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第2课时　有氧呼吸、无氧呼吸
1．(2024·广州番禺期末)在以葡萄糖为底物进行的细胞呼吸中，根据是否需要氧气将其分为有氧呼吸和无氧呼吸。下列相关说法正确的是（）
A．剧烈运动时人体肌细胞无氧呼吸产生少量能量，并释放少量CO2
B．有氧呼吸的第三阶段ADP的消耗量最大
C．人的成熟红细胞可通过有氧呼吸或无氧呼吸产生ATP
D．人体细胞进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
2．用同位素标记法研究有氧呼吸中物质的元素去向，下列分析错误的是（）
A．反应物C6HO6→产物C18O2
B．反应物18O2→产物C18O2
C．反应物HO→产物C18O2
D．反应物C6HO6＋HO→产物C18O2
3．(2025·广东部分重点高中联考)下图表示细胞有氧呼吸的过程，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是（）
A．①②③分别是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质
B．①和②所含酶的种类相同
C．②和③都能产生大量ATP
D．甲、乙分别代表丙酮酸、[H]
4．(2024·惠州博罗期末)如下图所示4支试管，在氧气充足、温度适宜条件下，经过一定时间后，最终能产生CO2和H2O的试管是（）
甲
乙
丙
丁
A．甲 B．乙、丁
C．丙 D．乙、丙、丁
5．下列细胞中，细胞呼吸过程会产生酒精的是（）
A．洪涝中的玉米根细胞
B．剧烈运动时的人骨骼肌细胞
C．酸奶发酵中的乳酸菌
D．缺氧条件下的马铃薯块茎细胞
6．(2024·茂名信宜期末)下图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图，下列相关叙述正确的是（）
A．图中未显示能量，物质a、b、c、d分别表示水、CO2、酒精、乳酸
B．条件X下，酵母菌细胞呼吸时葡萄糖中的能量有2条去路
C．条件Y下，葡萄糖在线粒体中被彻底分解成CO2和水
D．长跑比赛过程中，人体骨骼肌供能的主要方式以Y条件下的过程为主
7．(2025·广东摸底)NAD＋/NADH平衡有利于维持细胞代谢的相对稳定，若肿瘤细胞中的NAD＋/NADH的值增大，则该肿瘤细胞可能正在发生的生理过程是（）
A．葡萄糖初步分解产生丙酮酸
B．丙酮酸分解为CO2并产生酒精
C．丙酮酸彻底氧化分解为CO2
D．氧气被还原产生水
8．下图是无氧呼吸过程中葡萄糖的代谢途径示意图。下列分析错误的是（）
A．植物的丙酮酸羧化酶分布在细胞质基质
B．酵母菌含有乙醇脱氢酶，不含乳酸脱氢酶
C．丙酮酸转化成乳酸或乙醇的过程不产生ATP
D．检测O2或CO2变化量可判断细胞的呼吸类型
9．(2025·广东江门期末)在慢跑过程中，参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Ⅰ B．氧化型辅酶Ⅰ
C．丙酮酸 D．水
10．(2024·华南师大附中模拟)研究发现，FCCP能作用于线粒体内膜，使线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP；抗霉素A是有氧呼吸第三阶段的抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是（）
A．NAD＋是氧化型辅酶Ⅰ，其还原的场所只有线粒体基质
B．加入FCCP，耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放
C．加入抗霉素A，细胞只能进行无氧呼吸，无法产生NADH
D．加入FCCP后，细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖量增加
11．鲫鱼能够在寒冷、缺氧的水环境中生存数天。其细胞呼吸过程如下图所示。下列叙述错误的是（）
A．鲫鱼细胞无氧呼吸的终产物可以是乳酸，也可以是酒精和CO2
B．鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能散失
C．骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程均需要线粒体参与
D．图示两种细胞线粒体中与呼吸作用有关的酶不完全相同
12．(2025·湛江期末)2024年1月21日，湛江半程马拉松赛鸣枪起跑。经过角逐，王佩林和朱卿分别获得该项比赛男子组和女子组冠军。马拉松是一项高负荷、大强度的竞技运动，改善运动肌利用氧的能力是马拉松项目首先要解决的问题。请结合甲、乙两名运动员在不同运动强度下，摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况。回答下列问题：
(1)马拉松运动中，葡萄糖储存的能量经呼吸作用后的去向有__ __、__ __、__ __。
(2)据图分析，乙运动员更适合从事马拉松运动，依据是__ __。
(3)比赛中沿途设有为运动员提供饮用水、饮料及其他用品的区域，运动员根据自己情况选择使用。为减少马拉松运动员在运动过程中产生乳酸，一般选用__ __(填“葡萄糖”或“脂肪”)作为补充能量的物质，理由是__ __。
(4)为判断不同运动强度(高运动强度、中运动强度、低运动强度)下细胞呼吸的方式，设计了相关实验，大体实验思路如下：让同一个体分别在三种不同运动强度(高、中、低)下运动相同一段时间后，测定相关指标数据。测定的指标为__ __。
13．小明同学在学习了细胞呼吸的知识后，提出疑问：为什么第三阶段能产生最多能量？能量是如何转换的？并展开了积极的探索。他查阅到了下面的资料，请你和小明同学一起思考并回答下列问题：
资料1：
资料2：[H]首先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特殊蛋白复合体捕获和传递，最终与O2、H＋结合，产生H2O。线粒体内膜上的特殊蛋白复合体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，构建跨膜的H＋浓度梯度。最终，H＋沿着线粒体内膜上ATP合酶的内部通道流回线粒体基质，推动了ATP的合成。
(1)H＋从线粒体基质运输到线粒体膜间隙的运输方式是__ __，能量来源于__ __。
(2)H＋流回线粒体基质的运输方式是__ __，ATP合成的能量直接来源于__ __。
(3)从图中可知，有氧呼吸第三阶段的能量转换过程是__ __(用箭头和文字表示)。在第一阶段和第二阶段的过程中，葡萄糖的大部分能量转移到了__ __中，因此有氧呼吸在第三阶段中释放了大量的能量。
第2课时　有氧呼吸、无氧呼吸
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 B B D C A D D
题号 8 9 10 11
答案 D A D B
1．B　解析：人体肌肉细胞进行无氧呼吸的产物是乳酸，不会产生CO2，A错误；有氧呼吸第三阶段产生ATP数量最多，因此ADP的消耗量最大，B正确；人成熟红细胞中无线粒体，只能进行无氧呼吸，C错误；人体细胞进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分储存在乳酸中，D错误。
2．B　解析：有氧呼吸过程中CO2是丙酮酸与水反应产生的，丙酮酸是葡萄糖酵解产生的，因此有氧呼吸的产物C18O2中的18O 来自原料中的C6HO6和HO。
3．D　解析：图中①表示细胞质基质，②表示线粒体基质，③表示线粒体内膜，A错误；①中进行的是有氧呼吸的第一阶段，②中进行的是有氧呼吸的第二阶段，所以所含酶的种类不同，B错误；②中进行的是有氧呼吸的第二阶段，只能产生少量ATP，③中进行的是有氧呼吸的第三阶段，能产生大量ATP，C错误。
