2027届高考生物人教版一轮复习导学案：细胞呼吸的方式

该高中生物学高考复习导学案系统梳理了细胞呼吸的方式专题，将有氧呼吸与无氧呼吸的过程、场所、物质变化及拓展内容（如瓦博格效应、电子传递链）按基础过程-物质归纳-拓展延伸构建知识网络，通过问题导向（如过程图分析）和任务驱动（表格填写、反应式书写）引导学生自主梳理考点，形成系统性认知框架。 亮点在于自主学习支持与个性化复习设计，通过活动方案中的表格归纳不同生物呼吸产物、资料分析题（如瓦博格效应解读）培养科学思维与探究实践素养，课堂训练整合2025-2026年高考真题及模拟题帮助自主诊断，亮考帮的自我反思模块助力个性化知识体系构建，既提升学生自主复习能力，也为教师因材施教提供学情依据。

2027届高考生物人教版一轮复习导学案：细胞呼吸的方式 学习目标 1.概述细胞呼吸的概念、反应过程。 2.尝试归纳和总结细胞呼吸的相关物质变化。 3.了解细胞呼吸的相关拓展。 核心体系 活动方案 活动一 概述细胞呼吸的过程、场所 下图表示小麦种子萌发过程中可能发生的相关生理过程，A～E表示物质，①～④表示过程。请回答下列问题。 （1）图中产生物质B的过程②和④的酶分别存在于细胞的____________、____________；物质C、D、E的名称依次是__________、__________、__________。 （2）图中细胞呼吸的中间代谢过程①③④均有能量释放，其中释放能量最多的是________（填序号）。 （3）写出有氧呼吸的总反应式，并标出各种元素的来源和去路。 （4）乳酸菌细胞呼吸能进行上图中的过程是____（填序号），写出其总反应式。 活动二 呼吸作用相关物质的归纳和总结 （1）不同生物的呼吸方式以及个体内同一细胞在不同条件下的呼吸方式通常不完全相同，请补充完成下列表格。 生物 举例 无氧呼吸产物 植物 大多数植物细胞，如根细胞 ________ ________________________ 乳酸 动物 主要有骨骼肌细胞、______成熟的红细胞等 乳酸 微生物 乳酸菌等 __________ ________等 酒精和CO2 （2）有氧呼吸和无氧呼吸过程中均具有[H]（NADH）和ATP的生成和消耗，请补充完成下列表格。 项目 来源 去路 [H] （NADH） 有氧呼吸：__________________________； 无氧呼吸：C6H12O6 有氧呼吸：________； 无氧呼吸：还原丙酮酸 ATP 有氧呼吸：__________________________； 无氧呼吸：__________________________ 用于各项生命活动 活动三 细胞呼吸过程的拓展延伸 资料1：有氧呼吸的三个阶段的解读 Ⅰ.糖酵解　糖酵解是指在细胞质中，将一分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，并伴随产生ATP和NADH的一系列酶促反应过程。任何细胞中，糖酵解过程都是葡萄糖氧化分解的必经途径。 Ⅱ. 三羧酸循环　丙酮酸先脱去一个CO2生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A会进入一个多种有机酸参与的循环途径，在这个途径中逐步脱氢和脱羧（生成CO2）。这一阶段不需要O2直接参与，但要在有氧条件下才能进行。三羧酸循环是糖类、脂肪和蛋白质三大营养物质分解代谢的最终共同途径，也是糖类、脂肪和蛋白质三者互变的联络中心。 Ⅲ.氧化磷酸化　糖酵解和丙酮酸氧化过程中生成的NADH是在线粒体内膜上继续氧化的。NADH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，而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。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。 资料2：“瓦博格效应” 癌细胞即使在有充足氧气的条件下，也倾向于将大量的葡萄糖通过糖酵解的方式分解为乳酸，而不是进入线粒体进行高效的有氧呼吸。虽然糖酵解单位葡萄糖产生的ATP少，但其速率非常快（比有氧呼吸快100～1 000倍）。对于需要瞬间大量能量来启动生长信号的癌细胞来说，“能量功率”比“能量效率”更重要。并且能为癌细胞快速提供生物合成所需的原料（如核苷酸、氨基酸），并帮助其在缺氧的肿瘤微环境中生存和增殖。 资料3：呼吸电子传递链 呼吸电子传递链，又称线粒体电子传递链，是位于线粒体内膜上的一系列蛋白质复合物和电子载体。它通过一系列氧化还原反应，将来自营养物质（如葡萄糖、脂肪）的高能电子逐级传递，最终传递给最终电子受体——氧气（O2）。在此过程中，它利用释放的能量将质子（H＋）泵到线粒体内膜外，建立质子梯度，从而驱动ATP的合成。 1.人体脂肪细胞中有一种转运蛋白UCP1（H＋可以通过UCP1蛋白回流至线粒体基质），在棕色脂肪细胞中高表达（如图）。寒冷刺激下可促进白色脂肪细胞的棕色化过程。 （1）H＋经由内膜蛋白质从区域Ⅱ进入区域Ⅰ的方式是什么？ （2）过程①②分别对应资料1中的什么阶段？ （3）相比白色脂肪细胞，棕色脂肪细胞区域Ⅰ和区域Ⅱ间的H＋浓度差如何变化？有什么意义？ 2.根据资料1、2分析，癌细胞的能量主要来源于资料1中的什么阶段？“瓦博格效应”是否由于缺氧导致？癌细胞可能通过什么途径间接抑制有氧呼吸第二、第三阶段的进行？ 3.呼吸电子传递链位于线粒体内膜上，请据下图和资料3分析并回答下列问题。 （1）线粒体膜属于生物膜系统，内膜功能比外膜更复杂的原因与什么有关？ （2）呼吸链电子的供体和受体分别是什么？ （3）将H＋从线粒体基质泵入线粒体内、外膜间隙的过程是否需要消耗能量？ 课堂训练 1.[2025海南卷]某团队研究了水淹对植物A根系呼吸作用的影响，结果如图。下列叙述正确的是（　　） A.图中两种酶的催化反应均发生在线粒体中 B.图中水淹时间越长，植物A根系的无氧呼吸速率越慢 C.水淹时，植物A根系的无氧呼吸既产生酒精，又产生乳酸 D.图中酶促反应产生的ATP逐渐增加 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 3. 下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是（　　） A.氧浓度为a时，最适于储藏该植物器官，此时呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸 B.氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍 C.氧浓度为c时，只进行有氧呼吸 D.氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等 4. 下图表示细胞呼吸的部分过程。下列相关叙述正确的是（　　） 葡萄糖丙酮酸CO2 A.在植物细胞中，过程①既可在线粒体中进行，也可在细胞质基质中进行 B.在酵母菌细胞中，过程②可产生NADPH，也可消耗过程①产生的NADPH C.在植物细胞中，过程①②可释放能量，过程②释放的能量远多于过程① D.在人体细胞中，过程①②产生的能量一部分转移至ATP，其余以热能散失 5. 肿瘤细胞大量表达GLUT1、Ldha、Pdk1和Mct4等基因，使癌细胞在有氧条件下也以无氧呼吸为主，称为瓦博格效应，主要过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A.丙酮酸转化成乳酸和参与三羧酸循环都会产生[H] B.[H]在线粒体内膜中与O2结合形成H2O，并产生大量ATP C.Pdk1基因的大量表达是癌细胞产生瓦博格效应的主要原因 D.GLUT1、Ldha和Mct4基因的大量表达有利于无氧呼吸的进行 6.（多选）有氧呼吸第三阶段是由一系列的氢和电子的载体按一定的顺序排列组成的连续反应体系。下列有关叙述正确的有（　　） A.图中的ATP合酶也可分布在叶绿体内膜上 B.NADH作为唯一电子供体，释放的电子最终被氧气接受生成水 C.电子在传递过程中，释放的能量将H＋从线粒体基质泵到膜间隙，形成浓度梯度 D.图中电子传递过程与ATP合成过程偶联，利用H＋浓度梯度驱动合成ATP 7.[2026泰州兴化中学月考]科学家发现肿瘤中通常存在两种类型的癌细胞，其细胞呼吸的部分过程如图1 所示，其中①～⑥表示过程，请回答下列问题。 图1 （1）物质A、C分别是________、________。 （2）过程④⑥的场所分别是__________、__________。 （3）癌细胞1吸收葡萄糖，并将其转化为乳酸，然后通过________（填运输方式）排出乳酸，随后被邻近的癌细胞2重新摄取。这种乳酸转移的机制存在的意义是_____________________________________________。 （4）①～⑤中都能产生ATP和[H]的有________。 （5）科学家在研究低温对有氧呼吸的影响时，将长势相同的黄瓜幼苗进行相关处理，结果如图2。已知DNP可影响有氧呼吸过程中能量的转化。 图2 ①据结果推测，DNP处理使得葡萄糖的消耗量________，对有氧呼吸过程中能量的转化的影响是____________________________________________________ ______________________________________________________________________。 ②与25 ℃相比，黄瓜幼苗在4 ℃条件下出现图2结果的意义是____________ ______________________________________________________________________。 亮考帮 一、亮闪闪 本节课我掌握了 核心知识点，理清了 的解题逻辑；通过课堂小组讨论，学会了用 思路分析题型，纠正了之前混淆的概念，整体搭建起本节知识框架，这是我本节课最大的收获。 二、考考你 我出一道思考题： 解答： 出题后自测发现，这类题型的 步骤容易粗心出错，后续做题要重点留意。 三、帮帮我 我存在的疑惑： 1. 知识点的原理没有完全理解； 2.遇到 类题目不知道怎么切入解题； 3. 概念容易和之前学的内容弄混，希望课堂互助环节可以和同学探讨。 参考答案 活动方案 活动一　 （1） 细胞质基质　线粒体基质　[H]　O2　酒精 （2） ③ （3） （4） ①　C6H12O62C3H6O3＋能量 活动二　 （1） 酒精和CO2　马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等　哺乳动物　乳酸 酵母菌 （2） C6H12O6和H2O　与O2结合生成水　三个阶段都产生 主要在第一阶段产生 活动三　 1. （1） 主动运输。 （2） 过程①为糖酵解，过程②为三羧酸循环。 （3） 棕色脂肪细胞线粒体内膜UCP1蛋白增多，区域Ⅰ和区域Ⅱ间的H＋浓度差减小。意义：H＋浓度差减小，产生的ATP减少，产热更多，有利于抵御寒冷。 2. 糖酵解阶段。不是。可能通过抑制线粒体上丙酮酸载体或使其部分缺失。 3. （1） 与内膜上的蛋白质种类和数量更多有关。 （2） 供体是NADH和FADH2，受体为O2。 （3） 需要消耗能量。 课堂训练 1 C　乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶均为无氧呼吸所需的酶，无氧呼吸的场所是细胞质基质，因此图中两种酶的催化反应均发生在细胞质基质中，A错误；结合图示分析，水淹一定时间内，乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶比活力在增大，说明水淹时间越长，植物A根系的无氧呼吸速率越快，B错误；结合图示可知，植物A根系呼吸作用过程中涉及乳酸脱氢酶和乙醇脱氢酶，说明水淹时，植物A根系的无氧呼吸既产生酒精，又产生乳酸，C正确；图中所示的两种酶参与的是无氧呼吸的第二阶段，该阶段没有ATP产生，D错误。 2 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。 3 B 4 D　在植物细胞中，过程①是有氧呼吸第一阶段或者无氧呼吸的第一阶段，场所是细胞质基质，A错误；酵母菌的呼吸方式是兼性厌氧型，过程②是有氧呼吸第二阶段或者无氧呼吸第二阶段，NADPH是光合作用的产物，B错误；在植物细胞中，若是无氧呼吸，过程①产生少量能量，过程②不产生能量，C错误；在人体细胞中，过程①②产生的能量一部分转移至ATP，其余以热能散失，D正确。 5 A　丙酮酸转化成乳酸的过程中不会产生[H]，A错误；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，B正确；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博格效应的主要原因，C正确；由图可知，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和Mct4基因的大量表达有利于无氧呼吸的进行，D正确。 6 CD　光合作用的光反应阶段也能合成ATP，其场所是类囊体薄膜，故图中的ATP合酶也可分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；由图示可知，NADH和FADH2都可作为电子供体，释放的电子最终被氧气接受生成水，B错误；将H＋从线粒体基质泵入内外膜之间的膜间隙是主动转运过程，其能量来自高能电子经过一系列的电子传递体时释放的能量，膜间隙的H＋浓度高于线粒体基质的H＋浓度，H＋顺浓度梯度经ATP合酶转移至线粒体基质，同时利用Pi和ADP合成ATP，故图中电子传递过程与ATP合成过程偶联，利用H＋浓度梯度驱动合成ATP，C、D正确。 7 （1） 丙酮酸　水 （2） 线粒体内膜　细胞质基质 （3） 协助扩散　避免癌细胞1内乳酸积累导致的酸中毒；乳酸被癌细胞2重新摄取并利用，提高能量利用率；促进肿瘤微环境中的代谢协作，支持肿瘤生长 （4） ②③ （5） ①增加　能量转化效率降低，更多能量以热能形式散失，ATP合成减少　②低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性，呼吸速率下降，细胞代谢减缓，对ATP需求减少，低耗氧量有助于减少能量消耗，维持细胞存活，是一种适应低温环境的机制 解析：（1） 在细胞呼吸过程中，葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体继续参与有氧呼吸，物质A是葡萄糖分解的中间产物丙酮酸，有氧呼吸第三阶段O2与[H]结合生成水，物质C是有氧呼吸第三阶段的产物水。（2） 过程④是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上，过程⑥是癌细胞2 利用乳酸转化为物质A（丙酮酸）后进入线粒体的过程，乳酸转化过程发生在细胞质基质。（4） ①是葡萄糖通过载体1进入癌细胞中的过程，不产生ATP和[H]，②是葡萄糖分解为丙酮酸的过程，能产生少量ATP和[H]，③是丙酮酸进入线粒体进行有氧呼吸第二阶段的过程，产生ATP和[H]，④是有氧呼吸第三阶段，消耗[H]，产生大量ATP，⑤是无氧呼吸第二阶段，消耗[H]，不产生ATP，故选②③。（5） ①根据结果推测，与25℃组相比，加入DNP处理后，耗氧量增加，说明此时有氧呼吸速率更高，消耗的葡萄糖量增加，释放总能量值更多，但ATP的生成量减少，对有氧呼吸过程中能量的转化的影响是能量转化效率降低，更多能量以热能形式散失。②与25 ℃相比，黄瓜幼苗在4 ℃条件下，耗氧量增加，ATP的生成量减少，出现图2结果的意义是：低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性，呼吸速率下降，细胞代谢减缓，对ATP需求减少，低耗氧量有助于减少能量消耗，维持细胞存活，是一种适应低温环境的机制。 2027届高考生物人教版一轮复习导学案 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $