第3单元 第3课时 细胞呼吸的方式和过程-【优化探究】2027年高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（江苏专版）

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞呼吸的方式和过程”核心考点，依据课标“能量转化”要求，结合2022-2025年江苏卷等真题统计，系统梳理有氧呼吸三阶段、无氧呼吸过程及比较等内容，分析线粒体功能、呼吸能量变化等高频题型，对接高考评价体系，体现备考针对性。 课件亮点在于“知识梳理+错漏诊断+真题精练”模式，通过有氧呼吸能量去向判断、无氧呼吸产物辨析等易错点分析，强化物质与能量观的生命观念和分析比较的科学思维。以2025江苏卷“呼吸方式比较”题为例，解析“过程定位法”，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准把握考点权重，提升复习效率。

细胞的能量供应和利用 第三单元 第3课时　细胞呼吸的方式和过程 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 课标要求 2024·江苏卷,6　2025·江苏卷,2　2022·江苏卷,8　2022·江苏卷,15 真题统计 内容索引 NEIRONGSUOYIN 演练感悟 考点二 无氧呼吸的过程及与有氧呼吸的比较 真题 有氧呼吸 考点一 有氧呼吸 考点一 梳理 必备知识 1.细胞呼吸的实质及方式 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。 二氧化碳和水 大量ATP (2)过程 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 (3)写出有氧呼吸的总反应式(标出氧元素的来源与去向) ________________________________________________。 (4)能量的释放与特点 ①释放:1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2 870 kJ的能量,其中有977.28 kJ左右的能量储存在____中,其余能量则以热能的形式散失。 ②特点:是在_____的条件下进行的;有机物中的能量是逐步释放的;一部分能量储存在________中。 ATP 温和 ATP 拾遗•挖掘 (1)(人教必修1 P93“相关信息”改编)细胞呼吸产生的[H]指的是还原型辅酶Ⅰ(NADH)。 (2)(人教必修1 P96“思维训练”)科学家就真核细胞线粒体的起源,提出了一种解释:有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌,二者在共同生存繁衍的过程中,需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。 [点拨]　葡萄糖不能进入线粒体,因为线粒体膜上无运输葡萄糖的转运蛋白。 【错漏诊断】 1.有氧呼吸产生的能量大部分储存在ATP中。 ( ) 2.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与。 ( ) 3.(2024·江西卷)水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成。 ( ) 4.(2024·安徽卷)[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上。 ( ) × × × × 深研 重难问题 探究　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(图2中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ为电子传递复合体)。 (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。  细胞质基质 [H]和少量能 线粒体基质 量 探究　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(图2中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ为电子传递复合体)。 (2)在细胞呼吸中,NADH来自　　　　　　　 　　(填细胞结构), NADH被氧化的过程中产生电子,电子的最终受体是　　　　。蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的功能除了作为电子(e-)传递体外,还可作为　  跨膜运输的载体。 细胞质基质、线粒体基质 氧气 H+ 深研 重难问题 探究　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(图2中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ为电子传递复合体)。 (3)ATP合成酶是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　　　　　(填字母)。  A.电子传递过程释放的能量用于H+主动运输 B.e-传递给氧气并最终生成水 C.H+经ATP合成酶运回线粒体基质 跨膜运输H+和催化合成ATP AB 深研 重难问题 精练 迁移应用 考向1　线粒体的功能分析 1.(2024·江苏卷,6)图中①~③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是 (　　) A.该细胞器既产生ATP也消耗ATP B.①②分布的蛋白质有所不同 C.有氧呼吸第一个阶段发生在③ D.②③分别是消耗O2、产生CO2的场所 C 解析:线粒体是有氧呼吸的主要场所,可以分解有机物,产生ATP,同时在线粒体内部有很多消耗ATP的反应,如合成蛋白质等,A正确;线粒体外膜(①)和内膜(②)功能不同,因此分布的蛋白质有所不同,B正确;有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,③是线粒体基质,C错误;②是线粒体内膜,该场所发生的反应是[H]+O2 H2O+大量能量,③是线粒体基质,在该场所发生的反应是丙酮酸+H2O CO2+[H]+ 少量能量,D正确。 2.(2025·北京卷,2)如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 (　　) C 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。 3.(多选)(2026·江苏南通模拟)呼吸链由蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ等组成,它可以传递e-并将NADH脱下的氢与氧气结合生成水。