2026届高考生物一轮复习讲义第13讲　细胞呼吸的方式

第13讲　细胞呼吸的方式 【课标要求】 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。 考点1　有 氧 呼 吸 考 点 透 析 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，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 2. 场所及过程 3. 写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)：。 4. 能量的释放及其特点 (1)葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中。 (2)特点：在温和的条件下进行，能量逐步释放，彻底氧化分解。 新视野 糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化 细胞的有氧呼吸过程需要经过一系列复杂的化学反应，它们可以概括为糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化三个阶段。 1. 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. 三羧酸循环(柠檬酸循环) 该过程发生在线粒体基质中，糖酵解终产物丙酮酸经扩散作用进入线粒体，在酶的作用下脱去1分子CO2，转化为1分子乙酰辅酶A(二碳单位)和1分子NADH，乙酰辅酶A进入柠檬酸循环，该循环的第一个产物柠檬酸含有3个羧基，因此也称为三羧酸循环。在多种酶的催化作用下，在水分子的参与下，丙酮酸彻底分解为CO2和[H]，并释放出少量的能量。 3. 电子传递和ATP的合成 电子传递和ATP的合成发生在线粒体内膜上，其上含有很多种类的膜蛋白，它们紧密地排列在一起，共同参与[H]释放的高能电子的传递和能量的转化，称为电子传递链。前两个阶段产生的[H]，释放出高能电子，沿电子传递链传递给O2，在此过程中电子释放的能量将H＋由线粒体基质泵到线粒体膜间隙(线粒体内膜与外膜之间的空间)中，构建形成跨膜H＋浓度梯度。而线粒体内膜上的ATP合酶同时也是H＋协助扩散的载体，能在跨膜H＋浓度梯度的推动下合成ATP(如图)。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (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)大肠杆菌的线粒体经有氧呼吸释放大量能量供其进行生命活动。(×) 提示：原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质和细胞膜上进行。 (3)18O2进入酵母菌细胞后，最先出现的含同位素的化合物是CO2。(×) 提示：18O2进入酵母菌细胞后，直接参与有氧呼吸第三阶段，与[H]结合生成水，因此最先出现含同位素的化合物是HO。 2. 线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其在结构上有哪些特点与功能相适应？ 提示：线粒体具有内、外两层膜，内膜向内折叠形成嵴，扩大了内膜的表面积，增大了反应面积。线粒体的内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。 典 题 说 法 考向1　有氧呼吸的过程 例1 (2024·重庆卷)肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在题图所示代谢过程。其中，PC酶和PDH酶控制着丙酮酸产生不同的代谢产物，进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制。下列叙述正确的是(D) A. 图中三羧酸循环的代谢反应直接需要氧 B. 图中草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体内膜 C. 肿瘤细胞无氧呼吸会增强细胞毒性T细胞的杀伤能力 D. 葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成[H] 【解析】由图可知，图中三羧酸循环的代谢反应无直接需要氧气的环节，A错误；草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体基质，B错误；由题意可知，增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量，从而抑制PC酶活性，减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力，C错误；葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成[H]，分别是有氧呼吸第一阶段及图中的4步，D正确。 变式1 (2024·安徽卷)细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中 ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是(D) A. 在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B. PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活 C. ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节 D. 运动时肌细胞中 AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快 【解析】细胞呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为丙酮酸，需要一系列酶促反应即需要多种酶参与，而磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶，因此PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸，A错误；由“当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡”可知，PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变但还具有活性，B错误；由题意可知，ATP/AMP浓度比变化，最终保证细胞中能量的供求平衡，说明其调节属于负反馈调节，C错误；运动时肌细胞消耗ATP增多，细胞中 ATP减少，ADP和AMP会增多，则AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快，细胞中 ATP含量增多，从而维持能量供应，D正确。 