2026届高三生物三轮复习讲义第5章第3节 呼吸作用知识点拓展

该高中生物学高考复习讲义聚焦呼吸作用核心考点，涵盖糖酵解、柠檬酸循环、电子传递链等有氧呼吸阶段及无氧呼吸调控机制，通过分专题细化过程、表格对比场所与能量变化，构建从基础过程到调控应用的知识体系，结合考点梳理、能量计算方法指导及分层题型训练，帮助学生突破难点。 讲义以物质与能量观为统领，通过电子传递链质子梯度分析培养科学思维，结合瓦堡效应等实例设计探究性问题，设置基础巩固与能力提升练习。特色在于将复杂过程可视化、抽象原理情境化，助力学生高效掌握考点，为教师把控复习节奏提供系统支撑。

必修一第5章第3节 呼吸作用专题知识拓展 目录 专题1：糖酵解（有氧呼吸的第一阶段） 2 专题2 柠檬酸循环（有氧呼吸的第二阶段） 3 专题3：呼吸电子传递链和氧化磷酸化（有氧呼吸的第三阶段） 4 题型训练 6 答案 13 专题4 生物有氧呼吸与无氧呼吸的调控 15 题型训练 16 答案 17 专题1+2+3综述 阶段 场所 能量汇总 产生ATP的方式 第一阶段（糖酵解） 细胞质基质 2个ATP、2个NADH 底物水平磷酸化 第二阶段（柠檬酸循环） 线粒体基质 8个NADH、2个FADH2、2个ATP 底物水平磷酸化 第三阶段（电子链传递） 线粒体内膜 氧化磷酸化 有氧呼吸的三个阶段，第一阶段，场所细胞质基质，完成糖酵解过程；第二阶段，场所细胞质基质，完成柠檬酸循环过程；第三阶段，场所线粒体内膜，完成电子传递链和ATP合成。按照上面过程划分为专题1、2、3，展开描述具体的反应过程。 专题1：糖酵解（有氧呼吸的第一阶段） 1.总反应：葡萄糖+2ADP+2Pi+2NAD+ 2丙酮酸+2ATP+ 2NADH+2H++2H2O ADP ATP 1 葡萄糖磷酸化：葡萄糖 葡萄糖-6-磷酸（消耗1个ATP）己糖激酶 ADP ATP ②葡萄糖-6-磷酸 1,6-二磷酸果糖（消耗1个ATP）磷酸果糖激酶 裂解 ③1,6-二磷酸果糖 磷酸二羟丙酮+3-磷酸甘油醛（两者之间可相互转化）磷酸果糖激酶 关于第3步的解释：磷酸二羟丙酮会转化成3-磷酸甘油酸参与后面的步骤，所以从第4步开始反应物均为2分子，产物也加倍。 NAD+ NADH+H+ ④3-磷酸甘油醛 1，3-二磷酸甘油酸（含有一个高能磷酸键，共生成2个NADH）氧化、磷酸化 第4步的解释：每个甘油醛氧化放出两个H使辅酶NAD+（电子受体）还原成NADH+H+ ADP ATP ⑤1，3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸（此步骤生成1个ATP，共生成2个）3-磷酸甘油酸激酶 ⑥3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸变位酶 ⑦2-磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸（含有一个高能磷酸键）烯醇化酶 ATP ADP ⑧磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸（此步骤生成1个ATP，共生成2个）丙酮酸激酶 糖酵解能量小结：1分子葡萄糖经过糖酵解变成2分子丙酮酸；消耗了2分子ATP，合成4分子ATP（两次底物水平磷酸化），净得2分子ATP；2个NAD+被还原生成2（NADH+H+） 专题2 柠檬酸循环（有氧呼吸的第二阶段） (1)丙酮酸进入线粒体后脱氢脱羧形成乙酰COA，乙酰COA参与柠檬酸循环（共产生2个NADH） (2)柠檬酸循环一共有八步反应，第一步是乙酰COA与草酰乙酸结合形成柠檬酸（有三个羧基）。 有四次氧化脱氢步骤: 1 异柠檬酸 α酮戊二酸（产生1个NADH） 2 α酮戊二酸 琥珀酰COA（产生1个NADH） 3 琥珀酸 富马酸（产生1个FADH2） 4 苹果酸 草酰乙酸（产生1个NADH） 一次底物水平磷酸化：琥珀酰COA 琥珀酸（产生一个GTP） 柠檬酸循环阶段能量总结：NADH:2+2x3=8个 FADH:2x1=2个 ATP（GTP）=2x1=2个 专题3：呼吸电子传递链和氧化磷酸化（有氧呼吸的第三阶段） 葡萄糖经过糖酵解和柠檬酸循环全部被氧化，氧化所产生的能除了以热能形式散失以外一部分存在ATP当中，一部分还保留在NAD+和FAD所接受的高能电子中，即保留在NADH和FADH2中。NADH和FADH2通过线粒体内膜上的电子传递系统（电子传递链）而把其中高能电子蕴含的能量转移给ATP。 NAD+：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 FAD：黄素腺嘌呤二核苷酸 电子传递链的组成和分布：电子传递体排列在线粒体内膜上。电子传递体和蛋白质组成复合体。五个成员：NADH-CoQ还原酶、琥珀酸-CoQ还原酶、CoQ-细胞色素c还原酶、细胞色素氧化酶、O2。电子的最终受体是O2，所以有氧呼吸第一、二阶段不需要氧，而第三阶段需要氧。 (1)复合体的功能：复合体除了顺序传递电子，还有“质子泵”的作用。 (2)ATP的形成机制—化学渗透学说 化学渗透学说：电子传递过程中（从高能水平向低能水平），电子陆续释放能，质子泵利用这些能将质子从线粒体基质“泵”入线粒体内膜中。由于线粒体不能自由透过线粒体内膜，结果线粒体内外膜腔中质子浓度高于线粒体基质，膜间腔的正电荷强于线粒体基质，这样就在线粒体内膜两侧形成了一个电化学梯度，质子顺电化学梯度从线粒体内膜外侧进入线粒体基质过程中释放的自由能可促进ATP的形成。线粒体合成并转出1个ATP共需伴随4个质子的流入。 总的能量计算： （1）一个NADH分子的两个电子经过电子传递链后，可在线粒体内膜外侧累积10个质子，因而可促进约2.5个ATP分子的生成并运出。一个FADH2分子的两个电子经过电子传递后，只累积6个质子，因而只可生成1.5个ATP。 （2）一个NADH经过电子传递链形成3个ATP，一个FADH2经过电子传递链形成2个ATP。NADH和NAD+不能透过线粒体内外膜。在骨骼肌和神经细胞中，糖酵解过程中生成的NADH，而它的电子由3-磷酸甘油带入线粒体，此过程需要消耗1个ATP，这样细胞质中产生的NADH实际上只能形成1.5个ATP。 （3）氧化磷酸化：ADP磷酸化生成ATP的反应过程是与电子在呼吸链中传递的氧化过程相偶联，因此将这一过程的ADP磷酸化称为氧化磷酸化。 （4）底物水平磷酸化：物质在生物氧化过程中，常生成一些含有高能键的化合物，并直接将高能化合物中的能量转移到ADP(GDP)生成ATP(GTP)的过程。 葡萄糖氧化总能量计算（按1个NADH形成2.5个ATP，1个FADH2形成1.5个ATP计算） 1）糖酵解：底物水平磷酸化……4ATP（细胞质） 己糖分子活化消耗……2ATP（细胞质） 产生2NADH，经过电子传递生成并运出……3或5 ATP（线粒体） 净累积……5或7 ATP 丙酮酸氧化脱羧：产生2NADH（线粒体），生成并运出……（2x2.5）5 ATP 柠檬酸循环：底物水平磷酸化（线粒体）……2 ATP 产生6NADH（线粒体），生成并运出……（6x2.5）15 ATP 产生2FADH2（线粒体），生成并运出……（2x1.5）3 ATP 总计生成并运出……30或32 ATP 2）葡萄糖氧化总能量计算（按1个NADH形成3个ATP，1个FADH2形成2个ATP） 糖酵解：底物水平磷酸化……4ATP（细胞质） 己糖分子活化消耗……－2ATP（细胞质） 产生2NADH，经过电子传递生成并运出……4或6 ATP（线粒体） 净累积……6或8 ATP 丙酮酸氧化脱羧：产生2NADH（线粒体），生成并运出……（2x3）6 ATP 柠檬酸循环：底物水平磷酸化（线粒体）……2 ATP 产生6NADH（线粒体），生成并运出……（6x3）18 ATP 产生2FADH2（线粒体），生成并运出……（2x2）4 ATP 总计生成并运出…………36或38 ATP （1）氧化磷酸化发生在原核生物的细胞膜，或者真核生物的线粒体内膜上，该过程涉及电子传递链和ATP合酶的作用。 （2）[H]在酶的催化下释放电子和H＋，电子被镶嵌在线粒体内膜上的一系列特殊蛋白质捕获和传递，最终与O2和H＋结合，生成了H2O。 （3）线粒体内膜上的这些特殊蛋白质则利用电子给予的能量将线粒体基质中的H＋泵入内膜和外膜的间隙，构建了跨膜的H＋浓度梯度。 （4）H＋沿着线粒体内膜上ATP合酶内部的通道流回线粒体基质，推动了ATP的合成（在一定范围内，线粒体内膜两侧的H＋浓度差越大，ATP合成越多）。 题型训练 1、图a为叶绿体的结构示意图，图b为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题： （1）图b表示图a中的____________结构，膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H+和e-，光能转化成电能，最终转化为____________和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低．暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP+减少，则图b中电子传递速率会_________（填“加快”或“减慢”）。 （2）为研究的关系，研究人员用物理、化学方法制备了4种结构完整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP+为电子受体，以相对放氧量表示光反应速率，实验结果如表所示。注：Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性。据此分析： 叶绿体A：双层膜结构完整 叶绿体B：双层膜局部受损，类囊体略有损伤 叶绿体C：双层膜瓦解，类囊体松散但未断裂 叶绿体D：所有膜结构解体破裂成颗粒或片段 实验一：以Fecy为电子受体时的放氧量 100 167.0 425.1 281.3 实验二：以DCIP为电子受体时的放氧量 100 106.7 471.1 109.6 ①叶绿体A和叶绿体B的实验结果表明，叶绿体双层膜对以____________（填“Fecy”或“DCIP”）为电子受体的光反应有明显阻碍作用，得出该结论的推理过程是________。 ②该实验中，光反应速率最高的是叶绿体C，表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于___________________________________，从而提高光反应速率。 ③以DCIP为电子受体进行实验，发现叶绿体A、B、C和D的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66、0.58和0.41。结合图b对实验结果进行解释___________________。 2.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　　　　　　　　　　 3.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 4.肿瘤细胞大量表达GLUT1、Ldha、Pdk1、Mct4等基因， 使癌细胞在有氧条件下也以无氧呼吸为主，称为瓦氏效应，主要过程如图。相关叙述正确的是（　　） A.[H]在线粒体基质中与O2结合形成H2O，并产生大量 ATP B.丙酮酸转化成乳酸和三羧酸循环都会产生[H] C.GLUT1、Ldha、Mct4基因的大量表达有利于有氧呼吸的进行 D.Pdk1基因的大量表达是癌细胞产生瓦氏效应的主要原因 5.在酵母菌线粒体内，呼吸链由一系列按特定顺序排列的结合蛋白质组成。链中每个成员，从前面的成员接受氢或电子，又传递给下一个成员，最后传递给氧。在电子传递的过程中，逐步释放自由能，同时将其中部分能量，通过氧化磷酸化作用储存在ATP分子中，具体过程如图。下列说法错误的是（　　） A.H＋通过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的运输会导致线粒体基质的pH升高 B.F1是载体蛋白，在线粒体内膜上只起运输作用 C.在硝化细菌中，也有与酵母菌类似的电子传递系统 D.在分解脂肪时，通过该电子传递链消耗的氧将增加 6.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运回到基质中；抗霉素A是呼吸链抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述错误的是（　　） 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，但两者作用机理不同 D.加入FCCP后，可使线粒体内膜合成ATP减少，释放热能增加 7.下图为有氧呼吸部分过程示意图，其中糖酵解、三羧酸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，柠檬酸循环过程中有CO2生成，如图1是与细胞呼吸及其相关的代谢过程示意图。图2是在线粒体的内膜上发生的电子传递和氧化磷酸化过程。 (1)糖酵解发生的场所是________，该过程中除生成丙酮酸外，还能生成________。参与柠檬酸循环的柠檬酸合成酶经合成加工后被转运到________发挥作用。 (2)ATP合酶是F型质子泵，其作用是__________________________________。 合成ATP依赖于膜两侧的H＋浓度差，图中使膜两侧H＋浓度差增加的过程有(　　) A.NADH分解生成NAD＋、H＋和e－ B.电子传递过程释放的能量用于H＋主动运输 C.e－传递给氧气与H＋结合最终生成水 D.H＋经ATP合酶运回线粒体基质 (3)缺氧条件下，糖酵解产生的丙酮酸难以进入线粒体，观察下图，分析原因是 ___。 (4)已知二硝基酚(DNP)不影响线粒体的电子传递，但能使H＋不经过ATP合酶进入线粒体基质。为研究短时低温对线粒体电子传递的影响，实验小组将水稻幼苗置于不同条件下处理，分组情况及实验结果如图所示： 产生等量ATP时，与25 ℃相比，4 ℃条件下有氧呼吸消耗葡萄糖的量________(填“相等”“较多”或“较少”)。根据实验结果推测：短时低温(4 ℃)________(填“影响”或“不影响”)线粒体的电子传递。低温条件下ATP合成减少，原因可能是______________。 8.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] 9.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 10.线粒体中的ATP合成与细胞色素氧化酶(COX)呼吸途径的电子传递链密切相关(如图所示)，该途径中内膜上电子经CoQ、蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)等传递，传递过程释放的能量用于建立膜两侧H＋浓度差，最终ATP合酶利用这一浓度差合成ATP。下列有关分析错误的是(　　) A.植物根部细胞只能通过呼吸作用产生ATP，其ATP含量维持动态平衡 B.线粒体内膜上的ATP合酶同时具有转运物质和降低反应活化能的功能 C.COX呼吸途径过程中的电子供体是NADH，释放的电子最终被O2接受生成水 D.低温胁迫可能破坏线粒体中的电子传递链，从而促进跨膜H＋梯度的建立 11.如图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述错误的是(　　) 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部分储存于ATP，部分以热能形式释放 12.真核细胞的有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段是糖酵解，第二阶段是柠檬酸循环，第三阶段是电子传递链，具体过程如图所示(部分中间产物未标出)，其中丙酮酸脱去CO2的反应属于柠檬酸循环。有氧呼吸产生的许多中间产物可以参与蛋白质或脂肪的代谢。下列相关叙述错误的是(　　) A.糖酵解的场所内含有能降低化学反应活化能的酶 B.单糖中蕴含的能量可部分转移至ATP和丙酮酸中 C.有氧呼吸过程产生的丙酮酸有些可能不用于柠檬酸循环 D.柠檬酸循环不消耗水，而电子传递链会消耗水 答案 1.类囊体膜 NADPH 减慢 Fecy 实验一中叶绿体B双层膜局部受损时，以Fecy为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时，实验二中叶绿体B双层膜局部受损时，以DCIP为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异；结合所给信息：“Fecy具有亲水性，而DCIP具有亲脂性”，可推知叶绿体双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用 类囊体上的色素吸收光能、转化光能 ATP的合成依赖于水光解的电子传递和氢离子顺浓度梯度通过囊体薄膜上的ATP合酶，叶绿体A、B、C、D类囊体薄膜的受损程度依次增大，因此ATP的产生效率逐渐降低。 2.（1）有氧　乳酸（或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，维持细胞内的pH；是机体进行正常生命活动的条件 3.C　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。 4.D　有氧呼吸第三阶段为[H]与O2结合形成H2O，并产生大量ATP，该过程发生在线粒体内膜上，A错误；三羧酸循环会产生[H]，但丙酮酸转化成乳酸不会产生[H]，B错误；GLUT1位于细胞膜上，运载葡萄糖进入组织细胞，Ldha使丙酮酸分解为乳酸，Mct4将组织细胞产生的乳酸运输到细胞外，故GLUT1、Ldha、Mct4基因的大量表达有利于无氧呼吸的进行，C错误；Pdk1会抑制丙酮酸分解进入三羧酸循环的过程，使有氧呼吸无法进行，故Pdk1基因的大量表达是癌细胞产生瓦氏效应的主要原因，D正确。 5.B　H＋通过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的运输会导致线粒体基质的H＋减少从而使pH升高，A正确；F1在线粒体内膜上既可以充当载体蛋白起运输作用，还可以充当酶来催化ATP的合成，B错误；硝化细菌也进行有氧呼吸，故也有与酵母菌类似的电子传递系统，C正确；在分解脂肪时，由于脂肪的氢含量比糖类高，故通过该电子传递链消耗的氧将增加，D正确。 6.B　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，但两者作用机理不相同，C正确；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。 7. (1)细胞质基质　[H]和少量能量　线粒体基质　 (2)跨膜运输H＋和催化合成ATP　BC　 (3)缺氧条件下电子传递受到抑制，内膜两侧不能形成H＋浓度差，丙酮酸无法借助H＋梯度进入线粒体　 (4)较多　不影响　低温使部分H＋不经过ATP合酶的协助进入线粒体基质，降低了H＋浓度梯度；减少了H＋由ATP合酶协助的顺浓度梯度运输，从而使ATP的合成减少 8.D 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。 9.C 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；途径三为无氧呼吸，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。 10.D 植物根部细胞没有叶绿体，无法进行光合作用，只能通过呼吸作用产生ATP，其ATP含量维持动态平衡，A正确；电子传递过程释放的能量用于建立膜两侧 H＋浓度差，低温胁迫可能破坏线粒体中的电子传递链，从而抑制跨膜H＋梯度的建立，D错误。 