备考2024届高考生物一轮复习强化训练第三章细胞代谢课时2ATP的结构和功能

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A.含有C、H、O、N、P
B.必须在有氧条件下合成
C.胞内合成需要酶的催化
D.可直接为细胞提供能量
解析 ATP由C、H、O、N、P五种元素组成，A正确；细胞在无氧条件下进行无氧呼吸也能合成ATP，B错误；细胞内合成ATP需要ATP合成酶的催化，C正确；ATP是细胞内的直接能源物质，D正确。
2.[天津高考]下列过程需ATP水解提供能量的是（B ）
A.唾液淀粉酶水解淀粉
B.生长素的极性运输
C.光反应阶段中水在光下分解
D.乳酸菌无氧呼吸的第二阶段
解析 唾液淀粉酶水解淀粉是在消化道中进行的，不需要消耗ATP水解释放的能量，A错误；生长素的极性运输是细胞的主动运输，需要消耗ATP水解释放的能量，B正确；光反应阶段中水在光下分解产生H＋和氧气，不需要消耗ATP水解释放的能量，C错误；乳酸菌无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸在酶的催化作用下转化成乳酸，此过程既不产生ATP，也不消耗ATP，D错误。
3.[2022天津，10分]利用蓝细菌将CO2转化为工业原料，有助于实现“双碳”目标。
（1）蓝细菌是原核生物，细胞质中同时含有ATP、NADPH、NADH（呼吸过程中产生的[H]）和丙酮酸等中间代谢物。ATP来源于 光合作用 和 呼吸作用 等生理过程，为各项生命活动提供能量。
（2）蓝细菌可通过D－乳酸脱氢酶（Ldh），利用NADH将丙酮酸还原为D－乳酸这种重要的工业原料。研究者构建了大量表达外源Ldh基因的工程蓝细菌，以期提高D－乳酸产量，但结果并不理想。分析发现，是由于细胞质中的NADH被大量用于 有氧呼吸 作用产生ATP，无法为合成D－乳酸提供充足的NADH。
（3）蓝细菌还存在一种只产生ATP不参与水光解的光合作用途径。研究者构建了该途径被强化的工程菌K，以补充ATP产量，使更多NADH用于生成D－乳酸。测定初始蓝细菌、工程菌K中细胞质ATP、NADH和NADPH含量，结果如表。
注：数据单位为pml/OD730
由表可知，与初始蓝细菌相比，工程菌K的ATP含量升高，且有氧呼吸第三阶段 被抑制 （被抑制/被促进/不受影响），光反应中的水光解 不受影响 （被抑制/被促进/不受影响）。
（4）研究人员进一步把Ldh基因引入工程菌K中，构建工程菌L。与初始蓝细菌相比，工程菌L能积累更多D－乳酸，是因为其 AD （多选）。
A.光合作用产生了更多ATP
B.光合作用产生了更多NADPH
C.有氧呼吸第三阶段产生了更多ATP
D.有氧呼吸第三阶段节省了更多NADH
解析 （1）ATP主要通过光合作用和呼吸作用等生理过程产生，其作用主要是为各项生命活动提供能量。（2）由题中信息知，蓝细菌可通过D－乳酸脱氢酶（Ldh），利用NADH将丙酮酸还原为D－乳酸，若细胞质中的NADH被大量用于有氧呼吸第三阶段，将无法为合成D－乳酸提供充足的NADH。
（3）
（4）结合题中信息可知，工程菌L可大量表达Ldh基因，且其只产生ATP不参与水光解的光合作用途径被加强，其通过光合作用产生了更多的ATP供生命活动利用，且其有氧呼吸的第三阶段被抑制，其通过D－乳酸脱氢酶（Ldh），利用NADH将丙酮酸还原为D－乳酸的量增加，故A、D选项符合题意。菌株
ATP
NADH
NADPH
初始蓝细菌
626
32
49
工程菌K
829
62
49