2025年高考生物一轮总复习：细胞呼吸的方式和过程

第12讲细胞呼吸的方式和过程

一

通过对细胞呼吸类型和过程的学

理解生命素

习,建立起生命的物质与能量观和观念理

能力养生运用物质与能量观分析细胞呼

普遍联系的观点解

与命吸过程中的物质和能最转化。

能

能观<=>

通过对细胞呼吸方式的判断,培养根据物质变化判断细胞呼吸的力

理解科学力念

对问题进行推理、并作出合理判断类型

能力思维

的能力

L锁定要点•互动探究一高效复习落实基础知识

考点一有氧呼吸

夯基自主梳理

1.细胞呼吸

（1）概念：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成3Z

的过程。

（2）类型：有氧呼吸和无氧呼吸。

2.有氧呼吸

（1）概念：是指细胞在氧的参与下，通过多种能的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生一氧化碳

和水，释放能量，生成大量ATP的过程。

（2）有氧呼吸过程

场所:Q细胞质堪质

物质变化:[HCHQ,42cHOM[H]

产能情况:因少强四

场所:⑷线粒体基质

物质变化:图2cMOMHQ/6co廿23H]

产能情况:国少量能埴

场所:⑦线粒体内膜

物质变化:叵]24[川+6。2或12H2。

产能情况:回大—

【思考】线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其在结构上有哪些特点与功能相适应？

提示：①线粒体具有内、外两层膜，内膜向内折叠形成靖，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。

III酶iI

GH12Q+6H20+6Q—>12H2O+6CO2+能贵

（3）有氧呼吸总反应式（标出氧元素的来源与去向）：

（4）能量转化的特点

①将葡葡轴中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能c

②能量转化：1mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2870kJ的能量，其中977.28kJ左右的能量储存在ATP

中，其余能量则以热能形式散失。

③与有机物在生物体外燃烧相比，有氧呼吸是在温和的条件下进行的;有机物中的能量是逐步释放的;

一部分能量储存在ATP中。

【教材拾遗】1.（必修IP93相关信息改编）细胞呼吸产生的［H］指的是迄厦型魏霞L3ADHL。

2.（必修1P96思纶训练）科学家就真核细胞线,粒体的配源，提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的震氢

M1，二者在共同繁衍的过程中，霰氮缎食进化为宿主细胞内专门迸行细胞呼吸的细胞器。

□概念检测

1.（必修1P93相关信息）细胞内生成的NAD+参与葡萄糖转化成丙酮酸的反应。（«）

2.（必修1P93正文）小白鼠吸入蜴。?后，尿中的水可能含e0,呼出的CO?也可能含e0。（«）

3.（必修1P93正文）丙酮酸在细胞质基质和线粒体基质中分解糕放的能量都可用于ATP的合成。（X）

4.（必修1P93正文）有氧呼吸时，生成物HzO中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解。（X）

突破素熊提升

【探究】有氧呼吸的过程

1.对绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式。下图是有氧呼吸过程模式图，请讨论叵答下列问题。

（1）某同学说图中①②④分别代表有氧呼吸第一、二和三阶段所产生的ATP,这种说法是否正确？

提示：错误。①②④分别代表有氧呼吸第一、二和三阶段所释放的能量，其中只有部分能量储存在ATP中。

（2）丙酮酸进入线粒体的条件是什么？

提示：当有氧气存在的情况下，丙酮酸进入线粒体进行有氧呼吸。

（3）若用同位素18。分别标记有氧呼吸中葡萄糖中的氧和02中的氧，请分析18。会分别出现在图中哪种产物中。

提示：用棒。标记有氧呼吸中葡萄糖中的氧，I&O会出现在C02中；用途0标记02中的氧，I。。会出现在水（图中

⑥）中，

2.体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动。有氧运动过程中骨骼肌主要靠有氧呼吸供能，如慢跑。无氧运动过

程中骨骼肌除进行有氧呼吸外，还会进行无氧呼吸，如短跑等。如图为有氧呼吸的某个阶段示意图：

（1）请写出人体细胞有氧呼吸的化学反应式。

提示：C6Hl2O6+6O2+6H2O-%CCh+12H2O+能量。

（2）短跑时，人体消耗的氧气在细胞呼吸中的作用是与［H］结合生成水，骨骼肌细胞有氧呼吸过程消耗水的

具体场所是一线粒体基质.

