第3单元 第8课时 ATP及细胞呼吸的方式和过程(课件PPT)-【高考领航】2027年高考生物大一轮复习学案（创新版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“ATP及细胞呼吸的方式和过程”专题，依据新课标要求覆盖ATP结构功能、细胞呼吸方式过程两大核心考点，通过2023-2025年多省高考真题统计明确细胞呼吸为高频考点（考频等级：高频）、ATP为低频考点，归纳结构分析、过程判断、实验探究等常考题型，体现高考备考针对性。 课件亮点在于“真题精析+规律总结+素养培育”策略，如结合2025山东卷细胞呼吸过程题，运用科学思维归纳[H]和ATP来源去向，依托生命观念构建物质与能量转化模型，通过呼吸熵判断呼吸类型等方法突破考点。设“易错警示”和“限时训练”，助力学生掌握答题技巧，教师可据此精准把握考情，提升复习效率。

第8课时　ATP及细胞呼吸的方式和过程 返回 ‹#› 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物中的能量转化为生命活动可以利用的能量。 考情 分析 考点 考题统计 考频等级 1.ATP的结构和功能 2025·河北卷，1；2024·全国甲卷，2；2023·湖南卷，8；2023·北京卷，2 低频 2.细胞呼吸的方式和过程 2025·甘肃卷，3；2025·北京卷，2；2025·河南卷，4；2025·江苏卷，2；2025·山东卷，4；2024·湖北卷，9；2024·安徽卷，3；2024·江西卷，5；2024·重庆卷，7；2023·广东卷，7；2023·重庆卷，10；2023·天津卷，1；2023·山东卷，4 高频 返回 ‹#› 1 考点融会 划重点，强记忆 栏 目 导 引 2 速练达标 练经典，提技巧 3 限时规范训练 返回 ‹#› 1．ATP的结构 (1)写出图中各部分名称：A代表__________，P代表磷酸基团，①代表腺苷，②代表AMP，即____________________，③代表_______，④代表ATP，⑤代表________________。 考点融会 划重点，强记忆 考点一　ATP的结构和功能 腺嘌呤 腺嘌呤核糖核苷酸 ADP 特殊的化学键 返回 ‹#› (2)ATP的特点 ①特殊化学键：含有2个特殊的化学键，因此ATP是一种____________化合物。 ②化学性质：ATP的化学性质不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的____________。 高能磷酸 转移势能 返回 ‹#› 2．ATP与ADP的相互转化 ATP和ADP相互转化的能量供应机制，在所有生物的细胞内都是一样的，这体现了生物界的统一性。下图为ATP和ADP相互转化模型图，其中a、b表示物质。 返回 ‹#› (1)ATP的结构简式为______________；图中a表示______。 (2)在植物叶肉细胞中，酶1可分布在______________________________中。ATP和ADP在细胞中可迅速转化，这与酶1和酶2具有________性有关，酶1和酶2催化不同的反应，这体现了酶具有________性。 (3)对于绿色植物，能量1可以来自____________________________；对于动物、真菌和大多数细菌，能量1来自_____________________。 (4)能量1的利用与细胞内的________反应相联系，能量2的释放与细胞内________反应相联系，因此ATP被形象地比喻成细胞内流通的能量“货币”。(均填“吸能”或“放能”) A－P～P～P Pi 细胞质基质、叶绿体和线粒体 高效 专一 光能和细胞呼吸释放的能量 细胞呼吸释放的能量 放能 吸能 返回 ‹#› 3．ATP的利用 (1)ATP为主动运输供能 ①相关图示 酶活性 末端磷 能量 酸基团 转移 返回 ‹#› ②图示分析 ATP水解释放的____________使蛋白质等分子磷酸化，这些分子被磷酸化后，____________发生变化，________也被改变，因而可以参与特定的化学反应。 磷酸基团 空间结构 活性 返回 ‹#› (2)细胞内的吸能反应和放能反应 吸能 放能 返回 ‹#› (1)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。 (2)ATP必须在有氧条件下合成。( ) 提示：无氧呼吸也可产生ATP。 (3)线粒体、叶绿体和高尔基体都是合成ATP的场所。( ) 提示：高尔基体不能合成ATP。 (4)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。 × × × × 返回 ‹#› 考向一　ATP的结构和功能 1．(2024·全国甲卷，2)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化学键 C 返回 ‹#› 解析：C　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化学键，D正确。 返回 ‹#› 2．(2026·河北沧州模拟)除了ATP以外，生物体内还存在其他可以供能的核苷三磷酸。例如UTP用于多糖合成，CTP用于磷脂合成，GTP用于蛋白质合成等。UTP、CTP或GTP分子中的特殊化学键不是直接由物质氧化获能产生的，物质氧化时释放的能量都必须先合成ATP，然后ATP将磷酸基团转移给相应的核苷二磷酸，生成核苷三磷酸：ATP＋UDP→ADP＋UTP。下列叙述正确的是(　　) A．生物体内并非所有的生命活动都由ATP直接供能 B．除ATP外，有氧呼吸也能产生其他核苷三磷酸 C．作为高能磷酸化合物，ATP中的能量主要储存在磷酸基团中 D．各种物质的吸收均依靠ATP供能 A 返回 ‹#› 解析：A　除了ATP以外，生物体内还存在其他可以供能的核苷三磷酸，因此生物体内并非所有生命活动都由ATP直接供能，A正确；UTP、CTP或GTP分子中的特殊化学键不是直接由物质氧化获能产生的，物质氧化时释放的能量都必须先合成ATP，然后ATP将磷酸基团转移给相应的核苷二磷酸，生成核苷三磷酸，因此除ATP外，有氧呼吸不能产生其他核苷三磷酸，B错误；作为高能磷酸化合物，ATP中的能量主要储存在特殊化学键中，不是在磷酸基团中，C错误；除了ATP以外，生物体内还存在其他可以供能的核苷三磷酸，因此各种物质的吸收并非都依靠ATP供能，且有些物质的吸收是被动运输，不消耗能量，D错误。 