考向2　三羧酸循环 例2 (多选)(2022·江苏卷)下图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有(BC) 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都储存于ATP中 【解析】三羧酸循环是有氧呼吸第二阶段，可产生大量的[H]和CO2，但不消耗O2；分析题图可知，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，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；物质氧化时释放的能量大部分以热能散失，少部分储存在ATP中。 变式2 如图为人体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述错误的是(C) A. 三羧酸循环是多糖和脂肪分解代谢的最终共同途径 B. 三羧酸循环、呼吸链发生场所分别为线粒体基质和内膜 C. 图示说明脂肪转化为葡萄糖一定需要通过乙酰CoA D. 减肥困难的原因之一是脂肪一般不会大量转化为糖类 【解析】据图可知，多糖和脂肪都能分解为乙酰CoA，然后进入线粒体进行三羧酸循环，所以三羧酸循环是多糖和脂肪分解代谢的最终共同途径，A正确。三羧酸循环产生CO2和[H]是有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质；呼吸链消耗O2，产生ATP，是有氧呼吸第三阶段，发生场所为线粒体内膜，B正确。脂肪转化为葡萄糖可以通过脂肪→甘油和脂肪酸→葡萄糖等途径进行，C错误。体内脂肪一般在糖类供能不足时才会分解提供能量，且不能大量转化成糖类，所以减肥困难，D正确。 考向3　氧化磷酸化和电子传递链 例3 (2024·泰州靖江高级中学)下图示细胞呼吸中的电子传递和氧化磷酸化，相关叙述正确的是(D) A. 图示过程的场所为线粒体外膜，是细胞呼吸中产能最多的阶段 B. 无氧呼吸第一阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给氧气 C. 电子在传递过程中逐级释放能量推动H＋跨膜运输至线粒体基质 D. 电子传递所产生的膜两侧H＋浓度差为ATP的合成提供了驱动力 【解析】图示过程为细胞呼吸中的电子传递和氧化磷酸化，发生的场所是线粒体内膜，A错误；有氧呼吸第一阶段、第二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给氧气，无氧呼吸没有氧气参与，B错误；据图可知，电子在传递过程中释放能量推动H＋跨膜运输至线粒体的内外膜间隙，C错误。 变式3 (2024·苏州期初)线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其上存在两条呼吸途径。主呼吸链途径发生时，电子传递链释放的能量使H＋通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙，然后H＋驱动ATP合酶合成ATP；交替呼吸途径发生时，不发生H＋的跨膜运输。下列叙述错误的是(C) A. 合成ATP时H＋顺浓度梯度由内外膜间隙进入基质 B. 主呼吸链途径中的蛋白复合体起载体蛋白的作用 C. 交替呼吸途径比主呼吸链途径产生更多的ATP D. 乳酸菌细胞内不存在主呼吸链和交替呼吸途径 【解析】合成ATP的能量来自H＋浓度差，A正确；H＋从基质移至内外膜间隙是逆浓度运输，所以蛋白复合体起载体蛋白的作用，B正确；交替呼吸途径不发生H＋的跨膜运输，所以比主呼吸链途径产生的ATP少，C错误；乳酸菌细胞内没有线粒体，所以不存在主呼吸链和交替呼吸途径，D正确。 考点2　无 氧 呼 吸 考 点 透 析 知识1　无氧呼吸 1. 概念：无氧呼吸是指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. 场所和过程 3. 总反应式(以葡萄糖为底物) (1)C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量(少量) (2)C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量(少量)  归 纳 总 结 不同生物无氧呼吸的产物 生物 举例 无氧呼吸产物 植物 大多数植物细胞，如根细胞 酒精和CO2 马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等 乳酸 动物 骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的红细胞等 乳酸 微生物 乳酸菌等 乳酸 酵母菌等 酒精和CO2 注：金鱼在缺氧的环境中，能在不同的组织细胞中分别产生乳酸和酒精。 知识2　细胞呼吸 1. 概念：细胞呼吸指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 2. 有氧呼吸和无氧呼吸的区别与联系 3. 细胞呼吸中[H](NADH)和ATP的来源与去路 物质 来源 去路 [H] (NADH) 有氧呼吸：C6H12O6和H2O； 无氧呼吸：C6H12O6 有氧呼吸：NADH与O2结合生成水，再生为NAD＋； 无氧呼吸：还原丙酮酸，再生为NAD＋ ATP 有氧呼吸：三个阶段都产生； 无氧呼吸：只在第一阶段产生 用于各项生命活动 4. 意义 (1)为生物体提供能量。细胞呼吸是ATP的主要来源。 (2)生物体代谢的枢纽，细胞有氧呼吸过程中产生的中间产物(三羧酸循环能产生许多中间产物)可以转化为非糖物质，将蛋白质、糖类和脂质的代谢联系起来。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。(×) (2)无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累。(×) (3)人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏中再次转化为葡萄糖。(√) (4)过保质期的酸奶常出现胀袋现象是乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的。(×) (5)有氧呼吸释放的能量大部分用于形成大量的ATP，葡萄糖经无氧呼吸后其能量大部分以热能形式散失。(×) 提示：有氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失；无氧呼吸后，葡萄糖中的能量大部分存留在不彻底的氧化产物中。 典 题 说 法 考向1　无氧呼吸的过程 例1 (2023·山东卷)水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是(B) A. 正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B. 检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C. 转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D. 转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 【解析】玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，说明细胞质基质内H＋转运至液泡需要消耗能量，为主动运输，逆浓度梯度，液泡中H＋浓度高，正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质，A错误；转换为丙酮酸产酒精途径时，无ATP的产生，C错误；丙酮酸产酒精途径消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]量相同，D错误。 考向2　细胞呼吸综合考查 例2 (2020·全国Ⅰ卷)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(D) 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和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多 【解析】若CO2的生成量＝酒精的生成量，则不消耗O2，故只有无氧呼吸，A正确；若只进行有氧呼吸，则消耗的O2量＝生成的CO2量，B正确；若只进行无氧呼吸，产乳酸的无氧呼吸不会产生CO2，C正确；同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，若无氧呼吸产酒精，则消耗的O2量小于CO2的生成量，若无氧呼吸产乳酸，则消耗的O2量＝CO2的生成量，D错误。 变式 (2024·广东卷)研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株Δsqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是(D) A. 碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸 B. 线粒体数量减少使Δsqr的有氧呼吸减弱 C. 有氧条件下，WT 比Δsqr的生长速度快 D. 无氧条件下，WT 比Δsqr产生更多的ATP 【解析】无氧呼吸的场所在细胞质基质，与线粒体无关，所以无氧条件下WT产生ATP的量与Δsqr相同，D错误。 配套精练 第13讲　细胞呼吸的方式 一、 单项选择题 1. 某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是(B) A．该菌在有氧条件下能够繁殖 B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生 C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇 D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2 【解析】酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、NADH([H])，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸被NADH还原成乙醇，并生成二氧化碳。 2. (2024·徐州期末)下图是真核细胞中某生物膜上发生的部分生化反应，相关叙述错误的有(C) A．图示的生物膜代表的是线粒体内膜 B．H＋从B侧到A侧的方式是主动运输 C．还原性氢主要来自有氧呼吸第一阶段 D．ATP合成所需能量来自H＋浓度差 【解析】该生物膜上发生了氧气和还原氢结合生成水的过程，表示有氧呼吸第三阶段，因而为线粒体内膜，A正确；据图可知，H＋从A侧到B侧是顺浓度梯度运输，其浓度差势能用于ATP的合成，推测A侧H＋浓度高，因此H＋从B侧到A侧是逆浓度运输，运输方式是主动运输，B正确；NADH(还原氢)来自有氧呼吸第一阶段和第二阶段，且主要来自有氧呼吸的第二阶段，C错误；图中显示，ATP的合成过程中伴随着氢离子顺浓度梯度转运，说明ATP合成消耗的能量来自H＋浓度差，D正确。 3. (2025·徐州期初)植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是(C) A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同 B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少 C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成 D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成 【解析】根据题意，磷酸戊糖途径产生的NADPH能为其他物质的合成提供原料，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O2反应产生水，A正确；有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；正常生理条件下，只有10%～25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，例如有氧呼吸，所以用14C标记葡萄糖，除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，还会追踪到参与其他代谢反应的产物，C错误；受伤组织修复即是植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。 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(C) 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 【解析】丙酮酸分解为CO2和[H]发生在有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要H2O的参与，不需要O2的直接参与，C错误。 5. (2024·连云港考前模拟)下图为细胞呼吸各阶段物质转化模式图，下列相关叙述错误的是(A) A．原核细胞在结构上只有核糖体一种细胞器，故不能发生②过程 B．人体细胞中只发生①②④过程，但有的生物体中可发生①②③④过程 C．①～④过程中，①过程既需要消耗ATP又能产生ATP，③④过程都不产生ATP D．酵母菌在线粒体中进行②过程，物质a先转化成乙酰辅酶A再进入TCA 【解析】②过程是有氧呼吸第二、第三阶段，有些原核细胞可以进行有氧呼吸，A错误。 6. (2024·山东卷)心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD＋浓度降低，生成NADH的速率减小，引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是(C) A. 细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量 B．转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变 C．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大 D．被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解 【解析】巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞，该过程需要细胞呼吸提供能量，A正确；转运ITA的是载体蛋白，载体蛋白L的构象会发生改变，B正确；由题意可知，心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD＋浓度降低，生成NADH的速率减小，说明有氧呼吸减弱，即该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率减小，C错误；被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解，为机体的其他代谢提供营养物质，D正确。 7. (2024·南京六校联合调研)辅酶Ⅰ(NAD＋，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)是参与细胞呼吸重要的物质，线粒体内膜上的MCART1蛋白能转运NAD＋进入线粒体。下列叙述正确的是(B) A．NAD＋在线粒体内膜上转化为NADH B．NAD＋和MCART1蛋白的元素组成不同 C．MCART1蛋白异常导致细胞无法产生ATP D．MCART1基因只在心肌细胞中特异性表达 【解析】细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子产生的氢与NAD＋结合生成还原型辅酶Ⅰ(NADH)，那么NAD＋发挥作用的场所应该是细胞质基质和线粒体基质，A错误；由辅酶Ⅰ的中文名称可推测其元素组成有C、H、O、N、P，MCART1是蛋白质，元素组成主要有C、H、O、N，还可能含有S，B正确；MCART1蛋白异常，不能转运NAD＋进入线粒体，但细胞质基质依然可以进行细胞呼吸第一阶段来产生ATP，C错误；线粒体内膜上的MCART1蛋白能转运NAD＋进入线粒体，有氧呼吸第一、二阶段，NAD＋生成NADH，所以MCART1基因在真核生物细胞中普遍表达，D错误。 8. (2024·仪征中学)氧气可降低糖酵解(葡萄糖分解为丙酮酸的过程)产物的积累，ATP可抑制糖酵解酶的活性，ADP则会使糖酵解酶的活性增强。下图为糖酵解的部分过程及丙酮酸的运输途径。下列分析错误的是(C) A．所有生物的细胞中均可进行糖酵解过程 B．细胞质基质中ATP/ADP 的值增大会降低糖酵解速率 C．丙酮酸通过线粒体内、外膜的方式不同与膜上蛋白质和磷脂有关 D．氧气可通过参与线粒体内膜上发生的反应来减少糖酵解产物的积累 【解析】所有细胞生物均能进行呼吸作用，故细胞中均可进行糖酵解过程，A正确；ATP 的含量高会抑制糖酵解的进行，因此ATP/ADP 值增大会降低糖酵解的速率，B正确；丙酮酸通过线粒体内、外膜的方式不同与膜上蛋白质有关，与磷脂无关，C错误；氧气参与有氧呼吸的第三阶段，该阶段会间接消耗丙酮酸，从而减少糖酵解产物的积累，D正确。 9. (2025·徐州期初)肽链最初是在游离的核糖体上合成，按照肽链的氨基端到羧基端的方向合成。细胞质中运往线粒体的肽链通过氨基端的基质靶向序列识别线粒体外膜上的 Tom20/21受体蛋白，进而被其引导通过线粒体外膜上的 Tom40通道蛋白和线粒体内膜上的 Tim23/17通道蛋白进入线粒体基质。被切除基质靶向序列的肽链折叠成有活性的蛋白质，进而在线粒体行使不同的功能。Tom20/21受体蛋白的缺失或失活与帕金森综合征关系密切。下列叙述正确的是(C) A．在脱水缩合过程中最后合成基质靶向序列 B．Tom40通道蛋白和Tim23/17通道蛋白对多肽链的运输是一种协助扩散，不需要消耗呼吸作用释放的能量 C．若基质靶向序列发生改变可能会严重影响有氧呼吸第二、三阶段 D．给帕金森综合征患者使用调控 Tom20/21受体蛋白活性的药物，可以治疗该疾病 【解析】脱水缩合过程是按照肽链的氨基端到羟基端方向合成，而靶向序列位于氨基端，因此是最先合成基质靶向序列，A错误；多肽链属于较大分子，转运需要消耗能量，B错误；有氧呼吸第二阶段正常进行是第三阶段正常进行的前提，则若基质靶向序列发生改变可能会严重影响有氧呼吸的第二、三阶段，C正确；若患者因Tom20/21受体蛋白缺失而患病，即便使用了调控Tom20/21受体蛋白活性的药物，也不能起到治疗的效果，D错误。 10. (2024·淮安模拟)如图是某植物种子萌发时吸水和呼吸方式变化的曲线。下列说法中正确的是(D) A．为防止微生物呼吸作用对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行灭菌处理 B．在种子吸水的第Ⅰ阶段，由于渗透吸水，呼吸速率上升 C．在种子吸水的第Ⅱ阶段，主要进行有氧呼吸 D．种子萌发后期，还有其他物质参与氧化分解 【解析】为防止微生物呼吸作用对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理，A错误；在种子吸水的第Ⅰ阶段，由于吸胀吸水，呼吸速率上升，B错误；在种子吸水的第Ⅱ阶段，呼吸作用CO2的释放量要比O2的吸收量大得多，说明此期间主要进行无氧呼吸，C错误；种子萌发后期，O2吸收量大于CO2释放量，说明除了糖类参与氧化分解外，还有其他物质参与氧化分解，如脂肪，D正确。 11. (2024·海安期初监测)底物水平磷酸化是指物质在脱氢或脱水过程中，产生高能代谢物并直接将高能代谢物中的能量转移到ADP(GDP)生成ATP(GTP)的过程，糖酵解和三羧酸循环过程中可发生底物水平磷酸化，相关叙述错误的是(D) A．该过程的发生与细胞中的放能反应相关联 B．细胞质基质和线粒体基质中可发生底物水平磷酸化 C．酵母菌和乳酸菌细胞中都能发生底物水平磷酸化 D．该过程需要建立跨膜质子的电化学梯度来驱动ATP的生成 【解析】放能反应一般与ATP的合成相联系，ATP合成的能量来自放能反应所释放的能量，A正确；ADP和磷酸脱水合成ATP的场所可以是细胞质基质(糖酵解)和线粒体(三羧酸循环)，B正确；酵母菌和乳酸菌细胞均可以发生糖酵解，都能发生底物水平磷酸化，C正确；底物水平磷酸化是指物质在脱氢或脱水过程中，产生高能代谢物并直接将高能代谢物中能量转移到ADP(GDP)生成ATP(GTP)的过程，不需要建立跨膜质子的电化学梯度来驱动ATP的生成，D错误。 二、 多项选择题 12. (2025·苏州期初)细胞呼吸的全过程包括：糖酵解、柠檬酸循环、电子传递和氧化磷酸化，其中柠檬酸循环过程中有CO2生成。下图是与细胞呼吸及其相关的代谢过程示意图。下列表述错误的有(CD) A．细胞呼吸除了为生物体提供能量，也是生物体代谢的枢纽 B．柠檬酸循环和电子传递链的场所都在线粒体 C．电子传递链中的[H]全部来自单糖 D．有氧呼吸释放的能量大多存储到了ATP中 【解析】由图可知，细胞呼吸产生的中间产物与蛋白质代谢和脂肪代谢相联系，故细胞呼吸除了为生物体提供能量，也是生物体代谢的枢纽，A正确；柠檬酸循环过程有二氧化碳和[H]产生，故为有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质，电子传递链的过程发生有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，B正确；有氧呼吸产生的[H]来自单糖(或单糖和丙酮酸)和水，C错误；有氧呼吸释放的能量大多以热能的形式散失，少量用于合成ATP，D错误。 13. (2024·南通一调)一个肿瘤中常有两种癌细胞，一种是以糖酵解为主要产能方式，另一种是以线粒体氧化为主要产能方式。研究发现，多种癌细胞高表达MCT1、MCT4 载体，连接两种癌细胞，形成协同代谢，促进肿瘤的发生与发展，如图。下列叙述正确的是(ABD) A．糖酵解、TCA循环过程都能产生 ATP 和[H] B．A型癌细胞摄取葡萄糖的速率高于B型 C．TCA循环过程消耗O2量等于产生CO2量 D．MCT1、MCT4共转运乳酸和H＋能调节胞内pH 和代谢平衡 【解析】如图，糖酵解是细胞呼吸的第一阶段，产生ATP和[H]，TCA循环是有氧呼吸的第二阶段，也能产生ATP和[H]，A正确。A型癌细胞通过糖酵解分解葡萄糖释放能量，B型癌细胞不直接利用葡萄糖，所以A型癌细胞摄取葡萄糖的速率高于B型，B正确。TCA循环过程不消耗O2，C错误。MCT4将乳酸和H＋运出A型细胞，防止细胞内pH过低，同时防止乳酸在细胞内堆积；MCT1将乳酸和H＋运入B型细胞，乳酸转化成丙酮酸参与TCA循环，所以通过MCT1、MCT4共转运乳酸和H＋能调节胞内pH和代谢平衡，D正确。 14. (2024·无锡期末)人骨骼肌常分为快肌纤维、慢肌纤维等。相较于慢肌纤维，快肌纤维更适合无氧呼吸，且收缩速度更快。如图是两种肌纤维呼吸作用的关系图，MCT1、MCT4为膜上的转运蛋白。下列推测不合理的是(BCD) A．慢肌纤维内线粒体体积较大、周围毛细血管的数量较多 B．慢肌纤维由躯体运动神经支配，而快肌纤维由自主神经支配 C．MCT1对乳酸的亲和力低于MCT4，对乳酸的转运速率更慢 D．剧烈运动时，快肌纤维的糖原也能直接分解成葡萄糖，为快速收缩供能 【解析】由题可知，慢肌纤维将乳酸转化为丙酮酸，利用丙酮酸进行有氧呼吸，产生二氧化碳和水供能，这个过程要在线粒体中进行，所以慢肌纤维内线粒体体积较大，另外这个过程需要提供氧气，排出二氧化碳，所以周围毛细血管的数量较多，A合理；慢肌纤维和快肌纤维都属于骨骼肌的一部分，都是由躯体运动神经支配的，B不合理；乳酸在快肌纤维中产生，运出细胞是协助扩散，然后通过MCT1运进慢肌纤维，慢肌纤维中乳酸浓度也很低，所以MCT1介导的转运方式也是协助扩散，协助扩散速率取决于膜两侧浓度差，由图无法确定膜两侧浓度差，所以无法确定MCT1和MCT4对乳酸的亲和力，也无法确定乳酸的转运速率，C不合理；剧烈运动时，快肌纤维可以进行无氧呼吸提供能量，肌糖原不能分解成葡萄糖，D不合理。 三、 非选择题 15. (2024·南通期末)酵母菌是制作马奶酒的重要发酵菌种之一，科研人员对马奶酒中的酵母菌菌株进行研究。下图是酵母菌细胞结构示意图，请回答下列问题： (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。图中不能直接分解葡萄糖但能释放CO2的结构是⑥(填序号)，进行无氧呼吸的场所是⑧(填序号)，应选择酸性重铬酸钾(填物质名称)对无氧呼吸产物进行检测。 (2)马奶中含有的糖类主要为乳糖。某些微生物可将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，酵母菌可利用这些单糖发酵产生酒精，从而制成马奶酒。科研人员研究野生型酵母菌和马奶酒酵母菌的发酵情况，结果分别如下图所示。 野生型酵母菌发酵过程中的物质变化 马奶酒酵母菌发酵过程中的物质变化 ①据图可知，野生型酵母菌首先利用葡萄糖进行发酵，当这种糖耗尽时，酒精产量的增加停滞一段时间，才开始利用半乳糖进行发酵。 ②分析图中曲线，与野生型酵母菌相比，马奶酒酵母菌在利用葡萄糖、半乳糖或产生酒精等方面的不同点有：马奶酒酵母菌先利用的是半乳糖、发酵产生酒精速度快，酒精浓度高峰出现早。 【解析】(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，其无氧呼吸产生二氧化碳的场所是⑧细胞质基质，该场所能直接分解葡萄糖释放CO2，其有氧呼吸产生二氧化碳的场所是⑥线粒体，该场所不能直接分解葡萄糖，但能释放CO2。