第3单元 第9讲 ATP和细胞呼吸的过程（PPT课件）-【精讲精练】2027年高考生物一轮复习（A版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“ATP和细胞呼吸的过程”核心考点，依据课标要求解释ATP供能原理及细胞呼吸能量转化，梳理ATP结构功能、呼吸过程等必备知识，对接高考评价体系，分析高频考点权重，归纳判断正误、过程分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题演练与科学思维培养，精选近五年全国卷及地方卷真题，如2024全国甲卷ATP结构题、2025河北卷呼吸过程题，结合物质与能量观，通过图解分析“ATP与O₂关系”等考点突破方法，助学生掌握答题技巧，为教师提供系统复习框架，提升备考效率。

第9讲　ATP和细胞呼吸的过程 第三单元　细胞的能量供应和利用 栏目导航 第一章　地球与地图 1 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 核心考点突破 01 高考真题演练 02 知能达标训练 03 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 核心考点突破 栏目导航 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 腺苷 特殊化学键 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 负 电荷 特殊化 学键 末端 磷酸基团 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 细胞质基质、线粒 体、叶绿体 光能 化 学能 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› ATP与ADP时刻不停地发生快速相互转化，并且处于动态平衡之中 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 酶活性 末端磷酸基团 能量的转移 磷酸基团 空间结构 活性 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 吸能 放能 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› × 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› × × × 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› γ β 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 二氧化碳和水 大量ATP 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 细胞质基质 少量能量 线粒体基质 少量能量 线粒体内膜 大量能量 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 还原型辅酶Ⅰ(NADH) 热能 ATP 逐步 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 没有氧气 不完全 少量 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 乳酸 酒精和CO2 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 乳酸 基因 酒精和CO2 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 酒精 乳酸 热能 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 细胞质基质和线粒体 乳酸 少量 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 氧化分解 ATP 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 细胞呼吸的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质 细胞呼吸中间产物 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› × 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› × × 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› × 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 高考真题演练 栏目导航 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 知能达标训练 栏目导航 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› 谢谢观看 栏目导航 第三单元　细胞的能量供应和利用 ‹#› [课标要求] 1．解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。 2．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。 考点一　ATP的结构、功能和利用 1．ATP是一种高能磷酸化合物 (1)ATP的组成结构 (2)ATP和ADP的结构 2．ATP和ADP的相互转化 [教材隐性知识](必修1 P87“图5-4”)人体内ATP的含量很少，但在剧烈运动时，每分钟约有0.5 kg的ATP转化为ADP，释放能量，以供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，请分析原因：_____________________________________________________________。 3．ATP的利用 (1)ATP为主动运输供能的过程(以Ca2+释放为例) (2)细胞内的吸能反应和放能反应 4．ATP产生量与O2供给量的关系分析 判断正误 (1)(2025·安徽卷)叶绿体中的ATP合成酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能。(　　) 提示：ATP合成酶是利用类囊体膜两侧的质子(H＋)浓度所形成的势能来合成ATP的，而不是直接利用光能。 提示：无氧呼吸也可产生ATP。 (4)(2019·天津卷)唾液淀粉酶水解淀粉的过程需ATP水解提供能量。(　　) 提示：淀粉水解不需要消耗ATP。 (2)(2022·浙江1月卷)腺苷三磷酸分子由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成。