第三单元 第12讲 细胞呼吸的方式和过程-【优学精研】2026年高考生物一轮总复习教用word

第12讲　细胞呼吸的方式和过程 课程标准 1.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。 2.探究酵母菌细胞呼吸的方式。 考点一　有氧呼吸 1.细胞呼吸 （1）概念：是指有机物在细胞内经过一系列的　氧化分解　，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：是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）有氧呼吸过程 （3）有氧呼吸总反应式（标出氧元素的来源与去向）： 　　 （4）能量转化的特点 ①释放：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转化：葡萄糖中稳定的化学能转化为　ATP中活跃的化学能和热能　。 ③特点：在温和的条件下进行，能量逐步释放，彻底氧化分解。 【教材拾遗】 1.（必修1 P93相关信息改编）细胞呼吸产生的[H]指的是还原型辅酶Ⅰ（NADH）。 2.（必修1 P96思维训练）科学家就真核细胞线粒体的起源，提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，二者在共同繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。 1.（必修1 P93相关信息）细胞内生成的NAD＋参与葡萄糖转化成丙酮酸的反应。（　√　） 2.（必修1 P93正文）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.（必修1 P93正文）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.（必修1 P93正文）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。（　×　） 5.（必修1 P93正文）有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解，并且释放大量能量的过程。（　×　） 提示：葡萄糖不能在线粒体中彻底氧化分解，线粒体利用的是葡萄糖在细胞质基质中分解后的产物丙酮酸。 1.（2022·全国甲卷4题）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 解析：C　有氧呼吸第一、二、三阶段都有ATP生成，有氧呼吸第一、二、三阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，A正确；有氧呼吸第三阶段的化学反应发生在线粒体内膜上，在有氧呼吸第三阶段，有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]与O2结合生成水，该过程需要线粒体内膜上的酶催化，B正确；线粒体中丙酮酸分解成CO2和[H]的过程不需要O2的直接参与，C错误；线粒体属于半自主性细胞器，其中的DNA可以通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，D正确。 题后归纳 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）如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸，消耗O2的量要大于产生CO2的量。 2.呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如图所示。下列叙述正确的是（　　） A.图示过程是有氧呼吸的第三阶段 B.Cyt c所处的位置为细胞膜外 C.只有线粒体基质能产生NADH D.H＋借助F0和F1，以主动运输的方式进入膜内 解析：A　图示过程进行的是[H]与氧气结合生成水的过程，为有氧呼吸的第三阶段，A正确；有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜，因此Cyt c所处的位置为线粒体内膜的外侧，B错误；有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，也能产生NADH，C错误；H＋借助F0和F1顺浓度梯度进入膜内，不消耗ATP，属于协助扩散，D错误。 3.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）。 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：用不含葡萄糖的保存液。 （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CO2和[H]，因此可以通过检测是否有CO2产生来判断丙酮酸是否被分解。 （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？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。 解析：（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）丙酮酸和水在有氧呼吸第二阶段反应生成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。