4．C　解析：能产生CO2和H2O的细胞呼吸是有氧呼吸(的第二、三阶段)，场所是线粒体基质和线粒体内膜，需要的反应物是第一阶段的产物丙酮酸和NADH，结合题图分析，完整酵母菌可以进行有氧呼吸，分解葡萄糖产生CO2和H2O。
5．A　解析：受涝的玉米根细胞无氧呼吸产生酒精和二氧化碳；运动时的人骨骼肌细胞无氧呼吸只产生乳酸；酸奶生产中，乳酸菌无氧呼吸只产生乳酸；缺氧条件下的马铃薯块茎细胞无氧呼吸只产生乳酸。
6．D　解析：图中未显示能量，物质a、b、c、d分别为水、CO2、乳酸、酒精，A错误；条件X下酵母细胞进行无氧呼吸，有机物不能彻底氧化分解，所以葡萄糖中能量的去向有3处，即储存在酒精中、以热能形式散失、储存在ATP中，B错误；条件Y为有氧，葡萄糖不能进入线粒体，丙酮酸在线粒体中被彻底分解成CO2和水，C错误。
7．D　解析：细胞内的NAD＋和NADH之间可以相互转化，若NAD＋/NADH的值增大，说明NADH转化成NAD＋，是消耗NADH的生理过程。葡萄糖初步分解产生丙酮酸为呼吸作用第一阶段，合成NADH；肿瘤细胞为动物细胞，无氧呼吸不会产生酒精；丙酮酸彻底氧化分解为CO2发生在有氧呼吸第二阶段，合成NADH；氧气被还原产生水发生在有氧呼吸第三阶段，消耗NADH。
8．D　解析：丙酮酸羧化酶是无氧呼吸过程中的酶，分布在细胞质基质，A正确；酵母菌含有乙醇脱氢酶，不含乳酸脱氢酶，因此酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，B正确；无氧呼吸过程中只有第一阶段产生ATP，第二阶段没有ATP生成，即丙酮酸转化成乳酸或乙醇的过程不产生ATP，C正确；无氧呼吸不消耗O2，产生的CO2比有氧呼吸少，所以可通过检测O2及CO2的比值来判断酵母菌的呼吸方式，D错误。
9．A　解析：线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，该阶段参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是NADH(还原型辅酶Ⅰ)。
10．D　解析：NAD＋是氧化型辅酶Ⅰ，其还原的场所有细胞质基质和线粒体基质，A错误；FCCP作用于线粒体内膜，使得线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP，也就是说线粒体内膜上产生的能量均以热能形式释放，但是第一、二阶段释放的能量可以有一部分储存在ATP中，B错误；抗霉素A是呼吸链抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧，不能发生第三阶段，第一阶段反应不受影响，能产生NADH，C错误；加入FCCP后，有氧呼吸第三阶段释放的能量不能用于合成ATP为生命活动供能，所以需要消耗更多的葡萄糖为生命活动供能，D正确。
11．B　解析：由图可知，其他组织细胞进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸通过循环系统进入骨骼肌细胞，可转化为丙酮酸，再通过无氧呼吸产生酒精和CO2，A正确；鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分储存在乳酸或酒精中，B错误；由图可知，骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程均需要线粒体参与，C正确；因为酶具有专一性，图示两种细胞线粒体中发生的呼吸作用的产物不完全相同，可能与线粒体中与呼吸作用有关的酶不完全相同有关，D正确。
12．(1)以热能形式散失　储存在乳酸中　转化到ATP中　(2)甲、乙在摄氧量(运动强度)相同并较高的情况下，乙产生的乳酸少，肌肉利用氧的能力强(或随运动强度/摄氧量增加，乙乳酸值上升比甲慢)　(3)葡萄糖　脂肪的含氢量高，氧化分解等质量的脂肪消耗的氧气更多　(4)不同运动强度下的O2消耗速率和血浆中乳酸含量
解析：(1)马拉松运动中，既可以进行有氧呼吸产生CO2和H2O，也可以进行无氧呼吸产生乳酸，所以葡萄糖储存的能量经呼吸作用后的去向有三个：一是以热能的形式散失，二是储存在乳酸中，三是转化到ATP中。
13．(1)主动运输　电能　(2)协助扩散　H＋的浓度梯度势能　(3)NADH([H])中的化学能→电能→H＋的浓度梯度势能→ATP中的化学能　NADH([H])
解析：(1)由题中信息可知，H＋由线粒体基质进入线粒体膜间隙时，是从低浓度到高浓度运输，属于主动运输。由“线粒体内膜上的特殊蛋白复合体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”可知，该主动运输的能量来自电能。(2)据“H＋沿着线粒体内膜上ATP合酶的内部通道流回线粒体基质，推动了ATP的合成”可知，H＋流回线粒体基质是顺浓度梯度，没有消耗能量，借助ATP合酶的内部通道，故运输方式是协助扩散。ATP合成的能量直接来源于H＋的浓度梯度势能。第2课时　有氧呼吸、无氧呼吸
目标一　有 氧 呼 吸
一、有氧呼吸的主要场所——线粒体
1．图中序号代表的结构名称：①__ __；②__ __；③__ __；④__ __。线粒体基质中含有DNA、RNA和核糖体等。
2．线粒体适于有氧呼吸的特点
(1)线粒体内膜向内折叠形成__ __，大大增加了线粒体的内膜表面积。
(2)__ __(填序号)部位含有多种与有氧呼吸有关的酶。
二、有氧呼吸的过程
1．阅读教材P93“图5－9”，完成有氧呼吸三个阶段的表格：
有氧呼吸 第一阶段 (糖酵解) 第二阶段 (三羧酸循环) 第三阶段 (氧化磷酸化)
场所 __ ____ __ __ ____ __ __ ____ __
反应物 主要是 葡萄糖 __ ____ __ [H]、O2
产物 __ __、 [H] __ __、[H] __ __
释能 (ATP量) 少量 (少量ATP) 少量 (少量ATP) __ __ (__ __)
2．有氧呼吸中[H]和ATP的来源和去路
物质 来源 去路
[H] C6H12O6和H2O __ __
ATP __ __ 用于各项生命活动
三、总反应式及概念
1．总反应式及分析
2．概念(教材P93)
四、有氧呼吸中的能量转化(教材P93“思考·讨论”)
拓展提升
(1)辨析“NADH(还原型辅酶Ⅰ)”和“NAD＋(氧化型辅酶Ⅰ)”
有机物的氧化是逐步脱氢和失电子的过程。NAD＋是电子和氢离子的载体，能够与糖氧化过程中脱下来的氢离子和电子结合，形成NADH。
(2)有氧呼吸第三阶段中，NADH在酶的催化作用下释放电子和H＋，电子被镶嵌在内膜上的特殊蛋白质捕获和传递，生成H2O。
电子的供 体和电子 的受体 图中NADH在酶的催化下释放电子和H＋，是电子的供体，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，O2为最终的电子受体
H＋浓度 梯度的 构建 线粒体内膜上的特殊蛋白质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
ATP 的合成 线粒体内膜上ATP合成酶同时具有转运物质(H＋)和酶的催化功能，H＋沿着线粒体内膜上ATP合酶内部的通道流回线粒体基质，推动了ATP的合成
细胞进行的某代谢过程如图甲所示，与该代谢密切相关的细胞器如图乙所示，相关叙述正确的是（）
甲
乙
A．图甲中的全部代谢过程都发生在图乙所示的结构中
B．图中T1、T2、T3阶段分别发生在①②③所示的结构中
C．图中的[H]指的是NADH，Ⅰ、Ⅱ分别是H2O和O2
D．人体的细胞都能通过该代谢为细胞的生命活动提供能量
