2027届高三生物学一轮复习课件 第9讲 细胞呼吸的原理和应用

复习回顾 5min速写 百色芒果是广西知名本土水果。芒果成熟过程中，多种酶参与代谢：多酚氧化酶会引起果肉褐变；呼吸相关酶分解有机物释放能量；ATP 为果肉细胞各项生命活动直接供能。低温冷藏可以延缓芒果成熟变质。 1. 绝大多数酶的化学本质是________，少数酶是 RNA；酶的作用机理是________。 2. 低温冷藏芒果，可以________（抑制 / 破坏）多酚氧化酶的活性；低温条件下酶的空间结构________（会 / 不会）被破坏；高温会________酶的空间结构，使酶永久失活。 3. ATP 是芒果细胞生命活动的________能源物质；ATP 的结构简式为______________，其中 A 代表________，由腺嘌呤和________组成。（P86） 4. ATP 水解，末端磷酸基团脱离，使载体蛋白发生________，从而为主动运输供能；ATP 与 ADP 相互转化过程中，物质可逆，________和________不可逆。（P87‑88） 5. 判断：酶可以为芒果细胞内的化学反应提供能量。（  ） 6. 探究温度对芒果多酚氧化酶活性的实验，酶和底物需要先分别________之后，再进行混合；该实验不能选用________试剂检测产物。（P81） 第9讲 细胞呼吸的原理和应用 1、探究酵母菌细胞呼吸的方式实验 对比实验；CO₂（溴麝香草酚蓝）、酒精（酸性重铬酸钾）；有氧组除 CO₂装置；无氧组先耗尽氧气；葡萄糖会干扰酒精检测。 2、有氧呼吸 三阶段场所、物质变化；葡萄糖不能进入线粒体；第二阶段消耗水，第三阶段消耗 O₂生成水；第三阶段释放大量能量（广西高频易错）。 3、无氧呼吸 两个阶段都在细胞质基质；只第一阶段产生少量 ATP；两种产物类型（酒精 + CO₂ / 乳酸）；人体细胞无氧呼吸只产乳酸，不产生 CO₂。 4、细胞呼吸原理生产生活应用：稻田排水、松土、种子储存、果蔬低温保存、创可贴、慢跑；O₂浓度对呼吸的影响，掌握基础图像关键点。 辨析 细胞呼吸与呼吸 肺通气=呼吸运动 （呼吸的现象） 气体运输 细胞呼吸=呼吸作用 （呼吸的本质） 细胞内 + 糖 类 + 水 能 量 O2 O2 呼吸器官 血液循环 血液循环 呼吸器官 CO2 + CO2 【注意】呼吸≠呼吸作用 1.细胞呼吸： 指细胞内的有机物氧化分解，并释放能量的过程。也称呼吸作用。 呼吸是指机体与环境之间O2和CO2交换的过程。 2.细胞呼吸的方式： ——有氧呼吸和无氧呼吸 依据是否需要氧气 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 H2O CO2 CO2 酒精 检验 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝溶液 检验 酸性重铬酸钾溶液 澄清→浑浊 橙色→灰绿色 蓝→绿→黄 1.实验原理 ①酵母菌是单细胞真菌, 在 和 的条件下都能生存，属于 型真菌（真核生物）。 有氧 无氧 兼性厌氧 ※ 课本90 ②CO2的检测与酒精的检测方法 产生速率？ 观察澄清石灰水变浑浊的快慢或浑浊程度 观察溴麝香草酚蓝溶液变黄(蓝→绿→黄)的时间 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 2.实验方法--对比实验 研究细胞呼吸的不同方式，在本活动中需要设计和进行对比实验（设置两个或两个以上的实验组，实验组的相互对照），分析有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的情况 电镜下的酵母菌 【教材隐性知识】源于必修1 P92“科学方法”：对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有 (填序号)。 ①探究酵母菌细胞呼吸的方式；②鲁宾和卡门的同位素标记法实验；③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验；④比较过氧化氢在不同条件下的分解。 ①②③ ※ 课本92 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 ①提出问题 ②作出假设 ③设计实验 ④进行实验 ⑤分析结果 ⑥表达与交流 （酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸吗？） 3.实验设计--对比实验 （酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸） 无关变量: 细胞呼吸的条件 有氧 无氧 影响实验结果的可变因素如温度、酵母菌活性、葡萄糖浓度等 细胞呼吸的产物 酒精、CO2 自变量: 因变量: 设计 方案 分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳 ※ 课本91 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 ①提出问题 ②作出假设 ③设计实验 ④进行实验 ⑤分析结果 ⑥表达与交流 3.实验设计--对比实验 ※ 课本91 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 ①提出问题 ②作出假设 ③设计实验 ④进行实验 ⑤分析结果 ⑥表达与交流 3.实验设计--对比实验 重铬酸钾 ※ 课本P91 检测酒精的产生 延长培养时间，待A、B瓶中葡萄糖耗尽，从A、B各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支干净的试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g__________的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 ①提出问题 ②作出假设 ③设计实验 ④进行实验 ⑤分析结果 ⑥表达与交流 3.