2027年高考生物人教版第一轮复习讲义 第9讲　细胞呼吸的方式和过程

该高中生物学讲义聚焦细胞呼吸的方式和过程核心考点，系统梳理有氧呼吸三阶段物质变化、能量转化及无氧呼吸类型，通过深度思考、易错真题辨析构建知识网络。采用考点梳理、实验方法指导、高考真题训练的教学流程，帮助学生突破反应阶段辨析、呼吸方式判断等难点，体现复习的系统性和针对性。 讲义突出科学思维与探究实践素养培养，如设计“液滴移动法”实验分析呼吸方式，结合误差校正提升实验设计能力。通过高考真题错误归因、跨考点综合题训练，强化知识迁移与解题技巧，确保学生在有限时间内高效掌握考点，为教师精准把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

第9讲　细胞呼吸的方式和过程 考点一　细胞呼吸的方式和过程 1.有氧呼吸 [深度思考] 有氧呼吸中的葡萄糖、水、氧气分别在哪些阶段被利用？产物中的二氧化碳和水分别在哪些阶段形成？ 提示　有氧呼吸反应物中的葡萄糖、水、氧气分别在第一、二、三阶段被利用；产物中的二氧化碳和水分别在第二、三阶段形成。 (1)写出有氧呼吸的总反应式 C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 (2)能量转化 少量能量储存至ATP中，大部分能量则以热能形式散失。 2.无氧呼吸 ①无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。 ②人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。 ③不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。　　　 (1)水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成。(2024·江西卷，5C)(×) 提示　有氧呼吸第二阶段丙酮酸分解的过程消耗水。 (2)线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所。(2023·湖南卷，2C)(×) 提示　有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质。 (3)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。(2023·全国乙卷，3C)(×) 提示　两种无氧呼吸过程都只有第一阶段产生能量，两个都是葡萄糖转化为丙酮酸的过程，所以每分子葡萄糖经两种无氧呼吸产生的ATP相等。 (4)酵母菌有(需)氧呼吸在线粒体中进行，无(厌)氧呼吸在细胞质基质中进行。(2023·浙江6月选考，11B)(×) 提示　有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行。 (5)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。(2022·全国甲卷，4C)(×) 提示　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。 (6)供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP。(2022·江西卷，8D)(×) 提示　供氧充足时，真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP。 (7)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·湖南卷，12C)(√) (8)葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。(2021·湖北卷，1A)(×) 提示　葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体内膜。 (9)癌细胞进行无氧呼吸时丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP。(2020·山东卷，2B)(×) 提示　无氧呼吸第二阶段不产生ATP。 (10)马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。(2019·全国卷Ⅱ，2C)(×) 提示　无氧呼吸在第一阶段(产生丙酮酸的过程)会产生少量的ATP。 考向1　围绕细胞呼吸的过程，考查生命观念 1.(2024·江苏卷，6)图中①～③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是(　　) A.该细胞器既产生ATP也消耗ATP B.①②分布的蛋白质有所不同 C.有氧呼吸第一阶段发生在③ D.②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所 答案　C 解析　题图所示的细胞器为线粒体，线粒体是细胞呼吸的主要场所，可以分解有机物产生ATP，同时在线粒体内部可以合成蛋白质、DNA等，需要消耗ATP，A正确；线粒体外膜和内膜功能不同，所以分布的蛋白质有所不同，B正确；有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，③是线粒体基质，C错误；②是线粒体内膜，消耗O2，和[H]发生反应生成H2O，③是线粒体基质，在该场所发生的反应为丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，D正确。 2.(2024·江西卷，5)农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，错误的是(　　) A.种子萌发时，细胞内自由水所占的比例升高 B.水可借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞 C.水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成 D.