第3单元 热点2 糖酵解和柠檬酸循环、电子传递链和氧化磷酸化-【优学精研】2027年高考生物一轮总复习教用课件（不定项版）

该高中生物学高考复习课件聚焦有氧呼吸的糖酵解、柠檬酸循环及电子传递链和氧化磷酸化等核心考点，依据高考评价体系梳理物质与能量观等生命观念的考查要求，通过真题分析明确第三阶段过程及影响因素（如DNP、低温）为高频考点，归纳过程分析、实验探究等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题例证+情境探究+思维建模”的备考策略，如结合2022山东高考题解析电子传递链中H⁺梯度与ATP合成关系，培养科学思维和探究实践素养。通过“易错点警示”（如DNP对H⁺运输影响）和“答题模板”，帮助学生掌握过程分析技巧，教师可据此精准教学，提升高考冲刺效率。

热点2　 糖酵解和柠檬酸循环、电子传递链和氧化磷酸化 真题例证 （2022·山东高考16题改编）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。下列相关说法错误的是（　　） 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 √ 高中总复习·生物学 解析： 　由题意可知，电子经线粒体内膜最终传递给O2，4 ℃与25 ℃相 比，O2消耗增加，说明其电子传递过程没有受阻，A错误；细胞呼吸时有 机物的化学能转化成ATP的能量和热能，与25 ℃时相比，4 ℃时消耗O2 多，但ATP生成量减少，说明其产热多，消耗葡萄糖的量多，B、C正确； 已知DNP可使H＋从内外膜间隙进入线粒体基质时不经过ATP合酶，减少了 ATP生成，同时从内外膜间隙进入线粒体基质的H＋增加，使内外膜间隙的 H＋浓度降低，D正确。 高中总复习·生物学 情境探究 情境　线粒体内膜上的电子传递与氧化磷酸化 在线粒体内膜上存在着呼吸链，呼吸链是由一组递氢和递电子复合物组 成，其中复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ都能利用电子传递所释放的能量将线粒体基质中 的H＋转移到膜间隙。 据图回答： 高中总复习·生物学 （1）在细胞呼吸中，NADH来源于 （细胞结 构），NADH被氧化的过程中产生电子，电子的最终受体是 ⁠。 （2）图中H＋进入线粒体内外膜间腔的方式是 ，能量来源 是 ⁠。 （3）据图分析，线粒体内膜两侧H＋的浓度差是如何维持的？ ⁠ ⁠。 细胞质基质、线粒体基质 氧气 主动运输 电能 质子泵对 H＋的运输；有氧呼吸第三阶段消耗H＋ 高中总复习·生物学 ②二硝基苯酚（DNP）为脂溶性物质，可携带H＋自由穿梭线粒体内膜，通 过 减少ATP合成。DNP曾被不良商家作为减肥药售 卖，其减肥的机理是 ⁠ 。使用DNP减肥可能会对人体产生的危害有 ⁠ ⁠。 ①ATP/ADP表示体内能量状态，推测当ATP含量高时氧化磷酸化的速率 会 ⁠。 下降 降低H＋电化学梯度 服用DNP后，细胞需要通过消耗更多的葡萄糖以维 持ATP的浓度 体温过高、 能量供应紊乱等问题 （4）影响氧化磷酸化的因素 高中总复习·生物学 ③甲状腺激素通过两种机制影响氧化磷酸化和产热，一是促进钠泵表达， 提高ADP浓度，从而 （填“提高”或“降低”）氧化磷酸化；二 是诱导解偶联蛋白基因表达，导致氧化磷酸化的能量更多以热能形式散 失， （填“提高”或“降低”）ATP产生量。总的来说，甲状腺 激素能同时促进氧化释能与产热比率，导致基础代谢提高。所以，甲亢病 人体重较 ，体温较 ⁠。 提高 降低 轻 高 高中总复习·生物学 思维建模 有氧呼吸的三个阶段 （1）第一阶段——糖酵解 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，如图所示： 高中总复习·生物学 （2）第二阶段——柠檬酸循环阶段（又称三羧酸循环） 柠檬酸循环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。 高中总复习·生物学 （3）第三阶段——电子传递和氧化磷酸化 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）。 高中总复习·生物学 针对练习 1. 真核生物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等过程，柠檬酸循环过程中有CO2生成，如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A. 糖酵解发生于细胞的有氧呼吸和无氧呼吸过程中 B. 柠檬酸循环存在有氧呼吸过程中，释放CO2时需消耗水 C. 有氧和无氧条件下，丙酮酸分解成二碳化合物的场所均为线粒体基质 D. 电子传递链存在的场所和利用O2产生大量ATP的场所均为线粒体内膜 √ 高中总复习·生物学 解析： 　据题图可知，糖酵解是细胞呼吸的第一阶段，存在于有氧呼吸 和无氧呼吸过程中，A正确；柠檬酸循环发生在有氧呼吸过程中，CO2是有 氧呼吸第二阶段的产物，产生过程中需要水的参与，B正确；在有氧呼吸 过程中，丙酮酸分解成二碳化合物的场所是线粒体基质，在无氧呼吸过程 中丙酮酸分解成二碳化合物的场所是细胞质基质，C错误。 高中总复习·生物学 2. 细胞内的有机物在线粒体内经过三羧酸循环（TCA循环）后被彻底氧化分解，生成ATP供生命活动利用，具体过程如图所示。下列有关叙述不正确的是（　　） A. 线粒体内膜上运输H＋的载体能将H＋势 能转化为ATP中的化学能 B. TCA循环的底物是丙酮酸和脂肪酸，产 物是CO2和NADH C. NADH提供的高能电子e－最终生成水是氧化过程 D. 高能电子e－通过电子传递链的过程会释放大量的热能 √ 高中总复习·生物学 解析： 　由图可知，线粒体内膜和外膜间隙H＋浓度较高，线粒体内膜上 运输H＋的载体能将H＋势能转化为ATP中的化学能，A正确；TCA循环的底 物是乙酰CoA，是由丙酮酸和脂肪酸生成的，B错误；NADH提供的高能电 子e－经电子传递链后最终生成水，并释放大量的热能，该过程的实质是一 个氧化过程，C、D正确。 高中总复习·生物学 3. （2025·湖南郴州三模）有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行（如图 甲），叠氮化物可抑制电子传递给氧；DNP使H＋进入线粒体基质时不经过 ATP合酶。将完整的离体线粒体放在缓冲液中进行实验，在不同的时间加 入丙酮酸、ADP＋Pi、叠氮化物或DNP，测定消耗的O2量和合成的ATP 量，结果如图乙。①②表示生理过程。下列说法正确的是（　　） A. 还原剂NADH是一种电子受体 B. ①②生理过程均发生在线粒体内膜上 C. 物质X是叠氮化物，水和ATP的合成都受到影响 D. DNP能使耗氧速率增大，使细胞呼吸释放的能量中以热能散失的比例 增加 √ 高中总复习·生物学 解析： 　还原剂NADH是一种电子供体，产生的电子e－通过电子传 递链最终与氧气结合生成水，A错误；添加丙酮酸后过程①消耗的O2 量处于较低水平，且相对稳定，属于有氧呼吸第二阶段，发生于线粒 体基质，过程②消耗的O2量增加，属于有氧呼吸第三阶段，发生于线 粒体内膜，B错误；物质X是DNP，DNP可使H＋进入线粒体基质时不 经过ATP合酶，从而降低线粒体内膜两侧H＋浓度差，加入该物质后， 消耗的O2量增加，可知细胞呼吸产生的总能量增多，而合成的ATP量 变化不大，即使线粒体中氧化释放的能量转移到ATP的比例减少，以 热能散失的比例增加，C错误，D正确。 高中总复习·生物学 4. 〔多选〕（2025·湖南邵阳三模）ATP如何 运出线粒体备受关注，线粒体膜上存在由核 基因编码的ATP/ADP反向转运蛋白AAC，借 助AAC，ATP可从线粒体基质运至膜间隙并 最终运出线粒体，具体机制如图，图中还标 出各物质转运数量及电荷数，内部腺苷磷酸 库可储存ATP和ADP。米酵菌酸可以竞争结合 在AAC的ATP结合位点上。下列相关叙述错误的是（　　） A. AAC转运ATP时，因ATP带4个负电荷，会使膜间隙负电荷降低电位升高 B. 电子传递链泵出H＋，H＋顺浓度梯度回流驱动ATP合酶合成ATP C. Pi转运体将Pi运入基质，为ATP合成提供原料，其转运与膜电位无关 D. 误食含米酵菌酸的食物可能会导致细胞严重缺少能量而死亡 √ √ 高中总复习·生物学 解析： 从图中可看出AAC转运ATP时，ATP带4个负电荷进入膜间 隙，会使膜间隙负电荷相对增多，导致电位降低，A错误；图中显示电 子传递链将H＋泵出，形成H＋浓度梯度，H＋顺浓度梯度回流可驱动 ATP合酶合成ATP，B正确；Pi带负电荷，膜电位会影响带电粒子的转 运，所以Pi转运体转运Pi与膜电位有关，C错误；米酵菌酸可以竞争结 合在线粒体AAC的ATP结合位点上，误食含米酵菌酸的食物可能会影 响AAC转运体的功能，使AAC转运的ATP减少，从而导致细胞严重缺 少能量而死亡，D正确。 高中总复习·生物学 $