(2025·湛江期末)在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A进入三羧酸循环。三羧酸循环的大致过程为乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，经过脱氢等过程，最终生成CO2、ATP等，并且重新生成草酰乙酸。高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢，脂肪营养不良会导致线粒体中三羧酸循环活性下降。下列说法错误的是（）
A．治疗脂肪营养不良可在食物中适量添加柠檬酸
B．三羧酸循环过程中会产生还原型辅酶Ⅰ
C．正常生理条件下，利用14C标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中各产物的生成
D．乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸的过程发生在线粒体基质中
目标二　无 氧 呼 吸
一、无氧呼吸
1．阅读教材P94，构建无氧呼吸过程的模型(如图)并回答问题：
(1)图示过程发生的场所是__ __，其中a表示的物质是__ __。
(2)图示过程在不同生物的细胞中产物不同，其原因是__ __。
(3)该过程中，阶段①释放少量能量，未释放的能量储存在__ __中。阶段②释放的能量更少，故只有阶段①释放的能量产生了__ __。
2．无氧呼吸的两种类型
类型 酒精发酵 乳酸发酵
场所 __ __
第一阶段 葡萄糖→__ __＋__ __＋少量能量
第二阶段 丙酮酸→__ __ ＋CO2 丙酮酸→__ __
反应式 __ __ __ __
实例 某些植物、酵母菌等 高等动物、马铃薯块茎、甜菜根、玉米胚、乳酸菌等
注：微生物的无氧呼吸叫发酵，表中用“酒精发酵”和“乳酸发酵”代指相关的无氧呼吸。
无氧呼吸的概念(教材P94)。
二、有氧呼吸和无氧呼吸的比较
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 条件 需氧 无氧
场所 细胞质基质(第一阶段)、线粒体(第二、三阶段) __ __
分解程度 葡萄糖被__ __分解 葡萄糖分解不彻底
产物 CO2、H2O 乳酸；酒精和CO2
能量释放 __ __ 少量能量
相 同 点 第一阶段完全相同；实质上都是氧化分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动所需；均需要酶和适宜的温度等
特别提醒
(1)无线粒体的生物，有的也可以进行有氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等。它们的有氧呼吸过程在细胞质中和细胞膜上进行。
(2)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸才能进入线粒体被分解。
(3)无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段消耗第一阶段产生的[H]。
(4)人体内产生的CO2是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，不产生CO2。
(5)哺乳动物成熟的红细胞只进行无氧呼吸。
三、细胞呼吸的意义
1．为生物体的生命活动__ __。
2．生物体代谢的__ __，为其他物质的合成__ __。
(2025·惠州期中)下图为酒精发酵和乳酸发酵的过程示意图，下列相关叙述正确的是（）
A．植物细胞无氧呼吸产生酒精称为酒精发酵
B．图中NADH为还原型辅酶Ⅰ，在细胞质基质中被消耗
C．①过程中产生的能量大部分储存在ATP中
D．细胞的无氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行
肌肉细胞的有氧呼吸和无氧呼吸是人体在不同活动水平上根据需氧、供氧的不同情况而进行的两种供能方式，只不过两者比例有所不同而已。在400 m跑中，有88%左右的能量是依靠有机物的无氧呼吸供能。下列有关叙述正确的是（）
A．400 m跑中，腿部肌肉细胞中CO2的产生场所有细胞质基质和线粒体基质
B．400 m跑中，腿部肌肉细胞中ATP的含量远高于安静时细胞内ATP的含量
C．400 m跑中，腿部肌肉细胞无氧呼吸消耗的有机物远多于有氧呼吸
D．400 m跑中，腿部肌肉细胞每摩尔葡萄糖生成的ATP的量比安静时多
一、知识构建评价
二、概念诊断评价
1．通过有氧呼吸释放的能量大部分转化到ATP中，少部分以热能的形式散失。（）
2．有氧呼吸的三个阶段均可产生ATP，但第三阶段产生的最多。（）
3．人体细胞在有氧或无氧状态下均可产生CO2。（）
4．有氧呼吸的第三阶段既消耗水，又产生水。（）
5．有氧呼吸中需O2阶段和释放CO2阶段分别是第三、第二阶段。（）
6．水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳。（）
三、学情随堂评价
1．下列关于有氧呼吸和无氧呼吸的比较，正确的是（）
A．人体所有细胞都能进行有氧呼吸
B．有氧呼吸和无氧呼吸各阶段均不相同
C．植物体中可以同时发生有氧呼吸和无氧呼吸
D．这两种细胞呼吸方式的每个阶段都有ATP的生成
2．(2025·茂名联考)下图为显微镜下某真核细胞中线粒体及周围的局部结构。下列相关叙述正确的是（）
A．结构①中发生葡萄糖的分解，但不生成ATP
B．结构②上丙酮酸被彻底分解为CO2和H2O
C．结构③中[H]与O2结合生成水并释放大量能量
D．结构①②③中均有参与细胞呼吸的相关酶
3．(2024·清远期末)下图是真核生物的细胞呼吸过程图解，图中①～⑤表示代谢过程，X、Y代表物质。下列相关叙述错误的是（）
A．过程②和⑤分别发生在线粒体基质和细胞质基质
B．物质Y可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
C．图中能生成ATP的代谢过程有①③④⑤
D．人体细胞内⑤不能进行是因为缺少催化该过程的酶
4．研究表明，神经细胞不仅能够彻底氧化葡萄糖，还能依赖无氧呼吸分解葡萄糖来维持正常功能。下列说法正确的是（）
A．神经细胞有氧呼吸第二阶段需要水的参与
B．神经细胞和酵母菌无氧呼吸的产物相同
C．神经细胞有氧呼吸每个阶段均有O2参与
D．神经细胞无氧呼吸每个阶段均生成ATP
5．(2025·广州广雅中学)在酵母菌线粒体内，呼吸链由一系列按特定顺序排列的结合蛋白质组成。链中每个成员，从前面的成员接受氢或电子，又传递给下一个成员，最后传递给氧。在电子传递的过程中，逐步释放自由能，同时将其中部分能量，通过氧化磷酸化作用贮存在ATP分子中，具体过程如下图所示。下列说法错误的是（）
A．H＋通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的运输会导致线粒体基质的pH升高
B．Fo和F1构成的是转运蛋白，在线粒体内膜上只起运输作用
C．在硝化细菌中，也有与酵母菌类似的电子传递系统
D．在分解脂肪时，通过该电子传递链消耗的氧将增加
第2课时　有氧呼吸、无氧呼吸
新知导学
目标一　有氧呼吸
一、 1.线粒体外膜　嵴　线粒体内膜　线粒体基质
2．(1)嵴　②③④
二、 1.细胞质基质　线粒体基质　线粒体内膜　丙酮酸、H2O　丙酮酸　CO2　H2O　大量　大量ATP
2．与O2结合生成水　三个阶段都产生
三、 1.第一　第二　第三　第三　第二　ATP
例1　C　解析：根据图示信息判断，图乙为线粒体，图甲代谢过程是有氧呼吸。①②③分别是线粒体外膜、内膜和线粒体基质，T1、T2、T3阶段分别是有氧呼吸的第一、二、三阶段，这三个阶段分别发生在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上，A、B错误；有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]是NADH，第二阶段有H2O参与，第三阶段有O2参与，C正确；人体的绝大部分细胞能通过有氧呼吸为细胞的生命活动提供能量，但成熟的红细胞等没有线粒体的细胞通过无氧呼吸提供能量，D错误。
例2　C　解析：据题意可知，高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢，所以在食物中适量添加柠檬酸能有效治疗脂肪营养不良，A正确；据题意可知，三羧酸循环属于有氧呼吸的第二阶段，会产生还原型辅酶Ⅰ([H])，B正确；利用14C标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中含C产物的生成，不能追踪不含C产物的生成，C错误；乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸属于有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质中，D正确。
目标二　无氧呼吸
一、 1.(1)细胞质基质　C2H5OH　(2)参与无氧呼吸的酶不同　(3)酒精或乳酸　少量ATP
2．细胞质基质　丙酮酸　[H]　酒精　乳酸　C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量　C6H12O62C3H6O3＋少量能量
二、 细胞质基质　彻底　大量能量
三、 1.提供能量
2．枢纽　提供原料
例3　B　解析：发酵是微生物无氧呼吸的过程，而植物细胞的无氧呼吸不能称为发酵，A错误；图中NADH为还原型辅酶Ⅰ，酒精发酵和乳酸发酵的场所是细胞质基质，该过程中的NADH的消耗发生在细胞质基质中，B正确；①过程为无氧呼吸第一阶段，该过程中产生的能量只有少部分储存在ATP中，C错误；细胞的无氧呼吸是在细胞质基质中进行的，D错误。
例4　C　解析：人体细胞中CO2只有经过有氧呼吸产生，故在400 m跑中，运动员腿部肌肉细胞中CO2的产生场所只有线粒体基质，A错误；ATP和ADP是可以快速转化的，运动员在参加400 m跑比赛时，细胞内ATP的含量与安静时几乎相同，都比较少，B错误；在400 m跑中，有88%左右的能量是依靠有机物的无氧呼吸供能，这说明无氧呼吸分解的有机物更多，C正确；400 m跑中，运动员腿部肌肉细胞主要进行无氧呼吸，每摩尔葡萄糖生成的ATP的量比安静时少，D错误。
随堂内化
一、线粒体基质　线粒体内膜　C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量　C6H12O62CO2＋2C2H5OH＋少量能量　C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋少量能量
二、 1.?　提示：有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失。
2．√　3.?
4．?　提示：有氧呼吸第三阶段O2与[H]结合生成水。
5．√
6．?　提示：不是所有植物细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳，玉米胚、甜菜块根、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物是乳酸。
三、 1.C　解析：人体成熟的红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸，A错误；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，B错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，D错误。
2．D　解析：结构①细胞质基质中发生葡萄糖的分解，生成少量ATP，A错误；结构②(线粒体内膜)上[H]与O2结合生成水并释放大量能量，B、C错误。
3．C　解析：图中②有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质，⑤无氧呼吸第二阶段发生在细胞质基质，A正确；物质Y为CO2，可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，B正确；有氧呼吸三个阶段以及无氧呼吸第一阶段都能产生ATP，无氧呼吸第二阶段不产生ATP，故图中能生成ATP的代谢过程有①②③，C错误；人体细胞无氧呼吸产生乳酸，细胞内⑤不能进行是因为缺少催化该过程的酶，D正确。
4．A　解析：神经细胞和酵母菌无氧呼吸的产物不同，神经细胞无氧呼吸的产物是乳酸，而酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和CO2，B错误；神经细胞只有有氧呼吸的第三阶段有O2参与，C错误；神经细胞无氧呼吸过程中只有第一阶段生成ATP，第二阶段没有ATP生成，D错误。
5．B　解析：H＋通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的运输会导致线粒体基质的H＋减少，进而使pH升高，A正确；Fo和F1构成ATP合酶，在线粒体内膜上既可充当转运蛋白起运输作用，还可以充当酶来催化ATP的合成，B错误；硝化细菌也进行有氧呼吸，故也有与酵母菌类似的电子传递系统，C正确；在分解脂肪时，由于脂肪的H含量比糖类高，故通过该电子传递链消耗的氧将增加，D正确。(共67张PPT)
第5章
第3节　细胞呼吸的原理和应用
细胞的能量供应和利用
第2课时　有氧呼吸、无氧呼吸
知识目标 素养目标
1．描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构； 2．说明有氧呼吸的过程中物质和能量的变化(重难点)； 3．概述无氧呼吸的过程； 4．比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同，阐明细胞呼吸的概念 生命观念：通过对线粒体的结构和细胞呼吸过程的学习，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，初步形成物质和能量观；
科学思维：基于实验结果，分析有氧呼吸的三个阶段，归纳出有氧呼吸的概念，建构有氧呼吸的过程模型；通过比较有氧呼吸和无氧呼吸的过程，归纳出无氧呼吸和有氧呼吸的概念，理解细胞呼吸的实质，掌握无氧呼吸和有氧呼吸的区别与联系
新知导学
一、有氧呼吸的主要场所——线粒体
1．图中序号代表的结构名称：
①______________；②______；
③______________；④______________。
线粒体基质中含有DNA、RNA和核糖体等。
2．线粒体适于有氧呼吸的特点
(1)线粒体内膜向内折叠形成______，大大增加了线粒体的内膜表面积。
(2)__________(填序号)部位含有多种与有氧呼吸有关的酶。
有 氧 呼 吸
线粒体外膜
嵴
线粒体内膜
线粒体基质
嵴
②③④
目标
一
二、有氧呼吸的过程
1．阅读教材P93“图5－9”，完成有氧呼吸三个阶段的表格：
有氧呼吸 第一阶段 (糖酵解) 第二阶段 (三羧酸循环) 第三阶段
(氧化磷酸化)
场所 __________________ __________________ __________________
反应物 主要是葡萄糖 __________________ [H]、O2
产物 __________、[H] ______、[H] ______
释能(ATP量) 少量(少量ATP) 少量(少量ATP) ________(___________)
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
丙酮酸、H2O
丙酮酸
CO2
H2O
大量
大量ATP
[H]指的是由氧化型辅酶Ⅰ（NAD+）转化成的还原型辅酶Ⅰ（NADH）
[思考]
(1)糖类(葡萄糖)为什么必须分解成丙酮酸后才能进行有氧呼吸的第二、三阶段？
提示：因为线粒体膜上不含运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖不能进入线粒体(或线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶)。
(2)有氧呼吸过程中，第二阶段消耗的H2O，第三阶段产生H2O；[H]在______ ______阶段产生，参与________阶段的反应；O2只参与________阶段反应，CO2是在________阶段产生的。
(3)若用同位素18O分别标记有氧呼吸中C6H12O6中的氧和O2中的氧，18O会分别出现在哪种产物中？
第一、
二
第三
第三
第二
2．有氧呼吸中[H]和ATP的来源和去路
物质 来源 去路
[H] C6H12O6和H2O _________________
ATP __________________ 用于各项生命活动
与O2结合生成水
三个阶段都产生
三、总反应式及概念
1．总反应式及分析
[思考] 反应式前后的水分子能否抵消？如若不能，请说明理由？
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
第一
第二
第三
第三
第二
ATP
不能。①反应物的水是在线粒体基质中参与反应的，而产物中的水在线粒体内膜中产生；②反应物中的水在有氧呼吸第二阶段被消耗，而产物中的水在有氧呼吸第三阶段产生
2．概念(教材P93)：有氧呼吸指细胞在____________下，通过__________的催化作用，把葡萄糖等______________________，产生________________，释放________，同时生成___________的过程。
氧的参与
多种酶
有机物彻底氧化分解
二氧化碳和水
能量
大量ATP
四、有氧呼吸中的能量转化(教材P93“思考·讨论”)
1．能量转化
(1)
(2)能量转化效率：葡萄糖有氧分解时，能量转化效率为(977.28/2 870)×100% ≈34.05%，还有约65.95%的能量____________________。
ATP
热能
以热能的形式散失
2．与燃烧相比，有氧呼吸过程温和，有机物中的能量经过一系列化学反应逐步释放，有氧呼吸释放的部分能量储存在ATP中。这样有何意义？
_____________________________________________________________________________________________________________。
可使有机物中的能量逐步转移到ATP中，保证能量得到最充分的利用；能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定
拓展提升
(1)辨析“NADH(还原型辅酶Ⅰ)”和“NAD＋(氧化型辅酶Ⅰ)”
有机物的氧化是逐步脱氢和失电子的过程。NAD＋是电子和氢离子的载体，能够与糖氧化过程中脱下来的氢离子和电子结合，形成NADH。
(2)有氧呼吸第三阶段中，NADH在酶的催化作用下释放电子和H＋，电子被镶嵌在内膜上的特殊蛋白质捕获和传递，生成H2O。
电子的供体和电子的受体 图中NADH在酶的催化下释放电子和H＋，是电子的供体，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，O2为最终的电子受体
H＋浓度 梯度的构建 线粒体内膜上的特殊蛋白质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
ATP 的合成 线粒体内膜上ATP合成酶同时具有转运物质(H＋)和酶的催化功能，
H＋沿着线粒体内膜上ATP合酶内部的通道流回线粒体基质，推动了ATP的合成
拓展提升
　　　细胞进行的某代谢过程如图甲所示，与该代谢密切相关的细胞器如图乙所示，相关叙述正确的是 (　　)
A．图甲中的全部代谢过程都发生在图乙所示的结构中
B．图中T1、T2、T3阶段分别发生在①②③所示的结构中
C．图中的[H]指的是NADH，Ⅰ、Ⅱ分别是H2O和O2
D．人体的细胞都能通过该代谢为细胞的生命活动提供能量
1
C
甲
乙
解析：根据图示信息判断，图乙为线粒体，图甲代谢过程是有氧呼吸。①②③分别是线粒体外膜、内膜和线粒体基质，T1、T2、T3阶段分别是有氧呼吸的第一、二、三阶段，这三个阶段分别发生在细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜上，A、B错误；有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]是NADH，第二阶段有H2O参与，第三阶段有O2参与，C正确；人体的绝大部分细胞能通过有氧呼吸为细胞的生命活动提供能量，但成熟的红细胞等没有线粒体的细胞通过无氧呼吸提供能量，D错误。
　　　(2025·湛江期末)在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A进入三羧酸循环。三羧酸循环的大致过程为乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，经过脱氢等过程，最终生成CO2、ATP等，并且重新生成草酰乙酸。高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢，脂肪营养不良会导致线粒体中三羧酸循环活性下降。下列说法错误的是 (　　)
A．治疗脂肪营养不良可在食物中适量添加柠檬酸
B．三羧酸循环过程中会产生还原型辅酶Ⅰ
C．正常生理条件下，利用14C标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中各产物的生成
D．乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸的过程发生在线粒体基质中
2
C
解析：据题意可知，高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢，所以在食物中适量添加柠檬酸能有效治疗脂肪营养不良，A正确；据题意可知，三羧酸循环属于有氧呼吸的第二阶段，会产生还原型辅酶Ⅰ([H])，B正确；利用14C标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中含C产物的生成，不能追踪不含C产物的生成，C错误；乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸属于有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质中，D正确。
一、无氧呼吸
无 氧 呼 吸
目标
二
细胞质基质
线粒体
C6H12O6(葡萄糖)
散失
ATP
酶
[H]
能量
丙酮酸
酶
C2H5OH(酒精)
CO2
C3H6O3
（乳酸）
酶
细胞质基质
1．阅读教材P94，构建无氧呼吸过程的模型(如图)并回答问题：
(1)图示过程发生的场所是______________，其中a表示的物质是__________。
(2)图示过程在不同生物的细胞中产物不同，其原因是________________________。