11.A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，呼吸链会消耗O2，A错误；由题图分析可知，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，B正确；由题图分析可知，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，C正确。 12.D糖酵解的场所是细胞质基质，该场所有反应所需的酶，而酶具有降低化学反应活化能的作用，A正确；单糖经糖酵解，一部分能量会以热能形式散失，还有一部分能量转移至ATP和丙酮酸中，B正确；丙酮酸是有氧呼吸过程中产生的中间产物，而这些产物有些可参与蛋白质或脂肪的代谢，C正确；柠檬酸循环也就是有氧呼吸的第二阶段，该阶段消耗水，D错误。 专题4 生物有氧呼吸与无氧呼吸的调控 1.有氧呼吸产热的调控 (1)UCP与体温调节 (2)AOX与植物开花生热 2.无氧呼吸的调节 (1)巴斯德效应 (2)瓦堡效应 题型训练 1.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 2.(2026·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 3.(2025·八省联考陕西卷，13)肿瘤细胞在有氧状态下仍主要依赖无氧呼吸方式供能。小鼠体内棕色脂肪细胞线粒体中解偶联蛋白可使部分原本用于合成ATP的能量以热量形式散失。冷刺激引起棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高，对葡萄糖的利用增强，影响肿瘤生长。下列叙述错误的是(　　) A.葡萄糖借助载体蛋白进入细胞时，转运过程需依赖载体蛋白的构象变化 B.解偶联蛋白导致的棕色脂肪细胞产热增加有助于低温下小鼠的体温维持 C.冷刺激条件下，高糖喂养小鼠无法缓解棕色脂肪细胞对肿瘤增殖的抑制作用 D.提高棕色脂肪细胞中解偶联蛋白表达量的其他因素可能导致肿瘤生长受到抑制 4.(2026·河南洛平许济质检)DNP(2，4－二硝基苯酚)不影响有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合形成水的过程，但会使该过程所释放的能量都以热能的形式散失。天南星科某些植物的花序在成熟时耗氧速率是一般植物的100倍以上，但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细胞的40%。研究发现，这些植物的花序温度比周围空气温度高出十几摄氏度，这有利于具有腐败气味的物质散发，从而吸引苍蝇、甲虫等传粉者。下列叙述正确的是(　　) A.存在DNP的情况下，细胞中葡萄糖的氧化分解过程不能继续进行 B.DNP可使能量全部以热能形式散失，表明此过程不遵循能量守恒定律 C.这些天南星科植物的花序细胞生成的ATP少，说明主要进行无氧呼吸 D.这些天南星科植物的花序温度升高吸引传粉者，有利于种群的繁衍 答案 1.D 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。 2.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。 3.C 葡萄糖借助载体蛋白进入细胞时，葡萄糖需要与载体蛋白结合，载体蛋白的构象发生改变，A正确；线粒体中解偶联蛋白可使部分原本用于合成ATP的能量以热量形式散失，产热增加有助于低温下小鼠的体温维持，B正确；冷刺激引起棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高，对葡萄糖的利用增强，肿瘤细胞竞争葡萄糖的能力相对减弱，进而导致肿瘤生长受到抑制，即冷刺激条件下，高糖喂养小鼠可以缓解棕色脂肪细胞对肿瘤增殖的抑制作用，C错误；棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高，对葡萄糖的利用会增强，从而使得肿瘤细胞利用的葡萄糖减少，进而抑制肿瘤生长，因此提高棕色脂肪细胞中解偶联蛋白表达量的其他因素可能导致肿瘤生长受到抑制，D正确。 4.D 由题目信息“DNP(2，4－二硝基苯酚)不影响有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合形成水的过程”可以推出，存在DNP的情况下，细胞中葡萄糖的氧化分解过程能继续进行，A错误；能量不会凭空产生，也不会凭空消失，只会在不同形式间转换或不同物体间转移，DNP会使有氧呼吸第三阶段产生的能量都以热能的形式散失，该过程遵循能量守恒定律，B错误；由题干信息“天南星科某些植物的花序在成熟时耗氧速率是一般植物的100倍以上”可推测，这些天南星科植物的花序细胞主要进行有氧呼吸，C错误；由题目信息“这些植物的花序温度比周围空气温度……传粉者”可推出，这些天南星科植物的花序温度升高可以吸引传粉者传粉，有利于种群的繁衍，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $