第三单元 第16课时 细胞呼吸——能量的转化和利用（课件PPT）-【步步高】2025年高考生物大一轮复习讲义（苏教版 江苏专用）

第16课时 细胞呼吸——能量的转化和利用 说明细胞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。 课标要求 考情分析 1.有氧呼吸 2023·重庆·T10　2023·广东·T7　2023·天津·T1　2022·全国甲·T4 2022·山东·T4　2022·山东·T16 2.有氧呼吸和无氧呼吸的相关辨析 2023·全国乙·T3　2023·山东·T4　2023·北京·T2　2022·北京·T3 2022·江苏·T8　2021·重庆·T21　2020·全国 Ⅰ·T2　2020·山东·T2 3.探究酵母菌细胞呼吸的方式 2022·河北·T4　2022·重庆·T12　2021·全国甲·T2　2021·福建·T7 内容索引 考点一　　细胞呼吸的方式和过程 考点二　　探究酵母菌的呼吸方式 课时精练 考点一 细胞呼吸的方式和过程 1.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____________，同时释放能量，生成________的过程。 二氧化碳和水 大量ATP 必备知识 整合 (2)过程 细胞质基质 C6H12O6 2C3H4O3＋4[H] 少量能量 线粒体基质 2C3H4O3＋6H2O 6CO2＋20[H] 少量能量 线粒体内膜 大量能量 必备知识 整合 _____________________________________________。 (3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向) (4)能量转换：葡萄糖中稳定的化学能转化为_________________________。 ATP中活跃的化学能和热能 必备知识 整合 提醒　①有氧呼吸的场所并非只是线粒体；真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质和细胞质膜上进行。 ②无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要储存在乳酸或酒精中；而彻底氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失了。 ③科学家就线粒体的起源，提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的好氧细菌，二者在共同繁衍的过程中，好氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。 必备知识 整合 2.无氧呼吸 (1)概念：是指在___________的条件下，细胞通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为_____和CO2，或分解成_____等物质，同时释放_____能量的过程。 (2)场所：全过程都是在____________中进行的。 无氧或缺氧 乙醇 乳酸 较少 细胞质基质 必备知识 整合 (3)过程 第一阶段 葡萄糖 丙酮酸＋[H]＋_________ 第二阶段 产乙醇 [H]＋丙酮酸 ___________ 大多数植物、酵母菌等 产乳酸 [H]＋丙酮酸 ______ ___________________ _______________________等 少量能量 乙醇＋CO2 乳酸 高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌 必备知识 整合 (4)产物不同的原因 ①直接原因：____不同。 ②根本原因：___________________________。 酶 基因不同或基因的选择性表达 必备知识 整合 3.有氧呼吸与无氧呼吸中[H]和ATP的来源和去路 (1)有氧呼吸过程中的[H]、ATP的来源和去路 一 二 三 一、二、三 必备知识 整合 (2)无氧呼吸过程中的[H]、ATP的来源和去路 无氧呼吸中的[H]和ATP都是在第____阶段产生的，场所是细胞质基质。其中[H]在第___阶段被全部消耗。 一 二 必备知识 整合 4.细胞呼吸方式的判断(以真核生物以例) (1)依据反应方程式和发生场所判断 有氧 无氧 无氧 必备知识 整合 无氧 有氧 必备知识 整合 (2)通过液滴移动法探究细胞呼吸的方式 ①探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)： 必备知识 整合 ②结果与结论 实验结果 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 ______________________________________ 不动 右移 __________________________ 左移 右移 进行有氧呼吸和产生乙醇的无氧呼吸 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡 只进行产生乙醇的无氧呼吸 必备知识 整合 实验结果 结论 装置一液滴 装置二液滴 左移 不动 _______________或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 左移 左移 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质 只进行有氧呼吸 必备知识 整合 ③误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。 必备知识 整合 思考　①为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌、所测种子进行_____处理。 ②若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行_____处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。 消毒 遮光 必备知识 整合 (1)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质(　 　) 提示　有氧呼吸的反应物是有机物和氧气，有机物中以糖类物质为主，当然脂肪和蛋白质等有机物也可以在细胞内彻底氧化分解。 × (2)真核细胞都进行有氧呼吸(　 　) 提示　哺乳动物成熟的红细胞只进行无氧呼吸。 × 必备知识 整合 判断正误 (3)没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸(　 　) 提示　有些没有线粒体的细胞，含有有氧呼吸有关的酶，也可以进行有氧呼吸。 × (4)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，线粒体只能利用葡萄糖在细胞质基质中分解后的产物丙酮酸。 × 必备知识 整合 判断正误 (5)细胞内葡萄糖分解成丙酮酸和[H]的反应，只发生在有氧时(　 　) 提示　葡萄糖转化成丙酮酸和[H]的反应是有氧呼吸和无氧呼吸共有的。 × (6)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供(　 　) 提示　人在剧烈运动时，机体细胞仍主要通过有氧呼吸获得能量，无氧呼吸过程中葡萄糖分解为乳酸可产生少量能量，以弥补机体能量供应不足。 × 必备知识 整合 判断正误 (7)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。 必备知识 整合 判断正误 1.辨析 “NADH”和“NAD＋” 生物利用的能量来自糖类等有机物中的化学能，细胞需通过有机物的逐步氧化分解，将有机物中的能量一部分储存在ATP中，成为细胞能直接利用的能量形式。有机物的氧化是逐步脱氢和失电子的过程。______(填“NADH”或“NAD＋”)是电子和氢离子的载体，能够与糖氧化过程中脱下来的氢离子和电子结合，形成______(填“NADH”或“NAD＋”)。 NAD＋ NADH 关键能力 提升 2.有氧呼吸的第三阶段：NADH在酶的催化作用下释放电子和H＋，电子被镶嵌在内膜上的特殊蛋白质捕获和传递，O2为最终的电子受体，生成H2O。 关键能力 提升 请据图分析ATP生成的过程是什么？ 提示　内膜上特殊蛋白质利用电子给予的能量将H＋泵出，构建H＋浓度梯度，H＋通过线粒体内膜上的ATP合酶顺浓度梯度进入线粒体基质，推动ATP合成。 关键能力 提升 3.为什么无氧呼吸第二阶段不产生ATP，但要进行第二阶段反应呢？(提示信息：已知细胞中的NAD＋的含量不多，丙酮酸不能运出细胞) 关键能力 提升 提示　由于细胞中NAD＋的含量不多，随着NADH的积累，NAD＋逐渐被消耗，当NAD＋的含量很低时，细胞呼吸的第一阶段就会停止，ATP的合成也会停止。因此为了保障细胞呼吸第一阶段顺利进行以持续获得ATP，就需要NADH转化成NAD＋来实现循环利用，来自NADH中的氢就会被乙醛或丙酮酸接收。另外，丙酮酸不能运出细胞，如果持续积累，也会抑制细胞呼吸第一阶段的进行。 关键能力 提升 考向一　有氧呼吸的过程分析 1.(2022·全国甲，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 √ 1 2 3 4 5 迁移应用 评价 1 2 有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，第二、三阶段的场所是线粒体，三个阶段均可产生ATP，故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都可产生ATP，A正确； 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段O2和[H]反应生成水，该过程需要酶的催化，B正确； 丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参与，不需要O2的直接参与，C错误； 3 4 5 迁移应用 评价 1 2 线粒体是半自主性细胞器，其中含有少量DNA，可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成，D正确。 3 4 5 迁移应用 评价 2.(多选)(2022·山东，16)在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的能量驱动H＋从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H＋经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的O2，结合生成 1 2 水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H＋进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是 3 4 5 迁移应用 评价 A.4 ℃时线粒体内膜上的电子传递受阻 B.与25 ℃时相比，4 ℃时有氧呼吸产热多 C.与25 ℃时相比，4 ℃时有氧呼吸消耗葡 萄糖的量多 D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H＋浓度降低，生成的ATP减少 √ 1 2 √ √ 3 4 5 迁移应用 评价 与25 ℃相比，4 ℃耗氧量增加，根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给O2，说明电子传递未受阻，A错误； 与25 ℃相比，短时低温4 ℃处理，ATP生成量较少，耗氧量较多，说明4 ℃时有氧呼吸释放的能量较多地用于产热，消耗的葡萄糖量多，B、C正确； 1 2 3 4 5 迁移应用 评价 DNP使H＋不经ATP合酶返回线粒体基质中，会使线粒体内外膜间隙中H＋浓度降低，导致ATP生成减少，D正确。 1 2 3 4 5 迁移应用 评价 考向二　有氧呼吸和无氧呼吸的相关辨析 3.(2023·全国乙，3)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 1 2 √ 3 4 5 迁移应用 评价 植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都有CO2释放，图示在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，分析题意可知，植物可通过呼吸代谢途径 的改变来适应缺氧环境，据此推知在时间a之前，植物根细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，A正确； 1 2 3 4 5 迁移应用 评价 a时间之前，根细胞无CO2产生，a～b时间内，根细胞CO2释放速率逐渐升高，存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程，是植物通过呼吸途径的改变来适应缺氧 环境的体现，B正确； 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，第二阶段无能量释放，故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP和产生乳酸时相同，C错误； 酒精的跨膜运输方式是简单扩散，该过程不需要消耗ATP，D正确。 1 2 3 4 5 迁移应用 评价 4.(2020·全国Ⅰ，2)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 1 2 √ 3 4 5 迁移应用 评价 1 2 3 4 5 迁移应用 评价 若细胞同时进行有氧呼吸和产物为乙醇和CO2的无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的少；若细胞同时进行有氧呼吸和产物为乳酸的无氧呼吸，则吸收O2的分子数等于释放CO2的分子数，D错误。 1 2 3 4 5 迁移应用 评价 5.(多选)(2022·江苏，15)如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 1 2 √ √ 3 4 5 迁移应用 评价 由题图分析可知，三羧酸循环是代谢网络的中心，可产生大量的[H]和CO2，但不消耗O2，呼吸链消耗O2，A错误； 物质氧化时释放的能量一部分储存于ATP中，一部分以热能的形式散失，D错误。 返回 1 2 3 4 5 迁移应用 评价 考点二 探究酵母菌的呼吸方式 1.实验材料 异养兼性厌氧型 必备知识 整合 2.实验步骤 (1)配制酵母菌培养液(酵母菌＋_______溶液)。 (2)检测CO2产生的多少的装置如图所示。 葡萄糖 必备知识 整合 (3)CO2和酒精的检测 检测产物 所用试剂 现象 CO2 澄清的石灰水 变_____ 溴麝香草酚蓝溶液 由蓝色变为_______ 酒精 酸性重铬酸钾溶液 变成_____ 混浊 黄绿色 绿色 必备知识 整合 3.实验现象 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 酸性(硫酸)条件下的重铬酸钾溶液 甲组(无氧) 变混浊程度低(或慢) 出现_____ 乙组(有氧) 变混浊程度高(或快) 无变化 绿色 必备知识 整合 4.实验结论 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 (2)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生_______ _____。 酒精和 CO2 必备知识 整合 提醒　探究酵母菌的呼吸方式的方法为对比实验，对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有： ①探究酵母菌的呼吸方式；②鲁宾和卡门的同位素标记法实验；③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验 必备知识 整合 考向三　探究酵母菌的呼吸方式 6.(2023·常州高三期末)某同学连通橡皮球(或气泵)让少量空气间歇性地依次通过如图装置中的3个锥形瓶。下列相关叙述正确的是 A.若增加橡皮球(或气泵)的通气量，澄清石灰水变 混浊的速率一定会加快 B.在瓶A中的培养液加入酸性重铬酸钾溶液后需要 水浴加热才会产生绿色 C.酒精检测前，需要延长酵母菌的培养时间以排除葡萄糖对实验结果的影响 D.将瓶A置于微型振荡器上培养可以提高瓶内酵母菌细胞产生酒精的速率 √ 6 7 迁移应用 评价 酒精与酸性重铬酸钾发生化学反应，变成 绿色，不需要进行水浴加热，B错误； 由于葡萄糖也可与酸性重铬酸钾反应发生 颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间 适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖，C正确； 将瓶A置于微型振荡器上培养，是为了让瓶中的氧气充分溶解在酵母菌培养液中，氧气的存在会抑制无氧呼吸，从而降低酵母菌细胞产生酒精的速率，D错误。 6 7 迁移应用 评价 7.(多选)为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中，加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化见下图。下列有关分析错误的是 A.t1→t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降 B.t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时慢 C.若降低10 ℃培养，O2相对含量达到稳定所 需时间会缩短 D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成绿色 √ 6 7 √ 迁移应用 评价 在t1→t2时刻，单位时间内氧气的减少速率越来越慢，说明酵母菌的有氧呼吸速率不断下降，A正确； t3时刻，培养液中氧气的含量不再发生变化， 说明酵母菌基本不再进行有氧呼吸，此时主要进行无氧呼吸，t1和t3产生CO2的速率基本相同，因此t3时，溶液中消耗葡萄糖的速率比t1时快，B错误； 6 7 迁移应用 评价 图示所给温度是最适温度，此时酶的活性最高， 反应速率最快，因此若降低温度，氧气相对含 量达到稳定时所需要的时间会变长，C错误； 据图可知，酵母菌进行了无氧呼吸，无氧呼吸 过程会产生酒精，酒精与酸性重铬酸钾溶液反应后变成绿色，D正确。 6 7 迁移应用 评价 1.(必修1 P94)细胞呼吸主要是指___________________等有机物在活细胞内氧化分解为_______________，同时释放出能量并生成_____的过程。 2.(必修1 P94)有氧呼吸是指在氧的参与下，细胞内的有机物彻底氧化分解产生_____________，同时释放能量，生成大量______的过程。细胞有氧呼吸主要发生在_________。 糖类、脂质和蛋白质 CO2或其他物质 ATP 二氧化碳和水 ATP 线粒体内 五分钟 查落实 3.(必修1 P95)在____________的条件下，细胞通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为____________________，或分解为_____________等物质，同时释放较少能量的过程，被称为无氧呼吸。细胞无氧呼吸过程发生在_____________。 无氧或缺氧 乙醇(C2H5OH)和CO2 乳酸(C3H6O3) 细胞质基质中 五分钟 查落实 4.请书写有氧呼吸和无氧呼吸的反应式。 (1)有氧呼吸：___________________________________________。 (2)产乙醇的无氧呼吸：_______________________________________。 (3)产乳酸的无氧呼吸：________________________________。 返回 五分钟 查落实 课时精练 一、单项选择题 1.(2022·河北，4)关于细胞呼吸的叙述，正确的是 A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄绿色的气体 B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量 C.有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中 D.通气培养的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为绿色 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变黄绿色的气体是二氧化碳，酵母菌无氧呼吸可产生二氧化碳，A错误； 种子萌发时种子中的有机物经有氧呼吸氧化分解，可为新器官的发育提供原料和能量，B正确； 有机物彻底分解、产生大量ATP的过程是有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，C错误； 酸性的重铬酸钾与酒精发生化学反应，呈现绿色，而通气培养时酵母菌进行有氧呼吸，不产生酒精，故酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为绿色，D错误。 2.(2023·天津，1)衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，则其需要从宿主细胞体内摄取的物质是 A.葡萄糖 B.糖原 C.淀粉 D.ATP √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 细胞生命活动所需的能量主要是由细胞呼吸提供的，衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，不能进行细胞呼吸，缺乏能量，ATP是直接能源物质，因此衣原体需要从宿主细胞体内摄取的物质是ATP，D符合题意。 3.如图为某细胞器的结构模式图，下列反应发生在该细胞器内的是 A.葡萄糖分解为丙酮酸 B.O2与[H]反应产生水 C.葡萄糖分解产生乳酸 D.水在光下分解产生O2 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 葡萄糖不在线粒体中氧化分解，A、C不符合题意； 水在光下分解发生在叶绿体类囊体膜上，D不符合题意。 4.(2023·无锡高三调研)糖酵解是糖分解为丙酮酸的过程，普遍存在于细胞中。下列叙述正确的是 A.糖酵解的过程需要消耗氧气 B.糖酵解发生在线粒体基质中 C.糖酵解产生的丙酮酸可能转化为乳酸 D.糖酵解释放的能量主要用于合成ATP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 糖酵解是糖分解为丙酮酸的过程，该过程发生在细胞呼吸的第一阶段，不消耗氧气，A错误； 糖酵解过程发生在细胞质基质中，B错误； 糖酵解释放的能量大部分以热能形式散失了，少部分用于合成ATP，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5.研究发现，在线粒体内膜两侧存在H＋浓度差。H＋顺浓度梯度经ATP合酶转移至线粒体基质的同时，驱动ATP的合成(如图所示)。 根据图示得出的下列结论，错误的是 A.ATP合酶中存在跨膜的H＋通道 B.H＋可直接穿过内膜磷脂双分子层 C.此过程发生在有氧呼吸第三阶段 D.线粒体的内、外膜功能存在差异 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 H＋通过ATP合酶中的H＋通道穿过内膜磷脂双分子层，而不是直接穿过内膜磷脂双分子层，B错误。 6.(2023·重庆，10)哺乳动物可利用食物中的NAM或NA合成NAD＋，进而转化为NADH([H])。研究者以小鼠为模型，探究了哺乳动物与肠道菌群之间NAD＋代谢的关系，如图所示。下列叙述错误的是 A.静脉注射标记的NA，肠腔内会出现 标记的NAM B.静脉注射标记的NAM，细胞质基质 会出现标记的NADH C.食物中缺乏NAM时，组织细胞仍可用NAM合成NAD＋ D.肠道中的厌氧菌合成ATP所需的能量主要来自NADH √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 静脉注射标记的NA，NA可以在组织细胞内转化为NAD＋，NAD＋可以在组织细胞内转化为NAM，NAM可以进入肠腔进而被肠道菌群利用，A正确； 静脉注射标记的NAM，NAM可以在组织细胞内转化为NAD＋，NAD＋可以在组织细胞内转化为NADH，因此细胞质基质会出现标记的NADH，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 若食物中含有NA时，肠道菌可以将其转化为NAM，可供组织细胞用来合成NAD＋，C正确； 肠道中的厌氧菌合成ATP所需的 能量主要来自细胞呼吸(无氧呼吸)，D错误。 7.细胞呼吸过程中产生的氢可与NAD＋结合，形成NADH。细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶(eNAMPT)的催化产物NMN是合成NAD＋的原料。研究发现，人和哺乳动物的衰老过程与组织中NAD＋水平的下降直接相关。下列说法正确的是 A.有氧呼吸过程中NADH的氢全部来自葡萄糖和丙酮酸 B.人体细胞产生NADH的场所有细胞质基质和线粒体内膜 C.体内的NMN合成量增多可能导致哺乳动物早衰 D.促进小鼠体内eNAMPT的产生可能延长其寿命 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 有氧呼吸过程中NADH的氢来自前两个阶段，可来自葡萄糖、丙酮酸和水，A错误； 有氧呼吸过程中NADH的氢来自有氧呼吸前两个阶段，场所是细胞质基质和线粒体基质，线粒体内膜消耗NADH，B错误； NMN是合成NAD＋的原料，人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD＋水平的下降直接相关，因此体内的NMN合成量下降可能导致哺乳动物早衰，C错误。 8.(2022·山东，4)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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 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，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外，还会追踪到参与其他代谢反应的含碳产物，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9.糖酵解过程是细胞呼吸中从葡萄糖开始分解到生成丙酮酸的过程，全过程包含多个酶促反应，其中第一步反应是由己糖激酶催化葡萄糖磷酸化，形成6－磷酸葡萄糖，该反应消耗一分子ATP。下列有关说法错误的是 A.有氧呼吸和无氧呼吸中均会发生糖酵解过程 B.糖酵解过程发生的场所是细胞质基质 C.葡萄糖转化为6－磷酸葡萄糖的反应是吸能反应 D.糖酵解过程是一个最终净消耗ATP的过程 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 糖酵解过程即细胞呼吸第一阶段，最终产生2分子ATP，是一个净产生ATP的过程，D错误。 A.在人体细胞中，过程①②产生的能量一部分转移至ATP，其余以热能 的形式散失 B.在酵母菌细胞中，过程②可产生NADPH，也可消耗过程①产生的 NADPH C.在植物细胞中，过程①②释放能量，过程②释放的能量远多于过程① D.在植物细胞中，过程①既可在线粒体中进行，也可在细胞质基质中进行 10.如图表示细胞呼吸的部分过程，下列相关叙述正确的是 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 在人体细胞中，过程①②是有氧呼吸的第一和第二阶段，产生的能量一部分转移至ATP，其余以热能的形式散失，A正确； 有氧呼吸的过程②可产生[H]，无氧呼吸的过程②消耗[H]，[H]指的是NADH，B错误； 如果是有氧呼吸，则过程①②均可释放少量能量，如果是无氧呼吸，过程①释放少量的能量，过程②不释放能量，C错误； 过程①为细胞呼吸的第一阶段，只能在细胞质基质中进行，D错误。 11.(2023·山东，4)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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 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，逆浓度梯度运输，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； 如果玉米根部短时间水淹，根部氧气含量少，部分根细胞可以进行有氧呼吸产生CO2，因此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，B正确； 无氧呼吸第二阶段不产生ATP，C错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]量与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]量相同，D错误。                 12.(2022·重庆，12)从如图中选取装置，用于探究酵母菌细胞呼吸方式，正确的组合是 注：箭头表示气流方向。 A.⑤→⑧→⑦和⑥→③ B.⑧→①→③和②→③ C.⑤→⑧→③和④→⑦ D.⑧→⑤→③和⑥→⑦ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 酵母菌属于异养兼性厌氧型生物，既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。进行有氧呼吸时，先用NaOH去除空气中的CO2，再将空气通入酵母菌培养液，最后连接澄清石灰水检测CO2的生成，通气体的管子要注意应该长进短出，装置组合是⑧→①→③；无氧呼吸装置是直接将酵母菌培养液与澄清石灰水相连，装酵母菌溶液的瓶子不能太满，以免溢出，装置组合是②→③，B正确。 二、多项选择题 13.(2024·扬州高三期中)在做“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验时，有人用血糖仪对稀释10倍后培养液中的葡萄糖浓度进行定量分析，并用葡萄糖消耗量计算出呼吸速率。下列说法错误的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 序号 时间(min) 稀释10倍的培养液中葡萄糖浓度 1 0 初始 24.5 mmol/L 2 15 有氧1 18.6 mmol/L 无氧1 21.3 mmol/L 3 30 有氧2 9.9 mmol/L 无氧2 13.5 mmol/L A.该实验属于对照实验，其中有氧组为实验组，无氧组为对照组 B.该实验也可用澄清的石灰水检测CO2的产生情况，以混浊程度为实验 指标 C.每升培养液中酵母菌前15 min的有氧呼吸速率为0.393 mmol/min D.随着时间的变化，装置中酵母菌种群的有氧呼吸速率、无氧呼吸速率 都逐渐下降 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 该实验属于对比实验，有氧组与无氧组均属于实验组，A错误； 消耗等量的葡萄糖，酵母菌进行有氧呼吸产生的CO2是无氧呼吸的3倍，因此该实验也可用澄清的石灰水检测CO2的产生情况，以混浊程度为实验指标，B正确； 在0～15 min时间段，有氧呼吸的速率为(24.5－18.6)×10÷15≈3.93 mmol/min，在15～30 min时间段，有氧呼吸速率为(18.6－9.9)×10÷15＝5.8 mmol/min；在0～15 min时间段，无氧呼吸速率为(24.5－21.3)×10÷15≈2.13 mmol/mim，在15～30 min时间段，无氧呼吸速率为(21.3－13.5)×10÷15＝5.2 mmol/min，因此随着时间变化，装置中酵母菌种群的有氧呼吸速率、无氧呼吸速率都逐渐上升，C、D错误。 14.(2024·苏州高三联考)正常情况下，线粒体内膜上H＋的氧化与ATP合成相偶联，如图所示。研究发现，FCCP作为解偶联剂作用于线粒体内膜，使外膜内膜之间空腔中的质子不通过ATP合酶，而是通过解偶联蛋白通道直接回到基质中；抗霉素A是呼吸链抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是 A.有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所 携带的电子最终传递给氧气 B.加入抗霉素A，细胞由有氧呼吸转为无 氧呼吸，产生酒精和CO2 C.FCCP和抗霉素A均作用于线粒体内膜，两者作用机理相同 D.加入FCCP后，可使线粒体内膜合成ATP减少，释放热能增加 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子通过电子传递链最终传递给氧气，生成水，A正确； 加入抗霉素A，完全阻止线粒体耗氧， 细胞只能进行无氧呼吸，若为动物细胞无氧呼吸，则产生乳酸，不能产生酒精和CO2，B错误； FCCP作为解偶联剂能作用于线粒体内膜，抗霉素A是呼吸链抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧，所以FCCP和抗霉素A均作用于线粒体内膜，但作用机理不相同，C错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 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，由题意可知，FCCP作为解偶联剂使线粒体合成的ATP减少，则加入FCCP 后，细胞呼吸产生的能量更多的以热能形式散失，D正确。 (1)在细胞质基质中，葡萄糖分解产生____________________(物质)，如果缺氧，丙酮酸将被转化为_____。 (2)线粒体对多数亲水性物质透性极低，因此在有O2存在时，丙酮酸需要在膜转运蛋白的帮助下进入__________，脱羧 后与辅酶A(CoA)连接，产生_________进入TCA循环。 三、非选择题 15.(2024·苏州高三质检)葡萄糖是真核细胞能量的主要来源，如图为动物细胞中糖类代谢过程示意图，请回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 丙酮酸、NADH、ATP 乳酸 线粒体基质 乙酰CoA (3)葡萄糖分解和TCA循环产生的_______中含有高能电子，这些电子通过线粒体内膜中的电子传递链，最终传递给____。 (4)线粒体本身遗传信息有限，大多数蛋白由核基因编码，这些蛋白在_________ ___________合成后运输到线粒体，研究 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 NADH O2 细胞质的 游离核糖体 发现它们的转运与氨基端的信号序列有关，这些信号序列基本不含带负电荷的酸性氨基酸，且具有特定构象，其意义是_____________________ _______。 有利于其穿过线粒体的 双层膜 (5)ATP合酶是线粒体内膜上的重要结构，为鉴定ATP合酶的功能，研究人员进行了线粒体膜重建实验，过程如下，请完成下表。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 实验目的 简易操作步骤 分离内膜包裹的基质 利用_________的原理，使线粒体的外膜先吸水涨破，经离心后取沉淀物 获取内膜小泡 用超声波处理使线粒体破裂，破裂的线粒体内膜能够自封闭成内膜小泡，其上结合有________ 渗透作用 ATP合酶 上述实验结果表明，ATP合酶的正常功能是附着在线粒体内膜上进行ATP的合成，若是脱离了内膜则无法合成，推测原因是_______________ _____________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 实验目的 简易操作步骤   用脲处理使内膜上附着的酶颗粒脱落，将处理后的样品离心后，分别收集沉淀和上清液 鉴定ATP合酶的功能 加入pH缓冲液，光滑型小泡和ATP合酶颗粒均不能合成ATP；将分离的酶颗粒与内膜小泡重新结合，小泡具有ATP合成的能力 返回 分离内膜小泡与 ATP合酶颗粒无法在膜两侧形成ATP合成所需的H＋浓度梯度 分离内膜小泡 有氧呼吸的反应式为C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量，无氧呼吸的反应式为C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量或C6H12O62C3H6O3＋少量能量。据此推理，若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行产生乙醇和CO2的无氧呼吸，A正确； C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 C6H12O62C2H5OH(乙醇)＋2CO2＋能量 C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量 葡萄糖丙酮酸CO2 $