（3）据图可知，H，沿着线粒体内膜上的ATP合成的内部的通道流回线粒体基质，推动ADP和Pi合成ATP。有

的减肥药物能够增加线粒体内膜对H+的通透性，使得FT透过磷脂双分子层回渗到线粒体基质，导致ATP生成量

怎样变化？请说出判断依据。

提示：减少。ATP合成酶既是酶，也是H+通道，H+顺着ATP合成酶进入线粒体基质，生成ATP,有的减肥药物

能够增加线粒体内膜对的通透性，使得H+透过磷脂双分子层回渗到线粒体基质，导致顺着ATP合成幅进入的

H+减少，导致ATP生成减少。

【归纳总结】

I.有氧呼吸的三个注意点

(1)葡荀糖不能进入线粒体，需要在细胞质基质中分解为丙酮酸和［H］后，丙酮酸才能进入线粒体中进一步分

解。

(2)有氧呼吸消耗02的量不一定等于产生C02的量，如果是以脂肪为底物进行有氧呼吸，消耗。2的量要大于产

生CO2的量，其原因是与葡萄糖相比，脂肪含H量高，因此有氧呼吸消耗02的量大于产生C02的量。

(3)其核细胞中哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫无线粒体，只能进行无氧呼吸。线粒体不是进行有氧呼吸必需的结

构，如蓝细菌(原核生物)无线粒体，但能进行有负,呼吸。

2.有氧呼吸第三个阶段的拓展

电子传递和氧化磷酸化(有氧呼吸第三阶段)

电子战体

内膜U

电子传递

NADH④NAD,tJ

2H-H2O\d

线粒体基质ADP+Pi

(1)［H］在酶的催化下释放电子和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02

和H-结合，生成了H2。。

(2)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卜泵入内膜和外膜的间隙，构建

了跨膜的H卡浓度梯度。

(3)H'沿看线粒体内膜上ATP合峰内部的通道流回线粒体基质，推动了ATP的合成(在一定比闺内，线粒体内

膜两侧的H'浓度差越大，ATP合成越多)。

应用典题演练

1.番茄红素是植物中所含的一种脂溶性天然色素，主要存在于茄科植物番茄的成熟果实中。如图表示番茄细胞合成

番茄红素等代谢过程，图中柠檬酸循环又称为有氧呼吸第二阶段。下列相关叙述错误的是()

甘油三酯/

I番茄红素

A.物质X为丙酮酸，参与有氧呼吸第二阶段

B.线粒体内进行的柠檬酸循环不需要氧气参与

C.催化物质X合成番茄红素的能在细胞质基质中起作用

D.番茄细胞中释放能量最多的阶段发生的场所是线粒体基质

解析：（I）为了防止肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸，使线粒体产生的C02进入细胞质基质，应采用

不含葡萄穗的保存液。（2）丙酮酸和水在有拿呼吸第二阶段反应生成CO2和［H］,因此可以用灵敏的CO2检测剂

检测是否有CO?产生来判断丙酮酸是否被分解。（3）为了排除空气中的CO?溶入样本对实验结果产生的干扰，可

以分别给1号和2号设置对照，对照组所加的物质分别与1号和2号相同，只是第5步不加丙酮酸。

考点二无氧呼吸

夯基自主梳理

1.概念：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。

2.场所：全过程是在细胞质基质中进行的。

3.过程

4.反应式

（1）产物为酒精：C6Hl2。62C;H5（）H+2c02+少星能星0

（2）产物为乳酸：C6H12O62GHQ3+少量能量.

