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第11讲　细胞呼吸的方式和过程
课标内容　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。
考点一　细胞呼吸的方式和过程
1.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。
(2)过程
提醒　有氧呼吸的场所并非只是线粒体：真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核细胞无线粒体，但有的原核细胞含有全套与有氧呼吸有关的酶，这些酶分布在细胞质基质和细胞膜上，因此这些细胞能进行有氧呼吸。
[微思考] 有氧呼吸中的葡萄糖、水、氧气分别在哪些阶段被利用？产物中的二氧化碳和水分别在哪些阶段形成？________________________________________
____________________________________________________________________
(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)能量转换
葡萄糖中稳定的化学能转化为________________________。
2.无氧呼吸
(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)过程图解
①无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。
②人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。
③不同生物无氧呼吸的产物不同，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成的基因不同。　　　
(1)供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇。(2022·江苏卷，8B)(　　)
(2)酵母菌有(需)氧呼吸在线粒体中进行，无(厌)氧呼吸在细胞质基质中进行。(2023·浙江6月选考，11B)(　　)
(3)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。(2021·湖南卷，12C)(　　)
(4)根瘤中合成ATP的能量主要源于糖类(葡萄糖)的分解。[2020·江苏卷，27(4)](　　)
(5)葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。(2021·湖北卷，1A)(　　)
(6)马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。(2019·全国卷Ⅱ，2C)(　　)
(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。(2020·山东卷，2B)(　　)
1.有氧呼吸中的电子传递链
糖酵解(有氧呼吸第一阶段)和丙酮酸氧化过程(有氧呼吸第二阶段)(也称三羧酸循环阶段)中生成的[H]是在线粒体内膜上继续氧化的。[H]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、
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合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动ATP的合成。
2.细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向
(1)有氧呼吸过程中[H]、ATP的来源和去路
(2)无氧呼吸中的[H]和ATP都是第一阶段在细胞质基质中产生的。其中[H]在第二阶段被用于还原丙酮酸，全部消耗，没有积累。
考向1　围绕细胞呼吸的过程，考查生命观念
1.(2023·广东卷，7)在游泳过程中，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.丙酮酸
C.氧化型辅酶Ⅰ D.二氧化碳
2.(2022·全国甲卷，4)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是(　　)
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.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
D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
3.(2024·广东中山质检)线粒体中的[H]与氧气结合的过程需要细胞色素c的参与。细胞接受凋亡信号后，线粒体中的细胞色素c可转移到细胞质基质中，并与Apaf－1蛋白结合引起细胞凋亡。下列说法错误的是(　　)
A.细胞色素c位于线粒体的内膜
B.细胞色素c功能丧失的细胞将无法合成ATP
C.有氧呼吸过程产生[H]的场所为细胞质基质和线粒体基质
D.若细胞中Apaf－1蛋白功能丧失，细胞色素c将不会引起该细胞凋亡
考向2　结合有氧呼吸中电子传递链，考查模型与建模的能力
4.(2024·广西桂林期末)呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如下图所示，下列相关叙述错误的是(　　)
A.图示过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧呼吸过程中产能最多的阶段
B.有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气
C.高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H＋跨过内膜到达线粒体基质
D.呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H＋浓度差为ATP的合成提供了驱动力
考点二　细胞呼吸方式的判断及相关计算
1.细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例)
2.细胞呼吸反应式中各物质间物质的量的比例关系
(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。
欲确认某植物种子的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示：
(1)装置1中加入NaOH溶液的目的是_____________________________________
______________________________________________________________________，
根据着色液滴移动的距离可测出呼吸作用消耗的氧气的体积。
(2)装置2中着色液滴移动的距离代表呼吸作用
_____________________________________________________________________。
(3)实验结果分析
判定呼吸方式时，底物一般是葡萄糖。分析如下：
装置1 装置2 结果
着色液滴左移 着色液滴不动
着色液滴不动 着色液滴右移
着色液滴左移 着色液滴右移
着色液滴不动 着色液滴不动
(4)为了排除环境因素对实验结果的干扰，需要设置对照实验，该对照组的设置方法是_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(5)若装置1、2中的着色液滴均左移，则可能的原因是_______________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
考向1　围绕细胞呼吸类型的判断，考查演绎与推理能力
1.(2023·全国乙卷，3)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CO2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CO2的过程
C.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
D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
2.(2024·重庆市期末)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”导致癌细胞既不产生CO2也不吸收O2
3.(2024·辽宁丹东期末)将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向这3支试管内同时滴入等量、等浓度的X溶液。下列叙述错误的是(　　)
A.若X为葡萄糖溶液，在无氧条件下，能够产生CO2的试管是甲、丙
B.若X为葡萄糖溶液，在氧气充足条件下，最终能产生ATP的试管是甲、乙、丙
C.若X为丙酮酸溶液，在氧气充足条件下，最终能产生CO2和H2O的试管是乙、丙
D.若X为葡萄糖溶液，在无氧条件下，能进行呼吸作用的试管是甲、丙
考向2　结合细胞呼吸的相关计算，考查科学思维
4.(2024·广东省衡水金卷期末)一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列叙述错误的是(　　)
氧浓度/% a b c d
产生CO2的量/mol 0.9 1.3 1.5 3.0
产生C2H5OH的量/mol 0.9 0.7 0.6 0
A.氧浓度为a时，只进行无氧呼吸
B.氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为0.6 mol
C.氧浓度为c时，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵
D.氧浓度为d时，只进行有氧呼吸
1.(2023·天津卷，1)衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，则其需要从宿主细胞体内摄取的物质是(　　)
A.葡萄糖 B.糖原
C.淀粉 D.ATP
2.(2023·重庆卷，10)哺乳动物可利用食物中的NAM或NA合成NAD＋，进而转化为NADH([H])，研究者以小鼠为模型，探究了哺乳动物与肠道菌群之间NAD＋代谢的关系，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.静脉注射标记的NA，肠腔内会出现标记的NAM
B.静脉注射标记的NAM，细胞质基质会出现标记的NADH
C.食物中缺乏NAM时，组织细胞仍可以用NAM合成NAD＋
D.肠道中的厌氧菌合成ATP时所需的能量主要来自NADH
3.(2020·全国卷Ⅰ，2)种子贮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CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸
B.若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放
D.若细胞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
4.(2022·广东卷，10)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是(　　)
A.该反应需要在光下进行
B.TTF可在细胞质基质中生成
C.TTF生成量与保温时间无关
D.不能用红色深浅判断种子活力高低
5.(2021·重庆卷，21)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，可发生如题图所示的代谢反应，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：
(1)呼吸链受损会导致________(填“有氧”或“无氧”)呼吸异常，代谢物X是________。
(2)过程⑤中酶B的名称为________，使用它的原因是_______________________
______________________________________________________________________。
(3)过程④将代谢物X消耗，对内环境稳态的作用和意义是_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
：课后完成　限时练11第11讲　细胞呼吸的方式和过程
课标内容　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。
考点一　细胞呼吸的方式和过程
1.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，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。
(2)过程
提醒　有氧呼吸的场所并非只是线粒体：真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核细胞无线粒体，但有的原核细胞含有全套与有氧呼吸有关的酶，这些酶分布在细胞质基质和细胞膜上，因此这些细胞能进行有氧呼吸。
[微思考] 有氧呼吸中的葡萄糖、水、氧气分别在哪些阶段被利用？产物中的二氧化碳和水分别在哪些阶段形成？
提示　有氧呼吸反应物中的葡萄糖、水、氧气分别在第一、二、三阶段被利用；产物中的二氧化碳和水分别在第二、三阶段形成。
(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)能量转换
葡萄糖中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。
2.无氧呼吸
(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)过程图解
①无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。
②人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。
③不同生物无氧呼吸的产物不同，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成的基因不同。　　　
(1)供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇。(2022·江苏卷，8B)(√)
(2)酵母菌有(需)氧呼吸在线粒体中进行，无(厌)氧呼吸在细胞质基质中进行。(2023·浙江6月选考，11B)(×)
提示　有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行。
(3)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。(2021·湖南卷，12C)(√)
(4)根瘤中合成ATP的能量主要源于糖类(葡萄糖)的分解。[2020·江苏卷，27(4)](√)
(5)葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。(2021·湖北卷，1A)(×)
提示　线粒体内膜。
(6)马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。(2019·全国卷Ⅱ，2C)(×)
提示　无氧呼吸在第一个阶段会产生少量的ATP。
(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。(2020·山东卷，2B)(×)
提示　无氧呼吸第二个阶段不产生ATP。
1.有氧呼吸中的电子传递链
糖酵解(有氧呼吸第一阶段)和丙酮酸氧化过程(有氧呼吸第二阶段)(也称三羧酸循环阶段)中生成的[H]是在线粒体内膜上继续氧化的。[H]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、
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合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动ATP的合成。
2.细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向
(1)有氧呼吸过程中[H]、ATP的来源和去路
(2)无氧呼吸中的[H]和ATP都是第一阶段在细胞质基质中产生的。其中[H]在第二阶段被用于还原丙酮酸，全部消耗，没有积累。
考向1　围绕细胞呼吸的过程，考查生命观念
1.(2023·广东卷，7)在游泳过程中，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.丙酮酸
C.氧化型辅酶Ⅰ D.二氧化碳
答案　A
解析　游泳过程中主要由有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都产生了[H]，这两个阶段产生的[H]在第三阶段经过一系列的化学反应，在线粒体内膜上与氧结合生成水，这里的[H]是一种简化的表示方式，实际上指的是还原型辅酶Ⅰ，A正确。
2.(2022·全国甲卷，4)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是(　　)
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.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
D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
答案　C
解析　有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，第二、三阶段的场所是线粒体，三个阶段均可产生ATP，故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP，A正确；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段氧气和[H]反应生成水，该过程需要酶的催化，B正确；丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参与，不需要O2的直接参与，C错误；线粒体是半自主性细胞器，其中含有少量DNA，可以通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，D正确。
3.(2024·广东中山质检)线粒体中的[H]与氧气结合的过程需要细胞色素c的参与。细胞接受凋亡信号后，线粒体中的细胞色素c可转移到细胞质基质中，并与Apaf1蛋白结合引起细胞凋亡。下列说法错误的是(　　)
A.细胞色素c位于线粒体的内膜
B.细胞色素c功能丧失的细胞将无法合成ATP
C.有氧呼吸过程产生[H]的场所为细胞质基质和线粒体基质
D.若细胞中Apaf1蛋白功能丧失，细胞色素c将不会引起该细胞凋亡
答案　B
解析　细胞色素c参与有氧呼吸第三阶段的反应，有氧呼吸第一阶段和第二阶段也能合成ATP，B错误。
考向2　结合有氧呼吸中电子传递链，考查模型与建模的能力
4.(2024·广西桂林期末)呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如下图所示，下列相关叙述错误的是(　　)
A.图示过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧呼吸过程中产能最多的阶段
B.有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气
C.高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H＋跨过内膜到达线粒体基质
D.呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H＋浓度差为ATP的合成提供了驱动力
答案　C
解析　图示为发生在线粒体内膜的过程，表示有氧呼吸的第三阶段，该阶段是有氧呼吸过程中产能最多的阶段，A正确；在电子传递链中，有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气，生成水，B正确；据图可知，电子传递过程中逐级释放的能量推动H＋从线粒体基质跨过线粒体内膜到达另一侧，C错误；电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H＋浓度差，使能量转换成H＋电化学势能，D正确。
考点二　细胞呼吸方式的判断及相关计算
1.细胞呼吸方式的判断(以真核生物为例)
2.细胞呼吸反应式中各物质间物质的量的比例关系
(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。
欲确认某植物种子的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示：
(1)装置1中加入NaOH溶液的目的是____________________________________
____________________________________________________________________，
根据着色液滴移动的距离可测出呼吸作用消耗的氧气的体积。
(2)装置2中着色液滴移动的距离代表呼吸作用_____________________________。
(3)实验结果分析
判定呼吸方式时，底物一般是葡萄糖。分析如下：
装置1 装置2 结果
着色液滴左移 着色液滴不动
着色液滴不动 着色液滴右移
着色液滴左移 着色液滴右移
着色液滴不动 着色液滴不动
(4)为了排除环境因素对实验结果的干扰，需要设置对照实验，该对照组的设置方法是_________________________________________________________________。
(5)若装置1、2中的着色液滴均左移，则可能的原因是______________________
_____________________________________________________________________。
提示　(1)吸收二氧化碳　(2)消耗的氧气和释放的二氧化碳的体积的差值　(3)只进行有氧呼吸或既进行有氧呼吸又进行产生乳酸的无氧呼吸　只进行产生酒精的无氧呼吸　既进行有氧呼吸又进行产生酒精的无氧呼吸　细胞已死亡或只进行产生乳酸的无氧呼吸　(4)在装置中装入煮熟的发芽种子，其他条件不变　(5)种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂肪
考向1　围绕细胞呼吸类型的判断，考查演绎与推理能力
1.(2023·全国乙卷，3)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CO2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CO2的过程
C.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
D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
答案　C
解析　在时间a之前，因为没有二氧化碳释放，所以不可能是产生酒精的无氧呼吸过程，只能是产生乳酸的无氧呼吸过程，A正确；在a～b时间内，因为此时仍然处于无氧条件下，产生二氧化碳表明进行了产生酒精和CO2的过程，B正确；两个无氧呼吸过程都只有第一阶段产生ATP，两个都是葡萄糖转化为丙酮酸的过程，所以每分子葡萄糖经无氧呼吸产生的ATP相等，C错误；酒精是脂溶性的物质，跨膜运输方式是自由扩散，不消耗能量，D正确。
2.(2024·重庆市期末)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”导致癌细胞既不产生CO2也不吸收O2
答案　C
解析　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质，C错误；“瓦堡效应”是指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的现象，说明癌细胞进行的是无氧呼吸，由图可知癌细胞进行产生乳酸的无氧呼吸，D正确。
3.(2024·辽宁丹东期末)将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向这3支试管内同时滴入等量、等浓度的X溶液。下列叙述错误的是(　　)
A.若X为葡萄糖溶液，在无氧条件下，能够产生CO2的试管是甲、丙
B.若X为葡萄糖溶液，在氧气充足条件下，最终能产生ATP的试管是甲、乙、丙
C.若X为丙酮酸溶液，在氧气充足条件下，最终能产生CO2和H2O的试管是乙、丙
D.若X为葡萄糖溶液，在无氧条件下，能进行呼吸作用的试管是甲、丙
答案　B
解析　甲试管中是细胞质基质和葡萄糖，在无氧条件下，细胞质基质中可以进行无氧呼吸，产生二氧化碳和酒精，丙试管中含有细胞质基质、线粒体和葡萄糖，在无氧条件下，进行无氧呼吸，产生二氧化碳和酒精，A、D正确；甲试管中是细胞质基质和葡萄糖，在氧气充足条件下，细胞质基质中可以进行有氧呼吸第一阶段，乙试管只含有细胞器，无法直接利用葡萄糖，不能进行呼吸作用，丙试管中含有细胞质基质、线粒体和葡萄糖，在有氧条件下，进行有氧呼吸，产生二氧化碳和水，故能产生ATP的是甲和丙，B错误；若X为丙酮酸溶液，在氧气充足条件下，甲试管的细胞质基质无法继续利用丙酮酸，乙试管含有线粒体，故可进行有氧呼吸第二、第三阶段，丙试管含有细胞质基质、线粒体，可进行完整的有氧呼吸，故最终能产生CO2和H2O的试管是乙、丙，C正确。
考向2　结合细胞呼吸的相关计算，考查科学思维
4.(2024·广东省衡水金卷期末)一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列叙述错误的是(　　)
氧浓度/% a b c d
产生CO2的量/mol 0.9 1.3 1.5 3.0
产生C2H5OH的量/mol 0.9 0.7 0.6 0
A.氧浓度为a时，只进行无氧呼吸
B.氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为0.6 mol
C.氧浓度为c时，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵
D.氧浓度为d时，只进行有氧呼吸
答案　C
解析　氧气浓度为a时，产生的二氧化碳的量和产生的酒精的量相等，只进行无氧呼吸，A正确；氧浓度为b时，无氧呼吸产生酒精的量为0.7 mol，产生的二氧化碳量也为0.7 mol，则有氧呼吸产生的二氧化碳量为1.3－0.7＝0.6(mol)，B正确；氧气浓度为c时，无氧呼吸产生的酒精量为0.6 mol，产生的二氧化碳量也为
0.6 mol，消耗的葡萄糖为0.3 mol，则有氧呼吸产生的二氧化碳量为1.5－0.6＝0.9(mol)，消耗的葡萄糖量为0.15 mol，无氧呼吸消耗的葡萄糖为有氧呼吸消耗的葡萄糖的2倍，即消耗的葡萄糖有2/3用于酒精发酵，C错误；氧浓度为d时，无酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，D正确。
1.(2023·天津卷，1)衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，则其需要从宿主细胞体内摄取的物质是(　　)
A.葡萄糖 B.糖原
C.淀粉 D.ATP
答案　D
解析　细胞生命活动所需的能量主要是由细胞呼吸提供的，衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，不能进行细胞呼吸，缺乏能量，ATP是直接的能源物质，因此衣原体需要从宿主细胞体内摄取的物质是ATP，D正确。
2.(2023·重庆卷，10)哺乳动物可利用食物中的NAM或NA合成NAD＋，进而转化为NADH([H])，研究者以小鼠为模型，探究了哺乳动物与肠道菌群之间NAD＋代谢的关系，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.静脉注射标记的NA，肠腔内会出现标记的NAM
B.静脉注射标记的NAM，细胞质基质会出现标记的NADH
C.食物中缺乏NAM时，组织细胞仍可以用NAM合成NAD＋
D.肠道中的厌氧菌合成ATP时所需的能量主要来自NADH
答案　D
解析　由题图可知，静脉注射标记的NA，血液中的NA会进入组织细胞，通过一系列的转化过程，使肠腔内会出现标记的NAM，A正确；静脉注射标记的NAM，血液中的NAM会进入组织细胞中，经过NAM和NAD＋之间的转化，使细胞质基质会出现标记的NADH，B正确；食物中缺乏NAM时，组织细胞仍可以利用血液中的NAM合成NAD＋，C正确；肠道中的厌氧菌合成ATP时所需的能量主要来自无氧呼吸的第一阶段，而NADH的消耗发生在无氧呼吸的第二阶段，该阶段不产生ATP，D错误。
3.(2020·全国卷Ⅰ，2)种子贮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CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸
B.若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放
D.若细胞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
答案　D
解析　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均可产生CO2，其中产乙醇的无氧呼吸产生的CO2与乙醇的分子数相等，有氧呼吸不产生乙醇，因而若产生的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O2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O2也不产生CO2，C正确；有氧呼吸中，吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，而无氧呼吸不消耗O2，但可能产生CO2，若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的分子数少或两者的数目相等，D错误。
4.(2022·广东卷，10)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是(　　)
A.该反应需要在光下进行
B.TTF可在细胞质基质中生成
C.TTF生成量与保温时间无关
D.不能用红色深浅判断种子活力高低
答案　B
解析　大豆种子充分吸水膨胀，此时子叶中未形成叶绿体，不能进行光合作用，该反应不需要在光下进行，A错误；细胞质基质中可通过细胞呼吸第一阶段产生[H]，TTF可在细胞质基质中生成，B正确；保温时间较长时，较多的TTC进入活细胞，生成较多的红色TTF，C错误；相同时间内，种胚出现的红色越深，说明种胚代谢越旺盛，据此可判断种子活力的高低，D错误。
5.(2021·重庆卷，21)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，可发生如题图所示的代谢反应，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：
(1)呼吸链受损会导致________(填“有氧”或“无氧”)呼吸异常，代谢物X是________。
(2)过程⑤中酶B的名称为________，使用它的原因是_______________________
______________________________________________________________________。
(3)过程④将代谢物X消耗，对内环境稳态的作用和意义是____________________
_____________________________________________________________________。
答案　(1)有氧　乳酸(C3H6O3)　(2)过氧化氢酶　催化过氧化氢的分解，避免过氧化氢对细胞的毒害　(3)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)有氧呼吸的主要场所是线粒体，无氧呼吸的场所是细胞质基质，所以线粒体呼吸链受损会导致有氧呼吸异常。据图可知，丙酮酸在细胞质基质中被还原为代谢物X，动物细胞进行无氧呼吸只产生乳酸，故代谢物X为乳酸。(2)据题图可知，酶B可催化过氧化氢的分解，为过氧化氢酶，机体内的过氧化氢会对细胞产生毒害作用。(3)乳酸积累，会使内环境的pH下降，及时消耗乳酸有利于内环境的稳态，内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
限时强化练
(时间：30分钟)
【对点强化】
考点一　细胞呼吸的方式和过程
1.(2024·广东珠海调研)下列关于人体细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)
A.有氧呼吸和无氧呼吸的各个阶段都能合成ATP
B.有氧呼吸和无氧呼吸的各个阶段都能产生NADH
C.骨骼肌细胞无氧呼吸的产物是乳酸和二氧化碳
D.细胞呼吸释放的能量只有部分储存在ATP中
答案　D
解析　无氧呼吸第二阶段不能合成ATP；有氧呼吸第三阶段、无氧呼吸第二阶段均不能产生NADH；骨骼肌细胞无氧呼吸的产物是乳酸；细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，只有部分储存在ATP中。
2.(2024·广东佛山调研)下列属于有氧呼吸和无氧呼吸共同点的是(　　)
①以葡萄糖等有机物为底物　②中间产物都有丙酮酸　③需O2参与　④产物都有CO2　⑤在线粒体中进行　⑥都可以为细胞代谢提供能量
A.①②⑥ B.②③④
C.①④⑥ D.②③⑤
答案　A
解析　有氧呼吸需O2参与，无氧呼吸不需要O2参与，③错误；有氧呼吸的产物有CO2和H2O，无氧呼吸产生酒精这一种类型的产物中有CO2，但是产生乳酸这一种类型的产物中没有CO2，④错误；无氧呼吸在细胞质基质中完成，在原核细胞中有氧呼吸也在细胞质基质和细胞膜上完成，在真核细胞中有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中完成，⑤错误。
3.(2024·广东六校联考)乳酸脱氢酶(LDH)有多种类型。人的心肌细胞中主要是LDH1，催化乳酸转化为丙酮酸，生成的丙酮酸继续进行有氧氧化；骨骼肌细胞中主要是LDH5，缺氧条件下，催化丙酮酸转化为乳酸。下列叙述正确的是(　　)
A.LDH1为乳酸转化为丙酮酸提供活化能
B.丙酮酸转为乳酸时，释放少量能量，生成少量ATP
C.LDH5分布在骨骼肌细胞的线粒体内膜上
D.丙酮酸的有氧氧化过程有水的参与
答案　D
解析　LDH1是一种酶，具有催化作用，不能提供能量，A错误；丙酮酸转为乳酸为无氧呼吸第二阶段，不产生ATP，B错误；LDH5缺氧条件下，催化丙酮酸转化为乳酸，场所是细胞质基质，LDH5存在于细胞质基质，C错误；丙酮酸的有氧氧化第二阶段(有氧呼吸第二阶段)有水参与，D正确。
4.(2024·广东东莞期末)下图为某多细胞动物在严重缺氧的环境中部分细胞代谢过程的示意图。下列有关叙述正确的是(　　)
A.在图示两细胞中，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
B.该动物无氧呼吸的产物包括乳酸、酒精和二氧化碳
C.若细胞有氧呼吸消耗等量O2，底物分别为脂肪和糖类，则消耗脂肪的量大于糖类
D.过程①和②均能产生少量[H]，但过程②不释放能量
答案　B
解析　在图示两细胞中，葡萄糖是通过无氧呼吸被分解的，细胞在无氧呼吸过程中释放少量能量，葡萄糖中的大部分能量留在酒精或乳酸中，A错误；由图可推知，该动物神经细胞无氧呼吸的产物是乳酸，肌细胞无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，B正确；与等质量的糖类相比，等质量的脂肪含更多的氢，故等质量的脂肪通过有氧呼吸被彻底氧化分解时消耗的O2更多，所以若细胞有氧呼吸消耗等量O2，底物分别为脂肪和糖类，则消耗脂肪的量应小于糖类，C错误；过程①表示无氧呼吸第一阶段产生少量的[H]并释放少量能量，过程②所示的无氧呼吸第二阶段不产生[H]，不释放能量，D错误。
考点二　细胞呼吸类型的判断及相关计算
5.(2024·湖北荆州调研)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CO2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
答案　C
解析　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。
6.(2024·广州实验中学质检)呼吸熵(RQ)是指呼吸作用所释放的CO2与吸收O2的物质的量的比值。下表为不同能源物质在完全氧化分解时的呼吸熵。下列说法中正确的是(　　)
能源物质 糖类 蛋白质 油脂
呼吸熵(RQ) 1.00 0.80 0.71
A.人体在剧烈运动时，有氧呼吸和无氧呼吸共同进行，RQ可能大于1
B.只进行有氧呼吸的种子，若其RQ＝0.8，则此时呼吸的底物一定是蛋白质
C.油脂的RQ低于糖类，原因是油脂中氢原子相对含量较高
D.测得酵母菌利用葡萄糖的RQ＝7/6，则其有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖之比为1∶1
答案　C
解析　动物细胞进行产乳酸的无氧呼吸，不产生CO2，RQ不可能大于1，A错误；只进行有氧呼吸的种子，RQ＝0.8时可能以不同比例进行着以糖类、蛋白质和油脂为底物的有氧呼吸，B错误；油脂的RQ低于糖类，原因是油脂中氢原子相对含量较高，呼吸作用需要的氧气更多，C正确；RQ＝7/6，则有氧呼吸释放的CO2为6份，消耗的葡萄糖为1份；无氧呼吸释放的CO2为1份，消耗的葡萄糖为0.5份，因此其有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖之比为2∶1，D错误。
【综合提升】
7.(2024·福建泉州模拟)乳酸乙酯是白酒中重要的呈香物质，科研人员将乳酸脱氢酶基因导入酿酒酵母中，获得乳酸乙酯高产菌株，有关代谢途径如下图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.过程①产生的[H]可参与过程②③④
B.过程②中生成H2O的场所是线粒体内膜
C.过程②和过程③产生CO2的场所相同
D.过程③④⑤都在细胞质基质中进行
答案　C
解析　过程①为有氧呼吸(无氧呼吸)过程第一阶段，产生的[H]参与有氧呼吸的第三阶段时，与氧气反应形成水，参与无氧呼吸第二阶段时，和丙酮酸反应形成酒精和二氧化碳或乳酸，A正确；过程②是有氧呼吸第二、三阶段，H2O是第三阶段的产物，第三阶段发生在线粒体内膜上，B正确；有氧呼吸第二阶段产生CO2，发生在线粒体基质，过程③是无氧呼吸第二阶段，发生在细胞质基质，C错误；过程③④为无氧呼吸过程，⑤利用细胞质中的物质合成乳酸乙酯，都在细胞质基质中进行，D正确。
8.(2024·福建龙岩模拟)为研究低氧胁迫对青瓜品种根系细胞呼吸的影响，某研究小组用A、B两个青瓜品种进行实验研究。图示结果为一周后测得的根系中乙醇的相对含量。下列说法错误的是(　　)
A.正常通气情况下，青瓜品种A、B的根细胞可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
B.低氧条件下，青瓜A品种对氧气浓度的变化较B品种更为敏感
C.根系长期处于低氧环境中，两种青瓜吸收无机盐的能力都会下降
D.根细胞中丙酮酸分解为乙醇的过程中产生了ATP
答案　D
解析　由题图知，正常通气时，青瓜品种A、B根系均有乙醇产生，说明两品系青瓜根系都可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，A正确；正常通气时，两品种根系中乙醇相对含量相同，低氧时A品种根系细胞无氧呼吸产生的乙醇比B品种多，故A品种对氧气浓度的变化较为敏感，B正确；植物根系一般通过消耗ATP的主动运输方式吸收无机盐，长期处于低氧条件下，两品系根系产生的能量都减少，吸收无机盐的能力都下降，C正确；丙酮酸分解为乙醇的过程为无氧呼吸第二阶段，不产生ATP，D错误。
9.(2024·福州一中期末)心肌细胞中葡萄糖氧化分解产生的NADH不能穿过线粒体膜，NADH与草酰乙酸反应生成NAD＋和苹果酸，苹果酸可以穿过线粒体膜，并与线粒体基质中的NAD＋反应重新产生NADH。下列相关叙述错误的是(　　)
A.葡萄糖氧化分解过程有能量释放
B.NADH可在线粒体内膜上被消耗
C.丙酮酸可以进入线粒体基质
D.线粒体基质中的NADH都来自葡萄糖的氧化分解
答案　D
解析　线粒体基质中的NADH除了来自葡萄糖的氧化分解，还来自有氧呼吸第二阶段，即丙酮酸和水的分解，D错误。
10.(2024·福建福州模拟)葡萄糖是哺乳动物最重要的能源物质。呼吸作用第一阶段(糖酵解)中，葡萄糖被分解成丙酮酸和NADH。丙酮酸可被NADH还原为乳酸，但是大量的乳酸并没有被哺乳动物排出体外。哺乳动物的大多数组织可吸收血液中的乳酸并将其转化成丙酮酸和有氧呼吸第二阶段(TCA循环)的中间产物，也可在一定条件下重新生成葡萄糖(糖异生)。下列叙述错误的是(　　)
A.糖酵解和TCA循环发生的场所不同，但都能生成少量ATP
B.葡萄糖代谢产生乳酸后，大部分的能量保留在乳酸中
C.进食后胰岛B细胞分泌的胰岛素增多，糖异生过程增强
D.禁食一段时间后，肝糖原可分解为葡萄糖参与糖酵解
答案　C
解析　由题干信息知，糖酵解为产生少量ATP的呼吸作用第一阶段，发生的场所是细胞质基质，TCA循环为有氧呼吸第二阶段，发生的场所是线粒体基质，也产生少量ATP，A正确；产生乳酸的无氧呼吸过程只释放少量能量，大部分能量保留在乳酸中，B正确；胰岛素的功能是降低血糖，进食后糖异生过程减弱，C错误；当禁食使血糖浓度下降时，胰高血糖素可促进肝糖原分解为葡萄糖，葡萄糖参与糖酵解，D正确。
11.(2024·广东七校联考)过度酗酒可引发肝硬化，甚至肝癌。癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。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的现象，称为“瓦堡效应”。肝癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.人体可通过提高肠道细胞中溶酶体的活性，增加消化酶的分泌以快速消化酒精
B.人体可通过提高血细胞中高尔基体活性，加快酒精转运使血液中酒精含量快速下降
C.过程①和③都能产生少量的ATP
D.相同条件下“瓦堡效应”导致癌细胞消耗的葡萄糖比正常细胞多
答案　D
解析　消化酶是分泌蛋白，溶酶体不能分泌消化酶，A错误；酒精通过自由扩散进入细胞，且哺乳动物成熟红细胞没有高尔基体等细胞器，B错误；图中①为细胞呼吸的第一阶段，可产生少量ATP，③为产生乳酸的无氧呼吸第二阶段，不产生ATP，C错误；“瓦堡效应”中，癌细胞在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，在产生相同ATP的情况下，无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸多，故癌细胞消耗的葡萄糖比正常细胞多，D正确。
12.(2024·黑龙江哈尔滨九中开学考试)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的示意图。回答下列问题。
(1)图示过程是有氧呼吸的第________阶段。人在短跑时，产生CO2的具体部位是________________，产生[H]的具体部位是________________，有氧呼吸过程中的能量变化是___________________________________________________________。
而人在慢跑时，消耗的O2在细胞呼吸中的用途是__________________________。
(2)据图可知，H＋沿着线粒体内膜上的ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动某物质(A)合成ATP，则A为________。有的减肥药物能够增加线粒体内膜对H＋的通透性，使得H＋回渗到线粒体基质，推动ATP合成酶生成的ATP量减少，该药物能够加快体内有机物的消耗，但会严重危害健康，具体危害是_______________________________________________(写出一点即可)。
(3)有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化产生的，从能量的角度分析，与无氧呼吸相比，有氧呼吸能够________________________，其在进化地位上更为高等。
(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
______________________________________________________________________。
答案　(1)三　线粒体基质　细胞质基质、线粒体基质　有机物中的化学能转化为ATP中的化学能和热能　和[H]结合形成水　(2)ADP、Pi　导致细胞供能不足和体温过高(写出其中一点即可)　(3)更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用　(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)图示过程发生在线粒体内膜，是有氧呼吸的第三阶段。人在短跑时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，但只在有氧呼吸的第二阶段产生CO2，其场所是线粒体基质；有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段及有氧呼吸的第二阶段均可产生[H]，因此产生[H]的具体部位是细胞质基质、线粒体基质；有氧呼吸过程中的能量变化是有机物中的化学能转化为ATP中的化学能和热能。人在慢跑时，O2在有氧呼吸第三阶段与[H]结合生成水。(2)据图可知，A在ATP合成酶的作用下合成ATP，据此推断，物质A为ADP和Pi。正常情况下，细胞呼吸释放的能量少部分储存在ATP中，大部分以热能的形式散失，以维持细胞的能量供应和人体的体温，而题述减肥药物会使得ATP合成酶合成ATP的量减少，则能量在体内的转化率降低，造成大量的额外产热，从而导致细胞供能不足和体温过高。(3)与无氧呼吸相比，有氧呼吸能更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用。(4)本实验的目的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，则观测指标为不同运动强度下氧气的消耗速率和血浆中的乳酸含量。(共50张PPT)
SHENG WU XUE
细胞呼吸的
方式和过程
第11讲
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。
课标内容
1
目 录
细胞呼吸的方式和过程
2
3
细胞呼吸方式的判断及相关计算
关键 · 真题必刷
基础·精细梳理
典例·精心深研
考点一
细胞呼吸的方式和过程
1.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
线粒体基质
大量
提醒　有氧呼吸的场所并非只是线粒体：真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核细胞无线粒体，但有的原核细胞含有全套与有氧呼吸有关的酶，这些酶分布在细胞质基质和细胞膜上，因此这些细胞能进行有氧呼吸。
[微思考] 有氧呼吸中的葡萄糖、水、氧气分别在哪些阶段被利用？产物中的二氧化碳和水分别在哪些阶段形成？
提示　有氧呼吸反应物中的葡萄糖、水、氧气分别在第一、二、三阶段被利用；产物中的二氧化碳和水分别在第二、三阶段形成。
(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)能量转换
葡萄糖中稳定的化学能转化为____________________________。
ATP中活跃的化学能和热能
2.无氧呼吸
(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)过程图解
细胞质基质
①无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP。葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中。
②人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无CO2。
③不同生物无氧呼吸的产物不同，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成的基因不同。　　　
(1)供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇。(2022·江苏卷，8B)( )
(2)酵母菌有(需)氧呼吸在线粒体中进行，无(厌)氧呼吸在细胞质基质中进行。(2023·浙江6月选考，11B)( )
提示　有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中进行。
(3)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。(2021·湖南卷，12C)( )
√
×
√
(4)根瘤中合成ATP的能量主要源于糖类(葡萄糖)的分解。[2020·江苏卷，27(4)]( )
(5)葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜。(2021·湖北卷，1A)( )
提示　线粒体内膜。
(6)马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP。(2019·全国卷Ⅱ，2C)( )
提示　无氧呼吸在第一个阶段会产生少量的ATP。
(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。(2020·山东卷，2B)( )
提示　无氧呼吸第二个阶段不产生ATP。
√
×
×
×
1.有氧呼吸中的电子传递链
糖酵解(有氧呼吸第一阶段)和丙酮酸氧化过程(有氧呼吸第二阶段)(也称三羧酸循环阶段)中生成的[H]是在线粒体内膜上继续氧化的。[H]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、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合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动ATP的合成。
2.细胞呼吸中[H]和ATP的来源与去向
(1)有氧呼吸过程中[H]、ATP的来源和去路
(2)无氧呼吸中的[H]和ATP都是第一阶段在细胞质基质中产生的。其中[H]在第二阶段被用于还原丙酮酸，全部消耗，没有积累。
考向1　围绕细胞呼吸的过程，考查生命观念
1.(2023·广东卷，7)在游泳过程中，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.丙酮酸
C.氧化型辅酶Ⅰ D.二氧化碳
解析　游泳过程中主要由有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都产生了[H]，这两个阶段产生的[H]在第三阶段经过一系列的化学反应，在线粒体内膜上与氧结合生成水，这里的[H]是一种简化的表示方式，实际上指的是还原型辅酶Ⅰ，A正确。
A
C
2.(2022·全国甲卷，4)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是(　　)
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.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
D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
解析　有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，第二、三阶段的场所是线粒体，三个阶段均可产生ATP，故有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP，A正确；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，该阶段氧气和[H]反应生成水，该过程需要酶的催化，B正确；丙酮酸分解为CO2和[H]是有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，该过程需要水的参与，不需要O2的直接参与，C错误；线粒体是半自主性细胞器，其中含有少量DNA，可以通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，D正确。
B
3.(2024·广东中山质检)线粒体中的[H]与氧气结合的过程需要细胞色素c的参与。细胞接受凋亡信号后，线粒体中的细胞色素c可转移到细胞质基质中，并与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡。下列说法错误的是(　　)
A.细胞色素c位于线粒体的内膜
B.细胞色素c功能丧失的细胞将无法合成ATP
C.有氧呼吸过程产生[H]的场所为细胞质基质和线粒体基质
D.若细胞中Apaf-1蛋白功能丧失，细胞色素c将不会引起该细胞凋亡
解析　细胞色素c参与有氧呼吸第三阶段的反应，有氧呼吸第一阶段和第二阶段也能合成ATP，B错误。
C
考向2　结合有氧呼吸中电子传递链，考查模型与建模的能力
4.(2024·广西桂林期末)呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如下图所示，下列相关叙述错误的是(　　)
A.图示过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧
呼吸过程中产能最多的阶段
B.有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携
带的电子最终传递给了氧气
C.高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H＋跨过内膜到达线粒体基质
D.呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H＋浓度差为ATP的合成提供了驱动力
解析　图示为发生在线粒体内膜的过程，表示有氧呼吸的第三阶段，该阶段是有氧呼吸过程中产能最多的阶段，A正确；在电子传递链中，有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气，生成水，B正确；据图可知，电子传递过程中逐级释放的能量推动H＋从线粒体基质跨过线粒体内膜到达另一侧，C错误；电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H＋浓度差，使能量转换成H＋电化学势能，D正确。
基础·精细梳理
典例·精心深研
考点二　
细胞呼吸方式的判断及相关计算
1.细胞呼吸方式的判断
(以真核生物为例)
2.细胞呼吸反应式中各物质间物质的量的比例关系
(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。
欲确认某植物种子的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示：
(1)装置1中加入NaOH溶液的目的是_____________________________________，
根据着色液滴移动的距离可测出呼吸作用消耗的氧气的体积。
(2)装置2中着色液滴移动的距离代表呼吸作用_______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
吸收二氧化碳
消耗的氧气和释放的二氧化碳
的体积的差值
(3)实验结果分析
判定呼吸方式时，底物一般是葡萄糖。分析如下：
装置1 装置2 结果
着色液滴左移 着色液滴不动
着色液滴不动 着色液滴右移
着色液滴左移 着色液滴右移
着色液滴不动 着色液滴不动
只进行有氧呼吸或既进行有氧呼吸又进行产生乳酸的无氧呼吸
只进行产生酒精的无氧呼吸
既进行有氧呼吸又进行产生酒精的
无氧呼吸
细胞已死亡或只进行产生乳酸的
无氧呼吸
(4)为了排除环境因素对实验结果的干扰，需要设置对照实验，该对照组的设置方法是__________________________________________________________。
(5)若装置1、2中的着色液滴均左移，则可能的原因是_________________________________________________________________。
在装置中装入煮熟的发芽种子，其他条件不变
种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂肪
考向1　围绕细胞呼吸类型的判断，考查演绎与推理能力
1.(2023·全国乙卷，3)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(　　)
C
A.在时间a之前，植物根细胞无CO2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CO2的过程
C.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
D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
解析　在时间a之前，因为没有二氧化碳释放，所以不可能是产生酒精的无氧呼吸过程，只能是产生乳酸的无氧呼吸过程，A正确；在a～b时间内，因为此时仍然处于无氧条件下，产生二氧化碳表明进行了产生酒精和CO2的过程，B正确；两个无氧呼吸过程都只有第一阶段产生ATP，两个都是葡萄糖转化为丙酮酸的过程，所以每分子葡萄糖经无氧呼吸产生的ATP相等，C错误；酒精是脂溶性的物质，跨膜运输方式是自由扩散，不消耗能量，D正确。
C
2.(2024·重庆市期末)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”导致癌细胞既不产生CO2也不吸收O2
解析　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质，C错误；“瓦堡效应”是指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的现象，说明癌细胞进行的是无氧呼吸，由图可知癌细胞进行产生乳酸的无氧呼吸，D正确。
B
3.(2024·辽宁丹东期末)将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向这3支试管内同时滴入等量、等浓度的X溶液。下列叙述错误的是(　　)
A.若X为葡萄糖溶液，在无氧条件下，能够产生CO2的试管是甲、丙
B.若X为葡萄糖溶液，在氧气充足条件下，最终能产生ATP的试管是甲、乙、丙
C.若X为丙酮酸溶液，在氧气充足条件下，最终能产生CO2和H2O的试管是乙、丙
D.若X为葡萄糖溶液，在无氧条件下，能进行呼吸作用的试管是甲、丙
解析　甲试管中是细胞质基质和葡萄糖，在无氧条件下，细胞质基质中可以进行无氧呼吸，产生二氧化碳和酒精，丙试管中含有细胞质基质、线粒体和葡萄糖，在无氧条件下，进行无氧呼吸，产生二氧化碳和酒精，A、D正确；甲试管中是细胞质基质和葡萄糖，在氧气充足条件下，细胞质基质中可以进行有氧呼吸第一阶段，乙试管只含有细胞器，无法直接利用葡萄糖，不能进行呼吸作用，丙试管中含有细胞质基质、线粒体和葡萄糖，在有氧条件下，进行有氧呼吸，产生二氧化碳和水，故能产生ATP的是甲和丙，B错误；若X为丙酮酸溶液，在氧气充足条件下，甲试管的细胞质基质无法继续利用丙酮酸，乙试管含有线粒体，故可进行有氧呼吸第二、第三阶段，丙试管含有细胞质基质、线粒体，可进行完整的有氧呼吸，故最终能产生CO2和H2O的试管是乙、丙，C正确。
C
考向2　结合细胞呼吸的相关计算，考查科学思维
4.(2024·广东省衡水金卷期末)一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列叙述错误的是(　　)
氧浓度/% a b c d
产生CO2的量/mol 0.9 1.3 1.5 3.0
产生C2H5OH的量/mol 0.9 0.7 0.6 0
A.氧浓度为a时，只进行无氧呼吸
B.氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为0.6 mol
C.氧浓度为c时，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵
D.氧浓度为d时，只进行有氧呼吸
解析　氧气浓度为a时，产生的二氧化碳的量和产生的酒精的量相等，只进行无氧呼吸，A正确；氧浓度为b时，无氧呼吸产生酒精的量为0.7 mol，产生的二氧化碳量也为0.7 mol，则有氧呼吸产生的二氧化碳量为1.3－0.7＝0.6(mol)，B正确；氧气浓度为c时，无氧呼吸产生的酒精量为0.6 mol，产生的二氧化碳量也为0.6 mol，消耗的葡萄糖为0.3 mol，则有氧呼吸产生的二氧化碳量为1.5－0.6＝0.9(mol)，消耗的葡萄糖量为0.15 mol，无氧呼吸消耗的葡萄糖为有氧呼吸消耗的葡萄糖的2倍，即消耗的葡萄糖有2/3用于酒精发酵，C错误；氧浓度为d时，无酒精产生，说明酵母菌只进行有氧呼吸，D正确。
关键 · 真题必刷
1.(2023·天津卷，1)衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，则其需要从宿主细胞体内摄取的物质是(　　)
A.葡萄糖 B.糖原 C.淀粉 D.ATP
解析　细胞生命活动所需的能量主要是由细胞呼吸提供的，衣原体缺乏细胞呼吸所需的酶，不能进行细胞呼吸，缺乏能量，ATP是直接的能源物质，因此衣原体需要从宿主细胞体内摄取的物质是ATP，D正确。
D
D
2.(2023·重庆卷，10)哺乳动物可利用食物中的NAM或NA合成NAD＋，进而转化为NADH([H])，研究者以小鼠为模型，探究了哺乳动物与肠道菌群之间NAD＋代谢的关系，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.静脉注射标记的NA，肠腔内会出现
标记的NAM
B.静脉注射标记的NAM，细胞质基质
会出现标记的NADH
C.食物中缺乏NAM时，组织细胞仍可以用NAM合成NAD＋
D.肠道中的厌氧菌合成ATP时所需的能量主要来自NADH
解析　由题图可知，静脉注射标记的NA，血液中的NA会进入组织细胞，通过一系列的转化过程，使肠腔内会出现标记的NAM，A正确；静脉注射标记的NAM，血液中的NAM会进入组织细胞中，经过NAM和NAD＋之间的转化，使细胞质基质会出现标记的NADH，B正确；食物中缺乏NAM时，组织细胞仍可以利用血液中的NAM合成NAD＋，C正确；肠道中的厌氧菌合成ATP时所需的能量主要来自无氧呼吸的第一阶段，而NADH的消耗发生在无氧呼吸的第二阶段，该阶段不产生ATP，D错误。
3.(2020·全国卷Ⅰ，2)种子贮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CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸
B.若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放
D.若细胞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
D
解析　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均可产生CO2，其中产乙醇的无氧呼吸产生的CO2与乙醇的分子数相等，有氧呼吸不产生乙醇，因而若产生的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O2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O2也不产生CO2，C正确；有氧呼吸中，吸收O2的分子数和释放CO2的分子数相等，而无氧呼吸不消耗O2，但可能产生CO2，若细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的分子数少或两者的数目相等，D错误。
4.(2022·广东卷，10)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是(　　)
A.该反应需要在光下进行
B.TTF可在细胞质基质中生成
C.TTF生成量与保温时间无关
D.不能用红色深浅判断种子活力高低
B
解析　大豆种子充分吸水膨胀，此时子叶中未形成叶绿体，不能进行光合作用，该反应不需要在光下进行，A错误；细胞质基质中可通过细胞呼吸第一阶段产生[H]，TTF可在细胞质基质中生成，B正确；保温时间较长时，较多的TTC进入活细胞，生成较多的红色TTF，C错误；相同时间内，种胚出现的红色越深，说明种胚代谢越旺盛，据此可判断种子活力的高低，D错误。
5.(2021·重庆卷，21)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，可发生如题图所示的代谢反应，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：
(1)呼吸链受损会导致________(填“有氧”或“无氧”)呼吸异常，代谢物X是____________。
(2)过程⑤中酶B的名称为____________，使用它的原因是________________________________
________________________。
有氧
乳酸(C3H6O3)
过氧化氢酶
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，对内环境稳态的作用和意义是_______________________________
________________________________________________________________________________。
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)有氧呼吸的主要场所是线粒体，无氧呼吸的场所是细胞质基质，所以线粒体呼吸链受损会导致有氧呼吸异常。据图可知，丙酮酸在细胞质基质中被还原为代谢物X，动物细胞进行无氧呼吸只产生乳酸，故代谢物X为乳酸。(2)据题图可知，酶B可催化过氧化氢的分解，为过氧化氢酶，机体内的过氧化氢会对细胞产生毒害作用。(3)乳酸积累，会使内环境的pH下降，及时消耗乳酸有利于内环境的稳态，内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
本节内容结束
THANKS限时练11　细胞呼吸的方式和过程
【对点强化】
考点一　细胞呼吸的方式和过程
1.(2024·广东珠海调研)下列关于人体细胞呼吸的叙述，正确的是(　　)
A.有氧呼吸和无氧呼吸的各个阶段都能合成ATP
B.有氧呼吸和无氧呼吸的各个阶段都能产生NADH
C.骨骼肌细胞无氧呼吸的产物是乳酸和二氧化碳
D.细胞呼吸释放的能量只有部分储存在ATP中
2.(2024·广东佛山调研)下列属于有氧呼吸和无氧呼吸共同点的是(　　)
①以葡萄糖等有机物为底物　②中间产物都有丙酮酸　③需O2参与　④产物都有CO2　⑤在线粒体中进行　⑥都可以为细胞代谢提供能量
A.①②⑥ B.②③④
C.①④⑥ D.②③⑤
3.(2024·广东六校联考)乳酸脱氢酶(LDH)有多种类型。人的心肌细胞中主要是LDH1，催化乳酸转化为丙酮酸，生成的丙酮酸继续进行有氧氧化；骨骼肌细胞中主要是LDH5，缺氧条件下，催化丙酮酸转化为乳酸。下列叙述正确的是(　　)
A.LDH1为乳酸转化为丙酮酸提供活化能
B.丙酮酸转为乳酸时，释放少量能量，生成少量ATP
C.LDH5分布在骨骼肌细胞的线粒体内膜上
D.丙酮酸的有氧氧化过程有水的参与
4.(2024·广东东莞期末)下图为某多细胞动物在严重缺氧的环境中部分细胞代谢过程的示意图。下列有关叙述正确的是(　　)
A.在图示两细胞中，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
B.该动物无氧呼吸的产物包括乳酸、酒精和二氧化碳
C.若细胞有氧呼吸消耗等量O2，底物分别为脂肪和糖类，则消耗脂肪的量大于糖类
D.过程①和②均能产生少量[H]，但过程②不释放能量
考点二　细胞呼吸类型的判断及相关计算
5.(2024·湖北荆州调研)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CO2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
6.(2024·广州实验中学质检)呼吸熵(RQ)是指呼吸作用所释放的CO2与吸收O2的物质的量的比值。下表为不同能源物质在完全氧化分解时的呼吸熵。下列说法中正确的是(　　)
能源物质 糖类 蛋白质 油脂
呼吸熵(RQ) 1.00 0.80 0.71
A.人体在剧烈运动时，有氧呼吸和无氧呼吸共同进行，RQ可能大于1
B.只进行有氧呼吸的种子，若其RQ＝0.8，则此时呼吸的底物一定是蛋白质
C.油脂的RQ低于糖类，原因是油脂中氢原子相对含量较高
D.测得酵母菌利用葡萄糖的RQ＝7/6，则其有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖之比为1∶1
【综合提升】
7.(2024·福建泉州模拟)乳酸乙酯是白酒中重要的呈香物质，科研人员将乳酸脱氢酶基因导入酿酒酵母中，获得乳酸乙酯高产菌株，有关代谢途径如下图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.过程①产生的[H]可参与过程②③④
B.过程②中生成H2O的场所是线粒体内膜
C.过程②和过程③产生CO2的场所相同
D.过程③④⑤都在细胞质基质中进行
8.(2024·福建龙岩模拟)为研究低氧胁迫对青瓜品种根系细胞呼吸的影响，某研究小组用A、B两个青瓜品种进行实验研究。图示结果为一周后测得的根系中乙醇的相对含量。下列说法错误的是(　　)
A.正常通气情况下，青瓜品种A、B的根细胞可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
B.低氧条件下，青瓜A品种对氧气浓度的变化较B品种更为敏感
C.根系长期处于低氧环境中，两种青瓜吸收无机盐的能力都会下降
D.根细胞中丙酮酸分解为乙醇的过程中产生了ATP
9.(2024·福州一中期末)心肌细胞中葡萄糖氧化分解产生的NADH不能穿过线粒体膜，NADH与草酰乙酸反应生成NAD＋和苹果酸，苹果酸可以穿过线粒体膜，并与线粒体基质中的NAD＋反应重新产生NADH。下列相关叙述错误的是(　　)
A.葡萄糖氧化分解过程有能量释放
B.NADH可在线粒体内膜上被消耗
C.丙酮酸可以进入线粒体基质
D.线粒体基质中的NADH都来自葡萄糖的氧化分解
10.(2024·福建福州模拟)葡萄糖是哺乳动物最重要的能源物质。呼吸作用第一阶段(糖酵解)中，葡萄糖被分解成丙酮酸和NADH。丙酮酸可被NADH还原为乳酸，但是大量的乳酸并没有被哺乳动物排出体外。哺乳动物的大多数组织可吸收血液中的乳酸并将其转化成丙酮酸和有氧呼吸第二阶段(TCA循环)的中间产物，也可在一定条件下重新生成葡萄糖(糖异生)。下列叙述错误的是(　　)
A.糖酵解和TCA循环发生的场所不同，但都能生成少量ATP
B.葡萄糖代谢产生乳酸后，大部分的能量保留在乳酸中
C.进食后胰岛B细胞分泌的胰岛素增多，糖异生过程增强
D.禁食一段时间后，肝糖原可分解为葡萄糖参与糖酵解
11.(2024·广东七校联考)过度酗酒可引发肝硬化，甚至肝癌。癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。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的现象，称为“瓦堡效应”。肝癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.人体可通过提高肠道细胞中溶酶体的活性，增加消化酶的分泌以快速消化酒精
B.人体可通过提高血细胞中高尔基体活性，加快酒精转运使血液中酒精含量快速下降
C.过程①和③都能产生少量的ATP
D.相同条件下“瓦堡效应”导致癌细胞消耗的葡萄糖比正常细胞多
12.(2024·黑龙江哈尔滨九中开学考试)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的示意图。回答下列问题。
(1)图示过程是有氧呼吸的第________阶段。人在短跑时，产生CO2的具体部位是________________，产生[H]的具体部位是________________，有氧呼吸过程中的能量变化是___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
而人在慢跑时，消耗的O2在细胞呼吸中的用途是___________________________。
(2)据图可知，H＋沿着线粒体内膜上的ATP合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动某物质(A)合成ATP，则A为________。有的减肥药物能够增加线粒体内膜对H＋的通透性，使得H＋回渗到线粒体基质，推动ATP合成酶生成的ATP量减少，该药物能够加快体内有机物的消耗，但会严重危害健康，具体危害是_____________________________________________________(写出一点即可)。
(3)有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化产生的，从能量的角度分析，与无氧呼吸相比，有氧呼吸能够____________________，其在进化地位上更为高等。
(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______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
限时练11　细胞呼吸的方式和过程
1.D　[无氧呼吸第二阶段不能合成ATP；有氧呼吸第三阶段、无氧呼吸第二阶段均不能产生NADH；骨骼肌细胞无氧呼吸的产物是乳酸；细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，只有部分储存在ATP中。]
2.A　[有氧呼吸需O2参与，无氧呼吸不需要O2参与，③错误；有氧呼吸的产物有CO2和H2O，无氧呼吸产生酒精这一种类型的产物中有CO2，但是产生乳酸这一种类型的产物中没有CO2，④错误；无氧呼吸在细胞质基质中完成，在原核细胞中有氧呼吸也在细胞质基质和细胞膜上完成，在真核细胞中有氧呼吸在细胞质基质和线粒体中完成，⑤错误。]
3.D　[LDH1是一种酶，具有催化作用，不能提供能量，A错误；丙酮酸转为乳酸为无氧呼吸第二阶段，不产生ATP，B错误；LDH5缺氧条件下，催化丙酮酸转化为乳酸，场所是细胞质基质，LDH5存在于细胞质基质，C错误；丙酮酸的有氧氧化第二阶段(有氧呼吸第二阶段)有水参与，D正确。]
4.B　[在图示两细胞中，葡萄糖是通过无氧呼吸被分解的，细胞在无氧呼吸过程中释放少量能量，葡萄糖中的大部分能量留在酒精或乳酸中，A错误；由图可推知，该动物神经细胞无氧呼吸的产物是乳酸，肌细胞无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，B正确；与等质量的糖类相比，等质量的脂肪含更多的氢，故等质量的脂肪通过有氧呼吸被彻底氧化分解时消耗的O2更多，所以若细胞有氧呼吸消耗等量O2，底物分别为脂肪和糖类，则消耗脂肪的量应小于糖类，C错误；过程①表示无氧呼吸第一阶段产生少量的[H]并释放少量能量，过程②所示的无氧呼吸第二阶段不产生[H]，不释放能量，D错误。]
5.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。]
6.C　[动物细胞进行产乳酸的无氧呼吸，不产生CO2，RQ不可能大于1，A错误；只进行有氧呼吸的种子，RQ＝0.8时可能以不同比例进行着以糖类、蛋白质和油脂为底物的有氧呼吸，B错误；油脂的RQ低于糖类，原因是油脂中氢原子相对含量较高，呼吸作用需要的氧气更多，C正确；RQ＝7/6，则有氧呼吸释放的CO2为6份，消耗的葡萄糖为1份；无氧呼吸释放的CO2为1份，消耗的葡萄糖为0.5份，因此其有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖之比为2∶1，D错误。]
7.C　[过程①为有氧呼吸(无氧呼吸)过程第一阶段，产生的[H]参与有氧呼吸的第三阶段时，与氧气反应形成水，参与无氧呼吸第二阶段时，和丙酮酸反应形成酒精和二氧化碳或乳酸，A正确；过程②是有氧呼吸第二、三阶段，H2O是第三阶段的产物，第三阶段发生在线粒体内膜上，B正确；有氧呼吸第二阶段产生CO2，发生在线粒体基质，过程③是无氧呼吸第二阶段，发生在细胞质基质，C错误；过程③④为无氧呼吸过程，⑤利用细胞质中的物质合成乳酸乙酯，都在细胞质基质中进行，D正确。]
8.D　[由题图知，正常通气时，青瓜品种A、B根系均有乙醇产生，说明两品系青瓜根系都可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，A正确；正常通气时，两品种根系中乙醇相对含量相同，低氧时A品种根系细胞无氧呼吸产生的乙醇比B品种多，故A品种对氧气浓度的变化较为敏感，B正确；植物根系一般通过消耗ATP的主动运输方式吸收无机盐，长期处于低氧条件下，两品系根系产生的能量都减少，吸收无机盐的能力都下降，C正确；丙酮酸分解为乙醇的过程为无氧呼吸第二阶段，不产生ATP，D错误。]
9.D　[线粒体基质中的NADH除了来自葡萄糖的氧化分解，还来自有氧呼吸第二阶段，即丙酮酸和水的分解，D错误。]
10.C　[由题干信息知，糖酵解为产生少量ATP的呼吸作用第一阶段，发生的场所是细胞质基质，TCA循环为有氧呼吸第二阶段，发生的场所是线粒体基质，也产生少量ATP，A正确；产生乳酸的无氧呼吸过程只释放少量能量，大部分能量保留在乳酸中，B正确；胰岛素的功能是降低血糖，进食后糖异生过程减弱，C错误；当禁食使血糖浓度下降时，胰高血糖素可促进肝糖原分解为葡萄糖，葡萄糖参与糖酵解，D正确。]
11.D　[消化酶是分泌蛋白，溶酶体不能分泌消化酶，A错误；酒精通过自由扩散进入细胞，且哺乳动物成熟红细胞没有高尔基体等细胞器，B错误；图中①为细胞呼吸的第一阶段，可产生少量ATP，③为产生乳酸的无氧呼吸第二阶段，不产生ATP，C错误；“瓦堡效应”中，癌细胞在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，在产生相同ATP的情况下，无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸多，故癌细胞消耗的葡萄糖比正常细胞多，D正确。]
12.答案　(1)三　线粒体基质　细胞质基质、线粒体基质　有机物中的化学能转化为ATP中的化学能和热能　和[H]结合形成水　(2)ADP、Pi　导致细胞供能不足和体温过高(写出其中一点即可)　(3)更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用
(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)图示过程发生在线粒体内膜，是有氧呼吸的第三阶段。人在短跑时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，但只在有氧呼吸的第二阶段产生CO2，其场所是线粒体基质；有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段及有氧呼吸的第二阶段均可产生[H]，因此产生[H]的具体部位是细胞质基质、线粒体基质；有氧呼吸过程中的能量变化是有机物中的化学能转化为ATP中的化学能和热能。人在慢跑时，O2在有氧呼吸第三阶段与[H]结合生成水。(2)据图可知，A在ATP合成酶的作用下合成ATP，据此推断，物质A为ADP和Pi。正常情况下，细胞呼吸释放的能量少部分储存在ATP中，大部分以热能的形式散失，以维持细胞的能量供应和人体的体温，而题述减肥药物会使得ATP合成酶合成ATP的量减少，则能量在体内的转化率降低，造成大量的额外产热，从而导致细胞供能不足和体温过高。(3)与无氧呼吸相比，有氧呼吸能更充分地将有机物中的能量释放出来供细胞使用。(4)本实验的目的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，则观测指标为不同运动强度下氧气的消耗速率和血浆中的乳酸含量。

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