光合作用中，水的光解发生在类囊体薄膜上 答案　C 解析　种子萌发时，细胞代谢会增强，可推知细胞内自由水所占的比例会升高，A正确；水进入细胞的方式包括自由扩散和协助扩散，其中通过水通道蛋白进入细胞的方式属于协助扩散，B正确；有氧呼吸过程中，丙酮酸是在第一阶段通过葡萄糖分解产生的，该阶段水没有直接参与丙酮酸的生成，而第二阶段丙酮酸分解的过程需要消耗水，C错误；光合作用的光反应阶段，叶绿体中光合色素吸收的光能可以将水分解，该过程发生在类囊体薄膜上，D正确。 3.(2025·西工大附中调研)糖类、脂肪和蛋白质是细胞的主要营养物质，如图是人体有机物代谢过程模式图。图中字母表示物质，数字表示代谢过程。下列叙述错误的是(　　) A.①过程发生在细胞质基质中，A为丙酮酸 B.D为脂肪酸，大多数是饱和的，熔点较高 C.图中三大类营养物质氧化分解过程中形成ATP最多的过程是④ D.⑥和⑪过程能产生人体所需的8种必需氨基酸 答案　D 解析　①过程是糖酵解过程，即葡萄糖经一系列氧化分解转变为丙酮酸的过程，故A是丙酮酸，该过程发生的场所是细胞质基质，A正确；D是脂肪酸，脂肪酸可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，大多数动物脂肪含饱和脂肪酸，熔点较高，室温下呈固态，B正确；图中④过程，即[H]和O2生成水的过程会产生大量的ATP，较其他氧化分解过程释放的ATP多，C正确；必需氨基酸是人体细胞不能合成的，必须从外界环境获取，故⑥和⑪过程均不能产生人体所需的8种必需氨基酸，D错误。 考向2　围绕有氧呼吸中的电子传递链，考查科学思维 4.(2025·江苏南京模拟)细胞呼吸过程中形成的NADH等物质通过电子传递系统将电子传递给氧生成水，并偶联ATP合成的过程称为氧化磷酸化，如图为细胞呼吸过程中电子传递和氧化磷酸化过程。已知人体棕色脂肪细胞线粒体内膜上有一种特殊的通道蛋白UCP，可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H＋回收到线粒体基质。下列说法错误的是(　　) A.膜间隙高浓度的H＋全部来自有机物的分解 B.NADH中的能量可通过H＋的电化学势能转移到ATP中 C.蛋白质复合体运输H＋和ATP合成酶复合体运输H＋的方式分别为主动运输和协助扩散 D.寒冷条件下棕色脂肪细胞被激活时，线粒体有氧呼吸释放的能量中热能所占比例明显增加 答案　A 解析　膜间隙高浓度的H＋来自细胞有氧呼吸第一阶段和第二阶段，即来自有机物和水，A错误；图中NADH中电子被电子载体所接受，使得线粒体膜间隙的H＋浓度升高，在线粒体内膜两侧形成质子跨膜梯度，NADH中的能量变为H＋电化学势能，再通过H＋向膜内运输变为ATP中的能量，B正确；H＋由线粒体基质进入线粒体膜间隙的过程为逆浓度梯度，且需要消耗能量，运输方式为主动运输；ATP合成酶复合体运输H＋是顺浓度梯度的，运输方式为协助扩散，C正确；棕色脂肪细胞被激活时，通过UCP转运降低了线粒体内膜两侧的H＋浓度差，使得有氧呼吸合成的ATP减少，以热能形式散失的能量所占比例明显增加，D正确。 1.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，因此称为电子传递链。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合成酶同时也是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)。 2.细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向 (1)有氧呼吸过程中[H]、ATP的来源和去路 (2)无氧呼吸中的[H]和ATP都是第一阶段在细胞质基质中产生的。其中[H]在第二阶段被用于还原丙酮酸，全部消耗，没有积累。 考点二　细胞呼吸方式的判断 1.细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例) 2.“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)。 (2)实验原理 ①装置一：NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸产生的CO2，着色液滴移动的距离代表细胞呼吸吸收O2的量。 ②装置二：着色液滴移动的距离代表细胞呼吸产生的CO2量与吸收的O2量的差值。 (3)实验结果及结论 实验结果 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 (4)实验的注意事项和误差校正 ①注意事项：若所放植物组织为绿色组织，整个装置必须遮光处理，否则植物组织的光合作用会干扰呼吸速率的测定。为防止微生物呼吸对实验结果造成干扰，应将装置进行灭菌处理。 ②误差校正：为使实验结果准确，防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，还应设置对照(装置三)。对照实验中将所测定的生物材料灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。 考向　围绕细胞呼吸类型的判断，考查演绎与推理能力 1.(2023·全国乙卷，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 答案　C 解析　在时间a之前，因为没有二氧化碳释放，所以不可能是产生酒精的无氧呼吸过程，只能是产生乳酸的无氧呼吸过程，A正确；在a～b时间内，因为此时仍然处于无氧条件下，产生二氧化碳表明进行了产生酒精和CO2的过程，B正确；两个无氧呼吸过程都只有第一阶段产生ATP，两个都是葡萄糖转化为丙酮酸的过程，所以每分子葡萄糖经无氧呼吸产生的ATP相等，C错误；酒精是脂溶性的物质，跨膜运输方式是自由扩散，不消耗能量，D正确。 2.(2024·广东卷，5)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 答案　D 解析　碎片化的线粒体无法为有氧呼吸提供场所，不能正常进行有氧呼吸，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能获取更多的能量，生长速度比△sqr快，C正确；无氧呼吸发生在细胞质基质，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.(2025·八省联考内蒙古卷，12)某酵母菌以葡萄糖为底物的3种呼吸途径中，部分物质变化如图，下列叙述正确的是(　　) A.途径二葡萄糖中的能量最终都转移到了乙醇和少量ATP中 B.途径二和途径三的存在，降低了酵母菌对环境的适应力 C.酵母菌仅通过途径三不能获得满足生长必需的能量 D.生物界中，途径一仅发生在具有线粒体的细胞中 答案　C 解析　途径二为无氧呼吸，无氧呼吸中的能量大部分储存在乙醇中，少部分能量转移到ATP，还有一部分能量以热能形式散失，A错误；途径二和途径三的存在，使酵母菌在无氧环境且pH为酸性或碱性的条件下都能生存，提高了酵母菌对环境的适应力，B错误；途径三为无氧条件，产生的ATP较少，因此酵母菌仅通过途径三不能获得满足生长必需的能量，C正确；途径一过程也可发生在不含线粒体的细胞中，如硝化细菌、蓝细菌等，D错误。 1.(2024·湖北卷，9)磷酸盐体系(HPO/H2PO)和碳酸盐体系(HCO/H2CO3)是人体内两种重要的缓冲体系，下列叙述错误的是(　　) A.有氧呼吸的终产物在机体内可转变为HCO B.细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关 C.缓冲体系的成分均通过自由扩散方式进出细胞 D.过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限 答案　C 解析　有氧呼吸的终产物为二氧化碳和水，二氧化碳溶于水后形成H2CO3，再由H2CO3形成H＋和HCO，A正确；细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关，如在细胞呼吸中磷酸盐参与了有氧呼吸三个阶段，B正确；缓冲体系的成分如HCO、HPO携带电荷，不能通过自由扩散方式进出细胞，C错误；机体内环境中的缓冲物质能够对乳酸起缓冲作用，但过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限，D正确。 2.(2022·江苏卷，8)下列关于细胞代谢的叙述正确的是(　　) A.光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化 B.供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇 C.蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP D.供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP 答案　B 解析　光照下，叶肉细胞可以进行光合作用和细胞呼吸，光合作用中产生的ATP来源于光能的直接转化，而细胞呼吸中产生的ATP来源于有机物的氧化分解，A错误；酵母菌为兼性厌氧型生物，在供氧不足时，酵母菌进行无氧呼吸，并在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳，B正确；蓝细菌属于原核生物，没有线粒体，但含有与有氧呼吸有关的酶，能进行有氧呼吸，可通过有氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，C错误；供氧充足时，真核生物进行有氧呼吸，并在线粒体内膜上氧化[H]，释放大量能量，产生大量ATP，D错误。 3.(2024·安徽卷，3)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 答案　D 解析　根据题干信息“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”推测，在细胞质基质中，PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等，而是参与其中部分酶促反应，A错误；当PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变，活性发生改变，但不会变性失活，B错误；当ATP/AMP浓度比较高时，促进ATP与PFK1结合，改变酶活性，减小细胞呼吸速率；当ATP/AMP浓度比较低时，会解除酶抑制，促进细胞呼吸。因此，ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于负反馈调节，C错误；运动时，肌细胞需要的能量多，AMP与PFK1结合增多，使细胞呼吸速率加快，产生更多的能量，D正确。 4.(2023·山东卷，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 答案　B 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；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，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；丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]含量相同，且转换为丙酮酸产酒精途径可减少乳酸的产生以缓解酸中毒，D错误。 5.(2024·重庆卷，7)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] 答案　D 解析　由图可知，图中三羧酸循环的代谢反应无直接需氧环节，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，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制，而增加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，故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。 1.ATP合成酶是一种功能复杂的蛋白质，与生物膜结合后能催化ATP的合成，其作用机理如图所示。 (1)在真核细胞中，ATP合成酶主要分布于________________(填生物膜名称)。 (2)分析此图可知H＋跨越该膜的运输方式是________________，判断依据是 ________________________________________________________________________。 (3)ATP在细胞内的作用是__________________________________________________； 推测好氧型细菌细胞的________上存在该酶，理由是 ________________________________________________________________________。 答案　(1)线粒体内膜、类囊体薄膜　 (2)协助扩散　顺浓度梯度，需载体蛋白协助且不消耗能量 (3)生命活动的直接能源物质　细胞膜　该酶与生物膜结合后能催化ATP的合成，而好氧型细菌的膜结构只有细胞膜 2.细胞呼吸与电子传递 在真核细胞有氧呼吸的第三阶段中，还原型辅酶Ⅰ(NADH)脱去氢并释放电子(e－)，电子最终传递给O2。电子传递过程中释放的能量驱动H＋从线粒体基质跨膜运输到线粒体内、外膜的间隙，从而建立H＋浓度梯度，随后H＋在ATP合成酶的协助下顺浓度梯度运输到线粒体基质，并生成大量ATP，过程如图所示。 根据以上信息，真核细胞有氧呼吸的第三阶段中，电子传递过程发生在________(填场所)，电子最终传递给O2后会参与________(填物质)的生成，ATP合成酶的功能是____________________(答出两点)。 答案　线粒体内膜　H2O　运输H＋和催化ATP的合成　　　 限时练9　细胞呼吸的方式和过程 (时间：30分钟　分值：50分) 【对点强化】 考点一　细胞呼吸的方式和过程 1.(2023·天津卷，1)衣原体是一类原核寄生生物，缺乏细胞呼吸相关酶，不能产生自身生命活动所需能量，因此需从寄主吸收(　　) A.葡萄糖 B.脂肪 C.糖原 D.ATP 答案　D 解析　衣原体因缺乏细胞呼吸相关酶，无法利用葡萄糖、脂肪和糖原等物质作为细胞呼吸的原料产生能量。因此，需从寄主吸收ATP这一直接能源物质，来为自身生命活动提供能量。故D正确。 2.(2025·江苏南通调研)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 答案　C 解析　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。 3.(2020·全国卷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 答案　D 解析　在反应底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，在反应底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，在反应底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；若利用葡萄糖进行有氧呼吸，则吸收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。 4.(2025·重庆一中调研)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合成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合成酶中存在跨膜的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 答案　B 解析　H＋通过ATP合成酶中的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。 5.(2025·湖南衡阳联考)细胞呼吸过程如图所示，下列叙述错误的是(　　) A.图中A表示丙酮酸，在细胞质基质可被NADH还原成乳酸 B.过程①②表示有氧呼吸，其中①产生的ATP的量比②的少 C.细胞中蛋白质、糖类和脂质的代谢可通过细胞呼吸过程联系起来 D.油料作物种子适合深层播种，与图中①③过程密切相关 答案　D 解析　分析题图可知，A表示丙酮酸，无氧呼吸第二阶段，在细胞质基质中丙酮酸可被NADH还原成乳酸，A正确；过程①②表示有氧呼吸，其中①(有氧呼吸第一阶段)产生的ATP的量比②(有氧呼吸第二、三阶段)的少，B正确；细胞呼吸是生物体代谢的枢纽，蛋白质、糖类和脂质的代谢都可以通过细胞呼吸过程联系起来，C正确；油料作物种子储存较多的脂肪，脂肪氧化分解需要较多的氧气，因此油料作物种子适合浅层播种，与图中①②过程密切相关，D错误。 考点二　细胞呼吸方式的判断 6.(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 答案　C 解析　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CO2，而有氧呼吸产生CO2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。 7.(2025·广东湛江模拟)如图甲为植物细胞呼吸作用过程部分示意图，图乙锥形瓶中是新鲜的马铃薯块茎碎丁。下列叙述正确的是(　　) A.在马铃薯块茎细胞中，图甲中过程②发生的场所是线粒体基质 B.无氧条件下，图甲中X物质转化为CO2的过程会生成少量ATP C.若在锥形瓶中放入装有NaOH溶液的小烧杯，红色液滴将会右移 D.若图乙中马铃薯细胞仅进行无氧呼吸，红色液滴不会发生移动 答案　D 解析　图甲中过程②是有氧呼吸第三阶段，在马铃薯块茎细胞中，图甲中过程②发生的场所是线粒体内膜，A错误；X是丙酮酸，无氧条件下，图甲中丙酮酸转化为CO2的过程是无氧呼吸第二阶段，该阶段无ATP的产生，B错误；若在锥形瓶中放入装有NaOH溶液的小烧杯，则初始时有O2，细胞进行有氧呼吸，产生的CO2被NaOH溶液吸收，由于有O2的消耗，红色液滴左移；后期O2耗尽，细胞进行产乳酸的无氧呼吸，液滴不动，C错误；若图乙中马铃薯细胞仅进行无氧呼吸，马铃薯块茎无氧呼吸的产物是乳酸，且无O2的消耗，故红色液滴不会发生移动，D正确。 8.(2025·湖南岳阳调研)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，若呼吸底物只有葡萄糖，RQ会大于1 答案　D 解析　水淹时，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体积会大于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；若呼吸底物为葡萄糖，则有氧呼吸消耗的O2量和产生的CO2量一样多，由于相同质量的脂肪氧化分解时，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，若呼吸底物只有葡萄糖，则有氧呼吸消耗的O2量和产生的CO2量一样多，故RQ＝1，D错误。 【综合提升】 9.(2025·哈师大附中质检)细胞呼吸是联系糖类、脂肪和蛋白质相互转化的枢纽。如图为葡萄糖、脂肪和氨基酸相互转化的示意图，在有氧的条件下才能产生乙酰辅酶A。下列相关叙述错误的是(　　) A.无论有无氧气，过程①都会产生少量的NADPH B.真核细胞中丙酮酸转化成乙酰辅酶A的场所是线粒体 C.与同等质量的葡萄糖相比，脂肪经过程②产生的水和能量更多 D.丙酮酸和乙酰辅酶A是糖类、脂肪和蛋白质相互转化的关键物质 答案　A 解析　过程①表示细胞呼吸第一阶段，无论有无氧气都会产生少量的NADH，A错误。 10.(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，可发生如题图所示的代谢反应，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： (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)过程⑤中酶B的名称为________，使用它的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)过程④将代谢物X消耗，对内环境稳态的作用和意义是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)有氧　乳酸(C3H6O3) (2)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 (3)避免代谢产物的积累，维持内环境的pH稳定；是机体进行正常生命活动的条件 解析　(1)有氧呼吸的场所主要是线粒体，无氧呼吸的场所是细胞质基质，所以线粒体呼吸链受损会导致有氧呼吸异常。据图可知，丙酮酸在细胞质基质中被还原为代谢物X，人体细胞进行无氧呼吸只产生乳酸，故代谢物X为乳酸。(2)据题意所知，酶B可催化过氧化氢的分解，为过氧化氢酶，机体内的过氧化氢会对细胞产生毒害作用。(3)乳酸积累，会使内环境的pH下降，及时消耗乳酸有利于维持内环境的pH稳定，内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 11.(2025·河南顶级名校联考)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________阶段。人在短跑时，产生CO2的具体部位是________________，产生[H]的具体部位是________________，有氧呼吸过程中的能量变化是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 而人在慢跑时，消耗的O2在细胞呼吸中的用途是 ________________________________________________________________________。 (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________。有的减肥药物能够增加线粒体内膜对H＋的通透性，使得H＋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 ________________________________________________________________________ (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____________________________________________________________ ________________________________________________________________________，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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)三　线粒体基质　细胞质基质、线粒体基质　有机物中的化学能转化为ATP中的化学能和热能　和[H]结合形成水　(2)ADP、Pi　导致细胞供能不足和体温过高(写出其中一点即可)　(3)更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用　(4)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，物质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O2的消耗速率和血浆中的乳酸含量。 学科网（北京）股份有限公司 $