(　　) 提示：腺苷三磷酸分子由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成。 (3)(2021·北京卷)ATP必须在有氧条件下合成。(　　) 1．(必修1 P86“正文”拓展)ATP中含有3个磷酸基团，磷酸基团带有负电荷。请从电荷间的相互作用角度解释ATP分子中远离腺苷的那个特殊化学键容易水解的原因。 _______________________________________________________ _______________________________________________________ 提示：由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得两个相邻的磷酸基团间的特殊化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，因而远离腺苷的那个特殊化学键容易水解。 2．(必修1 P89“拓展应用”)在植物、动物、细菌和真菌的细胞内，都是以ATP作为能量“货币”的，由此说明：__________________ _______________________________________________________。 提示：生物界具有统一性，也说明种类繁多的生物有着共同的起源 3．(必修1 P89楷体文字) (1)萤火虫发光的物质基础是_____________________________ _______________________________________________________。 (2)萤火虫发光需要ATP提供能量的原因是_________________ _______________________________________________________。 提示：(1)尾部发光细胞中含有荧光素和荧光素酶 (2)荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，荧光素与氧在荧光素酶的催化下反应形成发光物质氧化荧光素 [情境1]　ATP结构辨析：请写出图中标出的“A”的含义。 ①________；②______；③___________；④______________。 提示：腺苷　腺嘌呤　腺嘌呤脱氧核苷酸　腺嘌呤核糖核苷酸 如果将ATP中的A替换为G、U、C，分别为鸟苷三磷酸、尿苷三磷酸和胞苷三磷酸，一起组成NTP家族，其脱去核糖第二位C上的O原子后组成dNTP家族，均为高能化合物。 [情境2]　萤火虫发光需要ATP提供能量，其发光机制是尾部发光细胞中含有荧光素和荧光素酶，荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，生成的荧光素化腺苷酸(腺嘌呤核糖核苷酸简称腺苷酸)与氧气在荧光素酶的催化下反应形成发光物质虫荧光酰腺苷酸。 (1)将32P标记的磷酸注入活细胞内，随后迅速分离细胞内的ATP，发现细胞内的ATP含量不变，但ATP中末端磷酸基团已被32P所标记。该实验的结论为___________________________________________ _______________________________________________________。 (2)将α、β、γ位置分别被32P标记的ATP(A－Pα～Pβ～Pγ)注入不同的发光细胞内，只有注入α位置被标记的ATP的细胞，在形成的发光物质虫荧光酰腺苷酸中检测到放射性。由此推测发光细胞以这种方式利用ATP的生物学意义是_________________________________________ _______________________________________________________。 提示：(1)ATP和ADP在细胞内快速相互转化，细胞内ATP维持动态平衡 (2)ATP水解成腺苷酸，不仅为发光物质的合成提供能量，同时也提供原料 [情境3]　研究者发现ATP在神经系统的信息传递中可以作为一种兴奋性的神经递质发挥作用，并且在内脏、中枢及外周神经系统等多个部位的细胞膜上发现了ATP受体，可见ATP还是一种能在细胞间传递信息的________。 提示：信号分子 考向一　ATP的结构及其特点 1．(2024·全国甲卷改编)ATP可为代谢提供能量，也参与RNA的合成，ATP结构如图所示，图中～表示特殊的化学键，下列叙述错误的是(　　) A．ATP转化为ADP可为离子的主动运输提供能量 B．用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA C．β和γ位磷酸基团之间的特殊的化学键不能在细胞核中断裂 D．光合作用可将光能转化为化学能储存于β和γ位磷酸基团之间的特殊的化学键 解析　离子的主动运输需要消耗能量，ATP转化为ADP时可以释放能量，供离子的主动运输利用，A正确；当图示ATP脱去β和γ位磷酸基团后就成为AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸(RNA的基本组成单位之一)，故用α位32P标记的ATP可以合成带有32P的RNA，B正确；β和γ位磷酸基团之间的特殊的化学键断裂的过程是ATP水解释放能量的过程，其释放出的能量可供机体的绝大多数生命活动所利用，细胞核中进行的一些生命活动也需要ATP水解供能，如转录，C错误；光合作用过程中，光能可转化为化学能储存在ATP中，这些化学能主要储存于ATP的β和γ位磷酸基团之间的特殊的化学键，D正确。 答案　C ●考教衔接 (必修1 P86～89，第5章第2节)ATP由腺苷和三个磷酸基团组成，其中：α位磷酸基团、β和γ位磷酸基团之间，ATP水解时，通常断裂的是______位磷酸键(生成ADP＋Pi)，但也可断裂______位磷酸键(生成AMP＋PPi)；特殊化学键的断裂与细胞内的能量需求相关。 2．将标记的32P注入活细胞内，随后迅速分离细胞内的ATP，测定其放射性，如图代表ATP的结构。下列叙述不正确的是(　　) A．④和⑤之间化学键的形成过程总是与放能反应相关联 B．①代表ATP中的“A”，ATP脱去④⑤成为腺嘌呤核糖核苷酸 C．ATP中磷酸基团⑤很快就会被32P标记，但是ATP的含量基本不变 D．细胞癌变后ATP末端磷酸基团被取代的速率加快 解析　④和⑤之间的化学键储存着能量，其形成过程与放能反应相关联，A正确；①代表腺嘌呤，而ATP中的“A”代表腺苷，B错误；ATP中远离腺苷的化学键容易断裂和生成，但是ATP的含量基本不变，故磷酸基团⑤很快就会被32P标记，C正确；细胞癌变后细胞代谢增强，ATP和ADP的转化加快，ATP末端磷酸基团被取代的速率加快，D正确。 答案　B 考向二　ATP的合成和利用 3．(2025·河北卷)ATP是一种能为生命活动供能的化合物，下列过程不消耗ATP的是(　　) A．肌肉的收缩 B．光合作用的暗反应 C．Ca2+载体蛋白的磷酸化 D．水的光解 解析　肌肉收缩通过肌球蛋白与肌动蛋白相互作用，需要ATP水解供能，A不符合题意；光合作用暗反应中C3的还原需要消耗ATP(来自光反应产生的ATP)，B不符合题意；ATP为主动运输供能时载体蛋白空间结构发生变化，Ca2+载体蛋白磷酸化需ATP水解提供磷酸基团和能量，C不符合题意；水的光解发生在光反应阶段，由光能驱动，不消耗ATP，反而生成ATP，D符合题意。 答案　D 4．(2021·湖南卷)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点 B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递 C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递 D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响 解析　通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而来实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确；如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B错误；根据题干信息：进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，而ATP为其提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C正确；温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D正确。 答案　B 考点二　细胞呼吸的过程 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________________，释放能量，生成______________的过程。 24[H]＋6O212H2O (2)过程 C6H12O62C3H4O3＋4[H] 2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20[H] [教材隐性知识](必修1 P93“相关信息”) 细胞呼吸过程中产生的[H]是__________________的简化表示方法。 (3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向) _____________________________________________ (4)能量的去路与特点 ①释放：葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以________形式散失，少部分储存在__________中。 ②特点：在温和的条件下进行，能量________释放，彻底氧化分解。 2．无氧呼吸 (1)概念：无氧呼吸是指细胞在____________参与的情况下，葡萄糖等有机物经过__________分解，释放________能量的过程。 (2)过程 (3)不同生物无氧呼吸产物类型及原因 (4)无氧呼吸过程中能量的去路 ①大部分储存在________或________中。 ②释放的能量中大部分以________形式散失，少部分储存在ATP中。 3．无氧呼吸与有氧呼吸的比较 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 区别 场所 ______________________ 细胞质基质 条件 氧气，多种酶 无氧气，多种酶 物质 变化 葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底，生成________或酒精和CO2 能量 变化 释放大量能量，产生大量ATP 释放________能量，产生少量ATP 特点 受O2和温度等因素的影响 有氧气存在时，无氧呼吸受抑制 联系 二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；本质都是氧化分解有机物、释放能量，产生ATP 4．细胞呼吸的概念 有机物在细胞内经过一系列的____________，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成__________的过程。 [教材隐性知识](必修1 P94“楷体文字”) 细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽，原因是______________________________________________________，非糖物质代谢形成的某些产物与____________________相同，这些物质可以形成葡萄糖，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。 判断正误 (1)(2025·北京卷)无氧运动比有氧运动更有利于控制体重，是践行“健康饮食、科学运动”的正确方法。(　　) 提示：糖类和脂肪均可供能，但脂肪储能更高。若用糖代替脂肪但总热量未减少，反而可能因糖分解快导致饥饿感增强，且过量糖会转化为脂肪储存。 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。 (2)(2024·江西卷)水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成。(　　) 提示：有氧呼吸第二阶段丙酮酸分解的过程消耗水。 (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。(　　) (4)(2022·江西卷)供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP。(　　) 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。 1．(必修1 P92“图5-8”延伸)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其在结构与功能上相适应的特点有________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________。 提示：线粒体具有内、外两层膜，内膜向内折叠形成嵴，扩大了内膜的表面积。线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶 2．(必修1 P94“相关信息”)1 mol葡萄糖有氧呼吸能释放2870 kJ的能量，而1 mol葡萄糖分解生成乳酸，只释放196.65 kJ的能量，其中只有61.08 kJ的能量储存在ATP中。据此分析在进行无氧呼吸过程中，葡萄糖中能量的主要去向和葡萄糖氧化分解释放的能量的主要去向是 _______________________________________________________ _______________________________________________________。 提示：无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要转移到乳酸或酒精中没有释放出来；而氧化分解释放的能量主要以热能形式散失了。 [情境]　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。 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合成酶顺浓度梯度进入线粒体基质，推动ATP合成。 考向一　有氧呼吸的过程分析及有氧呼吸中的电子传递链 1．(2025·北京卷)右图是植物细胞局部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中，细胞不同部位产生ATP的量不同。以下选项正确的是(　　) 选项 部位1 部位2 部位3 部位4 A 大量 少量 少量 无 B 大量 大量 少量 无 C 少量 大量 无 少量 D 少量 无 大量 大量 解析　部位1是线粒体基质，进行有氧呼吸第二阶段的反应，产生少量ATP，部位2是线粒体内膜，进行有氧呼吸第三阶段的反应，可以产生大量ATP，部位3是线粒体外膜，没有ATP生成，部位4是细胞质基质，可以进行有氧呼吸第一阶段的反应，产生少量ATP，C正确。 答案　C 2．(2025·甘肃卷)线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，可用于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，下列叙述正确的是(　　) A．状态3呼吸不需要氧气参与 B．状态3呼吸的反应场所是线粒体基质 C．以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0 D．相比NADH，以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大 解析　线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，若以NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，此时状态3呼吸的场所是线粒体内膜，所以需要氧气参与，A错误；若以NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，此时状态3呼吸的场所是线粒体内膜，B错误；葡萄糖不能直接进入线粒体进行氧化分解，需要在细胞质基质中分解为丙酮酸后才能进入线粒体，所以以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0，C正确；NADH可直接参与有氧呼吸第三阶段，而丙酮酸需先经过有氧呼吸第二阶段产生NADH等物质后再参与第三阶段，所以相比丙酮酸，以NADH为底物的状态3呼吸速率较大，D错误。 答案　C 3．(2025·福建泉州期末)有氧呼吸第三阶段电子传递链如下图所示。电子在传递的过程中，H＋通过复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输，建立膜H＋势能差，驱动ATP合成酶顺浓度梯度运输H＋，同时产生大量的ATP。UCP是一种特殊的H＋通道蛋白，UCP的存在能够使能量更多以热能形式释放。下列叙述错误的是(　　) A．真核细胞中，复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ分布在线粒体内膜上 B．复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ可以维持膜两侧的H＋浓度差，保证ATP的顺利合成 C．若细胞中的UCP含量增高，则ATP的合成速率上升 D．在H＋顺浓度梯度的运输过程中，ATP合成酶能催化ATP合成 解析　依题意可知，复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ在有氧呼吸第三阶段起电子传递作用，真核细胞的有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上，所以在真核细胞中，复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ分布在线粒体内膜上，A正确；依题意可知，电子在传递的过程中，H＋通过复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输，建立膜两侧H＋势能差，驱动ATP合成酶顺浓度梯度运输H＋，同时产生大量的ATP，B正确；依题意，UCP是一种特殊的H＋通道，由图可知， H＋通过UCP运输会产生大量热量，若细胞中的UCP表达量增高，则更多的H＋通过UCP运输，则通过ATP合成酶运输的H＋减少，ATP的合成速率会下降，C错误；依题意“H＋通过复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输，建立膜两侧H＋势能差，驱动ATP合成酶顺浓度梯度运输H＋，同时产生大量的ATP”，说明在H＋顺浓度梯度的运输过程中，ATP合成酶能催化ATP合成，D正确。 答案　C 考向二　无氧呼吸的过程及与有氧呼吸的比较 4．(2025·广东深圳二模)细胞呼吸过程中，由葡萄糖分解产生丙酮酸的过程称为糖酵解。下列叙述正确的是(　　) A．糖酵解是在线粒体基质中进行 B．有氧呼吸中糖酵解产能效率最高 C．无氧呼吸也要经过糖酵解过程 D．糖酵解过程需要氧气的参与 解析　糖酵解发生在细胞质基质中，而非线粒体基质，A错误；有氧呼吸中第三阶段产能效率最高，而非糖酵解阶段(第一阶段)，B错误；无氧呼吸(如乳酸发酵或酒精发酵)的第一阶段同样是糖酵解，之后丙酮酸在无氧条件下进一步转化为乳酸或酒精，C正确；糖酵解过程在细胞质基质中进行，不需要氧气参与，D错误。 答案　C 5．(2025·黑吉辽内蒙古卷改编)如图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中NADH可储存能量，①②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是(　　) A．①和②发生在细胞质基质，③发生在线粒体 B．③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成 C．无氧条件下，③不能进行，①和②能正常进行 D．无氧条件下，①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中 解析　①为有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质，②为有氧呼吸第二阶段(丙酮酸分解为二氧化碳并产生NADH)，发生在线粒体基质；③为有氧呼吸第三阶段(NADH与氧气结合生成水)，发生在线粒体内膜。②和③发生在线粒体，A错误；有氧呼吸第三阶段(③)中，NADH通过电子传递链将电子传递给氧气，最终与质子结合生成水。NADH直接参与了水的形成，B正确；有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段完全相同，而其他阶段不同，因此无氧条件下②③均无法发生，C错误；无氧呼吸仅第一阶段(①)产生少量ATP，第二阶段不产生ATP。