（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。 考点二　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　细胞质基质　中进行的。 3.过程 4.不同生物无氧呼吸产物类型及原因 5.无氧呼吸过程中能量的去路 （1）大部分储存在　酒精　或　乳酸　中。 （2）释放的能量中大部分以　热能　形式散失，少部分储存在ATP中。 【教材拾遗】 （必修1 P94小字部分）细胞呼吸还被称为生物体代谢的枢纽，原因是细胞呼吸的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。糖类、脂质和蛋白质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 6.有氧呼吸和无氧呼吸的比较 1.（必修1 P94正文）无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累。（　×　） 提示：无氧呼吸不需要O2的参与，只有无氧呼吸的第一个阶段有少量[H]生成，且[H]在第二阶段被利用，所以没有[H]的积累。 2.（必修1 P94相关信息）人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸不能被再度利用。（　×　） 3.（必修1 P94正文）乳酸菌的细胞质中能产生[H]、ATP和CO2等物质。（　×　） 4.（必修1 P94正文）无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，生成少量ATP。（　√　） 1.（2024·北京朝阳期末）近年来，全球变暖导致葡萄中糖的积累过多，造成葡萄酒中的平均乙醇含量升高，葡萄酒品质下降。如图①②③表示酿酒酵母中特定代谢途径，相关叙述正确的是（　　） A.图中①②的发生场所是线粒体，③的发生场所是细胞质基质 B.酵母菌通过②途径能产生大量ATP，通过③途径只能产生少量ATP C.在无氧条件下抑制③途径会导致酵母细胞中[H]的产生和消耗失衡 D.选育无法进行①途径的酿酒酵母新品种来降低葡萄酒中乙醇含量 解析：C　图中①发生场所是细胞质基质，②的发生场所是线粒体，而③的发生场所是细胞质基质，A错误。③途径为无氧呼吸第二阶段，不产生ATP，B错误。无氧呼吸第二阶段丙酮酸和[H]反应生成酒精和CO2，在无氧条件下抑制③途径，[H]的产生不受影响而消耗受到抑制，所以失衡，C正确。选育无法进行③途径的酿酒酵母新品种能降低葡萄酒中乙醇含量，D错误。 2.（2025·山东淄博模拟）黑暗条件下，某植物种子在单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量如下表。下列说法错误的是（　　） O2浓度 0 1％ 2％ 3％ 5％ 7％ 10％ 15％ 20％ O2吸收量（mol） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 CO2释放量（mol） 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 A.该植物种子无氧呼吸可产生酒精和二氧化碳 B.在O2浓度为3％和5％时，该植物种子的葡萄糖消耗速率相等 C.有氧条件下，该植物种子的无氧呼吸受到抑制 D.不能判断该植物种子的无氧呼吸是否产生乳酸 解析：B　当O2浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸，产生了CO2，所以该植物种子无氧呼吸可产生酒精和二氧化碳，A正确；O2浓度为3％时，有氧呼吸消耗葡萄糖为0.05 mol，无氧呼吸消耗葡萄糖为0.1 mol，共消耗葡萄糖为0.15 mol，O2浓度为5％时，只进行有氧呼吸，有氧呼吸消耗葡萄糖约为0.07 mol，所以在O2浓度为3％和5％时，该植物种子的葡萄糖消耗速率不相等，B错误；随着O2浓度增大，无氧呼吸产生的CO2量逐渐减少，可以得出有氧条件下，该植物种子的无氧呼吸受到抑制，C正确；不能判断该植物种子的无氧呼吸是否产生乳酸，因为产生乳酸的无氧呼吸，不消耗O2，也不产生CO2，D正确。 3.（2025·广西部分市模拟）有氧运动是指人体吸入的氧气与需求相等，达到生理上的平衡状态。如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。结合所学知识分析下列说法正确的是（　　） A.a运动强度下只有有氧呼吸，c运动强度下只有无氧呼吸 B.运动强度大于或等于b后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量 C.无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失，其余储存在ATP中 D.若运动强度长时间超过c，会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力 解析：D　a运动强度下只有有氧呼吸，c运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，A错误；人的无氧呼吸不产生二氧化碳，故氧气的消耗量始终等于二氧化碳的生成量，B错误；无氧呼吸时，有机物中的能量大多在不彻底的分解产物乳酸中未释放出来，释放出来的少部分能量中，少部分用于合成ATP，C错误；运动强度为c或大于c时，细胞进行无氧呼吸产生大量的乳酸，引起肌肉酸痛乏力，D正确。 题后归纳 　　判断细胞呼吸方式的三大依据（以葡萄糖为细胞呼吸的反应物） 1.（2024·甘肃高考3题）梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是（　　） A.根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足 B.根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 C.浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸 D.根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加 解析：B　大多数营养元素的吸收是与植物根系代谢活动密切相关的过程，这些过程需要根系细胞呼吸产生的能量，浇水过多会导致根系呼吸产生的能量减少，使养分吸收所需的能量不足，A正确；根系吸收水分是被动运输，不消耗能量，B错误；浇水过多使土壤含氧量减少，抑制了根系细胞的有氧呼吸，但促进了无氧呼吸的进行，C正确；根系细胞无氧呼吸的整个过程都发生在细胞质基质中，会产生酒精或乳酸等有害物质，D正确。 溯源教材 （1）与自由扩散相比，水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的。　（见必修1P67正文） （2）根系细胞质基质中无氧呼吸产生的酒精对根系细胞有毒害作用。　（见必修1P95正文） 2.（2024·广东高考5题）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△sqr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△sqr的有氧呼吸减弱 C.有氧条件下，WT比△sqr的生长速度快 D.无氧条件下，WT比△sqr产生更多的ATP 解析：D　有氧呼吸的主要场所在线粒体，碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸，A正确；有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体，线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱，B正确；与△sqr相比，WT正常线粒体数量更多，有氧条件下，WT能获得更多的能量，生长速度比△sqr快，C正确；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△sqr相同，D错误。 3.（2024·安徽高考3题）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 解析：D　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；由题意可知，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，说明PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变但还具有其活性，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，从而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。 4.（2024·山东高考16题改编）种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法错误的是（　　） A.p点为种皮被突破的时间点 B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D.q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多 解析：C　种皮会限制O2进入种子，p点是子叶耗氧量下降后突然上升的时间点，推测p点是种皮被突破的时间点，A正确。Ⅱ阶段子叶耗氧量下降，原因是种皮限制O2进入种子，且Ⅰ阶段种子不断消耗O2导致其内O2浓度降低，故Ⅱ阶段种子内O2浓度降低导致有氧呼吸被限制，B正确。结合题图可知，Ⅲ阶段乙醇脱氢酶活性下降，无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐减小，C错误。q处种子有氧呼吸和无氧呼吸氧化的NADH相等，产生等量NADH无氧呼吸需要消耗更多的葡萄糖，故q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多，D正确。 5.（2023·全国乙卷3题）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。下列相关叙述错误的是（　　） A.在时间a之前，植物根细胞无CO2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CO2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 解析：C　在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，说明此时段植物根细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，A正确；在无氧条件下，a～b时间内植物根细胞释放CO2，推测该时段植物根细胞存在产生酒精和CO2的无氧呼吸过程，B正确；在葡萄糖经无氧呼吸产生酒精或乳酸的过程中，只有第一阶段释放能量，这两个过程的第一阶段相同，故消耗1分子葡萄糖，这两个过程生成的ATP相同，C错误；酒精跨膜运输的方式为自由扩散，不需要消耗ATP，D正确。 6.（2024·贵州高考17题）农业生产中，旱粮地低洼处易积水，影响作物根细胞的呼吸作用。据研究，某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，水淹过程中其活性变化如图所示。 回答下列问题。 （1）正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，从物质和能量的角度分析，其代谢特点有）需要氧气参与；有机物被彻底氧化分解；释放大量能量，生成大量ATP；参与有氧呼吸的酶是乙（填“甲”或“乙”）。 （2）在水淹0～3 d阶段，影响呼吸作用强度的主要环境因素是O2的含量；水淹第3 d时，经检测，作物根的CO2释放量为0.4 μmol·g－1·min－1，O2吸收量为0.2 μmol·g－1·min－1，若不考虑乳酸发酵，无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。 （3）若水淹3 d后排水、植物长势可在一定程度上得到恢复，从代谢角度分析，原因是无氧呼吸积累的酒精较少，对细胞毒害较小；0～3 d无氧呼吸产生的能量维持了基本的生命活动；催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失（答出2点即可）。 解析：（1）正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，有氧呼吸是在氧气充足的情况下，将葡萄糖彻底氧化分解，释放出能量。随着水淹天数的增多，乙的活性降低，说明乙是与有氧呼吸有关的酶。（2）在水淹0～3 d阶段，随着水淹天数的增加，氧气含量减少，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强。水淹第3 d时，CO2释放量为0.4 μmol·g－1·min－1，O2吸收量为0.2 μmol·g－1·min－1，可推出有氧呼吸与无氧呼吸产生的CO2量相等。有氧呼吸葡萄糖的消耗量、氧气消耗量和CO2释放量的比为1∶6∶6，无氧呼吸葡萄糖消耗量和CO2释放量的比为1∶2，所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。（3）若水淹3 d后排水，植物长势可在一定程度上得到恢复，一方面是排水后氧气含量上升，有氧呼吸增强，产生的能量增多；另一方面，由图可知，第4 d无氧呼吸有关的酶活性显著降低，可能是第4 d无氧呼吸产生的酒精毒害作用达到了一定程度，之后就很难恢复，所以要在水淹3 d后排水。 （1）酵母菌需（有）氧呼吸在线粒体中进行，厌（无）氧呼吸在细胞质基质中进行。　（2023·浙江6月选考）（　×　） 提示：有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行。 （2）高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP。　（2023·北京高考）（　×　） （3）供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇。　（2022·江苏高考）（　√　） （4）油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气。　（2021·湖南高考）（　√　） （5）葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。　（2021·湖北高考）（　×　） 提示：水的生成发生在线粒体内膜。 一、选择题 1.（2025·湖北荆州调研）下列有关细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的叙述中，正确的是（　　） A.无氧呼吸时，葡萄糖中能量的主要去向是以热能形式散失 B.剧烈运动时，人体产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质 C.进行有氧呼吸的生物不一定具有线粒体 D.无氧呼吸过程中有[H]积累，有氧呼吸过程中没有[H]积累 解析：C　无氧呼吸时，葡萄糖中的能量主要储存在酒精或乳酸中，释放的能量的主要去向是以热能形式散失，A错误；人体细胞只能通过有氧呼吸产生二氧化碳，而有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质，B错误；进行有氧呼吸的生物不一定具有线粒体，如蓝细菌，无线粒体，因有与有氧呼吸有关的酶，可进行有氧呼吸，C正确；无氧呼吸和有氧呼吸过程中都没有[H]积累，D错误。 2.（2025·四川成都模拟）无氧运动过程中氧气摄入量极低，导致肌肉疲劳不能持久，因此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 解析：C　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合成，B错误；无氧呼吸有机物中的能量不能彻底氧化分解，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；人体无氧呼吸不产生二氧化碳，D错误。 3.（2025·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化学能→电能→ATP中活跃化学能 解析：D　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，A错误；H＋通过结构①可以合成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；上述过程为有氧呼吸，其能量转化过程是有机物中稳定化学能→电能→ATP中活跃化学能，D正确。 4.（2025·辽宁县级重点高中联合体高三模拟）如图表示人和酵母菌体内的呼吸过程，下列说法正确的是（　　） A.O2不足时，人体肌细胞CO2的产生量大于O2的消耗量 B.可用溴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 解析：C　人体细胞有氧呼吸吸收的O2量等于释放的CO2量，无氧呼吸既不吸收O2，也不释放CO2，因此O2不足时，人体肌细胞产生的CO2量等于O2的消耗量，A错误；由题图可知，物质a为水，水不能使溴麝香草酚蓝溶液变黄色，B错误；条件Y即有氧条件下，细胞进行有氧呼吸，细胞内有机物氧化分解释放的能量大部分以热能的形式散失，C正确；人在长跑过程中消耗的ATP主要来自条件Y（有氧条件）下的细胞呼吸，D错误。 5.（2025·江苏南通海安期中）以葡萄糖为起始的糖酵解过程有两个阶段，第一阶段称为引发阶段也称为投资阶段，第二阶段称为产能阶段也称为获利阶段，如图是真核生物糖酵解过程示意图，相关叙述错误的是（　　） A.引发阶段发生的场所在细胞质基质，产能阶段发生的场所在线粒体基质 B.一分子葡萄糖经过糖酵解过程“净赚”2分子ATP C.产能阶段产生的NADH在有氧状态下可以将电子交给呼吸链进行传递而产生更多的ATP D.在无氧条件下丙酮酸不能进入线粒体基质进一步氧化分解 解析：A　葡萄糖分解指葡萄糖经氧化分解产生两分子丙酮酸的过程，该过程在细胞质基质进行，A错误；由图可知，一分子葡萄糖在引发阶段消耗2分子ATP，在获利阶段产生4分子ATP，一分子葡萄糖经过葡萄糖分解过程“净赚”2分子ATP，B正确；产能阶段产生的NADH在有氧状态下可以将电子交给呼吸链进行传递，最终传递给了氧气，生成水，而产生更多的ATP，C正确；在无氧条件下丙酮酸在细胞质基质被还原为乳酸或酒精和二氧化碳，D正确。 6.（2025·重庆市期末）研究发现，癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。葡萄糖在癌细胞中的代谢途径如图所示，下列说法错误的是（　　） A.过程①需要癌细胞膜上载体蛋白的参与 B.过程③不能生成ATP C.在癌细胞呼吸作用过程中有少量葡萄糖在线粒体中被利用 D.“瓦堡效应”导致癌细胞既产生CO2又产生乳酸 解析：C　葡萄糖进入癌细胞的方式属于主动运输，所以过程①需要癌细胞膜上载体蛋白的参与，A正确；无氧呼吸第二阶段不产生ATP，B正确；线粒体不能直接利用葡萄糖，葡萄糖被利用的场所是细胞质基质，C错误；“瓦堡效应”是指癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP的现象，说明癌细胞有氧呼吸和无氧呼吸均可进行，因此既可以产生CO2，又可以产生乳酸，D正确。 7.（2025·山东济南期末）一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列叙述错误的是（　　） 氧浓度/％ a b c d 产生CO2的量/mol 0.9 1.3 1.5 3.0 产生C2H5OH的量/mol 0.9 0.7 0.6 0 A.氧浓度为a时，只进行无氧呼吸 B.氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为0.6 mol C.氧浓度为c时，消耗的葡萄糖中有50％用于酒精发酵 D.氧浓度为d时，只进行有氧呼吸 解析：C　氧浓度为a时，产生的二氧化碳的量和产生的酒精的量相等，说明只进行无氧呼吸，A正确；氧浓度为b时，无氧呼吸产生酒精的量为0.7 mol，产生的二氧化碳量也为0.7 mol，则有氧呼吸产生的二氧化碳量为1.3－0.7＝0.6（mol），B正确；氧浓度为c时，无氧呼吸产生的酒精量为0.6 mol，产生的二氧化碳量也为0.6 mol，消耗的葡萄糖为0.3 mol，则有氧呼吸产生的二氧化碳量为1.5－0.6＝0.9（mol），消耗的葡萄糖量为0.15 mol，无氧呼吸消耗的葡萄糖为有氧呼吸消耗的葡萄糖的2倍，即消耗的葡萄糖有2/3用于酒精发酵，C错误；氧浓度为d时，无酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，D正确。 8.（2025·山东潍坊模拟）将酵母菌破碎后，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物两部分，取以上材料进行实验，结果如表。下列说法正确的是（　　） 试管 有氧条件下 呼吸产物 Ⅰ 上清液＋葡萄糖溶液 少量CO2、酒精 Ⅱ 上清液＋沉淀物＋丙酮酸溶液 ？ Ⅲ 上清液＋沉淀物＋葡萄糖溶液 CO2、H2O A.