返回 ‹#› [归纳总结]　细胞内供能的高能磷酸化合物 ①碱基不同：ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物，都能为生命活动直接提供能量。脱去两个磷酸基团，可以作为RNA合成的原料。 ②五碳糖不同：dATP、dGTP、dCTP和dTTP也能为生命活动直接提供能量。脱去两个磷酸基团，可以作为DNA复制的原料。 返回 ‹#› 考向二　考查ATP与ADP的合成和利用 3．(2025·河北卷，1)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 D 返回 ‹#› 解析：D　肌肉收缩需要消耗能量，该能量来源于ATP的水解，A不符合题意；光合作用过程中暗反应消耗ATP，B不符合题意；Ca2＋载体蛋白磷酸化后结构发生改变，该过程需要消耗ATP，C不符合题意；光合作用中水的光解利用光能，不消耗ATP，D符合题意。 返回 ‹#› 4．(2026·湖南长郡中学模拟)骨骼肌细胞中含有一种特殊的内质网——肌浆网，肌浆网膜上有一种转运蛋白——Ca2＋泵，Ca2＋泵是由4个不同功能的结构域组成的蛋白质，又称Ca2＋-ATP水解酶。如图表示骨骼肌细胞中的Ca2＋泵将Ca2＋泵入肌浆网的过程。下列相关叙述错误的是(　　) A．Ca2＋泵转运Ca2＋是一个放能反应，其能 量变化和ATP的水解有关 B．Ca2＋泵在转运Ca2＋过程中发生了磷酸化， 所需的磷酸来自ATP末端的磷酸基团 C．Ca2＋通过Ca2＋泵跨膜运输进入肌浆网，体现了生物膜的选择透过性 D．Ca2＋泵在转运Ca2＋时会发生空间结构的改变，这体现了结构与功能相适应的观点 A 返回 ‹#› 解析：A　Ca2＋泵具有水解ATP的功能，Ca2＋泵转运Ca2＋是一个吸能反应，其能量变化和ATP的水解有关，A错误；Ca2＋泵在转运Ca2＋时伴随ATP的水解，ATP水解产生的磷酸基团使Ca2＋泵在转运Ca2＋过程中发生磷酸化，即Ca2＋泵发生磷酸化所需的磷酸来自ATP末端的磷酸基团，B正确；Ca2＋通过Ca2＋泵跨膜运输进入肌浆网，属于主动运输，体现了生物膜的功能特性，即选择透过性，C正确；由 图示可知，Ca2＋泵运输Ca2＋进入肌浆网的 过程中，Ca2＋泵的空间结构发生改变，这 体现了结构与功能相适应的观点，D正确。 返回 ‹#› [归纳总结]　磷酸化和去磷酸化 磷酸化和去磷酸化，一般指的是蛋白质分子的磷酸化和蛋白质分子的去磷酸化。蛋白质分子的磷酸化过程，往往伴随着ATP水解，提供磷酸基团，在蛋白激酶的作用下完成。蛋白质分子的去磷酸化，在蛋白磷酸酶的作用下完成。 返回 ‹#› 1．呼吸作用的实质：细胞内的有机物____________，并释放能量。 2．有氧呼吸 (1)概念：是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。 考点二　细胞呼吸的方式和过程 氧化分解 二氧化碳和水 大量ATP 返回 ‹#› (2)有氧呼吸过程 返回 ‹#› ①总反应式：_________________________________________。 ②能量转化：1 mol葡萄糖彻底氧化分解释放出2870 kJ的能量，其中977.28 kJ左右的能量储存在_______中，其余能量则以________形式散失。 提醒：细胞呼吸过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)的简化表示方法。 C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 ATP 热能　 返回 ‹#› 3．无氧呼吸的类型和过程 (1)场所：全过程是在细胞质基质中进行的。 (2)过程 乳酸 酒精＋CO2 返回 ‹#› (3)反应式 ①产物为酒精：C6H12O6___________________________。 ②产物为乳酸：C6H12O6_____________________。 (4)能量 ①只在____________释放少量能量，生成少量ATP。 ②葡萄糖分子中的大部分能量存留在______________中。 2C2H5OH＋2CO2＋少量能量 2C3H6O3＋少量能量 第一阶段 酒精或乳酸 返回 ‹#› (1)人体细胞和酵母细胞呼吸作用都能产生[H]和ATP。(2025·江苏卷)( ) (2)水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成。(2024·江西卷)( ) 提示：有氧呼吸第二阶段丙酮酸分解的过程消耗水。 (3)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)( ) 提示：有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质。 √ × × 返回 ‹#› (4)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)( ) 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。 (5)供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP。(经典高考题)( ) 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。 (6)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。(经典高考题)( ) 提示：无氧呼吸第二阶段不产生ATP。 × × × 返回 ‹#› 探究1　有氧呼吸的三羧酸循环 (2024·重庆卷，7)肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在如图所示代谢过程。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] D 返回 ‹#› 探究2　线粒体内膜上的电子传递与氧化磷酸化 高等动植物细胞进行有氧呼吸第三阶段时，NADH中的电子经UQ、蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)传递至O2和H＋并生成H2O。电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H＋浓度差，使能量转换成H＋电化学势能。H＋经ATP合酶运回时释放能量用于ATP合成并缓慢产热；另一些H＋经UCP渗漏时H＋电化学势能将以热能形式释放。以上途径称为细胞色素途径，其过程如下图。 返回 ‹#› 图中的AOX是一种在植物细胞中广泛存在的氧化酶。在AOX参与下，电子可以不通过蛋白复合体Ⅲ和Ⅳ，而是直接传递给O2和H＋并生成H2O，大量能量以热能的形式释放，此途径称为AOX途径。 (1)上图所示的生物膜是____________膜；图中H＋经ATP合酶的跨膜运输方式是____________。 (2)有些植物在开花期能够在短期内迅速产生并积累大量热能，使花温度显著高于环境温度(即“开花生热现象”)，UCP的表达量也显著升高。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。有氧呼吸的第一、二阶段也会释放热量，但不会引起开花生热。原因是经过这两个阶段，能量大部分储存在___________________中。 线粒体内 协助扩散 NADH(或[H]) 返回 ‹#› (3)在耗氧量不变的情况下，若上图所示的膜结构上AOX和UCP含量提高，则经ATP合酶催化形成的ATP的量________(填“减少”“增加”或“不变”)，原因是_____________________________________________。 减少 NADH中的能量经AOX和UCP更多地被转换成了热能 返回 ‹#› 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“较少”“较多”或“相等”)。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_____________________________ _______________________________________________________________________________________________________。 (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： 较多 不影响 低温使部分H＋不经过ATP合酶的协助而进入线粒体基质，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 返回 ‹#› [思维升华]　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，如下图所示： 返回 ‹#› (2)第二阶段——柠檬酸循环阶段(又称三羧酸循环)。 这一阶段不需要O2直接参与，但要在有氧条件下才能进行。 返回 ‹#› (3)第三阶段——氧化磷酸化。是在线粒体内膜上进行。NADH在酶的催化下释放电子和H＋，电子在线粒体内膜上传递，最终与O2与H＋结合，生成了H2O，而线粒体内膜上的特殊蛋白质则利用电子给予的能量将基质中的H＋泵入内膜和外膜的间隙，构建了跨膜的H＋浓度梯度。最终，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ATP的合成。这一阶段涉及电子传递和氧化磷酸化，需要O2的参与，是有氧呼吸过程中产生ATP的主要阶段。 返回 ‹#› 考向一　细胞呼吸的类型和过程 1．(2025·山东卷，4)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 B 返回 ‹#› 解析：B　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。 返回 ‹#› 2．(2026·黑龙江哈尔滨模拟)有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行(如图1)，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2。①②表示生理过程。下列说法错误的是(　　) A．还原剂NADH是一种电子供体 B．①②生理过程均发生在线粒体内膜上 C．由图可以推测出，物质X是DNP，加入 该物质后细胞呼吸释放的总能量增多 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 B 返回 ‹#› 解析：B　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正确；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，可知细胞呼吸释放的总能量增多，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、D正确。 返回 ‹#› [归纳总结]　细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向 ①有氧呼吸过程中[H]、ATP的来源和去向 ②无氧呼吸过程中[H]、ATP的来源和去向 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。 返回 ‹#› 考向二　判断细胞呼吸的类型 3．(2026·湖南长沙模拟)细胞呼吸的呼吸熵为细胞呼吸产生的CO2量与细胞呼吸消耗的O2量的比值。现有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合液，培养条件适宜。据此做出的相关分析错误的是(　　) A．若测得酵母菌的呼吸熵为1，则混合液中的酵母菌只进行有氧呼吸 B．若测得酵母菌的呼吸熵大于1，则混合液中的酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 C．根据放出的气体是否能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，无法确定酵母菌的呼吸方式 D．若测得CO2产生量为15 mol，酒精的产生量为6 mol，可推测有2/3的葡萄糖用于有氧呼吸 D 返回 ‹#› 解析：D　若测得酵母菌的呼吸熵为1，说明酵母菌呼吸产生的CO2和消耗的O2体积相等，可说明酵母菌只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，A正确；若测得酵母菌的呼吸熵大于1，说明酵母菌呼吸产生的CO2的量大于消耗的O2的量，则混合液中的酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，B正确；CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2，所以不能根据放出的气体是否能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄来确定酵母菌的呼吸方式，C正确；根据有氧呼吸的反应式：C6H12O6＋6O2＋6H2O2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量，当无氧呼吸产生酒精的量是6 mol时，无氧呼吸产生CO2的量为6 mol，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量是3 mol，细胞呼吸中CO2总产生量为15 mol，说明有氧呼吸产生CO2的量为9 mol，根据有氧呼吸方程式可知，有氧呼吸消耗葡萄糖为1.5 mol，可推测有1.5÷(1.5＋3)＝1/3的葡萄糖用于有氧呼吸，D错误。 返回 ‹#› [规律方法]　掌握判断细胞呼吸方式的两大依据 返回 ‹#› 考向三　细胞呼吸在物质转化中的作用 4．(2026·江苏南京模拟)下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储存于ATP或 以热能形式散失 A 返回 ‹#› 解析：A　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，A错误；题图分析可知代谢中间物(例：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；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；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正确。 返回 ‹#› 一、基础落实 1．判断有关表述的正误 (1)ATP脱去两个磷酸基团后，可作为RNA分子的合成原料。(必修1 P86相关信息)( ) (2)ATP含有3个特殊的化学键，但是只有一个特殊的化学键会发生断裂。(必修1 P86正文)( ) 提示：ATP含有2个特殊的化学键。 (3)植物细胞可以通过光合作用和细胞呼吸形成ATP，而动物细胞只能通过细胞呼吸形成ATP。(必修1 P87图5－5)( ) 速练达标 练经典，提技巧 √ × √ 返回 ‹#› (4)无氧条件下，光合作用是叶肉细胞产生ATP的唯一来源。(必修1 P87图5－5)( ) 提示：无氧条件下，细胞进行无氧呼吸产生ATP。 (5)有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解。(必修1 P93图5－9)( ) 提示：有氧呼吸生成物水中的氢不仅来自线粒体中丙酮酸的分解，还来自细胞质基质中葡萄糖的分解。 (6)人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏中再次转化为葡萄糖。(必修1 P94相关信息)( ) × × √ 返回 ‹#› 2．(教材拓展)科学家发现，一种化学结构与ATP相似的物质GTP(鸟苷三磷酸)也能为细胞的生命活动提供能量，请从化学结构的角度解释GTP也可以供能的原因是____________________________________________ __________________________。 3．(必修1 P87正文)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，供运动之需，但人体内ATP总含量并没有太大变化，其原因是__________________________________。 含有两个特殊的化学键，远离鸟苷的特殊的化学键容易水解断裂，释放能量 ATP与ADP时刻不停地发生相互转化 返回 ‹#› 4．(必修1 P92图5－8)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其在结构上与功能相适应的特点是________________________________________ ______________________________________________________________________________。 5．(必修1 P94正文)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。例如，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为__________________________；非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成__________。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过____________过程联系起来。 ①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；②线粒体的内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶 甘油、氨基酸等非糖物质 葡萄糖 细胞呼吸 返回 ‹#› 6．(必修1 P93思考·讨论、P94相关信息)在细胞内，1 mol葡萄糖彻底氧化分解能释放出2870 kJ的能量，可使977.28 kJ左右的能量储存在ATP中；而1 mol葡萄糖在分解成乳酸以后，只释放出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，在进行无氧呼吸的过程中，葡萄糖中的能量的主要去向是________________；葡萄糖氧化分解释放出的能量的主要去向是____________________。 储存在乳酸中 以热能的形式散失 返回 ‹#› 二、高考演练 1．(2025·甘肃卷，3)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 C 返回 ‹#› 解析：C　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、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。 返回 ‹#› 2．(2025·河南卷，4)甜菜是我国重要的经济作物之一，根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长，其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是(　　) A．酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气 B．低温抑制酶Ⅰ的活性，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率 C．酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段 D．呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量 B 返回 ‹#› 解析：B　酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质中，该阶段不消耗O2，O2消耗发生在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，该阶段生成的ATP最多，A、C错误；酶的活性受温度影响，低温会抑制酶Ⅰ的活性，降低有氧呼吸第二阶段的反应速率，进而影响CO2和NADH的生成速率，B正确；由题意知，酶Ⅰ活性与甜菜根重呈正相关，在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会抑制酶Ⅰ的活性，从而影响有氧呼吸，不利于甜菜块根的生长，甜菜产量也会降低，D错误。 返回 ‹#› 3．(2025·江苏卷，2)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 C 返回 ‹#› 解析：C　在人体细胞和酵母细胞中，无论是有氧呼吸还是无氧呼吸，葡萄糖分解成丙酮酸(细胞呼吸第一阶段)的场所都是细胞质基质，A错误。人体细胞和酵母细胞有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水彻底分解为CO2和[H]，不需要O2直接参与；O2参与有氧呼吸第三阶段，与[H]结合生成H2O，B错误。无论是人还是酵母菌，是有氧呼吸还是无氧呼吸，细胞呼吸第一阶段都会产生[H]和少量ATP，C正确。人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，没有CO2；酵母细胞无氧呼吸的产物是酒精和CO2，D错误。 返回 ‹#› 4．(2025·安徽卷，16节选)科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时，E增多并累积(图a)；当加入F、G或H时，E也同样累积(图b)。根据此结果，针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设：__________________。 说明：字母A～H表示一系列分子。 答案：物质H能转化为A，形成循环的通路(合理即可) 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 2 (建议用时：30分钟　满分：50分) (选择题1～10题每题3分，共30分) [A组　基础达标练] 1．(2026·河北石家庄模拟)ATP是细胞的能量“货币”。ATP、ADP、AMP三者间可以发生转化，ATP是腺苷三磷酸，而dATP是脱氧腺苷三磷酸。下列叙述错误的是(　　) A．ATP在细胞中的含量很少，ATP与ADP时刻不停地进行相互转化 B．dATP水解产生的dAMP是构成RNA的基本单位之一 C．ATP中的能量可以来源于光能，也可以转化为光能 D．ATP转化为ADP与细胞中的某些吸能反应相联系 限时规范 训练 B 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 2 解析：B　ATP在细胞中含量少，其作为细胞中的直接能源物质，通过ATP与ADP时刻不停地进行相互转化满足机体对能量的需求，A正确；dATP水解产生dAMP(脱氧腺苷一磷酸)，是DNA的组成成分，为腺嘌呤脱氧核苷酸，B错误；光反应过程中有ATP生成，此时ATP的能量来自光能，ATP是直接能源物质，其中的能量可转化为光能(如萤火虫发光)，C正确；ATP水解为ADP释放能量，与吸能反应(需消耗能量)相联系，而ATP的合成与细胞中的放能反应相联系，D正确。 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2．(2026·江苏泰州开学考试)如图是ATP分子结构示意图，①③④表示组成ATP的物质或基团，②表示化学键。下列叙述正确的是(　　) A．①是腺苷，④是构成RNA的基本单位之一 B．两个相邻的③均带正电荷而相互排斥，导致②不稳定 C．ATP在细胞中通常含量极少，代谢旺盛时，含量明显增多 D．②断裂，③可与载体蛋白结合使载体蛋白磷酸化，导致其空间结构发生变化 D 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 解析：D　①是腺嘌呤，④是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，而RNA的基本单位是核糖核苷酸，A错误；③为磷酸基团，两个相邻的③均带负电荷而相互排斥，导致特殊化学键②不稳定，B错误；ATP在细胞中通常含量极少，代谢旺盛时，ATP与ADP的转化加快，但ATP的含量不会明显增大，C错误；②断裂，③磷酸基团挟能量可与载体蛋白结合使载体蛋白磷酸化，导致其空间结构发生变化，D正确。 