应选择酸性重铬酸钾对无氧呼吸产物酒精进行检测。(2)①据图可知，野生型酵母菌发酵过程中，葡萄糖的浓度先于半乳糖下降，可推知野生型酵母菌首先利用葡萄糖进行发酵，当这种糖耗尽时，酒精产量趋于平稳，不再增加，一段时间后随着半乳糖的浓度下降，酒精产量再次上升，可推测葡萄糖消耗完后，野生型酵母菌才开始利用半乳糖发酵。②比较两图中的实验结果推测，与野生型酵母菌相比，马奶酒酵母菌先利用的是半乳糖，随后同时利用半乳糖和葡萄糖，在产生酒精方面，马奶酒酵母菌发酵产生酒精的速度快，使酒精浓度高峰出现早。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第13讲　细胞呼吸的方式 【课标要求】 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。 考点1　有 氧 呼 吸 考 点 透 析 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。 2. 场所及过程 3. 写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)： 。 4. 能量的释放及其特点 (1)葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以 形式散失，少部分储存在 中。 (2)特点：在温和的条件下进行，能量 释放，彻底氧化分解。 新视野 糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化 细胞的有氧呼吸过程需要经过一系列复杂的化学反应，它们可以概括为糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化三个阶段。 1. 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. 三羧酸循环(柠檬酸循环) 该过程发生在线粒体基质中，糖酵解终产物丙酮酸经扩散作用进入线粒体，在酶的作用下脱去1分子CO2，转化为1分子乙酰辅酶A(二碳单位)和1分子NADH，乙酰辅酶A进入柠檬酸循环，该循环的第一个产物柠檬酸含有3个羧基，因此也称为三羧酸循环。在多种酶的催化作用下，在水分子的参与下，丙酮酸彻底分解为CO2和[H]，并释放出少量的能量。 3. 电子传递和ATP的合成 电子传递和ATP的合成发生在线粒体内膜上，其上含有很多种类的膜蛋白，它们紧密地排列在一起，共同参与[H]释放的高能电子的传递和能量的转化，称为电子传递链。前两个阶段产生的[H]，释放出高能电子，沿电子传递链传递给O2，在此过程中电子释放的能量将H＋由线粒体基质泵到线粒体膜间隙(线粒体内膜与外膜之间的空间)中，构建形成跨膜H＋浓度梯度。而线粒体内膜上的ATP合酶同时也是H＋协助扩散的载体，能在跨膜H＋浓度梯度的推动下合成ATP(如图)。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (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)大肠杆菌的线粒体经有氧呼吸释放大量能量供其进行生命活动。( ) (3)18O2进入酵母菌细胞后，最先出现的含同位素的化合物是CO2。( ) 2. 线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其在结构上有哪些特点与功能相适应？ 典 题 说 法 考向1　有氧呼吸的过程 例1 (2024·重庆卷)肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在题图所示代谢过程。其中，PC酶和PDH酶控制着丙酮酸产生不同的代谢产物，进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制。下列叙述正确的是( ) A. 图中三羧酸循环的代谢反应直接需要氧 B. 图中草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体内膜 C. 肿瘤细胞无氧呼吸会增强细胞毒性T细胞的杀伤能力 D. 葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成[H] 变式1 (2024·安徽卷)细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中 ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是( ) A. 在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B. PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活 C. ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节 D. 运动时肌细胞中 AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快 考向2　三羧酸循环 例2 (多选)(2022·江苏卷)下图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有( ) 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都储存于ATP中 变式2 如图为人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. 三羧酸循环是多糖和脂肪分解代谢的最终共同途径 B. 三羧酸循环、呼吸链发生场所分别为线粒体基质和内膜 C. 图示说明脂肪转化为葡萄糖一定需要通过乙酰CoA D. 减肥困难的原因之一是脂肪一般不会大量转化为糖类 考向3　氧化磷酸化和电子传递链 例3 (2024·泰州靖江高级中学)下图示细胞呼吸中的电子传递和氧化磷酸化，相关叙述正确的是( ) A. 图示过程的场所为线粒体外膜，是细胞呼吸中产能最多的阶段 B. 无氧呼吸第一阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给氧气 C. 电子在传递过程中逐级释放能量推动H＋跨膜运输至线粒体基质 D. 电子传递所产生的膜两侧H＋浓度差为ATP的合成提供了驱动力 变式3 (2024·苏州期初)线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其上存在两条呼吸途径。主呼吸链途径发生时，电子传递链释放的能量使H＋通过蛋白复合体从基质移至内外膜间隙，然后H＋驱动ATP合酶合成ATP；交替呼吸途径发生时，不发生H＋的跨膜运输。下列叙述错误的是( ) A. 合成ATP时H＋顺浓度梯度由内外膜间隙进入基质 B. 主呼吸链途径中的蛋白复合体起载体蛋白的作用 C. 交替呼吸途径比主呼吸链途径产生更多的ATP D. 乳酸菌细胞内不存在主呼吸链和交替呼吸途径 考点2　无 氧 呼 吸 考 点 透 析 知识1　无氧呼吸 1. 概念：无氧呼吸是指在没有 参与的情况下，葡萄糖等有机物经过 分解，释放 能量的过程。 2. 场所和过程 3. 总反应式(以葡萄糖为底物) (1)C6H12O6 ＋ ＋能量(少量) (2)C6H12O6 ＋能量(少量)  归 纳 总 结 不同生物无氧呼吸的产物 生物 举例 无氧呼吸产物 植物 大多数植物细胞，如根细胞 酒精和CO2 马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等 乳酸 动物 骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的红细胞等 乳酸 微生物 乳酸菌等 乳酸 酵母菌等 酒精和CO2 注：金鱼在缺氧的环境中，能在不同的组织细胞中分别产生乳酸和酒精。 知识2　细胞呼吸 1. 概念：细胞呼吸指有机物在细胞内经过一系列的 ，生成CO2或其他产物，释放 并生成ATP的过程。 2. 有氧呼吸和无氧呼吸的区别与联系 3. 细胞呼吸中[H](NADH)和ATP的来源与去路 物质 来源 去路 [H] (NADH) 有氧呼吸：C6H12O6和H2O； 无氧呼吸：C6H12O6 有氧呼吸：NADH与O2结合生成水，再生为NAD＋； 无氧呼吸：还原丙酮酸，再生为NAD＋ ATP 有氧呼吸：三个阶段都产生； 无氧呼吸：只在第一阶段产生 用于各项生命活动 4. 意义 (1)为生物体提供 。细胞呼吸是ATP的主要来源。 (2)生物体 的枢纽，细胞有氧呼吸过程中产生的中间产物(三羧酸循环能产生许多中间产物)可以转化为非糖物质，将蛋白质、糖类和脂质的代谢联系起来。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。( ) (2)无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累。( ) (3)人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏中再次转化为葡萄糖。( ) (4)过保质期的酸奶常出现胀袋现象是乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的。( ) (5)有氧呼吸释放的能量大部分用于形成大量的ATP，葡萄糖经无氧呼吸后其能量大部分以热能形式散失。( ) 典 题 说 法 考向1　无氧呼吸的过程 例1 (2023·山东卷)水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是( ) A. 正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B. 检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C. 转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D. 转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 考向2　细胞呼吸综合考查 例2 (2020·全国Ⅰ卷)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和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多 变式 (2024·广东卷)研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株Δsqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是( ) A. 碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸 B. 线粒体数量减少使Δsqr的有氧呼吸减弱 C. 有氧条件下，WT 比Δsqr的生长速度快 D. 无氧条件下，WT 比Δsqr产生更多的ATP 配套精练 第13讲　细胞呼吸的方式 一、 单项选择题 1. 某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是( ) A．该菌在有氧条件下能够繁殖 B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生 C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇 D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2 2. (2024·徐州期末)下图是真核细胞中某生物膜上发生的部分生化反应，相关叙述错误的有( ) A．图示的生物膜代表的是线粒体内膜 B．H＋从B侧到A侧的方式是主动运输 C．还原性氢主要来自有氧呼吸第一阶段 D．ATP合成所需能量来自H＋浓度差 3. (2025·徐州期初)植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是( ) A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同 B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少 C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成 D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成 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 5. (2024·连云港考前模拟)下图为细胞呼吸各阶段物质转化模式图，下列相关叙述错误的是( ) A．原核细胞在结构上只有核糖体一种细胞器，故不能发生②过程 B．人体细胞中只发生①②④过程，但有的生物体中可发生①②③④过程 C．①～④过程中，①过程既需要消耗ATP又能产生ATP，③④过程都不产生ATP D．酵母菌在线粒体中进行②过程，物质a先转化成乙酰辅酶A再进入TCA 6. (2024·山东卷)心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD＋浓度降低，生成NADH的速率减小，引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是( ) A. 细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量 B．转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变 C．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大 D．被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解 7. (2024·南京六校联合调研)辅酶Ⅰ(NAD＋，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)是参与细胞呼吸重要的物质，线粒体内膜上的MCART1蛋白能转运NAD＋进入线粒体。下列叙述正确的是( ) A．NAD＋在线粒体内膜上转化为NADH B．NAD＋和MCART1蛋白的元素组成不同 C．MCART1蛋白异常导致细胞无法产生ATP D．MCART1基因只在心肌细胞中特异性表达 8. (2024·仪征中学)氧气可降低糖酵解(葡萄糖分解为丙酮酸的过程)产物的积累，ATP可抑制糖酵解酶的活性，ADP则会使糖酵解酶的活性增强。下图为糖酵解的部分过程及丙酮酸的运输途径。下列分析错误的是( ) A．所有生物的细胞中均可进行糖酵解过程 B．细胞质基质中ATP/ADP 的值增大会降低糖酵解速率 C．丙酮酸通过线粒体内、外膜的方式不同与膜上蛋白质和磷脂有关 D．氧气可通过参与线粒体内膜上发生的反应来减少糖酵解产物的积累 9. (2025·徐州期初)肽链最初是在游离的核糖体上合成，按照肽链的氨基端到羧基端的方向合成。细胞质中运往线粒体的肽链通过氨基端的基质靶向序列识别线粒体外膜上的 Tom20/21受体蛋白，进而被其引导通过线粒体外膜上的 Tom40通道蛋白和线粒体内膜上的 Tim23/17通道蛋白进入线粒体基质。被切除基质靶向序列的肽链折叠成有活性的蛋白质，进而在线粒体行使不同的功能。Tom20/21受体蛋白的缺失或失活与帕金森综合征关系密切。下列叙述正确的是( ) A．在脱水缩合过程中最后合成基质靶向序列 B．Tom40通道蛋白和Tim23/17通道蛋白对多肽链的运输是一种协助扩散，不需要消耗呼吸作用释放的能量 C．若基质靶向序列发生改变可能会严重影响有氧呼吸第二、三阶段 D．给帕金森综合征患者使用调控 Tom20/21受体蛋白活性的药物，可以治疗该疾病 10. (2024·淮安模拟)如图是某植物种子萌发时吸水和呼吸方式变化的曲线。下列说法中正确的是( ) A．为防止微生物呼吸作用对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行灭菌处理 B．在种子吸水的第Ⅰ阶段，由于渗透吸水，呼吸速率上升 C．在种子吸水的第Ⅱ阶段，主要进行有氧呼吸 D．种子萌发后期，还有其他物质参与氧化分解 11. (2024·海安期初监测)底物水平磷酸化是指物质在脱氢或脱水过程中，产生高能代谢物并直接将高能代谢物中的能量转移到ADP(GDP)生成ATP(GTP)的过程，糖酵解和三羧酸循环过程中可发生底物水平磷酸化，相关叙述错误的是( ) A．该过程的发生与细胞中的放能反应相关联 B．细胞质基质和线粒体基质中可发生底物水平磷酸化 C．酵母菌和乳酸菌细胞中都能发生底物水平磷酸化 D．该过程需要建立跨膜质子的电化学梯度来驱动ATP的生成 二、 多项选择题 12. (2025·苏州期初)细胞呼吸的全过程包括：糖酵解、柠檬酸循环、电子传递和氧化磷酸化，其中柠檬酸循环过程中有CO2生成。下图是与细胞呼吸及其相关的代谢过程示意图。下列表述错误的有( ) A．细胞呼吸除了为生物体提供能量，也是生物体代谢的枢纽 B．柠檬酸循环和电子传递链的场所都在线粒体 C．电子传递链中的[H]全部来自单糖 D．有氧呼吸释放的能量大多存储到了ATP中 13. (2024·南通一调)一个肿瘤中常有两种癌细胞，一种是以糖酵解为主要产能方式，另一种是以线粒体氧化为主要产能方式。研究发现，多种癌细胞高表达MCT1、MCT4 载体，连接两种癌细胞，形成协同代谢，促进肿瘤的发生与发展，如图。下列叙述正确的是( ) A．糖酵解、TCA循环过程都能产生 ATP 和[H] B．A型癌细胞摄取葡萄糖的速率高于B型 C．TCA循环过程消耗O2量等于产生CO2量 D．MCT1、MCT4共转运乳酸和H＋能调节胞内pH 和代谢平衡 14. (2024·无锡期末)人骨骼肌常分为快肌纤维、慢肌纤维等。相较于慢肌纤维，快肌纤维更适合无氧呼吸，且收缩速度更快。如图是两种肌纤维呼吸作用的关系图，MCT1、MCT4为膜上的转运蛋白。下列推测不合理的是( ) A．慢肌纤维内线粒体体积较大、周围毛细血管的数量较多 B．慢肌纤维由躯体运动神经支配，而快肌纤维由自主神经支配 C．MCT1对乳酸的亲和力低于MCT4，对乳酸的转运速率更慢 D．剧烈运动时，快肌纤维的糖原也能直接分解成葡萄糖，为快速收缩供能 三、 非选择题 15. (2024·南通期末)酵母菌是制作马奶酒的重要发酵菌种之一，科研人员对马奶酒中的酵母菌菌株进行研究。下图是酵母菌细胞结构示意图，请回答下列问题： (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于 菌。图中不能直接分解葡萄糖但能释放CO2的结构是 (填序号)，进行无氧呼吸的场所是 (填序号)，应选择 (填物质名称)对无氧呼吸产物进行检测。 (2)马奶中含有的糖类主要为乳糖。某些微生物可将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，酵母菌可利用这些单糖发酵产生酒精，从而制成马奶酒。科研人员研究野生型酵母菌和马奶酒酵母菌的发酵情况，结果分别如下图所示。 野生型酵母菌发酵过程中的物质变化 马奶酒酵母菌发酵过程中的物质变化 ①据图可知，野生型酵母菌首先利用 进行发酵，当这种糖耗尽时，酒精产量的增加停滞一段时间，才开始利用 进行发酵。 ②分析图中曲线，与野生型酵母菌相比，马奶酒酵母菌在利用葡萄糖、半乳糖或产生酒精等方面的不同点有： 、 。 学科网（北京）股份有限公司 $$