【思考】不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因和根本原因分别是什么？

提示：其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合戌的基因不同。

5.能量释放

（1）只在第一阶段耗放少量能量,生成少量ATP。

（2）葡萄糖分子中的大部分能量存隹在酒精或乳酸中。

【教材拾遗】1.（必修1P94相关信息改编）Imol葡萄糖经有氧呼吸彻底氧化分解能释放出2870kJ的能量，

而1mol葡萄糖分解成乳酸以后，只释放出196.65kJ的能量，其中只有61.08kJ的能量储存在ATP中。据此分析

在进行无氧呼吸的过程中，葡萄糖中日勺能量的主要去向和葡萄糖彻底氧化分解释放的能量的主要去向分别是查置

在乳酸或酒精史」以热能的形式散失。

2.（必修1P94小字部分）所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量，细胞呼吸还被称为生物体代谢的枢纽，

原因是细胞呼吸的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等非糖物质；羊糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间

产物相同，可以进一步形成褊萄摊,演类、脂质和蛋白质的代谑都可以通过级躯啜吸过程联系起来。

口概念检测

1.（必修1P94正文）无氧呼吸不需要Ch的参与，该过程最终有［H：的积累。（X）

2.（必修】P94相关信息）人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸不能被再度利用。（X）

3.（必修1P94正文）乳酸菌的细胞质中能产生［H］、ATP和CO2等物质。（X）

4.（必修1P94正文）某种生物不是进行有氧呼吸就是进行无氧呼吸。（X）

突破素熊提升

【探究】无氧呼吸及其与有氧呼吸、细胞代谢的联系

1.某同学做了如下实验：取A、B两支试管。在A管中加入煮熟的蚕豆子叶，B管中加入发芽的蚕豆子叶。在两管

中分别加入甲烯蓝溶液（注：甲烯蓝氧化态为蓝色，接受氢后为无色），一段时间后倒出溶液，两管中的子叶都

呈蓝色，然后，两管分别加水淹没子叶、抽气、在水面上覆盖适量石蜡油，37℃保温一段时间后，发现A管中的

子叶不变色，B管中的子叶蓝色变浅：

（1）B管中子叶蓝色变浅的原因是什么？

提示：B管中子叶在无氧呼吸过程中产生的［H］能使甲烯蓝还原。

（2）A管子叶为什么不变色？实验中设置A管的目的是什么？

提示：A管中子叶细胞的酶失活，无呼吸作用。实验中设置A管的目的是作对照。

2.下图表示细胞呼吸过程中前萄糖分解的三个途径，其中①②③④表示不同的生理过程，请分析细胞呼吸的过程：

产》酒精和二氧化碳

①।③

他萄糖工丙酮酸乂一氧化碳和水

♦乳酸

（1）上述过程中，哪些反应发生在细胞质基质中？

提示：①②④。

（2）同样都是进行无氧呼吸的第二阶段，为什么②生成的是酒精和二氧化碳，而④生成的是乳酸？

提示：关键是催化②和④过程的酶不同。

（3）图中①〜④哪些生理过程能生成ATP?

提示：过程①和③。

（4）有氧呼吸和无氧呼吸过程中的相同点有哪些？

提示：有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同。本质都是氧化分解有机物，释放能量，生成ATP。

3.下图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。

蛋白质核酸多糖脂肪

（1）由图可以看出代谢网络的中心是什么？

提示：三孩酸循环。

（2）在代谢途径中具有重要地位的物质是什么？请说出判断的依据。

提示：乙酰CoA。据图可知乙酰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.

【归纳总结】

I.细胞呼吸过程中［H］和ATP的来源和去路分析

有氧呼吸：第一阶段有氧呼吸：与。2结

（少量）、第二阶段；「而1—合生成水；

无氧呼吸：第一阶段无氧呼吸:还原丙

（少量）酮酸

有氧呼吸：第一、

二阶段（少量），第!一般用于除喑反

三阶段（大量）；-ATP]一应外的各项生命

无氧呼吸：第一阶活动

段（少量）

2.有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸各物质间的关系比（以励萄糖为呼吸反应物）

（1）有氧呼吸中箭萄糖：O2:C02=l：6：6。

（2）产生酒精的无氧呼吸中葡萄糖：CO2:酒精=1：2：2o

（3）消耗等量的前葡糖时，产生酒精的无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO?摩尔数之比为1：3。

（4）消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸消耗的。2摩尔数与有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸产生CO?摩尔数之和的

比为3：4o

应用典题演练

1.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（）

癌细胞膜

锚萄糖-U-循萄糖二丙酮酸与二CO.和H,0

\[③

乳酸

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.可通过抑制糖酵解酶的活性来抑制癌细胞增殖，从而进行癌症的治疗

解析：C葡萄糖进入癌细胞的方式属于主动运输，所以过程①需要癌细胞膜上载体蛋白的参与，A正确；无氧呼

吸第二阶段不产生ATP,B正确；线粒体不能直接利用葡萄糖，葡萄糖被利用的场所是细胞质基反，C错误；抑

制糖酵解酶的活性，会抑制癌细胞的培殖，从而进行癌症的治疗，D正确。

2.种子灶藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄

糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是（）

A.若产生的CO?与乙醉的分子数相等.则细胞只进行无氧呼吸

B.若细胞只进行有氧呼吸，则吸收02的分子数与释放CO?的相等

C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无02吸收也无C02释放

D.若细抱同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多

解析：D在反应底物是葡萄糖的情况下，细胞进行有氧呼吸和产乙醇的无氧呼吸时均可产生CO*其中产乙醇的

无氧呼吸产生的C02与乙醇的分子数相等，有氧呼吸不产生乙醇，因此若产生的CO2与乙醇的分子数相等，说明

细胞只进行无氧呼吸，A正确；根据有氧呼吸反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若细胞只进行有氧呼吸，

则吸收02的分子数和释放CO2的分子数相等，B正确；根据无氧呼吸反应式，在反应底物是葡萄糖的情况下，若

细胞无氧呼吸产物是乳酸，则不需要消耗。2也不产生CO2,C正确；有氧呼吸中，吸收02的分子数和释放CCh的

分子数相等，而无氧呼吸不消耗但可能产生CO?,若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则吸收。2的分子数

比释放COz的分子数少或两者的数目相等，D错误。

方法技巧

判断细胞呼吸方式的三大依据（以葡萄糖为细胞呼吸的反应物）

一定存在有氧呼吸

产生

HO一定存在有氮呼吸

有酒精或乳酸

一定存在无氧呼吸

无co,择放

一定为产乳酸的无乳呼吸

CO广Oz只进行有氧呼吸，或同时进行有

一氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸

、物质量co.>o.

J的关系两类呼吸并存，差值为无氧呼吸的量

CO,VO)存在脂质类氧化分解

只在细胞质基质中

无氧呼吸

有线粒体参与》有氧呼吸或两类呼吸方式并存

3.（2024・九省联考贵州）用酵母菌做实验材料探究细胞呼吸，将酵母菌（甲）、细胞质基质（乙）及线粒体

（丙）分别放入3支试管，向试管中加入等量、相同浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，一段时间后，得到葡萄糖

和CO?的相对含量变化如图所示。卜.列叙述错误的是（）

—葡匐糖

甲

A.甲中心生的CO?其氧元素来自前萄糖和水

B.乙反应结束后可用酸性重铭酸钾溶液检测酒精

C.甲和乙消耗等量的葡萄糖释放的能量相等

D.实验结果表明葡萄犍不能在线粒体中分解

解析：C根据呼吸作用的方程可知，呼吸作用产生的CO2其氧元素来自葡萄糖和水，A正确；由题意可知，甲既

可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，乙只能进行无氧呼吸，丙只能进行有氧呼吸第二、三阶段，乙反应结束后产

生的酒精可用酸性重辂酸钾检测，呈灰绿色，B正确；甲（进行有氧呼吸和无氧呼吸）和乙（只进行无氧呼吸）

消耗等量的葡萄糖，前者释放的能量多于后者，C错误；丙中葡萄糖无消耗，说明葡萄糖不能在线粒体中分解，D

正确。

■7演练真题•感悟高考。------------------真题体脸培育学科素养

L-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

角度一结合生命观念及科学探究考查有氧呼吸

1.（2023•广东高考7题）在游泳过程中，套与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是，）

A.还原型辅酶IB.丙酮酸

C.氧化型辅酹ID.二氧化碳

解析：A有氧呼吸第一个阶段发生在细胞质基质，此过程中1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的

［H］；有氧呼吸第二个阶段发生在线粒体基质，该过程中丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和［H］；有氧呼吸第三个

阶段（场所：线粒体内膜），［H］（还原型辅酶I）与氧气反应生成水，同时释放大量的能量，A符合题意。

2.（2022•山东布考16题改编）在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒

体内膜最终传递给。2,电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H'经ATP合酶

返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受了电子的Ch结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势

相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP

合随“下列相关说法不正确的是（）

相对值

口ATP生成量

口耗乳量

♦「

25125t：+DNP

A.4c时线粒体内膜上的电子传递受阻

B.与25℃时相比，4°C时有氧呼吸产热多

C.与25℃时相比，40c时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多

D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少

解析：A由题意可知，电子经线粒体内膜最终传递给02,与25c时相比，4c时02消耗增加，说明其电子传递

过程没有受阻，A错误；细胞呼吸时有机物的化学能转化成ATP的能量和热能，与25℃时相比，4℃时消耗。2

多，但ATP生成量减少，说明其产热多，消耗葡萄糖的量多，B、C正确；已知DNP可使H-从内外膜间隙进入线

粒体基质时不经过ATP合酶，减少了ATP生成，同时从内外膜间隙进入线粒体基质的H*增加，使内外膜间隙中

H+浓度降低，D正确。

角度二结合生命观念及科学思维考查无氧呼吸

3.（2023：山东高考4题）水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H'转

运减缓,引起细胞质基质内H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细

胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列

说法正确的是（）

A.正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质

B.检测到水淹的玉米根有C02的产生不能判断是否有酒精生成

C转换为内酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足

D.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的［H］增多以缓解酸中毒

解析：B水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起

细胞质基质内H'积累，说明细胞质基质内H'转运至液泡需要消耗能量，为主动运输，逆浓度梯度，液泡中H'浓

度高，正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质，A错误；玉米根部短时间水淹，根部氧气含量少，部分根细胞

可以进行有氧呼吸产生CO2,检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成，B正确；转换为丙酮

酸产酒精途径时，无ATP的产生，C错误；转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的［H］与丙酮酸产乳酸途径时消耗的

［H］含量相同，D错误。

4.（2023•全国乙卷3题）植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细

胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是（）

A.在时间a之前，植物根细胞无CO?释放，只进行无氧呼吸产生乳酸

B.a〜b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CCh的过程

C每分子葡萄糠经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多

D.植物氏细胞无氧呼吸产生的酒精跨度运输的过程不需要消耗ATP

解析：C在时间a之前，植物根细胞无CO?释放，说明此时段植物根细胞只进行产生乳酸的无条呼吸，A正确;

在无氧条件下，a〜b时间内植物根细胞释放CCh,推测该时段植物根细胞存在产生酒精和CO?的无氧呼吸过程，

B正确；在葡萄糖经无氧呼吸产生酒精或乳酸的过程中，只有第一阶段释放能量，这两个过程的第一阶段相同，

故消耗1分子葡萄糖，这两个过程生成的ATP相同，C错误；酒精跨膜运输的方式为自由扩散，不需要消耗

ATP,D正确。

角度三结合生命观念及科学探究考查有氧呼吸与无氧呼吸的联系

5.（2021•全田甲卷2题）某同学将酵母菌接种在为铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是7一）

A.该菌在有氧条件下能够繁殖

B.该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生

C.该菌在无氧条件下能够产生乙醇

D.该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2

解析：B酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧和尢氮条件卜都能生存和繁殖，A不符合题意；酵母菌尢氧呼吸的第一个

阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同，都有丙酮酸的生成，B符合题意；酵母菌在无氧条件下进行发酵，产生

CO2和乙醇，C不符合题意；酵母菌有氧呼吸产生CO?和水，无氧呼吸产生CO2和乙醇，两个过程都有CO2产

生，D不符合题意。

6.（2021•重庆而考21题）人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼

吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危

害。据图回答以下问题：

H2O+3o2

薛⑤/e参与代生L葡萄糖

屋+厚酸zK湍

悔A：：④/匕ADP.

°】'、③/②卜ATP

代谢物Xq代谢物＞\月酮酸

INAD*NADHI

细胞外胞内

（1）呼吸链受损会导致有氧（填“有氧”或“无氧”）呼吸异常，代谢物X是一乳酸（或C3H©3）。

（2）过程⑤中酶B的名称为过氧化氢酶，使用它的原因是一催化过氧化氢的分解，避免过氧化氢对细胞的毒

害.

（3）过程④将代谢物X消耗，对内环境稔态的作用和意义是一避免代谢产物的积累，维持细胞内的pH；是机

体进行正常生命活动的条件°

解析：（1）有氧呼吸主要在线粒体内，而无氧呼吸在细胞质基质。人线粒体呼吸链受损，会导致有氧呼吸异常。

丙酮酸能够分解转化成代谢物X,场所在细胞质基质中，可以得出X是无氧呼吸的产物乳酸。（2）酶B可以使过

氧化氢分解为水和氧气，所以为过氧化氢酶，过氧化氢酶的作用是傕化过氧化氢的分解，避免过氧化氢对细胞的

毒害作用。（3）代谢物X为乳酸，过程④可以将其分解，避免了乳酸的大量积累，维持细胞内的pH稳定；是机

体进行正常生命活动的必要条件。

□真题重组练

（1）线粒体中的丙酮酸分解成CO?和［H］的过程需要02的直接参与。（2022•全国甲卷）（X）

（2）葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。（2021•湖北高考）（X）

（3）泊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。（2021•湖南高考）（V）

（4）若细胞以葡萄糖为底物同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收02的分子数比称放CO?的多。（经典高考题）

（X）

（5）马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATPo（经典高考题）（X）

r跟踪检测•巩固提升达标训练检脸学习效果

一、选择题

1.线粒体是细胞中最重要的产能细胞器。下列关于线粒体的叙述，正确的是（）

A.线粒体是细胞呼吸的主要场所，其内膜向内折叠成喑

B.氧气充足时线粒体基质中的酶可将丙酮酸分解成比0和CO2

C.直核细胞中线粒体的数目一般与其能量代谢的强度成正比

D.有氧呼吸过程中消耗的水分子数多于其产生的水分子数

解析：C线粒体是有氧呼吸的主要场所，线粒体的内膜向内折叠成蜡扩大内膜面积，为有氧呼吸有关的酶提供很

多附着点，A错误；线粒体可在线粒体基质中将丙酮酸分解为CO?和［H］,B错误；真核细胞中线粒体的数目一般

与其能量代谢的强度成正比，C正确；有氧呼吸过程中消耗的水分子数少于其产生的水分子数，D错误。

2.（2024•广西南宁模拟）含MO的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中，转移的途径是（）

A.葡萄糖一丙酮酸一水

B.前萄穗一丙酮酸一氧

C.前葡糖一＞氧―水

D.葡萄穗-丙酮酸一＞二氧化碳

解析：D有氧呼吸过程中，生成的水中的O来自02,而不是葡萄糖，A错误；有氧呼吸过程中，葡萄糖不会分

解产生氧，并且生成的水中的0来自02,而不是葡萄糖，B、C错误；有氧呼吸过程中，葡萄糖首先分解为丙酮

酸和［H］,然后丙酮酸与H2O反应生成［H］和C02,因此用含第0的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，I'。转

移的途径是葡萄糖一丙酮酸一＞二氧化碳，D正确。

3.下列有关细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的叙述中，正确的是（）

A.无氧呼吸时，葡萄糖中能量的主要去向是以热能形式散失

B.剧烈运动时，人体产生的CO?来自细胞质基质和线粒体基质

C.进行有氧呼吸的生物不一定具有线粒体

D.无氧呼吸过程中有［H］积累，有氧呼吸过程中没有［H］积累

解析：C无氧呼吸时，葡萄糖中的能量主要储存在酒精或乳酸中，释放的能量的主要去向是以热能形式散失，A

错误；人体细胞只能通过有氧呼吸产生二氧化碳，而有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质，B错误；进行

有氧呼吸的生物不一定具有线粒体，如蓝细菌，无线粒体，因有与有氧呼吸有关的酶，可进行有氧呼吸，C正

确；无氧呼吸和有氧呼吸过程中都没有［H］积累，D错误。

4.如图表示细胞呼吸的过程，下列有关叙述正确的是（）

蛰能®CO2+H2O

fV»③•乳酸

ADP+PiATP酒精+2

A.水稻根尖伸长区细胞可能进行的呼吸过程是①②④

B.过程②③@均在膜结构上发生，并能产生少量ATP

C.过程②的反应场所是线粒体基质，该过程要消耗水

D.在2co米比赛中,运动员.主要通过过程①③获得能量

解析：A水稻根细胞既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳，所以水稻根尖伸长

区细胞可能进行的呼吸过程是①②④，A正确。过程②表示有氧呼吸的第二阶段和第三阶段，其中第二阶段在线

粒体基质中完成，产生少量ATP,不在膜结构上发生，第三阶段在线粒体内膜中完成，产生水和大量ATP,不消

耗水；过程③、④表示无氧呼吸的第二阶段，在细胞质基质中进行，不产生ATP,不在膜结构上发生，B、C错

误。人体肌细胞既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，在200米比赛中，运动员主要通过有氧呼吸过程，即①②

获得能量，D错误。

5.（2024・四川成都模拟）无氧运动过程中氧气摄入量极低，导致肌肉疲劳不能持久，因此越来越多的人开始注重

慢跑等有氧运动。有氧运动是指主要以有氧呼吸提供运动中所需能量的运动方式。下列关于人进行无氧运动和有

氧运动的叙述，正确的是（）

A.有氧运动中，有机物分解释放的能量大部分储存在ATP中

B.无氧运动中，细胞中的有机物不能氧化分解会导致无ATP产生

C.与无氧运动相比，机体有氧运动过程中的能量利用率更高

D.有氧运动可以避免肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸和CO2

解析：C有氧呼吸释放的能量只有少部分储存在ATP中，绝大多数以热能形式散失，A错误；无氧呼吸过程中

第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同，有少量ATP合成，B错误；无氧呼吸有机物中的能量不能彻底氧化分解，所

以与无氧运动相比，机体有氧运动过程中的能量利用率更高，C正确；提倡慢跑等有氧运动，人体无氧呼吸不产

生二氧化碳，D错误。

6.（2024.辽宁沈阳模拟）下图表示细胞有氧呼吸过程中，线粒体内膜上合成ATP的过程。下列叙述正确的是

（）

膜间隙H*H*H*

-------------►

）线粒体

I内膜

,NAD，①ADP+Pi

ATP

NADH

质子泵

A.H'从膜间隙向线粒体内膜的运输属于协助扩散

B.通过结构①能实现细胞中ATP的大量贮存

C.好氧细菌可以发生上述过程，但是效率较低

D.图示能量转化是：有机物中化学能-电能-ATP中活跃化学能

解析：D据图分析可知，H*由膜间隙向线粒体基质的跨膜运输是顺浓度梯度进行的，属于协助扩散，同时可以

驱动ATP的合成，A错误；H+通过结构①可以合成ATP,ATP在细胞内的含量很少，故不能实现ATP的大量贮

存，B错误；好氧细菌为原核生物，没有线粒体，C错误；上述过程为有氧呼吸，其能量转化过程是：有机物中稳

定化学能-电能-ATP中活跃化学能，D正确。

7.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”。下列说法正

确的是（）

A.“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖

B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP

C.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在线粒体中被利用

D.消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞多

解析：A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,由于碗萄糖无氧呼吸时只能释放

少量的能量，故''瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为其生命活动供能，A正确；无氧呼吸只在第

一阶段释放能量，合成少量ATP,第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会合成ATP,B错误；由题干信息和分

析可知，癌细胞主要进行无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，C错误；由分析可知，癌细胞无氧呼

吸只有第一阶段产生少量的NADH,而正常细胞有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生NADH,故消耗等量的

葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D错误。

8.细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子脱去的氢可被氧化型辅酶I（NAD'）结合而形成还原型辅酶I（NADH）。细

胞外烟驻胺磷酸核糖转移酶（eNAMPT）的催化产物NMN是合成NAD.的原料。研究发现，人和哺乳动物衰老过

程与组织中NAD.水平的下降直接相关。下列说法正确的是（）

A.人和哺乳动物无氧呼吸过程中会有NADH的积累

B.用药物抑制小鼠体内eNAMPT的产生可能延长其寿命

C.细胞中若某物质能抑制NADH氧化生成水，则同时。2的消耗增多

D.哺乳动物细胞呼吸消耗NADH的场所不唯一

解析：D人和哺乳动物无氧呼吸笫一阶段产生的NADH用于还原丙酮酸，不会有NADH的积累，A错误；和胞

外烟酰胺磷酸核糖转移酶（eNAMPT）的催化产物NMN是合成NAD~的原料，人和哺乳动物衰老过程与组织中

NAD+水平的下降直接相关，用药物促进小鼠体内eNAMPT的产生，有利于NAD卡的合成，可能延长其寿命，B

错误；有氧呼吸第三阶段NADH被氧化生成水，因此如果某物质能抑制NADH氧化生成水，则同时02的消耗减

少，C错误；哺乳动物细胞进行无氧呼吸消耗NADH的场所在细胞质基质，哺乳动物细胞进行有氧呼吸消耗

NADH的场所在线粒体内膜，D正确。

9.（2024•江苏南京联考）辅酶I（NAD，）是参与细胞呼吸重要的物质，线粒体内膜上的MCART1蛋白能转运

NAD十进入线粒体。下列叙述正确的是（）

A.NAD,只是在线粒体内膜上转化为NADH

B.NAD'和MCARTI蛋白的元素组成不同

C.MCARTI蛋白异常导致细胞无法产生ATP

D.MCART1基因只在心肌细胞中特异性表达

解析：B细胞呼吸过程中葡萄糖和水分子产生的氢与NAD+结合生成还原型辅酶I（NADH）,那么NAD卡发挥

作用的场所应该是细胞质基质和线粒体基质，A错误；辅酶I元素纽成有C、H、0、N、P,MCART1是蛋白质，

元素组成主要有C、H、0、N,还可能含有S,B正确；MCART1蛋白异常，不能转运NAD卡进入线粒体，但细

胞质基质依然可以进行细胞呼吸产生ATP,C错误；线粒体内膜上的MCART1蛋白能转运NAD**进入线粒体，有

氧呼吸第二阶段，NAD*生成NADH,所以MC4R77基因在真核生物细胞中普遍表达，D错误。

10.（2024•山东青岛向三统考）敲除铁调节蛋白URP）基因会明显减弱线粒体的功能，在敲除基因/RP的小鼠中

HIFla和HIF2a两种蛋白的含量明显高于野生型。为探究这两种蛋白的作用，科学家测量了野生型和敲除基因1RP

小鼠线粒体的耗氧速率，结果如图1所示；测量LdhA（呼吸作用第一阶段的一种酶）的表达量，结果如图2所

示。己知PX-478和PT-2385分别为HIFla和HIF2a的抑制剂。下列说法错误的是（）

口野生型W/RP敲除

7B/RP敲除+PX-478□/RP敲除+PT-2385

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