如图表示线粒体中进行的部分生理过程,下列叙述错误的是( 　　) A.丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质需要ATP直接供能 B.线粒体内膜和外膜上均分布着大量与呼吸作用有关的酶 C.硝化细菌在生长、发育和繁殖过程中需要通过图示过程供能 D.图中蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ处发生的过程属于有氧呼吸第三阶段,释放大量能量 ABC 解析:有氧呼吸第一阶段葡萄糖氧化分解为丙酮酸,由图可知丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质所需的能量由H+浓度差提供,不需要ATP直接供能,A错误;线粒体内膜上分布着大量与呼吸作用有关的酶,B错误;硝化细菌没有线粒体,故在生长、发育和繁殖过程中不能通过图示方式供能,C错误;有氧呼吸第三阶段是[H]与氧气结合生成水并释放大量能量的过程,从图中可以看出在蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ处发生的是[H](NADH脱下的氢)与氧气结合生成水的过程,所以此处 发生的是有氧呼吸第三阶段,释放大量 能量,D正确。 考向2　有氧呼吸的过程及其机理的分析 4.(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,该酶活性与甜菜块根重呈正相关。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 解析:酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质中,该阶段不消耗氧气,氧气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,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率,B正确;由题意知,酶Ⅰ活性与甜菜块根重呈正相关,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。 考点二 无氧呼吸的过程及与有氧呼吸的比较 梳理 必备知识 1.无氧呼吸 (1)概念: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 没有氧气 不完全 少量 乳酸 酒精和CO2 (3)不同生物无氧呼吸产物类型及原因 乳酸 基因 酒精和CO2 (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。 酒精 乳酸 热能 2.有氧呼吸和无氧呼吸过程的比较 线粒体基质 线粒体内膜 酒精 乳酸 热能 彻底氧化分解 不彻底氧化分解 3.细胞呼吸反应式中各物质的比例关系(呼吸底物为葡萄糖) (1)有氧呼吸:n(C6H12O6)∶n(O2)∶n(CO2)=___________。 (2)无氧呼吸:n(C6H12O6)∶n(CO2)∶n(C2H5OH)=_________或n(C6H12O6)∶n(C3H6O3)=________。 (3)有氧呼吸和无氧呼吸(产酒精)消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的物质的量之比为有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和=__________。 (4)有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2时消耗葡萄糖的物质的量之比为有氧呼吸∶无氧呼吸=__________。 1∶6∶6 1∶2∶2 1∶2 3∶4 1∶3 拾遗•挖掘 (1)(人教必修1 P94楷体)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,原因是细胞呼吸过程中产生的中间产物可转化为甘油、氨基酸等非糖物质;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。 (2)(苏教必修1 P95“知识链接”)柠檬酸循环是三大营养物质(糖、脂肪、蛋白质)分解代谢的最终共同途径,这三大营养物质经过分解代谢都先生成乙酰辅酶A,乙酰辅酶A进入柠檬酸循环彻底氧化生成CO2和H2O,释放能量用于ATP合成。 【错漏诊断】 1.供氧不足时,酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为酒精。 ( ) 2.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。 ( ) 3.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。 ( ) 4.人剧烈运动时产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸共同的产物。 ( ) 5.(2025·江苏卷)人体细胞和酵母细胞有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与,无氧呼吸的产物都有CO2。 ( ) √ × × × × 深研 重难问题 探究　乳酸值越来越受到人们的关注,脓毒症患者血液中乳酸水平升高常被认为是预后不良的标志之一。乳酸在人体内的代谢主要过程如图所示,此外,过多的乳酸还可以通过肾脏排出体外。 (1)图中①和②表示什么过程?发生的场所是什么? 提示: 图中①和②表示无氧呼吸。发生的场所是细胞质基质。 (2)PDH发挥作用的场所是什么? 提示: 线粒体基质。 探究　乳酸值越来越受到人们的关注,脓毒症患者血液中乳酸水平升高常被认为是预后不良的标志之一。乳酸在人体内的代谢主要过程如图所示,此外,过多的乳酸还可以通过肾脏排出体外。 (3)葡萄糖经过程①②产生乳酸的过程中,储存在葡萄糖中的能量去向有哪些?从代谢水平来看,导致血液中乳酸含量升高的条件是什么? 提示: 储存在ATP中、以热能形式散失、储存在乳酸中。机体缺氧或有氧呼吸受阻。 深研 重难问题 精练 迁移应用 考向1　无氧呼吸的过程 1.(2026·江苏扬州中学模拟)乳酸脱氢酶(ADH)和乙醇脱氢酶(LDH)能催化不同类型的无氧呼吸。低氧胁迫处理玉米三天,研究人员发现玉米品系A根系中ADH活性显著提高,LDH活性变化不显著,而玉米品系B根系中LDH活性显著提高,ADH活性变化不大。下列说法正确的是 (　　) A.ADH和LDH都能催化丙酮酸分解,并生成少量的ATP B.玉米品系A水淹后体内可能会出现酒精、乳酸、CO2等呼吸产物 C.低氧胁迫下,玉米品系A和品系B细胞呼吸的途径完全不同 D.玉米是否产生酒精可通过是否能让酸性重铬酸钾变蓝来判断 B 解析:ADH和LDH都催化丙酮酸分解,但不释放能量,不生成ATP,因为无氧呼吸只在第一阶段释放少量的能量,生成少量ATP,A错误;玉米品系A根系中含有乳酸脱氢酶(ADH)和乙醇脱氢酶(LDH),因此在被水淹后,进行无氧呼吸既能产生乳酸也能产生酒精和CO2,B正确;玉米品系A和B的根细胞中都有将葡萄糖分解为丙酮酸的过程,C错误;酒精能使酸性重铬酸钾变成灰绿色,D错误。 2.(多选)(2026·江苏南通模拟)研究发现,在低氧环境下金鱼不同类型细胞中无氧呼吸产物不同。如图表示金鱼肌细胞和神经元中部分代谢途径,下列相关叙述正确的是 (　　) A.过程①④发生的场所是细胞质 基质,物质甲可为丙酮酸 B.过程①②④⑤均有能量释放,且大部分用以合成ATP C.肌细胞和神经元无氧呼吸产物不同是因为酶种类不同 D.过程③②可降低血液中CO2含量以防止呼吸性酸中毒 AC 解析:过程①④是指细胞呼吸第一阶段,将葡萄糖分解转化形成丙酮酸,发生的场所是细胞质基质,物质甲表示产物丙酮酸,A正确;②⑤表示无氧呼吸第二阶段,该阶段不合成ATP,不释放能量,B错误;肌细胞和神经元无氧呼吸产物之所以不同,是由于相关酶的种类不同,C正确;过程②是将物质甲丙酮酸转化为酒精和CO2,CO2会与H2O结合产生碳酸,过程③是将乳酸转化为物质甲丙酮酸,所以过程③②不会降低血液中CO2含量,也不能防止呼吸性酸中毒,D错误。 考向2　有氧呼吸与无氧呼吸的比较 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 解析:人体细胞和酵母细胞都是真核细胞,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H2O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,[H]经过一系列的化学反应与O2结合形成H2O,B错误。无论是有氧呼吸还是无氧呼吸,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。 4.(2022·江苏卷,8)下列关于细胞代谢的叙述,正确的是 (　　) A.光照下,叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化 B.供氧不足时,酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇 C.蓝细菌没有线粒体,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP D.供氧充足时,真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP B 解析:光照下的叶肉细胞既可以进行光合作用,也可以进行呼吸作用,两过程都产生ATP,光合作用产生的ATP来源于光能的转化,呼吸作用产生的ATP来源于有机物中的化学能,A错误;供氧不足时,酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸,将丙酮酸转化为乙醇和CO2,B正确;蓝细菌为原核生物,无线粒体,但体内含有与有氧呼吸相关的酶,可以进行有氧呼吸,C错误;供氧充足时,真核细胞在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP,D错误。 题后归纳 细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例) 真题　演练感悟 2 3 1 4 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 2 3 1 4 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,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。 2 3 1 4 2.(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 2 3 1 4 解析:有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中,葡萄糖在酶的催化作用下,生成丙酮酸、NADH,释放少部分能量。有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质中,丙酮酸与H2O反应,在酶的催化作用下,生成二氧化碳、NADH,释放少量能量。因此有氧呼吸的前两个阶段均不需要O2作为原料,有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料,A错误,B正确;无氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中,葡萄糖在酶的催化作用下,生成丙酮酸、NADH,释放少部分能量,因此无氧呼吸第一阶段产生NADH,C错误;无氧呼吸分为酒精发酵和乳酸发酵,经过无氧呼吸后,葡萄糖分子中的大部分能量以化学能的形式储存在代谢产物中(例如酒精发酵中的产物酒精,乳酸发酵中的乳酸),D错误。 2 3 1 4 3.(多选)(2022·江苏卷,15)如图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有 (　　) 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都储存于ATP BC 2 3 1 4 解析:由图可知,三羧酸循环是代谢途径的关键枢纽,可产生大量的[H]和CO2,但不消耗O2,呼吸链会消耗O2,A错误;由图可知,生物通过代谢中间物(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;葡萄糖经糖酵解(细胞呼吸第一阶段)产生丙酮酸,丙酮酸需转变成乙酰CoA才能参与三羧酸循环,氨基酸、脂肪酸转变 成乙酰CoA能参与三羧酸循环,可见乙酰CoA在 代谢途径中具有重要地位,C正确;物质氧化时释 放的能量只有少部分储存于ATP,大部分都以热 能的形式散失,D错误。 2 3 1 4 4.(多选)(2025·黑吉辽蒙卷,16)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,①②③表示不同反应阶段。下列叙述正确 的是 (　　) A.①发生在细胞质基质,②和③发生在线粒体 B.③中NADH通过一系列的化学反应参与了H2O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 AB 2 3 1 4 解析:图中显示,过程①②③分别为有氧呼吸第一、二、三阶段,分别发生在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,A正确;过程③(有氧呼吸第三阶段)中,NADH通过一系列的化学反应参与了H2O的形成,B正确;无氧条件下,过程②③都不能进行,C错误;无氧条件下,过程①产生的NADH在无氧呼吸第二阶段可用来还原丙酮酸,但该阶段不能合成ATP,D错误。 $