实验设计--对比实验 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 重铬酸钾的浓硫酸溶液 甲组(有氧) 变浑浊程度____/快 无变化 乙组(无氧) 变浑浊程度____/慢 出现______色 高 低 灰绿 4.实验结论 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 (2)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生______________。 酒精和CO2 3.实验现象 ※ 课本91 即讲即练 1、下面是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。 (1)本实验的自变量是什么？ 石蜡(油)的作用是什么？ 空气泵进入乙的空气有什么要求？ (2)实验的因变量是什么？_________________________________________________________ 检测的结果是什么？___________________________________________________________ (3)实验的无关变量有哪些？______________________________________________________ 检测的结果是甲中石灰水变浑浊快，丁中石灰水变浑浊慢。 酵母菌活性和葡萄糖溶液浓度、温度等因素 自变量是氧气的有无 石蜡(油)的作用是将液体与空气隔绝 空气泵进入乙的空气应除去CO2 产生CO2的多少 即讲即练 创新P67 3.(2026·广东惠州调研)某同学用如图装置探究酵母菌的细胞呼吸方式，下列叙述错误的是(　　) A A.为了促进酵母菌的繁殖，甲中的葡萄糖浓度越高越好 B.若乙瓶溶液由蓝色变成绿色再变成黄色，则说明酵母菌产生了CO2 C.取甲瓶中的溶液加入酸性重铬酸钾溶液中，溶液由橙色变为灰绿色则说明酵母菌 无氧呼吸产生了酒精 D.为创设无氧条件，可滴加菜籽油覆盖溶液形成油脂层 考点二 细胞呼吸的方式和过程 (1)概念： 指细胞在 的参与下，通过多种 的催化作用，把葡萄糖等有机物 ，产生 ，释放 ，生成 的过程。 氧 彻底氧化分解 CO2和H2O 能量 大量ATP 酶 细胞质基质、线粒体（主要场所） (2)场所 真核细胞： 原核细胞： 细胞质基质、细胞膜 脂肪、蛋白质也可以 注意： ①有氧呼吸不一定需要线粒体，如蓝细菌和硝化细菌等原核生物可以进行有氧呼吸，场所在细胞质+细胞膜 ②真核细胞有氧呼吸需要线粒体，无线粒体的真核细胞进行无氧呼吸，如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞 ①线粒体内膜向内折叠形成嵴，扩大了内膜的表面积； ②线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶 1、有氧呼吸 考点二 细胞呼吸的方式和过程 1、有氧呼吸 (3)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 +6H2O 6CO2 +20[H] + 少量能量 酶 2C3H4O3 12H2O + 大量能量 酶 24[H] + 6O2 2C3H4O3 C6H12O6 + 4 [H] +少量能量 酶 还原型辅酶Ⅰ(NADH) 考点二 细胞呼吸的方式和过程 1、有氧呼吸 【教材隐性知识】“源于必修1 P93思考讨论”1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870 kJ能量，可以使977.28kJ左右的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了。 葡萄糖等有机物中的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能 (4)总反应式 合成ATP 以热能形式散失 反应物中的水和产物中的水不能抵消的原因是来源和去处不同。 (5)物质变化 有机物（葡萄糖）→ 无机物（CO2+H2O） (6)能量变化 考点二 细胞呼吸的方式和过程 2、无氧呼吸 (1)概念： 在 参与的情况下，葡萄糖等有机物经过 产生 ，释放 ，生成 的过程。 不完全分解 少量能量 葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。 CO2和酒精或乳酸 (2)场所： 细胞质基质 没有氧气 少量ATP (3)过程： 2丙酮酸 （C3H4O3） C6H12O6 酶1 少量 能量 4[H] 2酒精（C2H5OH）+2CO2 2乳酸（C3H6O3） 细胞质基质 酶2 酶3 考点二 细胞呼吸的方式和过程 2、无氧呼吸 (4)能量去向： C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+少量能量(乳酸发酵） 酶 C6H12O6 2C2H5OH（酒精）＋2CO2+少量能量(酒精发酵） 酶 ※ 课本P94 葡萄糖等有机物中稳定的化学能 ATP中活跃的化学能、热能、 酒精或乳酸中的化学能（大部分） 转化为 不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因：催化反应的酶不同 根本原因：控制酶合成的基因不同 少量能量 第二阶段不产能 酶 2C3H4O3 +4[H] 2C3H6O3(乳酸) + 4[H] C6H12O6 2C3H4O3(丙酮酸) 酶 酶 2C3H4O3 +4[H] 2C2H5OH(酒精) +2CO2 (3)总反应式 物质变化： 产能情况： 第一阶段 物质变化： 产能情况： 第二阶段 考点二 细胞呼吸的方式和过程 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不同点 场所 条件 产物 能量 ATP产生阶段 相同点 过程 实质 意义 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 需O2、多种酶 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸 大量 少量，大部分能量储存在乳酸或酒精中 三个阶段均产生ATP 仅第一阶段产生ATP 第一阶段(葡萄糖丙酮酸)相同，都是在细胞质基质进行 氧化分解有机物，释放能量，产生ATP 为生物体生命活动提供能量 不需O2、需多种酶 知识点03 有氧呼吸与无氧呼吸的异同 考点二 细胞呼吸的方式和过程 知识点04 细胞呼吸方式的判断 依据一 根据反应物 和产物 消耗O2 产生H2O 产生酒精或乳酸 无CO2释放 一定存在有氧呼吸 一定存在有氧呼吸 一定存在无氧呼吸 只进行产生乳酸的无氧呼吸 依据二 根据物质 的体积关系 CO2=O2 CO2＜O2 CO2＞O2 只进行有氧呼吸 或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，差值为无氧呼吸的量 可能存在脂肪的氧化分解 依据三 根据 反应场所 只在细胞质基质 有线粒体参与 只进行无氧呼吸 一定存在有氧呼吸 (1)有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2＝1∶6∶6 (2)无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶C2H5OH＝1∶2∶2或C6H12O6∶C3H6O3＝1∶2 (3)产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量：无氧呼吸∶有氧呼吸＝3∶1 (4)消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗氧气的物质的量与有氧呼吸和无氧呼吸 产生CO2的物质的量之和的比为3∶4 (5)若产生的CO2＜消耗的O2，一定存在脂肪的氧化分解 拓展 细胞呼吸反应式中各物质间物质的量的比例关系 即讲即练 创新P69 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(　　) C 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.有氧呼吸第一阶段发生在③ D.②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所 即讲即练 创新P69 2.(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 即讲即练 创新P69 3.(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 (1)人体细胞和酵母细胞有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与。( ) (2)水直接参与了有氧呼吸过程中丙酮酸的生成。( ) (3)线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所。( ) (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。( ) (5)油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气。( ) (6)葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。( ) (7)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。( ) (8)马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。( ) × × × × √ × × × 思维导图 思维导图 思维导图 复习回顾 5min速写 1.探究酵母菌细胞呼吸方式属于________实验；检测酒精用________条件下的重铬酸钾 溶液，颜色变化由橙色变为________。（必修 1 P90‑91） 2.葡萄糖________（能 / 不能）直接进入线粒体；有氧呼吸第一阶段场所是________， 葡萄糖分解产生丙酮酸。（P92‑93 广西高频） 3.有氧呼吸第二阶段，________参与反应，产生 CO₂；第三阶段________参与反应， 生成水，释放大量能量。（P93） 4.无氧呼吸全部发生在________；无氧呼吸________（第一 / 第二）阶段产生少量 ATP； 人体骨骼肌细胞无氧呼吸产物是________。（P94） 5.稻田定期排水，防止根细胞无氧呼吸产生________，造成烂根；农田松土，促进根 的________呼吸，利于无机盐吸收。（P96） 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 知识点03 细胞呼吸的影响因素 6CO2 + 12H2O +能量 C6H12O6+ 6H2O + 6O2 酶 1.内因 遗传因素 不同植物呼吸速率不同（阳生植物 阴生植物） 同一植物不同发育时期不同（幼苗期 成熟期） 同一植物不同器官呼吸速率不同（生殖器官 营养器官） 2.外因 环境因素 温度（酶）、O2浓度、 CO2浓度、H2O等 条 件 反应物 产物 温度 O2浓度 水 CO2浓度 酶的种类和数量 ＞ ＞ ＞ 水生植物＞旱生植物 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 知识点03 细胞呼吸的影响因素 2. 外部因素 ——温度对细胞呼吸的影响 （1）原理：温度通过影响 而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25 ℃～35 ℃之间。 （2）应用： a.零上低温储存食物； b.温室栽培增大昼夜温差； c.温水和面发得快。 酶的活性 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 知识点03 细胞呼吸的影响因素 2. 外部因素 ——O₂浓度对细胞呼吸的影响 （1）原理：O₂是 呼吸必需，且抑制 呼吸，促进有氧呼吸。 （2）曲线特征： 低O₂时 呼吸为主；随O₂升高无氧呼吸受 、有氧呼吸 。 有氧 无氧 无氧呼吸 O 5 10 15 20 25 气体交换的相对值 O2浓度% 无氧 抑制 增强 无氧呼吸消失点 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 知识点03 细胞呼吸的影响因素 2. 外部因素 ——O₂浓度对细胞呼吸的影响 （3）应用： 2.包扎伤口时，选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料的优点是___________________________________________________________________。 3.[2020·全国卷Ⅰ，30(1)]中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，该栽培措施对作物的作用有________________________ ____________________________________________________________________________ ________________________________________________________。(答出2点即可) 4.花盆里的土壤板结后，根系生长缓慢，试分析其原因______________________ ________________________________________________________________________。 为伤口创造透气的环境，避免厌氧病菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈 ①减少杂草对水分、矿质元素和光的竞争 ②增加土壤氧气含量，促进根系的呼吸作用 无氧呼吸产生能量少，主动运输吸收的矿质离子少，从而使根系生长缓慢 即讲即练 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 知识点03 细胞呼吸的影响因素 2. 外部因素 ——CO2浓度对细胞呼吸的影响 （1）原理：CO2是细胞呼吸的产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。 CO2浓度 呼吸速率 O CO2浓度作为呼吸抑制剂，抑制细胞呼吸，CO2浓度越高，抑制作用越明显。 （2）应用： a.地窖中CO2浓度高，有利于蔬菜水果的储存。 b.在水果、蔬菜保鲜中，增加CO2浓度（或充 入N2）可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗。 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 知识点03 细胞呼吸的影响因素 2. 外部因素 ——水分对细胞呼吸的影响 （1）原理：水是有氧呼吸原料，自由水越多，细胞代谢越旺盛。 含水量 呼吸速率 O 在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，当含水量过多时，呼吸速率减慢，甚至死亡。 （2）应用： a.粮食在收仓前要进行晾晒处理，减少有机物消耗。 b.干种子萌发前进行浸泡处理。 c.土壤板结、长期水淹，出现烂根现象，需要及时排水。 原理：O2促进有氧呼吸，抑制无氧呼吸 应用④:粮食储藏需要干燥环境的原因是在低氧、干燥的环境中 ，有利于储存粮食、水果。 O 5 10 15 20 25 释放量 CO2 O2浓度% O2吸收量/有氧呼吸CO2释放量 无氧呼吸CO2释放量 Q A P B R ①Q点： ②P点： ③R点： ④B点： ⑤D点： 不消耗O2，只产生CO2 ⇒只进行 呼吸。 消耗O2量=产生CO2量 ⇒只进行 呼吸 无氧 有氧 产生CO2_____ ⇒组织细胞呼吸______ 最少 储藏蔬菜、水果的最佳O2浓度 最弱点 有氧呼吸释放的CO2量______无氧呼吸释放的CO2量，但二者消耗葡萄糖的速率_______。 等于 不相等 无氧呼吸终止点。 C D 总CO2生成量 考点三 细胞呼吸的影响因素及应用 活动1、结合呼吸原理的应用实例，绘制并解析相应的坐标图 (1)O2浓度为C时，AB＝BC，此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖_____(填“是”或“不是”)一样多，理由是 。 不是 根据有氧呼吸和无氧呼吸的方程式可以看出，当有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2量相等时，二者消耗的葡萄糖之比是1∶3 (2)在保存蔬菜、水果时，应选择________点对应的O2浓度，理由是 。 (3)低氧环境下，有机物消耗少的原因是_____________________________________ ______________________________________________________________________________________ 。 R 此时总CO2释放量最少，有机物的损耗最少 ①在低氧条件下，无氧呼吸受到抑制，呼吸强度较弱 ②有氧呼吸因O2不足，呼吸强度也比较小，故总的CO2释放量少，呼吸强度弱 即讲即练 即讲即练 1.(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 即讲即练 4.(2025·云南卷，17)不当施肥、人为踩踏、大型农业机械碾压等因素均会导致土壤结构破坏，如土壤紧实等。为研究土壤紧实对植物生长发育的影响，研究人员分别用压实的土壤(压实组)和未压实的土壤(疏松组)种植黄瓜，得到黄瓜根系中苹果酸和酒精含量数据如表。 组别 苹果酸/(μmol·g－1) 酒精/(μmol·g－1) 压实组 0.271±0.005 6.114±0.013 疏松组 0.467±0.004 2.233±0.040 (1)本实验中苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中生成，由此可推测，其为________(填“有氧”或“无氧”)呼吸的中间产物。 有氧 (2)相较于疏松组，压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强，依据是______________________________，为维持根系细胞正常生命活动，压实组消耗的有机物总量更____(填“多”或“少”)，原因是 ； 根吸收水分的能力减弱，叶片气孔 ，光合作用________阶段首先受抑制，有机物合成减少。最终导致有机物积累减少，黄瓜生长缓慢。 压实组黄瓜根系中酒精含量更高 多 压实组无氧呼吸强，无氧呼吸释放能量少 导度降低 暗反应 高考共鸣点6 糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化、细胞呼吸的调控 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。 高考共鸣点6 糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化、细胞呼吸的调控 热点1　糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化 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： 高考共鸣点6 糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化、细胞呼吸的调控 热点1　糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化 (2)第二阶段——柠檬酸循环阶段(又称三羧酸循环) 在多种酶的催化作用下，在水分子的参与下，丙酮酸彻底分解为CO2和[H]，并释放出少量的能量。这一阶段不需要O2直接参与，但要在有氧条件下才能进行。 高考共鸣点6 糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化、细胞呼吸的调控 细胞呼吸在线粒体的过程包括：柠檬酸循环、电子传递和氧化磷酸化。 图中是在线粒体的内膜上发生的电子传递和氧化磷酸化过程。 过程中的电子供体是NADH，释放的电子最终被O2接受生成水 高考共鸣点6 糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化、细胞呼吸的调控 热点1　糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化 (3)第三阶段——氧化磷酸化 这一阶段涉及电子传递和ATP的合成。前两个阶段产生的[H]，在线粒体内膜上继续氧化，释放出高能电子，沿电子传递链传递给O2，在此过程中电子释放的能量将H＋由线粒体基质泵到线粒体膜间隙(线粒体内膜与外膜之间的空间)中，构建形成跨膜H＋浓度梯度。而线粒体内膜上的ATP合酶同时也是H＋协助扩散的载体，能在跨膜H＋浓度梯度的推动下合成ATP(如图)。 (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 细胞质基质 [H]和少量能量 线粒体基质 跨膜运输H＋和催化合成ATP BC 即讲即练 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。 即讲即练 (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__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 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 即讲即练 (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__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 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 即讲即练 3.(2026·上林调研)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(　　) D 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 高考共鸣点6 糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化、细胞呼吸的调控 热点2　细胞呼吸的调控 1.有氧呼吸产热的调控 (1)UCP与体温调节 高考共鸣点6 糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化、细胞呼吸的调控 热点2　细胞呼吸的调控 (2)AOX与植物开花生热 高考共鸣点6 糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化、细胞呼吸的调控 热点2　细胞呼吸的调控 2.无氧呼吸的调节 (1)巴斯德效应 (2)瓦堡效应 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” 即讲即练 C 2.(2026·广西桂林期末)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 即讲即练 B 3.(2026·辽宁锦州调研)下图表示细胞有氧呼吸某阶段发生的电子传递过程，H＋顺浓度梯度跨膜运输时驱动ATP合酶的运作，催化ADP和Pi合成ATP。下列有关叙述错误的是(　　) A.NADH代表还原型辅酶Ⅰ，既是能量的载体又是还原剂 B.H＋由B侧面到A侧面为吸能过程，伴随着ATP的合成 C.该过程发生在线粒体内膜，是有氧呼吸释放能量最多的阶段 D.蓝细菌能进行有氧呼吸，推测其存在类似该电子传递的膜结构 思维导图 思维导图 $