第3单元 第3课时 细胞呼吸的方式和过程-【优化探究】2025年高考生物一轮复习高考总复习配套课件（人教版2019 单选）

细胞的能量供应和利用 第三单元 第3课时　细胞呼吸的方式和过程 [课标要求]　描述有氧呼吸和无氧呼吸的过程。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 有氧呼吸 无氧呼吸 考点二 考点一 课时作业 巩固训练 高考演练 素能提升 课堂落实——10分钟自纠自查 有氧呼吸 考点一 归纳 梳理必备知识 1．细胞呼吸 (1)概念：指有机物在细胞内经过一系列的　　　　　，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 (2)类型：有氧呼吸和无氧呼吸。 2．有氧呼吸 (1)概念：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)有氧呼吸过程 细胞质基质　 线粒体基质　 少量能量　 线粒体内膜 大量能量 ①有氧呼吸总反应式（标出氧元素的来源与去向） _______________________________________________ [教师独具] 提醒：细胞呼吸的反应物不是只有葡萄糖，可以是糖类、脂质、蛋白质等有机物，主要是葡萄糖。有氧呼吸反应式只适用于葡萄糖的氧化分解过程。 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，其余能量则以热能的形式散失。 ③与有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸是在温和的条件下进行的；有机物中的能量是逐步释放的；一部分能量储存在ATP中。 ATP 3．有氧呼吸的三个注意点 (1)葡萄糖不能进入线粒体，需要在细胞质基质中分解为丙酮酸和[H]后，丙酮酸才能进入线粒体中进一步分解。 (2)有氧呼吸消耗O2的量不一定等于产生CO2的量，如果是以脂肪为反应物进行有氧呼吸，消耗O2的量要大于产生CO2的量，其原因是与葡萄糖相比，脂肪含H量高，因此有氧呼吸消耗O2的量大于产生CO2的量。 (3)真核细胞中哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫无线粒体，只能进行无氧呼吸。但线粒体不是进行有氧呼吸必需的结构，如蓝细菌（原核生物）无线粒体，也能进行有氧呼吸。 拓展 深挖教材细节 为验证酵母菌细胞中线粒体对葡萄糖和丙酮酸的利用情况，现从酵母菌细胞中分离得到的具有活性的线粒体为实验材料进行如下实验（除表格所示不同外，其他条件相同且适宜）。 组别 步骤一 步骤二 步骤三 1 加入线粒体 加入葡萄糖 加入溴麝香草酚蓝溶液，一段时间后观察溶液颜色的变化情况 2 加入线粒体 加入丙酮酸 (1)从酵母菌细胞中分离得到线粒体的常用方法是什么？ 提示：差速离心法。 (2)请预期两组实验的实验结果，并简述判断理由（实验结果中要写出具体的颜色变化）。 提示：第1组溶液为蓝色，第2组溶液颜色由蓝变绿再变黄；第1组中由于葡萄糖不能进入线粒体被利用，所以无CO2生成，第2组中丙酮酸可进入线粒体被利用，生成CO2。 突破 强化关键能力 1．（2024·广东珠海模拟）番茄红素是植物中所含的一种脂溶性天然色素，主要存在于茄科植物番茄的成熟果实中。如图表示番茄细胞合成番茄红素等代谢过程，图中柠檬酸循环又称为有氧呼吸第二阶段。下列相关叙述错误的是(　　) A．物质X为丙酮酸，参与有氧呼吸第二阶段 B．线粒体内进行的柠檬酸循环不需要氧气参与 C．催化物质X合成番茄红素的酶在细胞质基质中起作用 D．番茄细胞中释放能量最多的阶段发生的场所是线粒体基质 D 物质X为葡萄糖分解产生的丙酮酸，丙酮酸参与有氧呼吸第二阶段，A正确；有氧呼吸第二阶段不需要氧气参与，B正确；物质X合成番茄红素的过程发生在细胞质基质中，因此相关的酶在细胞质基质中起作用，C正确；番茄细胞中释放能量最多的阶段为有氧呼吸第三阶段，发生的场所是线粒体内膜，D错误。 2．（2024·湖北宜昌模拟）电子传递链是一系列电子载体蛋白按照对电子的亲和力逐渐升高的顺序组成的电子传递系统，其所有组成成分都嵌合于生物膜中。如图是真核生物细胞呼吸过程（以葡萄糖为呼吸反应物）中电子传递链的部分示意图。下列说法正确的是(　　) A．图示生物膜为线粒体双层膜结构 B．图示中NADH仅来自葡萄糖的分解 C．图中Ⅰ至Ⅳ参与了物质运输、能量 转换和信息传递 D．图中Ⅰ至Ⅳ既能传递电子，还可能具有催化功能 D 图示生物膜为线粒体内膜，是单层膜结构，具有双层磷脂分子，A错误；图示中NADH来自葡萄糖和参与反应的水，B错误；由图可知，图中Ⅰ至Ⅳ参与了物质运输、能量转换，不能体现信息传递，C错误；据图可知，图中Ⅰ至Ⅳ在传递电子的同时还发生了化学反应，所以Ⅰ至Ⅳ既能传递电子，还可能具有催化功能，D正确。 归纳拓展 电子传递和氧化磷酸化（有氧呼吸第三阶段） (1)[H]在酶的催化下释放电子和H＋，电子被镶嵌在线粒体内膜上的一系列特殊蛋白质捕获和传递，最终与O2和H＋结合，生成了H2O。 (2)线粒体内膜上的这些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。 (3)H＋沿着线粒体内膜上ATP合酶内部的通道流回线粒体基质，推动了ATP的合成（在一定范围内，线粒体内膜两侧的H＋浓度差越大，ATP合成的越多。） 无氧呼吸 考点二 归纳 梳理必备知识 1．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 　　　　　　，释放少量能量的过程。 (2)场所：全过程都是在　　　　　　中进行的。 不完全分解　 细胞质基质 (3)过程 乳酸　 酒精＋CO2 2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量 2C3H6O3(乳酸)＋少量能量 第一阶段　 酒精或乳酸 2. 细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去路分析 3．有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比（以葡萄糖为呼吸反应物） (1)有氧呼吸中葡萄糖∶O2∶CO2＝　　　　　。 (2)产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖∶CO2∶酒精＝　　　　　。 (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　　　　。 (4)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　　　　。 1∶6∶6　 1∶2∶2　 1∶3　 3∶4 拓展 深挖教材细节 （2023·全国乙卷，3改编）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CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。 (1)在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，无氧呼吸的产物是　　　　，判断的依据是 _________________________________________________ _____________________________________________。 (2)每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP与产生乳酸时一样多吗？　　___　。判断的依据是___________________________________ ________________________________________________________________________。 乳酸 在无氧条件下，植物根细胞进行无氧呼吸，时间a之前无CO2释放，说明根细胞只进行产乳酸的无氧呼吸 一样多 无论是产生酒精还是产生乳酸的无氧呼吸，都只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP，第二阶段无能量释放 突破 强化关键能力 1．金鱼能在严重缺O2的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼在缺O2状态下，细胞中部分代谢途径，下列相关叙述错误的是(　　) A．过程②不需要O2的参与，产生的 “物质X”是丙酮酸，由3种元素组成 B．过程②有能量释放，部分用于合成 ATP C．过程③⑤无氧呼吸产物不同，是因为细胞内反应的场所不同 D．若给肌细胞提供18O标记的O2，会在CO2中检测到18O C “物质X”是丙酮酸，由C、H、O 3种元素组成，过程②为细胞呼吸第一阶段，不需要O2参与，A正确；过程②有能量释放，只有少部分用于合成ATP，B正确；过程③⑤是无氧呼吸的第二阶段，场所均是细胞质基质，C错误；有O2条件下，肌细胞也可以进行有氧呼吸，若给肌细胞提供18O标记的O2，则产生的水含有18O，含有18O的水参与有氧呼吸的第二阶段，产生的CO2中能检测到18O，D正确。 2．（2024·辽宁大连模拟）种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是(　　) A．若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸 B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的分子数相等 C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放 D．若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的分子数多 D 在反应物是葡萄糖的情况下，细胞进行有氧呼吸和产乙醇的无氧呼吸均可产生CO2，其中产乙醇的无氧呼吸产生的CO2与乙醇的分子数相等，有氧呼吸不产生乙醇，因而若产生的CO2与乙醇的分子数相等，说明细胞只进行无氧呼吸，A正确；根据有氧呼吸反应式可知，在反应物是葡萄糖的情况下，若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，B正确；根据无氧呼吸反应式可知，在反应物是葡萄糖的情况下，若细胞无氧呼吸产物是乳酸，则不需要消耗O2也不产生CO2，C正确；有氧呼吸中，吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，而无氧呼吸不消耗O2，但可能产生CO2，若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的分子数少或两者的数目相等，D错误。 3．有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生酒精和CO2的物质的量如图所示。据图中信息推断，正确的是(　　) A．当O2浓度为a时，酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 B．当O2浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于酵母菌的无氧呼吸 C．当O2浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸方式有所不同 D．a、b、c、d不同O2浓度下，细胞呼吸各阶段都能产生[H]和ATP C 分析题图可知，O2浓度为a时，产生酒精 的量与产生CO2的量相等，说明酵母菌只 进行无氧呼吸，不进行有氧呼吸，A错误； 当O2浓度为c时，无氧呼吸产生的酒精量 为6 mol，根据无氧呼吸反应式可知，无 氧呼吸消耗的葡萄糖是3 mol，此时有氧呼吸产生的二氧化碳量为15－6＝9(mol)，则有氧呼吸消耗的葡萄糖是1.5 mol，所以用于无氧呼吸的葡萄糖占2/3，B错误；O2浓度为b时，酵母菌既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，O2浓度为d时，不产生酒精，酵母菌只进行有氧呼吸不进行无氧呼吸，C正确；有氧呼吸过程中各阶段都能产生ATP，但第三阶段不能产生[H]，而进行无氧呼吸时，第二阶段不能产生[H]和ATP，D错误。 方法技巧 判断细胞呼吸方式的三大依据 高考演练 素能提升 2 3 1 1．（2023·广东卷，7）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．还原型辅酶Ⅰ　　　　　 B．丙酮酸 C．氧化型辅酶Ⅰ D．二氧化碳 A 游泳过程中主要是有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都产生了[H]，这两个阶段产生的[H]用于有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上与氧结合生成水，这里的[H]是一种简化的表示方式，实际上指的是还原型辅酶Ⅰ，A正确。 2 3 1 2．（2022·全国甲卷，4）线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是(　　) A．有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP B．线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程 C．线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与 D．线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成 2 3 1 C 有氧呼吸的全过程分为三个阶段，分别在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上进行，这三个阶段都能释放能量，产生ATP，A正确；在线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段的反应，则线粒体内膜上的酶可以催化前两个阶段产生的[H]和氧反应形成水，B正确；丙酮酸分解成CO2和[H]属于有氧呼吸第二阶段的反应，在线粒体基质中进行，这一阶段不需要O2直接参与，C错误；线粒体为半自主性细胞器，其中含有DNA和核糖体，故线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，D正确。 2 3 1 3．（2021·重庆卷，21）人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，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，可发生如图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。据图回答以下问题。 2 3 1 (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 3 1 有氧　 乳酸（或C3H6O3） (1)有氧呼吸主要在线粒体内进行，而无氧呼吸在细胞质基质中进行。人线粒体呼吸链受损，会导致有氧呼吸异常。丙酮酸能够分解转化成代谢产物X，场所是细胞质基质，可以得出代谢物X是无氧呼吸的产物乳酸。 (2)过程⑤中酶B的名称为　　　　　　，使用它的原因是_________________________________________________。 2 3 1 过氧化氢酶 催化过氧化氢的分解，避免过氧化氢对细胞的毒害 (2)酶B可以使过氧化氢分解为水和氧气，所以为过氧化氢酶，过氧化氢酶的作用是催化过氧化氢的分解，避免过氧化氢对细胞的毒害作用。 (3)过程④将代谢物X消耗，对内环境稳态的作用和意义是______________________________________________________________________。 2 3 1 避免代谢产物的积累，维持细胞内的pH，是机体进行正常生命活动的条件 (3)代谢物X为乳酸，过程④可以将其分解，避免了乳酸的大量积累，维持细胞内的pH稳定，是机体进行正常生命活动的必要条件。 课堂落实——10分钟自纠自查 一、易错易混诊断 1．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解。 (　　) 2．小白鼠吸入18O2后，尿中的水可能含18O，呼出的CO2也可能含18O。 (　　) 3．丙酮酸在细胞质基质和线粒体基质中分解释放的能量都可用于ATP的合成。(　　) 4．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累。(　　) 5．人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸不能被再度利用。(　　) 6．乳酸菌的细胞质中能产生[H]、ATP和CO2等物质。(　　) × √ × × × × 二、情境长句设问 某同学按表格设计进行实验，分组后，在相同且适宜的条件下培养8～10小时，并对实验结果进行分析。 实验材料 取样 处理 分组 培养液 供氧情况 适宜浓度酵母菌液 50 mL 破碎细胞（细胞器完整） 甲 25 mL 75 mL 无氧 乙 25 mL 75 mL 通氧 50 mL 未处理 丙 25 mL 75 mL 无氧 丁 25 mL 75 mL 通氧 (1)会产生CO2和H2O的组别有　　　　，会产生酒精的组别有　　　　。丁组的氧气消耗量　　　（填“大于”“小于”或“等于”）乙组。 乙和丁　 甲和丙　 大于 (1)甲、乙两组细胞破碎，但细胞器完整，在无氧环境下，甲组和丙组进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，乙组和丁组通氧，进行有氧呼吸产生二氧化碳和水，故会产生CO2和H2O的组别有乙和丁，会产生酒精的组别有甲和丙。乙组和丁组都进行有氧呼吸，但乙组细胞被破坏，与有氧呼吸有关的酶活性受影响，其代谢能力低于丙组，因此乙组的氧气消耗量小于丁组。 (2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，最终与氧结合形成水。DNP对该氧化过程没有影响，但会使该过程所释放的能量都以热能的形式散失，据此推测DNP的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。若将DNP加入丁组试管中，则培养液中葡萄糖的氧化分解　　　（填“能”或“不能”）继续进行。 使分布在线粒体内膜的酶无法合成ATP　 能 (2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，该过程是在线粒体内膜进行的，DNP 对该氧化过程即有氧呼吸第三阶段没有影响，但导致该过程所释放的能量都以热能的形式散失，表明DNP使分布在线粒体内膜的酶无法合成ATP而全部以热能形式散失。若将DNP加入丁组中，葡萄糖的氧化分解能继续进行，但ATP的产生量将减少。 课时作业 巩固训练 51 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 一、选择题 1．线粒体是细胞中最重要的产能细胞器。下列关于线粒体的叙述，正确的是(　　) A．线粒体是细胞呼吸的主要场所，其内膜向内折叠成嵴 B.氧气充足时线粒体基质中的酶可将丙酮酸分解成H2O和CO2 C．真核细胞中线粒体的数目一般与其能量代谢的强度成正比 D．有氧呼吸过程中消耗的水分子数多于其产生的水分子数 14 13 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 线粒体是有氧呼吸的主要场所，线粒体的内膜向内折叠成嵴扩大内膜面积，为有氧呼吸有关的酶提供附着点，A错误；氧气充足时，丙酮酸和水在线粒体基质中分解为CO2和[H]，B错误；真核细胞中线粒体的数目一般与其能量代谢的强度成正比，C正确；有氧呼吸过程中消耗的水分子数少于其产生的水分子数，D错误。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 2．细胞呼吸是细胞的重要生理活动，影响细胞的其他生命活动。下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是(　　) A．细胞呼吸释放的能量，大部分储存在ATP中 B．没有氧气参与的细胞呼吸本质上不属于氧化分解 C．细胞呼吸过程中产生的中间产物，可以用于合成细胞内其他重要物质 D．真核细胞中，细胞呼吸的过程主要在线粒体中进行，都有氧气参与 14 13 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，A错误；无氧呼吸是不需氧的呼吸，但其反应物分解仍属于氧化反应，B错误；细胞呼吸过程中产生的一些中间产物可以作为氨基酸、脂质等合成的原料，C正确；真核细胞中，有氧呼吸的过程主要在线粒体中进行，其中只有第三阶段有氧气参与，D错误。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 3．（2024·四川成都模拟）无氧运动过程中氧气摄入量极低，导致肌肉疲劳不能持久，越来越多的人开始注重慢跑等有氧运动。有氧运动是指主要以有氧呼吸提供运动中所需能量的运动方式。下列关于人进行无氧运动和有氧运动的叙述，正确的是(　　) A．有氧运动中，有机物分解释放的能量大部分储存在ATP中 B．无氧运动中，细胞中的有机物不能氧化分解会导致无ATP产生 C．与无氧运动相比，机体有氧运动过程中的能量利用率更高 D．有氧运动可以避免肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸和CO2 14 13 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 有氧呼吸释放的能量只有少部分储存在ATP中，绝大多数以热能的形式散失，A错误；无氧呼吸过程中第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同，有少量ATP产生，B错误；无氧呼吸有机物不能被彻底氧化分解，所以与无氧运动相比，机体有氧运动过程中的能量利用率更高，C正确；有氧运动可以避免肌肉细胞在缺氧条件下进行无氧呼吸积累大量的乳酸，使肌肉产生酸胀乏力的感觉，但产乳酸的无氧呼吸不产生二氧化碳，D错误。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 4．（2024·辽宁沈阳模拟）如图表示细 胞有氧呼吸过程中，线粒体内膜上合成 ATP的过程。下列叙述正确的是(　　) A．H＋从膜间隙向线粒体内膜的运输属于协助扩散 B．通过结构①能实现细胞中ATP的大量贮存 C．好氧细菌可以发生上述过程，但是效率较低 D．图示能量转化是有机物中稳定化学能→电能→ATP中活跃化学能 14 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 据图分析可知，H＋由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输是顺浓度梯度进行的，属于协助扩散，同时可以驱动ATP的合成，A错误；H＋可以通过结构①合成ATP，ATP在细胞内的含量很少，故不能实现ATP的大量贮存，B错误；好氧细菌为原核生物，没有线粒体，C错误；图示过程为有氧呼吸，其能量转化是有机物中稳定化学能→电能→ATP中活跃化学能，D正确。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 5.如图是酵母菌有氧呼吸过程图，①～③代表有氧呼吸的不同阶段，甲、乙代表有关物质。下列叙述正确的是(　　) A．过程①②③均在线粒体的不同部位进行 B．过程①和②产生乙的数量相等 C．缺氧条件下甲可以转化为酒精和二氧化碳 D．过程③释放的能量等于过程①②释放的能量总和 14 13 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 ①②③分别代表有氧呼吸的第一、二、三阶段， 其中①发生在细胞质基质中，②③在线粒体的 不同部位进行，A错误；乙代表[H]，过程①产 生少量的[H]，过程②产生大量的[H]，B错误； 在酵母菌细胞内，缺氧条件下甲（丙酮酸）可以转化为酒精和二氧化碳，C正确；过程③释放大量的能量，比过程①②释放的能量总和多，D错误。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 6．将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向这3支试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。下列叙述正确的是(　　) A．在无氧条件下，甲和乙都能够产生酒精和CO2 B．在无氧条件下，甲和丙产生和消耗[H]的场所相同 C．在氧气充足条件下，最终能够产生CO2和H2O的有乙和丙 D．在氧气充足条件下，最终能够产生ATP的是甲、乙、丙 14 13 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 甲试管中是酵母菌的细胞质基质和葡萄糖，在无氧条件下，能进行无氧呼吸产生酒精和CO2；乙试管中是酵母菌的细胞器和葡萄糖，含有线粒体，在无氧条件下不能进行细胞呼吸，因此不能产生酒精和CO2，A错误。在无氧条件下，甲试管中进行无氧呼吸，产生和消耗[H]的场所都是细胞质基质；丙试管中含有酵母菌的细胞质基质、线粒体和葡萄糖，在无氧条件下，进行无氧呼吸，因此产生和消耗[H]的场所也是细胞质基质，B正确。