(3)该过程中，阶段①释放少量能量，未释放的能量储存在______________中。阶段②释放的能量更少，故只有阶段①释放的能量产生了___________。
细胞质基质
C2H5OH
参与无氧呼吸的酶不同
酒精或乳酸
少量ATP
2．无氧呼吸的两种类型
类型 酒精发酵 乳酸发酵
场所 ______________
第一阶段 葡萄糖→__________＋_________＋少量能量
第二阶段 丙酮酸→________＋CO2 丙酮酸→________
反应式 _______________________________ ___________ _______________________________
实例 某些植物、酵母菌等 高等动物、马铃薯块茎、甜菜根、玉米胚、乳酸菌等
细胞质基质
丙酮酸
[H]
酒精
乳酸
注：微生物的无氧呼吸叫发酵，表中用“酒精发酵”和“乳酸发酵”代指相关的无氧呼吸。
3．无氧呼吸的概念(教材P94)：指细胞在________________的情况下，葡萄糖等有机物经过______________，释放____________，生成___________的过程。
没有氧气参与
不完全分解
少量能量
少量ATP
葡萄糖中的能量
储存在酒精/乳酸中（大部分）
无氧呼吸
释放出来的能量
（小部分）
热能散失（大部分）
合成ATP（少部分）
二、有氧呼吸和无氧呼吸的比较
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 条件 需氧 无氧
场所 细胞质基质(第一阶段)、线粒体(第二、三阶段) ______________
分解程度 葡萄糖被________分解 葡萄糖分解不彻底
产物 CO2、H2O 乳酸；酒精和CO2
能量释放 ____________ 少量能量
相同点 第一阶段完全相同；实质上都是氧化分解有机物，释放能量，生成ATP供生命活动所需；均需要酶和适宜的温度等
细胞质基质
彻底
大量能量
特别提醒
(1)无线粒体的生物，有的也可以进行有氧呼吸，如蓝细菌、硝化细菌等。它们的有氧呼吸过程在细胞质中和细胞膜上进行。
(2)葡萄糖分子不能直接进入线粒体被分解，必须在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸才能进入线粒体被分解。
(3)无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段消耗第一阶段产生的[H]。
(4)人体内产生的CO2是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，不产生CO2。
(5)哺乳动物成熟的红细胞只进行无氧呼吸。
三、细胞呼吸的意义
1．为生物体的生命活动____________。
2．生物体代谢的________，为其他物质的合成____________。
提供能量
枢纽
提供原料
　　　(2025·惠州期中)右图为酒精发酵和乳酸发酵的过程示意图，下列相关叙述正确的是 (　　)
A．植物细胞无氧呼吸产生酒精称为酒精发酵
B．图中NADH为还原型辅酶Ⅰ，在细胞质基质中被消耗
C．①过程中产生的能量大部分储存在ATP中
D．细胞的无氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行
3
B
解析：发酵是微生物无氧呼吸的过程，而植物细胞的无氧呼吸不能称为发酵，A错误；图中NADH为还原型辅酶Ⅰ，酒精发酵和乳酸发酵的场所是细胞质基质，该过程中的NADH的消耗发生在细胞质基质中，B正确；①过程为无氧呼吸第一阶段，该过程中产生的能量只有少部分储存在ATP中，C错误；细胞的无氧呼吸是在细胞质基质中进行的，D错误。
　　　肌肉细胞的有氧呼吸和无氧呼吸是人体在不同活动水平上根据需氧、供氧的不同情况而进行的两种供能方式，只不过两者比例有所不同而已。在400 m跑中，有88%左右的能量是依靠有机物的无氧呼吸供能。下列有关叙述正确的是 (　　)
A．400 m跑中，腿部肌肉细胞中CO2的产生场所有细胞质基质和线粒体基质
B．400 m跑中，腿部肌肉细胞中ATP的含量远高于安静时细胞内ATP的含量
C．400 m跑中，腿部肌肉细胞无氧呼吸消耗的有机物远多于有氧呼吸
D．400 m跑中，腿部肌肉细胞每摩尔葡萄糖生成的ATP的量比安静时多
4
C
解析：人体细胞中CO2只有经过有氧呼吸产生，故在400 m跑中，运动员腿部肌肉细胞中CO2的产生场所只有线粒体基质，A错误；ATP和ADP是可以快速转化的，运动员在参加400 m跑比赛时，细胞内ATP的含量与安静时几乎相同，都比较少，B错误；在400 m跑中，有88%左右的能量是依靠有机物的无氧呼吸供能，这说明无氧呼吸分解的有机物更多，C正确；400 m跑中，运动员腿部肌肉细胞主要进行无氧呼吸，每摩尔葡萄糖生成的ATP的量比安静时少，D错误。
随堂内化
一、知识构建评价
线粒体基质
线粒体内膜
二、概念诊断评价
1．通过有氧呼吸释放的能量大部分转化到ATP中，少部分以热能的形式散失。 (　　)
提示：有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失。
2．有氧呼吸的三个阶段均可产生ATP，但第三阶段产生的最多。 (　　)
3．人体细胞在有氧或无氧状态下均可产生CO2。 (　　)
×
√
×
4．有氧呼吸的第三阶段既消耗水，又产生水。 (　　)
提示：有氧呼吸第三阶段O2与[H]结合生成水。
5．有氧呼吸中需O2阶段和释放CO2阶段分别是第三、第二阶段。 (　　)
6．水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳。 (　　)
提示：不是所有植物细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳，玉米胚、甜菜块根、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物是乳酸。
×
√
×
三、学情随堂评价
1．下列关于有氧呼吸和无氧呼吸的比较，正确的是 (　　)
A．人体所有细胞都能进行有氧呼吸
B．有氧呼吸和无氧呼吸各阶段均不相同
C．植物体中可以同时发生有氧呼吸和无氧呼吸
D．这两种细胞呼吸方式的每个阶段都有ATP的生成
C
解析：人体成熟的红细胞没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸，A错误；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，B错误；无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，D错误。
2．(2025·茂名联考)下图为显微镜下某真核细胞中线粒体及周围的局部结构。下列相关叙述正确的是 (　　)
A．结构①中发生葡萄糖的分解，但不生成ATP
B．结构②上丙酮酸被彻底分解为CO2和H2O
C．结构③中[H]与O2结合生成水并释放大量能量
D．结构①②③中均有参与细胞呼吸的相关酶
D
解析：结构①细胞质基质中发生葡萄糖的分解，生成少量ATP，A错误；结构②(线粒体内膜)上[H]与O2结合生成水并释放大量能量，B、C错误。
3．(2024·清远期末)右图是真核生物的细胞呼吸过程图解，图中①～⑤表示代谢过程，X、Y代表物质。下列相关叙述错误的是(　　)
A．过程②和⑤分别发生在线粒体基质和细胞质基质
B．物质Y可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
C．图中能生成ATP的代谢过程有①③④⑤
D．人体细胞内⑤不能进行是因为缺少催化该过程的酶
C
解析：图中②有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质，⑤无氧呼吸第二阶段发生在细胞质基质，A正确；物质Y为CO2，可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，B正确；有氧呼吸三个阶段以及无氧呼吸第一阶段都能产生ATP，无氧呼吸第二阶段不产生ATP，故图中能生成ATP的代谢过程有①②③，C错误；人体细胞无氧呼吸产生乳酸，细胞内⑤不能进行是因为缺少催化该过程的酶，D正确。
4．研究表明，神经细胞不仅能够彻底氧化葡萄糖，还能依赖无氧呼吸分解葡萄糖来维持正常功能。下列说法正确的是 (　　)
A．神经细胞有氧呼吸第二阶段需要水的参与
B．神经细胞和酵母菌无氧呼吸的产物相同
C．神经细胞有氧呼吸每个阶段均有O2参与
D．神经细胞无氧呼吸每个阶段均生成ATP
A
解析：神经细胞和酵母菌无氧呼吸的产物不同，神经细胞无氧呼吸的产物是乳酸，而酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和CO2，B错误；神经细胞只有有氧呼吸的第三阶段有O2参与，C错误；神经细胞无氧呼吸过程中只有第一阶段生成ATP，第二阶段没有ATP生成，D错误。
5．(2025·广州广雅中学)在酵母菌线粒体内，呼吸链由一系列按特定顺序排列的结合蛋白质组成。链中每个成员，从前面的成员接受氢或电子，又传递给下一个成员，最后传递给氧。在电子传递的过程中，逐步释放自由能，同时将其中部分能量，通过氧化磷酸化作用贮存在ATP分子中，具体过程如下图所示。
下列说法错误的是 (　　)
A．H＋通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的运输会导致线粒体基质的pH升高
B．Fo和F1构成的是转运蛋白，在线粒体内膜上只起运输作用
C．在硝化细菌中，也有与酵母菌类似的电子传递系统
D．在分解脂肪时，通过该电子传递链消耗的氧将增加
B
解析：H＋通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的运输会导致线粒体基质的H＋减少，进而使pH升高，A正确；Fo和F1构成ATP合酶，在线粒体内膜上既可充当转运蛋白起运输作用，还可以充当酶来催化ATP的合成，B错误；硝化细菌也进行有氧呼吸，故也有与酵母菌类似的电子传递系统，C正确；在分解脂肪时，由于脂肪的H含量比糖类高，故通过该电子传递链消耗的氧将增加，D正确。
课时作业
1．(2024·广州番禺期末)在以葡萄糖为底物进行的细胞呼吸中，根据是否需要氧气将其分为有氧呼吸和无氧呼吸。下列相关说法正确的是 (　　)
A．剧烈运动时人体肌细胞无氧呼吸产生少量能量，并释放少量CO2
B．有氧呼吸的第三阶段ADP的消耗量最大
C．人的成熟红细胞可通过有氧呼吸或无氧呼吸产生ATP
D．人体细胞进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
B
解析：人体肌肉细胞进行无氧呼吸的产物是乳酸，不会产生CO2，A错误；有氧呼吸第三阶段产生ATP数量最多，因此ADP的消耗量最大，B正确；人成熟红细胞中无线粒体，只能进行无氧呼吸，C错误；人体细胞进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分储存在乳酸中，D错误。
2．用同位素标记法研究有氧呼吸中物质的元素去向，下列分析错误的是 (　　)
B
3．(2025·广东部分重点高中联考)右图表示细胞有氧呼吸的过程，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是 (　　)
A．①②③分别是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质
B．①和②所含酶的种类相同
C．②和③都能产生大量ATP
D．甲、乙分别代表丙酮酸、[H]
D
解析：图中①表示细胞质基质，②表示线粒体基质，③表示线粒体内膜，A错误；①中进行的是有氧呼吸的第一阶段，②中进行的是有氧呼吸的第二阶段，所以所含酶的种类不同，B错误；②中进行的是有氧呼吸的第二阶段，只能产生少量ATP，③中进行的是有氧呼吸的第三阶段，能产生大量ATP，C错误。
4．(2024·惠州博罗期末)如下图所示4支试管，在氧气充足、温度适宜条件下，经过一定时间后，最终能产生CO2和H2O的试管是 (　　)
A．甲　　　　B．乙、丁　　　　C．丙　　　　D．乙、丙、丁
C
甲　　　　　　　　　乙　　　　　　　　丙　　　　　　丁
解析：能产生CO2和H2O的细胞呼吸是有氧呼吸(的第二、三阶段)，场所是线粒体基质和线粒体内膜，需要的反应物是第一阶段的产物丙酮酸和NADH，结合题图分析，完整酵母菌可以进行有氧呼吸，分解葡萄糖产生CO2和H2O。
5．下列细胞中，细胞呼吸过程会产生酒精的是 (　　)
A．洪涝中的玉米根细胞
B．剧烈运动时的人骨骼肌细胞
C．酸奶发酵中的乳酸菌
D．缺氧条件下的马铃薯块茎细胞
A
解析：受涝的玉米根细胞无氧呼吸产生酒精和二氧化碳；运动时的人骨骼肌细胞无氧呼吸只产生乳酸；酸奶生产中，乳酸菌无氧呼吸只产生乳酸；缺氧条件下的马铃薯块茎细胞无氧呼吸只产生乳酸。
6．(2024·茂名信宜期末)右图为酵母菌和人体细胞呼吸流程图，下列相关叙述正确的是 (　　)
A．图中未显示能量，物质a、b、c、d分别表示水、CO2、酒精、乳酸
B．条件X下，酵母菌细胞呼吸时葡萄糖中的能量有2条去路
C．条件Y下，葡萄糖在线粒体中被彻底分解成CO2和水
D．长跑比赛过程中，人体骨骼肌供能的主要方式以Y条件下的过程为主
D
解析：图中未显示能量，物质a、b、c、d分别为水、CO2、乳酸、酒精，A错误；条件X下酵母细胞进行无氧呼吸，有机物不能彻底氧化分解，所以葡萄糖中能量的去向有3处，即储存在酒精中、以热能形式散失、储存在ATP中，B错误；条件Y为有氧，葡萄糖不能进入线粒体，丙酮酸在线粒体中被彻底分解成CO2和水，C错误。
7．(2025·广东摸底)NAD＋/NADH平衡有利于维持细胞代谢的相对稳定，若肿瘤细胞中的NAD＋/NADH的值增大，则该肿瘤细胞可能正在发生的生理过程是 (　　)
A．葡萄糖初步分解产生丙酮酸 B．丙酮酸分解为CO2并产生酒精
C．丙酮酸彻底氧化分解为CO2 D．氧气被还原产生水
解析：细胞内的NAD＋和NADH之间可以相互转化，若NAD＋/NADH的值
D
增大，说明NADH转化成NAD＋，是消耗NADH的生理过程。葡萄糖初步分解产生丙酮酸为呼吸作用第一阶段，合成NADH；肿瘤细胞为动物细胞，无氧呼吸不会产生酒精；丙酮酸彻底氧化分解为CO2发生在有氧呼吸第二阶段，合成NADH；氧气被还原产生水发生在有氧呼吸第三阶段，消耗NADH。
8．右图是无氧呼吸过程中葡萄糖的代谢途径示意图。下列分析错误的是 (　　)
A．植物的丙酮酸羧化酶分布在细胞质基质
B．酵母菌含有乙醇脱氢酶，不含乳酸脱氢酶
C．丙酮酸转化成乳酸或乙醇的过程不产生ATP
D．检测O2或CO2变化量可判断细胞的呼吸类型
D
解析：丙酮酸羧化酶是无氧呼吸过程中的酶，分布在细胞质基质，A正确；酵母菌含有乙醇脱氢酶，不含乳酸脱氢酶，因此酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，B正确；无氧呼吸过程中只有第一阶段产生ATP，第二阶段没有ATP生成，即丙酮酸转化成乳酸或乙醇的过程不产生ATP，C正确；无氧呼吸不消耗O2，产生的CO2比有氧呼吸少，所以可通过检测O2及CO2的比值来判断酵母菌的呼吸方式，D错误。
9．(2025·广东江门期末)在慢跑过程中，参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Ⅰ B．氧化型辅酶Ⅰ
C．丙酮酸 D．水
A
解析：线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，该阶段参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是NADH(还原型辅酶Ⅰ)。
10．(2024·华南师大附中模拟)研究发现，FCCP能作用于线粒体内膜，使线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP；抗霉素A是有氧呼吸第三阶段的抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是 (　　)
A．NAD＋是氧化型辅酶Ⅰ，其还原的场所只有线粒体基质
B．加入FCCP，耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放
C．加入抗霉素A，细胞只能进行无氧呼吸，无法产生NADH
D．加入FCCP后，细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖量增加
D
解析：NAD＋是氧化型辅酶Ⅰ，其还原的场所有细胞质基质和线粒体基质，A错误；FCCP作用于线粒体内膜，使得线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP，也就是说线粒体内膜上产生的能量均以热能形式释放，但是第一、二阶段释放的能量可以有一部分储存在ATP中，B错误；抗霉素A是呼吸链抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧，不能发生第三阶段，第一阶段反应不受影响，能产生NADH，C错误；加入FCCP后，有氧呼吸第三阶段释放的能量不能用于合成ATP为生命活动供能，所以需要消耗更多的葡萄糖为生命活动供能，D正确。
11．鲫鱼能够在寒冷、缺氧的水环境中生存数天。其细胞呼吸过程如右图所示。下列叙述错误的是 (　　)
A．鲫鱼细胞无氧呼吸的终产物可以是乳酸，也可以是酒精和CO2
B．鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能散失
C．骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程均需要线粒体参与
D．图示两种细胞线粒体中与呼吸作用有关的酶不完全相同
B
解析：由图可知，其他组织细胞进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸通过循环系统进入骨骼肌细胞，可转化为丙酮酸，再通过无氧呼吸产生酒精和CO2，A正确；鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分储存在乳酸或酒精中，B错误；由图可知，骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程均需要线粒体参与，C正确；因为酶具有专一性，图示两种细胞线粒体中发生的呼吸作用的产物不完全相同，可能与线粒体中与呼吸作用有关的酶不完全相同有关，D正确。
12．(2025·湛江期末)2024年1月21日，湛江半程马拉松赛鸣枪起跑。经过角逐，王佩林和朱卿分别获得该项比赛男子组和女子组冠军。马拉松是一项高负荷、大强度的竞技运动，改善运动肌利用氧的能力是马拉松项目首先要解决的问题。请结合甲、乙两名运动员在不同运动强度下，摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况。回答下列问题：
(1)马拉松运动中，葡萄糖储存的能量经呼吸作用后的去向有______________ ______、________________、_______________。
(2)据图分析，乙运动员更适合从事马拉松运动，依据是_________________ _______________________________________________________________________________________________________________。
以热能形式
散失
储存在乳酸中
转化到ATP中
甲、乙在摄氧量(运动强度)相同并较高的情况下，乙产生的乳酸少，肌肉利用氧的能力强(或随运动强度/摄氧量增加，乙乳酸值上升比甲慢)
(3)比赛中沿途设有为运动员提供饮用水、饮料及其他用品的区域，运动员根据自己情况选择使用。为减少马拉松运动员在运动过程中产生乳酸，一般选用__________(填“葡萄糖”或“脂肪”)作为补充能量的物质，理由是_____________ ___________________________________________。
葡萄糖
脂肪的含氢
量高，氧化分解等质量的脂肪消耗的氧气更多
(4)为判断不同运动强度(高运动强度、中运动强度、低运动强度)下细胞呼吸的方式，设计了相关实验，大体实验思路如下：让同一个体分别在三种不同运动强度(高、中、低)下运动相同一段时间后，测定相关指标数据。测定的指标为_________ ______________________________________。
不同运
动强度下的O2消耗速率和血浆中乳酸含量
解析：(1)马拉松运动中，既可以进行有氧呼吸产生CO2和H2O，也可以进行无氧呼吸产生乳酸，所以葡萄糖储存的能量经呼吸作用后的去向有三个：一是以热能的形式散失，二是储存在乳酸中，三是转化到ATP中。
13．小明同学在学习了细胞呼吸的知识后，提出疑问：为什么第三阶段能产生最多能量？能量是如何转换的？并展开了积极的探索。他查阅到了下面的资料，请你和小明同学一起思考并回答下列问题：
资料1：
资料2：[H]首先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特殊蛋白复合体捕获和传递，最终与O2、H＋结合，产生H2O。线粒体内膜上的特殊蛋白复合体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，构建跨膜的H＋浓度梯度。最终，H＋沿着线粒体内膜上ATP合酶的内部通道流回线粒体基质，推动了ATP的合成。
(1)H＋从线粒体基质运输到线粒体膜间隙的运输方式是____________，能量来源于________。
(2)H＋流回线粒体基质的运输方式是____________，ATP合成的能量直接来源于___________________。
主动运输
电能
协助扩散
H＋的浓度梯度势能
(3)从图中可知，有氧呼吸第三阶段的能量转换过程是_____________________ __________________________________________(用箭头和文字表示)。在第一阶段和第二阶段的过程中，葡萄糖的大部分能量转移到了______________中，因此有氧呼吸在第三阶段中释放了大量的能量。
NADH([H])中的化学能
→电能→H＋的浓度梯度势能→ATP中的化学能
NADH([H])
解析：(1)由题中信息可知，H＋由线粒体基质进入线粒体膜间隙时，是从低浓度到高浓度运输，属于主动运输。由“线粒体内膜上的特殊蛋白复合体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”可知，该主动运输的能量来自电能。(2)据“H＋沿着线粒体内膜上ATP合酶的内部通道流回线粒体基质，推动了ATP的合成”可知，H＋流回线粒体基质是顺浓度梯度，没有消耗能量，借助ATP合酶的内部通道，故运输方式是协助扩散。ATP合成的能量直接来源于H＋的浓度梯度势能。
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