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 11 3．(2026·重庆模拟)Arf家族蛋白是分泌、内吞等过程的关键引发因子，Arf家族蛋白在与GDP结合的非活性状态和与GTP结合的活性状态之间循环(GTP和ATP的结构和性质相似，仅是碱基A被G替代)。活性状态的Arf家族蛋白能募集胞质蛋白进入囊泡，然后运输到特定的亚细胞位点。以下叙述不正确的是(　　) A．GDP是由鸟嘌呤、核糖和2个磷酸基团结合而成 B．Arf由非活性状态转化为活性状态，其空间结构会发生改变 C．Arf由非活性状态转化为活性状态是一个吸能反应 D．运输货物蛋白的囊泡可能来自核糖体、内质网或高尔基体 D 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 11 解析：D　GDP由鸟嘌呤、核糖和2个磷酸基团组成，A正确；Arf蛋白从结合GDP的非活性状态转为结合GTP的活性状态时，GTP的结合会引发其空间构象改变(类似G蛋白激活机制)，从而具备功能活性，B正确；Arf激活需结合GTP，此过程需消耗能量(如通过GTP水解供能或与其他放能反应偶联)，属于吸能反应，C正确；核糖体负责蛋白质合成，核糖体没有膜结构，不能产生囊泡。囊泡来源包括内质网(运输至高尔基体)、高尔基体(运输至细胞膜或溶酶体)及细胞膜(胞吞)，D错误。 返回 ‹#› 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 12 11 4．(2026·贵州贵阳模拟)为研究水稻幼苗在有、无O2条件下呼吸生成CO2的速率随时间的变化。某同学做了如下实验：将水稻幼苗置于无氧气的密闭装置中3小时，CO2的生成速率短暂升高后下降；然后通入空气，CO2的生成速率迅速上升直至稳定。下列关于该实验的说法正确的是 (　　) A．无氧条件下，细胞内NAD＋积累，CO2的生成速率下降 B．无氧条件下，葡萄糖中的能量最终都转移至酒精和ATP中 C．有氧条件下，丙酮酸和H2O的分解加快，CO2的生成速率上升 D．有氧条件下，线粒体内膜上分布的ATP合酶，可催化O2与[H]结合 C 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 解析：C　无氧呼吸中，NAD＋可生成NADH等物质，无氧呼吸第一、二阶段中NAD＋的消耗和生成是动态平衡的，通常不会积累NAD＋；装置中CO2浓度的升高对呼吸有抑制作用，造成CO2的生成速率下降，A错误。无氧呼吸中，葡萄糖的能量大部分存留在酒精中，释放出的能量仅少部分转化为ATP，大部分以热能散失，B错误。有氧条件下，丙酮酸进入线粒体分解为CO2(第二阶段)，且该阶段需H2O参与反应(丙酮酸与水共同分解)，通入O2后，有氧呼吸增强，丙酮酸和H2O的分解加快，CO2生成速率上升，C正确。线粒体内膜上的ATP合酶催化ADP与Pi生成ATP，而O2与[H]结合生成H2O与ATP合酶无关，D错误。 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 12 11 5．(2026·湖北黄冈模拟)分析人剧烈运动时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．呼吸作用产生的CO2数量大于消耗的O2数量 B．有氧呼吸和无氧呼吸每个阶段都为机体提供ATP C．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 D．适度的有氧运动比剧烈运动更有利于体质的全面提升 D 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 12 11 解析：D　人体无氧呼吸产物为乳酸，不产生CO2，CO2仅来自有氧呼吸。有氧呼吸产生的CO2数量等于消耗的O2数量，A错误；有氧呼吸三个阶段均产生ATP，但无氧呼吸仅第一阶段产生ATP，无氧呼吸第二阶段不产生ATP，B错误；无氧呼吸分解葡萄糖不彻底，大部分能量仍储存在乳酸中，仅少部分释放(其中部分转化为ATP，其余为热能)，C错误；适度有氧运动依赖有氧呼吸高效供能，减少乳酸积累，减轻疲劳并增强心肺功能，利于体质全面提升，D正确。 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 11 6．(2026·吉林延边模拟)实验小组将酵母菌破碎并离心后获得线粒体悬液，向悬液中加入14C标记的丙酮酸并通入18O2，有关悬液中的变化情况，下列叙述错误的是(　　) A．丙酮酸的量会减少 B．会释放出14C标记的CO2 C．18O只可能出现在H2O中 D．在线粒体内膜上产生大量ATP C 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 11 解析：C　丙酮酸在线粒体基质中被分解，生成CO2和[H]，因此丙酮酸的量会减少，A正确；丙酮酸中的14C会进入分解产生的CO2中，因此会释放14C标记的CO2，B正确；加入的18O2参与有氧呼吸第三阶段，生成H218O。但线粒体中的H218O可能参与丙酮酸分解(第二阶段)，导致CO2中也可能含有18O，C错误；线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所，产生大量ATP，D正确。 返回 ‹#› 7 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 2 7．(2026·山西阳泉模拟)下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，①②③表示不同反应阶段。下列叙述错误的是 (　　) A．①发生在细胞质基质，②③ 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，②③不能进行， ①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 D 返回 ‹#› 7 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 2 解析：D　①为呼吸作用的第一阶段，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；②③发生在线粒体，A正确。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，即NADH参与了水的形成，B正确。无氧时植物细胞 转向无氧呼吸，不进行②③过程，①能正常进行，C正确。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。 返回 ‹#› 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 2 8．(2026·湖南长郡中学模拟)下图所示，细胞有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，需多种酶参与(如细胞色素氧化酶)，电子传递链受阻会影响能量释放。某研究发现，抑制剂X可特异性作用于细胞色素氧化酶。下列叙述正确的是(　　) A．丙酮酸在细胞呼吸过程中作为产物 和原料的相关反应都发生于细胞质基质 B．抑制剂X作用后，细胞通过加强无氧 呼吸，使ATP生成量保持稳定甚至增加 C．抑制剂X作用时，细胞内NADH可能 积累，导致丙酮酸生成速率下降 D．通过图中代谢过程，葡萄糖中的化学能大部分用于合成ATP C 返回 ‹#› 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 2 解析：C　丙酮酸作为糖酵解(细胞质基质)的产物、有氧呼吸第二阶段(线粒体基质)的原料，相关反应不都发生在细胞质基质，A错误；抑制剂X阻断有氧呼吸第三阶段(该阶段产生大量ATP)，细胞虽可能通过无氧呼吸补充能量，但无氧呼吸仅产生少量ATP，总ATP生成量会显著减少，B错误；抑制剂X抑制细胞色素氧化酶，导致电子传递链受阻，NADH无法正常氧化(与O2结合)而可能积累；NADH 积累会反馈抑制糖酵解过程，使丙酮酸生成速率下降，C正确；葡萄糖中的化学能大部分以热能散失，仅少部分合成ATP，D错误。 返回 ‹#› 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 [B组　能力提升练] 9．(2026·河北石家庄模拟)如图表示人体细胞中谷氨酸的部分代谢途径，其中TCA循环(三羧酸循环)表示有氧代谢途径。下列叙述不正确的是 (　　) A．谷氨酸为人体的非必需氨基酸， 可作为能源物质 B．谷氨酸转变成谷胱甘肽属于化 合反应，需消耗ATP C．TCA循环产生的NADH可与O2结合生成H2O D．α-酮戊二酸经TCA循环在线粒体和细胞质基质中产生CO2 D 返回 ‹#› 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 解析：D　谷氨酸属于非必需氨基酸，可以作为能源物质来缓解脂肪分解供能的不足，A正确；谷氨酸转变成谷胱甘肽(三肽)属于化合反应，需消耗ATP，B正确；TCA循环为有氧呼吸的第二阶段，发生于线粒体中，TCA循环产生的NADH可与O2结合生成H2O，C正确；α-酮戊二酸经TCA循环产生CO2的过程发生在线粒体基质中，D错误。 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 10．(2026·河北石家庄模拟)乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)是植物细胞中无氧呼吸的关键酶，其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2＋对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响，研究人员设计丙组为实验组，甲、乙均为对照组，其中甲组是正常生长的幼苗，部分实验结果如图2所示。下列叙述错误的是(　　) A．丙组的处理方式是选择生长状态一致的辣椒幼苗加入Ca2＋进行淹水处理 B．丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中，利用NADH的能量合成ATP C．淹水胁迫时，该植物根细胞以乙醇发酵途径为主 D．Ca2＋影响ADH、LDH的活性，减少乙醛和乳酸积累造成的伤害 B 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 解析：B　本实验旨在探究Ca2＋对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响，自变量为Ca2＋的有无以及植物的状况，因为丙组是实验组，要探究Ca2＋的作用，其处理方式应为选择生长状态一致的辣椒幼苗加入Ca2＋进行淹水处理，A正确；丙酮酸生成乳酸或酒精的过程属于无氧呼吸的第二阶段，在细胞呼吸中，无氧呼吸第二阶段并不产生ATP，B错误；由题意可知乙醇脱氢酶ADH、乳酸脱氢酶LDH是植物细胞无氧呼吸的 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 关键酶，观察可知乙醇脱氢酶ADH、乳酸脱氢酶LDH活性均大于0，这表明辣椒幼苗在淹水条件下，根细胞无氧呼吸产物既有乳酸，也有酒精，但乙醇脱氢酶ADH活性(纵坐标值)高于乳酸脱氢酶LDH活性，故淹水胁迫时，该植物根细胞以乙醇发酵途径为主，C正确；与乙组相比，丙组ADH活性较高，会消耗更多乙醛，LDH活性稍低，会产生较少乳酸，所以淹水条件下，适当施用Ca2＋可减少根细胞无氧呼吸产物乳酸和乙醛的积累，从而减轻其对根细胞的伤害，D正确。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 11．(10分)(2026·海南海口模拟)下图表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程，请回答以下问题： (1)酵母菌细胞内丙酮酸在________________(填场所)被消耗。在细胞呼吸过程中，产生的CO2能够使BTB(溴麝香草酚蓝溶液)______________________(颜色变化)。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 (2)酵母菌在O2充足时几乎不产生酒精，有人认为是因为O2的存在会抑制图中酶1的活性而导致无酒精产生，为验证该假说，实验小组将酵母菌破碎后高速离心，取________________(填“含线粒体的沉淀物”或“上清液”)均分为甲、乙两组，向甲、乙两 支试管加入等量的葡萄糖溶液，立即 再向甲试管中通入氧气，一段时间后 分别向甲、乙两试管中滴加________ ________进行检测。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 (3)按照上述实验过程，观察到________________，说明(2)中假说不成立。 (4)线粒体内O2/CO2的比值比细胞质基质__________(填“高”或“低”)。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 解析：(1)从图中可知，丙酮酸可参与无氧呼吸第二阶段，在细胞质基质中，由酶1催化生成酒精和CO2，也可参与有氧呼吸第二阶段(在线粒体基质中，与水反应生成CO2和NADH)，所以酵母菌细胞内丙酮酸在细胞质基质和线粒体基质被消耗。在细胞呼吸过程中，CO2能够使BTB(溴麝香草酚蓝溶液)由蓝变绿再变黄。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 (2)酶1催化丙酮酸生成酒精和CO2的反应在细胞质基质中进行，所以将酵母菌破碎后高速离心，取上清液(含有细胞质基质中的物质，包括酶1)均分为甲、乙两组。酒精能与酸性重铬酸钾溶液反应，颜色由橙色变为灰绿色，所以向甲、乙两支试管加入等量的葡萄糖溶液，向甲试管中通入氧气，一段时间后分别向甲、乙两试 管中滴加等量的酸性重铬酸钾溶液进 行检测。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 (3)如果观察到甲、乙两试管中溶液均变为灰绿色，说明两试管中都产生了酒精，即有氧气存在时酶1的活性没有被抑制，(2)中假说不成立。(4)O2在有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜被消耗，CO2在有氧呼吸第二阶段在线粒体基质产生，O2从细胞质基质进入线粒体，CO2从线粒体进入细胞质基质，所以线粒体内O2/CO2的比值 比细胞质基质低。 答案：(1)线粒体基质和细胞质基质　由蓝变绿再变黄　(2)上清液　等量的酸性的重铬酸钾溶液　(3)甲乙试管都显灰绿色　(4)低 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 12．(10分)(2026·河北邢台模拟)细胞呼吸时，线粒体内膜出现电子传递，形成了跨膜的电势差和H＋梯度差，以驱动ATP合成，如图1所示。回答下列问题： 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (1)在细胞呼吸的过程中，NADH在复合物Ⅰ的作用下被氧化时，释放的能量主要用于驱动__________运输到膜间隙。细胞色素(Cytc)发挥的作用是__________________。 (2)图示反应发生在细胞呼吸的第______________阶段，驱动ATP合酶合成ATP的直接能量是 _________________。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (3)为验证H＋梯度差的产生和NADH的氧化有关，某实验小组做了实验：从细胞中分离得到线粒体，将其悬浮于不含O2的培养液中，溶液外接pH电极后密封试管(如图2所示)，测量溶液H＋浓度的变化(如图3所示)。已知H＋可自由渗透线粒体外膜。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 ①实验初始设置“无氧”条件做对照，目的是________________。加入O2前，溶液H＋浓度保持稳定，原因是NADH的氧化受阻，线粒体基质中的______________________________________。 ②加入O2后，溶液H＋浓度持续升高，原因是____________________。随后H＋浓度开始下降，说明发生了__________________________________的过程，此时线粒体内ATP浓度会____________。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 解析：(1)在细胞呼吸的过程中，NADH在复合物Ⅰ的作用下被氧化时，释放的能量主要用于驱动H＋运输到膜间隙，形成H＋浓度梯度，为ATP的产生提供能量来源。图中细胞色素(Cytc)发挥的作用是传递电子，进而驱动了水的光解过程。(2)图示反应发生在线粒体内膜上，属于有氧呼吸的第三阶段，图中驱动ATP合酶合成ATP的直接能量是膜两侧H＋梯度势能，进而实现了有氧呼吸第三阶段ATP的大量产生。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (3)①实验初始设置“无氧”条件做对照，该操作的目的是排除O2干扰，确保H＋梯度仅由NADH氧化驱动，使实验结果更具说服力。加入O2前，溶液H＋浓度保持稳定，这是因为NADH的氧化受阻，线粒体基质中的H＋不能跨线粒体内膜被运出，进而也不能形成H＋的浓度梯度。②加入O2后，NADH被氧化，线粒体基质中的H＋被泵出，H＋透过线粒体外膜进入溶液，溶液H＋浓度持续升高。随后H＋浓度开始下降，说明发生了H＋顺浓度梯度回流至线粒体 基质中，该过程中驱动 了ATP的产生，因此线 粒体内ATP浓度会升高。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 答案：(1)H＋　传递电子　(2)三　膜两侧H＋梯度势能　(3)①排除O2干扰，确保H＋梯度仅由NADH氧化驱动　H＋不能跨线粒体内膜被运出　②NADH被氧化，线粒体基质中的H＋被泵出，H＋透过线粒体外膜进入溶液　H＋顺浓度梯度回流至线粒体基质　升高 返回 ‹#› 第8课时　ATP及细胞呼吸的方式和过程 点击进入WORD文档 按ESC键退出全屏播放 返回 ‹#› $