NADH的能量用于还原丙酮酸(如生成酒精)，未转移到ATP中，D错误。 答案　B 考向三　细胞呼吸的意义 6．(2023·湖北卷)为探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响，研究者用不同浓度的污染物A溶液处理斑马鱼，实验结果如下表。据结果分析，下列叙述正确的是(　　) A物质浓度/(μg·L-1) 指标 0 10 50 100 ① 肝脏糖原含量(mg·g-1) 25.0±0.6 12.1±0.7 12.0±0.7 11.1±0.2 ② 肝脏丙酮酸含量(nmol·g-1) 23.6±0.7 17.5±0.2 15.7±0.2 8.8±0.4 ③ 血液中胰高血糖素含量(mIU·mg·prot-1) 43.6±1.7 87.2±1.8 109.1±3.0 120.0±2.1 A．由②可知机体无氧呼吸减慢，有氧呼吸加快 B．由①可知机体内葡萄糖转化为糖原的速率加快 C．①②表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖 D．③表明机体生成的葡萄糖增多，血糖浓度持续升高 解析　有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段都产生丙酮酸，第二阶段都会消耗丙酮酸，因此由②无法判断有氧呼吸和无氧呼吸的快慢，A错误；由①可知，随着A物质浓度增大，肝脏糖原含量逐渐减小，葡萄糖转化为糖原的速率减慢，B错误；①中肝糖原含量减小，②中丙酮酸减少，细胞呼吸减弱，葡萄糖分解为丙酮酸减少，C错误；③中血液中胰高血糖素含量增多，通过增加肝糖原分解等使血糖浓度持续升高，D正确。 答案　D 7．(2022·江苏卷改编)如图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述不正确的是(　　) A．三羧酸循环是代谢网络的中心，可产生大量的[H]和CO2并不消耗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 解析　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。 答案　D 1．(2025·江苏卷)关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析，下列叙述正确的是(　　) A．细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同 B．有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与 C．呼吸作用都能产生[H]和ATP D．无氧呼吸的产物都有CO2 解析　葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，人体细胞和酵母菌的场所相同，A错误；有氧呼吸第二阶段是丙酮酸与水反应生成CO2和[H]，O2参与的是第三阶段(与[H]结合生成 水)，B错误；人体细胞和酵母菌有氧呼吸各阶段均能产生ATP，第一、第二阶段能产生[H]，第三阶段利用[H]，无氧呼吸第一阶段产生少量[H]和ATP(后续被消耗)，因此两者呼吸作用均能产生[H]和ATP，C正确；人体细胞无氧呼吸产物为乳酸，不产生CO2；酵母菌无氧呼吸产物为CO2和酒精，D错误。 答案　C 2．(2025·山东卷)关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是(　　) A．有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料 B．有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料 C．无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH D．经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 解析　有氧呼吸第一阶段的物质变化为葡萄糖分解为丙酮酸和NADH(不需要氧的参与)，第二阶段丙酮酸和H2O反应产生CO2和NADH(不需要氧直接参与)，第三阶段NADH和O2反应生成H2O，A错误，B正确；无氧呼吸第一阶段和有氧呼吸第一阶段完全相同，无氧呼吸第二阶段的物质变化是丙酮酸和NADH反应产生乳酸或者酒精和 CO2，无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，因此在无氧呼吸过程中葡萄糖分子中的大部分能量储存在酒精或乳酸中，C、D错误。 答案　B 3．(2025·河北卷改编)玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析不正确的是(　　) A．线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B．突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C．突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D．突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强 解析　细胞质基质中可以进行糖酵解，产生[H]，进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，A正确；玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶，T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损，有氧呼吸第二阶段能产生[H]，第三阶段[H]和氧气生成水，导致第一、二阶段积累的[H]被消耗，突变体线粒体内膜受损，第三阶段减弱，[H]积累，会抑制第二阶段的进行，因此突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱，B错误；T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻，C正确；突变体有氧呼吸中间产物[H]更多且线粒体内膜受损，因此有氧呼吸强度变小，而突变体乳酸含量远大于野生型，因此无氧呼吸增强，D正确。 答案　B 4．(2024·安徽卷)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　PFK1催化的是磷酸果糖的分解反应，不能直接催化葡萄糖的分解反应，A错误；由题意可知，ATP/AMP浓度比升高，ATP与PFK1结合增多，使PFK1活性降低，导致呼吸作用减弱，因此ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于负反馈调节，B、C错误；运动时肌细胞中ATP减少、AMP增多，AMP与PFK1结合增多，提高PFK1活性，细胞呼吸速率加快，D正确。 答案　D $