甲试管中缺少线粒体，在氧气充足条件下，不能产生CO2和H2O，但能进行细胞呼吸第一阶段，有少量ATP产生；乙试管中含有线粒体和葡萄糖，在有氧条件下，葡萄糖不能进入线粒体，因此不会产生CO2和H2O，也不会产生ATP；丙试管中含有细胞质基质、线粒体和葡萄糖，在有氧条件下，进行有氧呼吸，最终能产生CO2和H2O，也会产生ATP。因此，在氧气充足条件下，最终能够产生CO2和H2O的只有丙，能产生ATP的是甲和丙，C、D错误。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 7．维生素B1是硫胺素焦磷酸(TPP)合成的原料，而TPP是丙酮酸脱氢酶发挥作用的必需成分。在有氧条件下，丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的催化下分解。下列有关叙述正确的是(　　) A．丙酮酸脱氢酶主要在细胞质基质中发挥作用 B．丙酮酸脱氢酶催化的反应过程中能产生大量的ATP C．维生素B1缺乏直接导致细胞呼吸第一阶段反应速率降低 D.在有氧条件下，TPP合成不足可导致细胞的能量供应不足 14 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 在有氧条件下，丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的催化下分解，说明丙酮酸脱氢酶是在线粒体内发挥作用的，A错误；丙酮酸脱氢酶催化的反应发生在有氧呼吸的第二阶段，该反应过程释放出少量能量，B错误；由题意可知，维生素B1缺乏导致TPP减少，TPP减少导致丙酮酸脱氢酶发挥作用减弱，但丙酮酸脱氢酶发挥作用不是在细胞呼吸第一阶段，C错误；TPP合成不足导致丙酮酸脱氢酶发挥作用减弱，即有氧呼吸减弱，所以在有氧条件下可导致细胞的能量供应不足，D正确。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 8．研究发现，高强度运动时（如快跑、踢足球、打篮球等）肌细胞耗氧量约为安静时的10～20倍，在运动量相同情况下每周约75分钟的高强度运动比长时间慢运动（如步行、慢骑等）更有益健康。若细胞呼吸的反应物均为葡萄糖，则下列有关高强度运动的叙述，正确的是(　　) A．肌细胞中的糖原可直接分解为葡萄糖来供能 B．高强度运动后肌肉酸痛主要是因为丙酮酸积累 C．肌细胞的细胞质基质和线粒体均可产生CO2 D．细胞呼吸过程中产生的[H]，来自反应物中的葡萄糖和水 14 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 肌糖原不能直接分解为葡萄糖，A错误；高强度运动时，肌细胞有氧呼吸供能不足，会通过无氧呼吸补充能量供应，而人体无氧呼吸的产物是乳酸，因此肌肉酸痛主要是因为乳酸积累，B错误；肌细胞的细胞质基质能进行细胞呼吸的第一阶段，产生丙酮酸和[H]，不产生CO2，线粒体可产生CO2，C错误；细胞呼吸过程中产生的[H]，来自细胞呼吸的第一阶段葡萄糖的分解与有氧呼吸的第二阶段丙酮酸和水的分解，D正确。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 9．在酵母菌线粒体内，呼吸链由一系列按特定顺序排列的结合蛋白组成。链中每个成员，从前面的成员接受氢或电子，又传递给下一个成员，最后传递给氧。在电子传递的过程中，逐步释放自由能，同时将其中部分能量，通过氧化磷酸化作用贮存在ATP分子中，具体过程如图。下列说法错误的是(　　) A．H＋通过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的运输会导致线粒体基质的pH升高 B．F0是载体蛋白，在线粒体内膜上只起运输作用 C．在硝化细菌中，也有与酵母菌类似的电子传递系统 D．在分解脂肪时，通过该电子传递链消耗的氧将增加 14 13 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 H＋通过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的运输会导致线粒体基质的H＋减少从而使pH升高，A正确；F0在线粒体内膜上既可作为载体蛋白起运输作用，还可以催化ATP的合成，B错误；硝化细菌也进行有氧呼吸，故也有与酵母菌类似的电子传递系统，C正确；相同质量的脂肪中碳、氢比例高，氧含量少，在分解脂肪时，通过该电子传递链消耗的氧将增加，D正确。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 10．葡萄糖和脂肪是细胞呼吸常用的物质，葡萄糖中的氧含量远多于脂肪，科学研究中常用RQ（释放的CO2体积/消耗的O2体积）来推测生物的呼吸方式和用于呼吸的能源物质。下列叙述错误的是(　　) A．水淹时植物根细胞的RQ>1，该植物根细胞呼吸的产物可能有酒精 B．若测得酵母菌在葡萄糖培养液中的RQ＝1，说明进行的是有氧呼吸 C．若测得某植物种子在萌发初期的RQ<1，该植物种子可能富含脂肪 D．人体在剧烈运动的时候，若呼吸反应物只有葡萄糖，RQ会大于1 14 13 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 水淹时，植物根细胞可进行产生酒精和CO2的无氧呼吸，释放的CO2体积/消耗的O2体积大于1，A正确；酵母菌既可以进行有氧呼吸，又可以进行产生酒精和CO2的无氧呼吸，在葡萄糖培养液中RQ＝1，说明释放的CO2体积与消耗的O2体积相等，则酵母菌进行的是有氧呼吸，B正确；若呼吸反应物为葡萄糖，则有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2一样多，由于脂肪氧化分解时，消耗的O2量大于产生的CO2的量，所以若测得某植物种子在萌发初期的RQ<1，说明该植物种子可能富含脂肪，C正确；人体在剧烈运动的时候，既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，但无氧呼吸的产物是乳酸，若呼吸反应物只有葡萄糖，则有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2一样多，故RQ＝1，D错误。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 11．糖酵解过程是有氧呼吸和无氧呼吸的共同途径。在有氧条件下，通过糖酵解形成的丙酮酸进入线粒体基质中被氧化；在缺氧条件下，丙酮酸则被还原成乳酸或乙醇，如图所示。下列相关叙述不正确的是(　　) A．糖酵解过程发生的场所是细胞质基质和线粒体基质 B．糖酵解过程中既有ATP的消耗，也有ATP的产生 C.无氧呼吸过程中既有还原型辅酶Ⅰ的消耗，也有还 原型辅酶Ⅰ的产生 D．细胞呼吸过程中产生的中间产物可转化为氨基酸 等非糖物质 14 13 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 糖酵解过程是有氧呼吸和无氧呼吸的共同途径，发生的场所是细胞质基质，A错误；结合图示可知，糖酵解过程中既有ATP的消耗，也有ATP的产生，B正确；无氧呼吸过程中，丙酮酸被还原成乳酸或乙醇的过程中有还原型辅酶Ⅰ的消耗，糖酵解过程中也有还原型辅酶Ⅰ的产生，C正确；细胞呼吸过程中产生的中间产物在转氨酶的催化作用下可转化为氨基酸等非糖物质，D正确。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 二、非选择题 12．（2024·四川广安模拟）某课题小组为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所，进行了如下探究。 实验假设：有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中，不能在细胞质基质中完成。 实验过程 实验结果：1号和2号试管中均检测到CO2（与预测结果不相符）。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 请分析回答下列问题。 (1)实验结果与预期不相符的原因是肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸，线粒体产生的CO2扩散进入细胞质基质中。改进措施：　　　　　　　　　　　　。 14 13 用不含葡萄糖的保存液 (1)为了防止肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸，使线粒体产生的CO2进入细胞质基质，应采用不含葡萄糖的保存液。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)实验步骤⑥依据的原理是丙酮酸在有氧呼吸的第二阶段和水彻底分解成　　　　　　，因此可以通过检测是否有　　　　产生来判断丙酮酸是否被分解。 14 13 CO2和[H]　 CO2 (2)丙酮酸和水在有氧呼吸第二阶段彻底分解生成CO2和[H]，因此可以用灵敏的CO2检测剂检测是否有CO2产生来判断丙酮酸是否被分解。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)如果该实验时间过长，空气中的CO2溶入样本中的量足以被检测剂检测出，为了提高实验的科学性，排除干扰因素带来的实验误差，应如何解决？________________________________________________________ _________________________________。 14 13 分别给1号和2号设置对照，对照组所加的物质分别与1号和2号相同，只是第5步不加丙酮酸 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)为了排除空气中的CO2溶入样本对实验结果产生的干扰，可以分别给1号和2号设置对照，对照组所加的物质分别与1号和2号相同，只是第5步不加丙酮酸。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13．酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。某兴趣小组学习做馒头，他们先把面粉、温水、酵母菌按比例混合，揉成面团，再放置一段时间进行发酵。发酵完成后，掰开面团，发现中间有很多小孔；若发酵时间过长，还会产生淡淡的酒味。如图是酵母菌发酵过程的简图，据图回答下列问题。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (1)面团制作初期，由于有氧气存在，酵母菌进行的呼吸方式是　　　　　。第一阶段是在酵母菌的　　　　　　　中进行的，葡萄糖分解形成丙酮酸（同时产生少量的[H]及少量的能量）。接着，丙酮酸进入线粒体中，在多种酶的催化下生成了　　　　　　　　　（同时产生大量的[H]和少量的能量）。这是面团发酵后变得膨大松软，且内部有许多小孔的原因。 14 13 有氧呼吸　 细胞质基质　 CO2（或二氧化碳） 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (1)酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，有氧气且充足时，酵母菌只进行有氧呼吸。有氧呼吸第一阶段是在细胞质基质进行的。有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，该过程丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，并产生少量能量。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)上述过程中产生的[H]最终和　　　　结合生成水，同时产生大量的能量。 14 13 O2 (2)有氧呼吸第一、第二阶段生成的[H]，在第三阶段和O2反应生成水。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)冬天如果保温做得不到位，面团发酵则需要较长的时间，原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 14 13 低温降低（影响）了酶的活性 (3)冬天温度低，降低了有氧呼吸酶的活性，有氧呼吸速率降低，产生CO2的速率降低，面团发酵时间较长。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (4)面团发酵时间过长会产生淡淡酒味的原因是___________________________________________________________。 14 13 面团内的氧气被耗尽，酵母菌进行无氧呼吸产生了酒精（乙醇） (4)面团发酵时间过长，面团内的氧气被耗尽，酵母菌进行无氧呼吸产生了酒精（乙醇）。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 14．如图为某运动员剧烈运动时，肌肉收缩过程中部分能量代谢的示意图，其中B、C分别代表不同的呼吸类型。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 据图回答下列问题。 (1)由图可知，剧烈运动时肌肉细胞内的存量ATP只能提供很短时间的能量供应，但是ATP不会降为0，说明_______________________________ ______________________________。 研究发现剧烈运动时，ATP转化速率高达500 g/min，是平静状态的18倍左右，其生理意义是____________________________。 14 13 ATP和ADP的相互转化是时刻不 停地发生并处于动态平衡中的 为生命活动提供足够的能量 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (1)由于ATP和ADP的相互转化是时刻不停地发生并处于动态平衡中的，因此ATP的含量不会降为0。ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，运动时，ATP转化速率高，可为生命活动提供足够的能量。 14 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)图中曲线B代表的细胞呼吸类型是　　　　，判断依据是_____________________________________________________________________________。 14 13 无氧呼吸 该过程可在较短时间内提供能量，但随着运动时间的延长无法持续提供足够的能量 (2)无氧呼吸释放的能量少于有氧呼吸，曲线B可在较短时间内提供能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，为无氧呼吸。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)日常生活中提倡慢跑等有氧运动的原因之一是不致因剧烈运动导致_____________________________________________________________。 14 13 供氧不足进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏 (3)剧烈运动会导致供氧不足，从而进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力，因此建议生活中进行慢跑等有氧运动。 $$