化机制只发生在真核细胞中

5.（2025•黑龙江省哈尔滨市德强高级中学期中）呼吸缺陷型酵母菌是指线粒

体功能丧失的酵母菌，呼吸缺陷型酵母菌可用TTC显色剂筛选，其原理是在线

粒体内有氧呼吸相关酶的作用下,TTC能与氧气竞争［H］,其显色过程如下所示。

卜列说法错误的是（）

［H］+TTC（白色）一TP（红色）

A.呼吸正常的酵母菌能被TTC试剂染成红色

B.TTC在线粒体内膜上被［H］还原产生TP

C.呼吸缺陷型酵母菌进行细胞呼吸不产生［H］

D.筛选的呼吸缺陷型酵母菌可用于酒精发酵

6.（2025•山东省昌邑市高三期中）科研人员向线粒体仍保持完好的酵母菌匀

浆中加入适量NADH,并置于无氧条件下。在某一时刻向匀浆中通入02,检测

到匀浆中H'浓度的变化情况如图所示。伴随着H+浓度的下降，检测到线粒体内

膜上产生了大量的ATP。已知H卜不能自由透过线粒体内膜，但可以自由透过线

粒体外膜。下列说法错误的是（）

06()12018024030()

时间太

A.NADH最终与02的结合发生在线粒体内膜上

B.加入02后，H'以被动运输的方式运出线粒体基质

C.H'浓度下降的过程中，伴随着能量的释放

D.线粒体内、外膜上蛋白质种类和数量有较大差异

7.(2025•河南省开封市高三期中)哺乳动物细胞的有氧呼吸需要依赖电子传

递链完成，细胞色素C氧化酶(COX)是电子传递链的末端酶，可将呼吸底物的电

子传递给O2o下列推测不合理的是()

A.COX是含氮有机物

B.COX位于线粒体内膜上

C.COX能催化NADH生成

D.COX缺乏症患者血液乳酸含量增加

二、非选择题

8.(2026•黑龙江双鸭山阶段练习)为保证市民的食品安全，执法人员会使用

ATP荧光检测系统对餐饮行业中餐具等用品的微生物含量进行检测。其设计灵感

来源于萤火虫尾部发光器发光的原理。请据图回答:

ATP荧光检测仪

〜___/

注：ATP荧光检测系统由ATP

注：ATP可脱去一个PPi形成AMR并释放能量:荧光检测仪和检测试剂组成

1)

(1)图a为萤火虫尾部发光器发光原理，据图分析可知萤火虫能够发光是由

于萤火虫腹部细胞内的催化荧光素反应，从而放出光子而发出荧光，催

化过程中消耗的能量由水解直接提供。

(2)图b中的荧光检测仪可检测上述反应中荧光强度，从而推测微生物含量。

该仪器可用作检测微生物含量的前提包括。

①细胞中储备的ATP非常多；②所有生物活细胞中都含有ATP：③不同细

胞中ATP浓度差异不大；④荧光强度与ATP供应呈正相关；⑤试剂与样品混合

后发荧光属于放能反应

综合上述材料分析，为保证该反应顺利进行，检测试剂中除了荧光素酶外,

至少应有0

根据酶的特性，检测试剂应在低温保存，使用时再恢复至常温，原因是

(3)严谨的检测操作才能保证测量结果准确。执法人员检测前通常会戴上无

菌手套，主要是为了避免导致检测到的微生物含量偏。检测时

用拭子反复擦拭可以破坏微生物的细胞膜，进而更准确地检测出ATP的含量，

因为ATP产生于o

(4)为避免太空环境引起微生物变异，威胁到宇航员的健康，火箭发射前可

用ATP荧光检测系统对太空舱进行卫生检测，此时警戒值应________(填“上

调”“下调”或“不变”)。

(5)ATP水解释放的能量可用于大脑思考、生物发电、主动运输、物质合成、

肌肉收缩等。ATP水解释放的能量使蛋白质分子,蛋白质发生

变化，活性改变，从而参与各种化学反应。

(6)正常细胞中ATP与ADP的相互转化处于中、这种供能机制在所

有生物的细胞内都是一样的，这体现了o

第2讲ATP和细胞呼吸

精准研读•备考定位

课标要求核心素养

1.解释ATP是驱动细1.通过对ATP的结构和功能、细胞呼吸类型和过程的

胞生命活动的直接能学习，建立起生命的物质与能量观和普遍联系的观点。

源物质。（生命观念）

2.说明生物通过细胞2.通过分析ATP的合成、利用过程及对细胞呼吸方式

呼吸将储存在有机物的判断，培养对问题进行推理并作出合理判断的能力。

中的能量转化为生命（科学思维）

活动可以利用的能3.运用物质与能量观分析细胞呼吸过程中的物质和能量

量。转化。根据物质变化判断细胞呼吸的类型。（生命观念）

考点一ATP的结构、功能和利用

购备知识-夯实基础

知I识I巩I固

1.ATP的结构和功能

&C迦-c、H、O、N、P

一I分子腺嗦吟

化学组成

一I分子核糖

-3分子磷酸旅团

特殊的化学键磷酸从团

结构

腺什

1--------AMP.

（腺嗦吟核糖核年酸）

ATP—I——ADP-------

।------------------ATP—

ATP是一种高能磷酸化介物,含

结构「有2个特殊的化学键

赢-ATP的化学性质不稳定，末端磷

L酸基团有一种离开ATP而与其

他分子结合的趋势

含量在细胞中含量少,ATP与ADP之间

襁-转化快

--哪:动细胞生命活动的宜接能源物质

现L物质合成;肌肉收缩；主动运输；电

解发电;大脑思考

2.ATP与ADP的相互转化

：ATP的合成;：ATP的水解

-"V......v......

ADP+Pi+能显”ATP<AI)P+Pi+

ATP咛口能最

ATP合成施Q（所需而）0ATP水解幽

细胞质基质、线粒体、［反应

・生物体的需能部位

叶绿体场所,

；,：

光能（光合作用）、能出、.远离腺背（A）的那个

［来源,

化学能（细胞呼吸）特殊的化学键

可直接转化成其他

储存在ATP（远离A的.倬砌.形式的能量（如机械

那个特殊的化学键）中［去路

J能、电能等）,用于

各项生命活动

［易错提醒I无论是饱食还是饥饿，只要机体处于存活状态，ATP与ADP含

量都保持动态平衡。

教材隐含知识

（必修IP87图5-4）ATP与ADP的相互转化是不是一个可逆反应？不是,

原因是虽然从物质方面来看是可逆的，但从酶、进行的场所、能量的来源等方面

来看是不可逆的。

3.ATP为主动运输供能

eCa2-

激活的活性：参与C;F♦主动运输的

=我体蛋白是一种催化ATP水解的醐

am(la?♦与载体蛋白相应位点结合,激

活载体蛋白的酶活性

载体蛋白磷酸化：在载体蛋白作用

下.ATP分子的末端末酸法团脱离

下来与载体蛋I'I结合,载体蛋白发

生磷酸化,这一过程伴随着能显转移

我体