上清液中不含与有氧呼吸有关的酶 B.O2的存在会导致与无氧呼吸有关的酶失活 C.“？”处的产物应该是CO2和H2O D.有氧呼吸和无氧呼吸不能在酵母菌细胞内同时进行 解析：C　有氧呼吸、无氧呼吸第一阶段场所都是在细胞质基质中进行，A错误；有氧呼吸和无氧呼吸的酶不同，O2的存在会抑制与无氧呼吸有关酶的活性，但不会导致无氧呼吸有关酶活性丧失，B错误；沉淀物中含有与有氧呼吸第二、三阶段有关的酶，丙酮酸进入线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段，产物是CO2和H2O，C正确；酵母菌能同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。在特定条件下，酵母菌可以在同一细胞中同时进行无氧呼吸和有氧呼吸。当环境中无氧气时，酵母菌主要进行无氧呼吸，产生酒精和少量的二氧化碳。随着氧气浓度的增加，无氧呼吸开始受到抑制，强度逐渐减小，而有氧呼吸开始进行，强度逐渐增强。当氧气浓度达到某一特定值时，无氧呼吸完全被抑制，酵母菌只进行有氧呼吸，D错误。 9.（2025·山东潍坊期末）研究人员用寡霉素和DNP两种呼吸抑制剂对离体的线粒体分别进行处理，检测线粒体的耗氧量变化，结果如图所示（加入的底物充足）。检测发现，阶段5 ATP的合成速率大大下降。下列说法正确的是（　　） A.线粒体外膜比内膜上蛋白质的种类更多 B.图中加入的底物可能是葡萄糖 C.寡霉素可能会抑制ATP合成酶的活性 D.加入DNP后，线粒体有氧呼吸释放的能量中热能所占的比例变小 解析：C　功能越复杂的生物膜，其上的蛋白质种类与含量则越多，故线粒体内膜比外膜上蛋白质的种类更多，A错误；葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸和[H]，然后丙酮酸进入线粒体进一步被氧化分解，故图中加入的底物是丙酮酸，B错误；加入寡霉素后，氧浓度下降速率变缓，再加入ADP后也无影响，故寡霉素可能会抑制ATP合成酶的活性，C正确；加入DNP后，耗氧量增加，但ATP的合成速率却大大下降，说明更多的能量以热能的形式释放，D错误。 二、非选择题 10.（2025·黑龙江哈尔滨九中开学考试）体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动。有氧运动过程中骨骼肌主要靠有氧呼吸供能，如慢跑。无氧运动过程中骨骼肌除进行有氧呼吸外，还会进行无氧呼吸，如短跑等。如图为有氧呼吸的某个阶段的示意图。回答下列问题。 （1）图示过程是有氧呼吸的第三阶段。人在短跑时，产生CO2的具体部位是线粒体基质，产生[H]的具体部位是细胞质基质、线粒体基质，有氧呼吸过程中的能量变化是有机物中的化学能转化为ATP中的化学能和热能。而人在慢跑时，消耗的O2在细胞呼吸中的用途是和[H]结合形成水。 （2）据图可知，H＋沿着线粒体内膜上的ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动某物质（A）合成ATP，则A为　ADP、Pi　。有的减肥药物能够增加线粒体内膜对H＋的通透性，使得H＋透过磷脂双分子层回渗到线粒体基质，推动ATP合成酶生成的ATP量减少，该药物能够加快体内有机物的消耗，但会严重危害健康，具体危害是导致细胞供能不足和体温过高 （写出一点即可）。 （3）有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化产生的，从能量的角度分析，与无氧呼吸相比，有氧呼吸能够更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用　，其在进化地位上更为高等。 （4）为判断不同运动强度（高运动强度、中运动强度、低运动强度）下细胞呼吸的方式，设计了相关实验，大体实验思路如下：让同一个体分别在三种不同运动强度（高、中、低）下运动相同一段时间后，测定相关指标数据。测定的指标为不同运动强度下的O2消耗速率和血浆中乳酸含量。 解析：（1）图示过程发生在线粒体内膜，是有氧呼吸的第三阶段。人在短跑时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，但只在有氧呼吸的第二阶段产生CO2，其场所是线粒体基质；有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段及有氧呼吸的第二阶段均可产生[H]，因此产生[H]的具体部位是细胞质基质、线粒体基质；有氧呼吸过程中的能量变化是有机物中的化学能转化为ATP中的化学能和热能。人在慢跑时，O2在有氧呼吸第三阶段与[H]结合生成水。（2）据图可知，A在ATP合成酶的作用下合成ATP，据此推断，物质A为ADP和Pi。正常情况下，细胞呼吸释放的能量少部分储存在ATP中，大部分以热能的形式散失，以维持细胞的能量供应和人体的体温，而题述减肥药物会使得ATP合成酶合成ATP的量减少，则能量在体内的转化率降低，造成大量的额外产热，从而导致细胞供能不足和体温过高。（3）与无氧呼吸相比，有氧呼吸能更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用。（4）本实验的目的为判断不同运动强度（高运动强度、中运动强度、低运动强度）下细胞呼吸的方式，则观测指标为不同运动强度下氧气的消耗速率和血浆中的乳酸含量。 13 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $