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第9讲　细胞呼吸的方式
学习目标　1. 概述细胞呼吸的概念、反应过程。2. 尝试归纳和总结细胞呼吸的相关物质变化。3. 了解细胞呼吸的相关拓展。
核心体系
活动方案
活动一 概述细胞呼吸的过程、场所
下图表示小麦种子萌发过程中可能发生的相关生理过程，A～E表示物质，①～④表示过程。请回答下列问题。
(1) 图中产生物质B的过程②和④的酶分别存在于细胞的____________、____________；物质C、D、E的名称依次是__________、__________、__________。
(2) 图中细胞呼吸的中间代谢过程①③④均有能量释放，其中释放能量最多的是________(填序号)。
(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) 乳酸菌细胞呼吸能进行上图中的过程是____(填序号)，写出其总反应式。
活动二 呼吸作用相关物质的归纳和总结
(1) 不同生物的呼吸方式以及个体内同一细胞在不同条件下的呼吸方式通常不完全相同，请补充完成下列表格。
生物 举例 无氧呼吸产物
植物 大多数植物细胞，如根细胞 ________
________________________ 乳酸
动物 主要有骨骼肌细胞、______成熟的红细胞等 乳酸
微生物 乳酸菌等 __________
________等 酒精和CO2
(2) 有氧呼吸和无氧呼吸过程中均具有[H](NADH)和ATP的生成和消耗，请补充完成下列表格。
项目 来源 去路
[H] (NADH) 有氧呼吸：__________________________； 无氧呼吸：C6H12O6 有氧呼吸：________； 无氧呼吸：还原丙酮酸
ATP 有氧呼吸：__________________________； 无氧呼吸：__________________________ 用于各项生命活动
活动三 细胞呼吸过程的拓展延伸
资料1：有氧呼吸的三个阶段的解读
Ⅰ. 糖酵解　糖酵解是指在细胞质中，将一分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，并伴随产生ATP和NADH的一系列酶促反应过程。任何细胞中，糖酵解过程都是葡萄糖氧化分解的必经途径。
Ⅱ. 三羧酸循环　丙酮酸先脱去一个CO2生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A会进入一个多种有机酸参与的循环途径，在这个途径中逐步脱氢和脱羧(生成CO2)。这一阶段不需要O2直接参与，但要在有氧条件下才能进行。三羧酸循环是糖类、脂肪和蛋白质三大营养物质分解代谢的最终共同途径，也是糖类、脂肪和蛋白质三者互变的联络中心。
Ⅲ. 氧化磷酸化　糖酵解和丙酮酸氧化过程中生成的NADH是在线粒体内膜上继续氧化的。NADH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和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合酶内部的通道流回线粒体基质，推动ATP的合成。这一阶段涉及电子传递和氧化磷酸化，需要O2的参与，是有氧呼吸过程中产生ATP的主要阶段。
资料2：“瓦博格效应”
癌细胞即使在有充足氧气的条件下，也倾向于将大量的葡萄糖通过糖酵解的方式分解为乳酸，而不是进入线粒体进行高效的有氧呼吸。虽然糖酵解单位葡萄糖产生的ATP少，但其速率非常快(比有氧呼吸快100～1 000倍)。对于需要瞬间大量能量来启动生长信号的癌细胞来说，“能量功率”比“能量效率”更重要。并且能为癌细胞快速提供生物合成所需的原料(如核苷酸、氨基酸)，并帮助其在缺氧的肿瘤微环境中生存和增殖。
资料3：呼吸电子传递链
呼吸电子传递链，又称线粒体电子传递链，是位于线粒体内膜上的一系列蛋白质复合物和电子载体。它通过一系列氧化还原反应，将来自营养物质(如葡萄糖、脂肪)的高能电子逐级传递，最终传递给最终电子受体——氧气(O2)。在此过程中，它利用释放的能量将质子(H＋)泵到线粒体内膜外，建立质子梯度，从而驱动ATP的合成。
1. 人体脂肪细胞中有一种转运蛋白UCP1(H＋可以通过UCP1蛋白回流至线粒体基质)，在棕色脂肪细胞中高表达(如图)。寒冷刺激下可促进白色脂肪细胞的棕色化过程。
(1) H＋经由内膜蛋白质从区域Ⅱ进入区域Ⅰ的方式是什么？
(2) 过程①②分别对应资料1中的什么阶段？
(3) 相比白色脂肪细胞，棕色脂肪细胞区域Ⅰ和区域Ⅱ间的H＋浓度差如何变化？有什么意义？
2. 根据资料1、2分析，癌细胞的能量主要来源于资料1中的什么阶段？“瓦博格效应”是否由于缺氧导致？癌细胞可能通过什么途径间接抑制有氧呼吸第二、第三阶段的进行？
3. 呼吸电子传递链位于线粒体内膜上，请据下图和资料3分析并回答下列问题。
(1) 线粒体膜属于生物膜系统，内膜功能比外膜更复杂的原因与什么有关？
(2) 呼吸链电子的供体和受体分别是什么？
(3) 将H＋从线粒体基质泵入线粒体内、外膜间隙的过程是否需要消耗能量？
名卷优选
1. [2025海南卷]某团队研究了水淹对植物A根系呼吸作用的影响，结果如图。下列叙述正确的是(　　)
A. 图中两种酶的催化反应均发生在线粒体中
B. 图中水淹时间越长，植物A根系的无氧呼吸速率越慢
C. 水淹时，植物A根系的无氧呼吸既产生酒精，又产生乳酸
D. 图中酶促反应产生的ATP逐渐增加
2. [2025甘肃卷]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
3. 下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是(　　)
A. 氧浓度为a时，最适于储藏该植物器官，此时呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸
B. 氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍
C. 氧浓度为c时，只进行有氧呼吸
D. 氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
4. 下图表示细胞呼吸的部分过程。下列相关叙述正确的是(　　)
葡萄糖丙酮酸CO2
A. 在植物细胞中，过程①既可在线粒体中进行，也可在细胞质基质中进行
B. 在酵母菌细胞中，过程②可产生NADPH，也可消耗过程①产生的NADPH
C. 在植物细胞中，过程①②可释放能量，过程②释放的能量远多于过程①
D. 在人体细胞中，过程①②产生的能量一部分转移至ATP，其余以热能散失
5. 肿瘤细胞大量表达GLUT1、Ldha、Pdk1和Mct4等基因，使癌细胞在有氧条件下也以无氧呼吸为主，称为瓦博格效应，主要过程如下图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A. 丙酮酸转化成乳酸和参与三羧酸循环都会产生[H]
B. [H]在线粒体内膜中与O2结合形成H2O，并产生大量ATP
C. Pdk1基因的大量表达是癌细胞产生瓦博格效应的主要原因
D. GLUT1、Ldha和Mct4基因的大量表达有利于无氧呼吸的进行
6. (多选)有氧呼吸第三阶段是由一系列的氢和电子的载体按一定的顺序排列组成的连续反应体系。下列有关叙述正确的有(　　)
A. 图中的ATP合酶也可分布在叶绿体内膜上
B. NADH作为唯一电子供体，释放的电子最终被氧气接受生成水
C. 电子在传递过程中，释放的能量将H＋从线粒体基质泵到膜间隙，形成浓度梯度
D. 图中电子传递过程与ATP合成过程偶联，利用H＋浓度梯度驱动合成ATP
7. [2026泰州兴化中学月考]科学家发现肿瘤中通常存在两种类型的癌细胞，其细胞呼吸的部分过程如图1 所示，其中①～⑥表示过程，请回答下列问题。
图1
(1) 物质A、C分别是________、________。
(2) 过程④⑥的场所分别是__________、__________。
(3) 癌细胞1吸收葡萄糖，并将其转化为乳酸，然后通过________(填运输方式)排出乳酸，随后被邻近的癌细胞2重新摄取。这种乳酸转移的机制存在的意义是_____________________________________________。
(4) ①～⑤中都能产生ATP和[H]的有________。
(5) 科学家在研究低温对有氧呼吸的影响时，将长势相同的黄瓜幼苗进行相关处理，结果如图2。已知DNP可影响有氧呼吸过程中能量的转化。
图2
①据结果推测，DNP处理使得葡萄糖的消耗量________，对有氧呼吸过程中能量的转化的影响是____________________________________________________
______________________________________________________________________。
②与25 ℃相比，黄瓜幼苗在4 ℃条件下出现图2结果的意义是____________
______________________________________________________________________。
第9讲　细胞呼吸的方式
【活动方案】
活动一　
(1) 细胞质基质　线粒体基质　[H]　O2　酒精
(2) ③
(3)
(4) ①　C6H12O62C3H6O3＋能量
活动二　
(1) 酒精和CO2　马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等　哺乳动物　乳酸
酵母菌
(2) C6H12O6和H2O　与O2结合生成水　三个阶段都产生
主要在第一阶段产生
活动三　
1. (1) 主动运输。
(2) 过程①为糖酵解，过程②为三羧酸循环。
(3) 棕色脂肪细胞线粒体内膜UCP1蛋白增多，区域Ⅰ和区域Ⅱ间的H＋浓度差减小。意义：H＋浓度差减小，产生的ATP减少，产热更多，有利于抵御寒冷。
2. 糖酵解阶段。不是。可能通过抑制线粒体上丙酮酸载体或使其部分缺失。
3. (1) 与内膜上的蛋白质种类和数量更多有关。
(2) 供体是NADH和FADH2，受体为O2。
(3) 需要消耗能量。
【名卷优选】
1 C　乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶均为无氧呼吸所需的酶，无氧呼吸的场所是细胞质基质，因此图中两种酶的催化反应均发生在细胞质基质中，A错误；结合图示分析，水淹一定时间内，乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶比活力在增大，说明水淹时间越长，植物A根系的无氧呼吸速率越快，B错误；结合图示可知，植物A根系呼吸作用过程中涉及乳酸脱氢酶和乙醇脱氢酶，说明水淹时，植物A根系的无氧呼吸既产生酒精，又产生乳酸，C正确；图中所示的两种酶参与的是无氧呼吸的第二阶段，该阶段没有ATP产生，D错误。
2 C　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，所以需要氧气参与，A错误；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，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。
3 B
4 D　在植物细胞中，过程①是有氧呼吸第一阶段或者无氧呼吸的第一阶段，场所是细胞质基质，A错误；酵母菌的呼吸方式是兼性厌氧型，过程②是有氧呼吸第二阶段或者无氧呼吸第二阶段，NADPH是光合作用的产物，B错误；在植物细胞中，若是无氧呼吸，过程①产生少量能量，过程②不产生能量，C错误；在人体细胞中，过程①②产生的能量一部分转移至ATP，其余以热能散失，D正确。
5 A　丙酮酸转化成乳酸的过程中不会产生[H]，A错误；有氧呼吸第三阶段为[H]与O2结合形成H2O，并产生大量ATP，该过程发生在线粒体内膜上，B正确；Pdk1会抑制丙酮酸分解进入三羧酸循环的过程，使有氧呼吸无法进行，故Pdk1基因的大量表达是癌细胞产生瓦博格效应的主要原因，C正确；由图可知，GLUT1位于细胞膜上，运载葡萄糖进入组织细胞，Ldha使丙酮酸分解为乳酸，Mct4将组织细胞产生的乳酸运输到细胞外，故GLUT1、Ldha和Mct4基因的大量表达有利于无氧呼吸的进行，D正确。
6 CD　光合作用的光反应阶段也能合成ATP，其场所是类囊体薄膜，故图中的ATP合酶也可分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；由图示可知，NADH和FADH2都可作为电子供体，释放的电子最终被氧气接受生成水，B错误；将H＋从线粒体基质泵入内外膜之间的膜间隙是主动转运过程，其能量来自高能电子经过一系列的电子传递体时释放的能量，膜间隙的H＋浓度高于线粒体基质的H＋浓度，H＋顺浓度梯度经ATP合酶转移至线粒体基质，同时利用Pi和ADP合成ATP，故图中电子传递过程与ATP合成过程偶联，利用H＋浓度梯度驱动合成ATP，C、D正确。
7 (1) 丙酮酸　水
(2) 线粒体内膜　细胞质基质
(3) 协助扩散　避免癌细胞1内乳酸积累导致的酸中毒；乳酸被癌细胞2重新摄取并利用，提高能量利用率；促进肿瘤微环境中的代谢协作，支持肿瘤生长
(4) ②③
(5) ①增加　能量转化效率降低，更多能量以热能形式散失，ATP合成减少　②低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性，呼吸速率下降，细胞代谢减缓，对ATP需求减少，低耗氧量有助于减少能量消耗，维持细胞存活，是一种适应低温环境的机制
解析：(1) 在细胞呼吸过程中，葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体继续参与有氧呼吸，物质A是葡萄糖分解的中间产物丙酮酸，有氧呼吸第三阶段O2与[H]结合生成水，物质C是有氧呼吸第三阶段的产物水。(2) 过程④是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上，过程⑥是癌细胞2 利用乳酸转化为物质A(丙酮酸)后进入线粒体的过程，乳酸转化过程发生在细胞质基质。(4) ①是葡萄糖通过载体1进入癌细胞中的过程，不产生ATP和[H]，②是葡萄糖分解为丙酮酸的过程，能产生少量ATP和[H]，③是丙酮酸进入线粒体进行有氧呼吸第二阶段的过程，产生ATP和[H]，④是有氧呼吸第三阶段，消耗[H]，产生大量ATP，⑤是无氧呼吸第二阶段，消耗[H]，不产生ATP，故选②③。(5) ①根据结果推测，与25℃组相比，加入DNP处理后，耗氧量增加，说明此时有氧呼吸速率更高，消耗的葡萄糖量增加，释放总能量值更多，但ATP的生成量减少，对有氧呼吸过程中能量的转化的影响是能量转化效率降低，更多能量以热能形式散失。②与25 ℃相比，黄瓜幼苗在4 ℃条件下，耗氧量增加，ATP的生成量减少，出现图2结果的意义是：低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性，呼吸速率下降，细胞代谢减缓，对ATP需求减少，低耗氧量有助于减少能量消耗，维持细胞存活，是一种适应低温环境的机制。(共40张PPT)
第2单元
细胞的代谢
第9讲　细胞呼吸的方式
内容索引
核心体系
学习目标
活动方案
名卷优选
学 习 目 标
1．概述细胞呼吸的概念、反应过程。2．尝试归纳和总结细胞呼吸的相关物质变化。3．了解细胞呼吸的相关拓展。
核 心 体 系
活 动 方 案
下图表示小麦种子萌发过程中可能发生的相关生理过程，A～E表示物质，①～④表示过程。请回答下列问题。
活动一　概述细胞呼吸的过程、场所
(1) 图中产生物质B的过程②和④的酶分别存在于细胞的______________、______________；物质C、D、E的名称依次是__________、________、________。
细胞质基质
线粒体基质
[H]
O2
酒精
(2) 图中细胞呼吸的中间代谢过程①③④均有能量释放，其中释放能量最多的是______(填序号)。
(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) 乳酸菌细胞呼吸能进行上图中的过程是______(填序号)，写出其总反应式。
③
①
(1) 不同生物的呼吸方式以及个体内同一细胞在不同条件下的呼吸方式通常不完全相同，请补充完成下列表格。
活动二　呼吸作用相关物质的归纳和总结
生物 举例 无氧呼吸产物
植物 大多数植物细胞，如根细胞 _________________
__________________________________ 乳酸
动物 主要有骨骼肌细胞、________________成熟的红细胞等 乳酸
微生物 乳酸菌等 ____________
______________等 酒精和CO2
酒精和CO2
马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等
哺乳动物
乳酸
酵母菌
(2) 有氧呼吸和无氧呼吸过程中均具有[H](NADH)和ATP的生成和消耗，请补充完成下列表格。
项目 来源 去路
[H] (NADH) 有氧呼吸：_____________________； 无氧呼吸：C6H12O6 有氧呼吸：__________ __________；
无氧呼吸：还原丙酮酸
ATP 有氧呼吸：______________________； 无氧呼吸：_________________________ 用于各项生命活动
C6H12O6和H2O
与O2结合
生成水
三个阶段都产生
主要在第一阶段产生
资料1：有氧呼吸的三个阶段的解读
Ⅰ．糖酵解　糖酵解是指在细胞质中，将一分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，并伴随产生ATP和NADH的一系列酶促反应过程。任何细胞中，糖酵解过程都是葡萄糖氧化分解的必经途径。
Ⅱ．三羧酸循环　丙酮酸先脱去一个CO2生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A会进入一个多种有机酸参与的循环途径，在这个途径中逐步脱氢和脱羧(生成CO2)。这一阶段不需要O2直接参与，但要在有氧条件下才能进行。三羧酸循环是糖类、脂肪和蛋白质三大营养物质分解代谢的最终共同途径，也是糖类、脂肪和蛋白质三者互变的联络中心。
活动三　细胞呼吸过程的拓展延伸
Ⅲ．氧化磷酸化　糖酵解和丙酮酸氧化过程中生成的NADH是在线粒体内膜上继续氧化的。NADH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和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合酶内部的通道流回线粒体基质，推动ATP的合成。这一阶段涉及电子传递和氧化磷酸化，需要O2的参与，是有氧呼吸过程中产生ATP的主要阶段。
资料2：“瓦博格效应”
癌细胞即使在有充足氧气的条件下，也倾向于将大量的葡萄糖通过糖酵解的方式分解为乳酸，而不是进入线粒体进行高效的有氧呼吸。虽然糖酵解单位葡萄糖产生的ATP少，但其速率非常快(比有氧呼吸快100～1 000倍)。对于需要瞬间大量能量来启动生长信号的癌细胞来说，“能量功率”比“能量效率”更重要。并且能为癌细胞快速提供生物合成所需的原料(如核苷酸、氨基酸)，并帮助其在缺氧的肿瘤微环境中生存和增殖。
资料3：呼吸电子传递链
呼吸电子传递链，又称线粒体电子传递链，是位于线粒体内膜上的一系列蛋白质复合物和电子载体。它通过一系列氧化还原反应，将来自营养物质(如葡萄糖、脂肪)的高能电子逐级传递，最终传递给最终电子受体——氧气(O2)。在此过程中，它利用释放的能量将质子(H＋)泵到线粒体内膜外，建立质子梯度，从而驱动ATP的合成。
1．人体脂肪细胞中有一种转运蛋白UCP1(H＋可以通过UCP1蛋白回流至线粒体基质)，在棕色脂肪细胞中高表达(如图)。寒冷刺激下可促进白色脂肪细胞的棕色化过程。
(1) H＋经由内膜蛋白质从区域Ⅱ进入区域Ⅰ的方式是什么？
【答案】 主动运输。
(2) 过程①②分别对应资料1中的什么阶段？
【答案】 过程①为糖酵解，过程②为三羧酸循环。
(3) 相比白色脂肪细胞，棕色脂肪细胞区域Ⅰ和区域Ⅱ间的H＋浓度差如何变化？有什么意义？
【答案】 棕色脂肪细胞线粒体内膜UCP1蛋白增多，区域Ⅰ和区域Ⅱ间的H＋浓度差减小。意义：H＋浓度差减小，产生的ATP减少，产热更多，有利于抵御寒冷。
2．根据资料1、2分析，癌细胞的能量主要来源于资料1中的什么阶段？“瓦博格效应”是否由于缺氧导致？癌细胞可能通过什么途径间接抑制有氧呼吸第二、第三阶段的进行？
【答案】 糖酵解阶段。不是。可能通过抑制线粒体上丙酮酸载体或使其部分缺失。
3．呼吸电子传递链位于线粒体内膜上，请据下图和资料3分析并回答下列问题。
(1) 线粒体膜属于生物膜系统，内膜功能比外膜更复杂的原因与什么有关？
【答案】 与内膜上的蛋白质种类和数量更多有关。
(2) 呼吸链电子的供体和受体分别是什么？
【答案】 供体是NADH和FADH2，受体为O2。
(3) 将H＋从线粒体基质泵入线粒体内、外膜间隙的过程是否需要消耗能量？
【答案】 需要消耗能量。
名 卷 优 选
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1
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6
1．[2025海南卷]某团队研究了水淹对植物A根系呼吸作用的影响，结果如图。下列叙述正确的是(　 　)
A．图中两种酶的催化反应均发生在线粒体中
B．图中水淹时间越长，植物A根系的无氧呼吸速率越慢
C．水淹时，植物A根系的无氧呼吸既产生酒精，又产生乳酸
D．图中酶促反应产生的ATP逐渐增加
C
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【解析】 乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶均为无氧呼吸所需的酶，无氧呼吸的场所是细胞质基质，因此图中两种酶的催化反应均发生在细胞质基质中，A错误；结合图示分析，水淹一定时间内，乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶比活力在增大，说明水淹时间越长，植物A根系的无氧呼吸速率越快，B错误；结合图示可知，植物A根系呼吸作用过程中涉及乳酸脱氢酶和乙醇脱氢酶，说明水淹时，植物A根系的无氧呼吸既产生酒精，又产生乳酸，C正确；图中所示的两种酶参与的是无氧呼吸的第二阶段，该阶段没有ATP产生，D错误。
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2．[2025甘肃卷]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
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【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，所以需要氧气参与，A错误；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，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。
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3．下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是(　 　)
A．氧浓度为a时，最适于储藏该植物器官，此时呼吸产物除CO2外还有酒精和乳酸
B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍
C．氧浓度为c时，只进行有氧呼吸
D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
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4．下图表示细胞呼吸的部分过程。下列相关叙述正确的是(　 　)
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A．在植物细胞中，过程①既可在线粒体中进行，也可在细胞质基质中进行
B．在酵母菌细胞中，过程②可产生NADPH，也可消耗过程①产生的NADPH
C．在植物细胞中，过程①②可释放能量，过程②释放的能量远多于过程①
D．在人体细胞中，过程①②产生的能量一部分转移至ATP，其余以热能散失
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【解析】 在植物细胞中，过程①是有氧呼吸第一阶段或者无氧呼吸的第一阶段，场所是细胞质基质，A错误；酵母菌的呼吸方式是兼性厌氧型，过程②是有氧呼吸第二阶段或者无氧呼吸第二阶段，NADPH是光合作用的产物，B错误；在植物细胞中，若是无氧呼吸，过程①产生少量能量，过程②不产生能量，C错误；在人体细胞中，过程①②产生的能量一部分转移至ATP，其余以热能散失，D正确。
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5．肿瘤细胞大量表达GLUT1、Ldha、Pdk1和Mct4等基因，使癌细胞在有氧条件下也以无氧呼吸为主，称为瓦博格效应，主要过程如下图所示。下列相关叙述错误的是(　 　)
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A．丙酮酸转化成乳酸和参与三羧酸循环都会产生[H]
B．[H]在线粒体内膜中与O2结合形成H2O，并产生大量ATP
C．Pdk1基因的大量表达是癌细胞产生瓦博格效应的主要原因
D．GLUT1、Ldha和Mct4基因的大量表达有利于无氧呼吸的进行
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【解析】 丙酮酸转化成乳酸的过程中不会产生[H]，A错误；有氧呼吸第三阶段为[H]与O2结合形成H2O，并产生大量ATP，该过程发生在线粒体内膜上，B正确；Pdk1会抑制丙酮酸分解进入三羧酸循环的过程，使有氧呼吸无法进行，故Pdk1基因的大量表达是癌细胞产生瓦博格效应的主要原因，C正确；由图可知，GLUT1位于细胞膜上，运载葡萄糖进入组织细胞，Ldha使丙酮酸分解为乳酸，Mct4将组织细胞产生的乳酸运输到细胞外，故GLUT1、Ldha和Mct4基因的大量表达有利于无氧呼吸的进行，D正确。
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6．(多选)有氧呼吸第三阶段是由一系列的氢和电子的载体按一定的顺序排列组成的连续反应体系。下列有关叙述正确的有(　 　)
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A．图中的ATP合酶也可分布在叶绿体内膜上
B．NADH作为唯一电子供体，释放的电子最终被氧气接受生成水
C．电子在传递过程中，释放的能量将H＋从线粒体基质泵到膜间隙，形成浓度梯度
D．图中电子传递过程与ATP合成过程偶联，利用H＋浓度梯度驱动合成ATP
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【解析】 光合作用的光反应阶段也能合成ATP，其场所是类囊体薄膜，故图中的ATP合酶也可分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；由图示可知，NADH和FADH2都可作为电子供体，释放的电子最终被氧气接受生成水，B错误；将H＋从线粒体基质泵入内外膜之间的膜间隙是主动转运过程，其能量来自高能电子经过一系列的电子传递体时释放的能量，膜间隙的H＋浓度高于线粒体基质的H＋浓度，H＋顺浓度梯度经ATP合酶转移至线粒体基质，同时利用Pi和ADP合成ATP，故图中电子传递过程与ATP合成过程偶联，利用H＋浓度梯度驱动合成ATP，C、D正确。
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7．[2026泰州兴化中学月考]科学家发现肿瘤中通常存在两种类型的癌细胞，其细胞呼吸的部分过程如图1 所示，其中①～⑥表示过程，请回答下列问题。
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5
3
7
6
(1) 物质A、C分别是__________、______。
(2) 过程④⑥的场所分别是______________、______________。
(3) 癌细胞1吸收葡萄糖，并将其转化为乳酸，然后通过___________ (填运输方式)排出乳酸，随后被邻近的癌细胞2重新摄取。这种乳酸转移的机制存在的意义是_____________________________________________ _________________________________________________________________________________。
(4) ①～⑤中都能产生ATP和[H]的有________。
1
丙酮酸
水
线粒体内膜
细胞质基质
协助扩散
避免癌细胞1内乳酸积累导致的酸中毒；乳酸被癌细胞2重新摄取并利用，提高能量利用率；促进肿瘤微环境中的代谢协作，支持肿瘤生长
②③
2
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7
6
(5) 科学家在研究低温对有氧呼吸的影响时，将长势相同的黄瓜幼苗进行相关处理，结果如图2。已知DNP可影响有氧呼吸过程中能量的转化。
1
图2
2
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7
6
①据结果推测，DNP处理使得葡萄糖的消耗量________，对有氧呼吸过程中能量的转化的影响是____________________________________ ________________________。
②与25 ℃相比，黄瓜幼苗在4 ℃条件下出现图2结果的意义是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
1
增加
能量转化效率降低，更多能量以热能形式散失，ATP合成减少
低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性，呼吸速率下降，细胞代谢减缓，对ATP需求减少，低耗氧量有助于减少能量消耗，维持细胞存活，是一种适应低温环境的机制
2
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1
【解析】 (1) 在细胞呼吸过程中，葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体继续参与有氧呼吸，物质A是葡萄糖分解的中间产物丙酮酸，有氧呼吸第三阶段O2与[H]结合生成水，物质C是有氧呼吸第三阶段的产物水。(2) 过程④是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上，过程⑥是癌细胞2 利用乳酸转化为物质A(丙酮酸)后进入线粒体的过程，乳酸转化过程发生在细胞质基质。(4) ①是葡萄糖通过载体1进入癌细胞中的过程，不产生ATP和[H]，②是葡萄糖分解为丙酮酸的过程，能产生少量ATP和[H]，③是丙酮酸进入线粒体进行有氧呼吸第二阶段的过程，产生ATP和[H]，④是有氧呼吸第三阶段，消耗
2
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6
1
[H]，产生大量ATP，⑤是无氧呼吸第二阶段，消耗[H]，不产生ATP，故选②③。(5) ①根据结果推测，与25℃组相比，加入DNP处理后，耗氧量增加，说明此时有氧呼吸速率更高，消耗的葡萄糖量增加，释放总能量值更多，但ATP的生成量减少，对有氧呼吸过程中能量的转化的影响是能量转化效率降低，更多能量以热能形式散失。②与25 ℃相比，黄瓜幼苗在4 ℃条件下，耗氧量增加，ATP的生成量减少，出现图2结果的意义是：低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性，呼吸速率下降，细胞代谢减缓，对ATP需求减少，低耗氧量有助于减少能量消耗，维持细胞存活，是一种适应低温环境的机制。
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1 [2025山东卷]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
2 [2024无锡期末]人骨骼肌常分为快肌纤维、慢肌纤维等。相较于慢肌纤维，快肌纤维更适合无氧呼吸，且收缩速度更快。下图是两种肌纤维呼吸作用的关系图，MCT1、MCT4为膜上的转运蛋白。下列推测合理的是(　　)
A. 慢肌纤维内线粒体体积较大、周围毛细血管的数量较多
B. 慢肌纤维由躯体运动神经支配，而快肌纤维由自主神经支配
C. MCT1对乳酸的亲和力低于MCT4，对乳酸的转运速率更慢
D. 剧烈运动时，快肌纤维的糖原也能直接分解成葡萄糖，为快速收缩供能
3 [2025泰州阶段考]如图是某植物根系细胞进行无氧呼吸和跨膜运输相关物质的过程示意图，①～⑦表示过程。细胞能量供应不足时会导致过程④受阻。无氧呼吸使细胞质基质pH降低至一定程度时，过程②会转换为过程③。下列说法错误的是(　　)
A. 正常植物根系细胞液泡内pH高于细胞质基质
B. 过程④的运输方式为主动运输，⑦为自由扩散
C. 过程②转换为过程③不能缓解细胞能量供应不足问题
D. 过程②转换为过程③有利于缓解植物根系细胞酸中毒
4 [2026福建厦门月考]幽门螺杆菌是一种定植在胃黏膜上皮细胞表面的细菌，可导致胃溃疡甚至胃癌的发生。幽门螺杆菌能产生脲酶，脲酶能催化尿素分解为NH3和CO2，利用该原理可检测人体是否感染幽门螺杆菌。受试人口服13C(稳定同位素)标记的尿素胶囊，一定时间后，检测其呼出气体中的CO2，若含有的13C达到一定的值，则其为感染者。下列叙述正确的是(　　)
A. 幽门螺杆菌没有线粒体，但能进行细胞呼吸
B. 幽门螺杆菌是异养生物，依赖分解尿素为自身生命活动提供能量
C. 脲酶可为13C尿素的分解提供活化能，提高反应速率
D. 感染者呼出的CO2全部为13CO2，13CO2是幽门螺杆菌分解作用产生的
5 [2024南外、金陵、海安三校联考]如图为人体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的是(　　)
A. 三羧酸循环、呼吸链发生场所分别为线粒体内膜和线粒体基质
B. 三羧酸循环是多糖和脂肪分解代谢的最终共同途径
C. 图示说明脂肪转化为葡萄糖一定需要通过乙酰CoA
D. 三羧酸循环是有氧呼吸和无氧呼吸共有的途径
6 [2026山东月考]寒冷促进褐色脂肪细胞中UCP1的表达，一方面UCP1与MCU结合激活MCU，促进Ca2+进入线粒体基质，促进TCA循环；另一方面H＋通过UCP1时产热但不产ATP，过程如图。相关叙述错误的是(　　)
A. TCA循环除产生NADH外，还产生CO2等
B. 参与电子传递链的NADH除来自线粒体基质外，还来自细胞质基质
C. 寒冷条件下褐色脂肪细胞高表达UCP1，增加了产热，减少了ATP的合成
D. 促进脂肪细胞中MCUUCP1的形成，抑制线粒体摄取钙，可治疗肥胖
7 [2026重庆月考]有研究发现，糖尿病患者骨骼肌细胞中己糖激酶2(HK2)存在新型磷酸化修饰(Ser603位点)，导致其与线粒体分离，乳酸生成速率异常升高，具体检测结果如下表所示。进一步研究发现，HK2磷酸化后无法抑制线粒体膜孔道蛋白VDAC1，导致细胞质NADH堆积，抑制细胞呼吸第一阶段(也称糖酵解途径)关键酶的活性；糖尿病小鼠注射HK2去磷酸化酶后，血糖水平下降30%。下列相关叙述正确的是(　　)
细胞类型 HK2线粒体结合率/% 乳酸生成量/μmol ATP/ADP比值
正常肌细胞 72.4 5.2 3.8
糖尿病肌细胞 18.6 12.7 1.9
基因编辑修复HK2 68.9 6.1 3.5
A. HK2磷酸化会促进丙酮酸进入线粒体，增强有氧呼吸第二阶段
B. 糖尿病人肌细胞ATP/ADP比值下降与丙酮酸进入线粒体受阻直接相关
C. VDAC1活性升高可缓解NADH对糖酵解的反馈抑制
D. 糖尿病人乳酸生成量增加说明其无氧呼吸增强，从而导致细胞质NADH积累
8 [2026上海月考]如图所示为细胞毒性T细胞作用于肿瘤细胞的过程，MHCⅠ为膜蛋白，下列相关叙述正确的是(　　)
A. 丙酮酸可来源于细胞质基质，图中循环途径合成大量ATP
B. 线粒体中，琥珀酸的积累有利于细胞毒性T细胞识别肿瘤细胞
C. 赖氨酸去甲基化酶通过改变MHC-Ⅰ基因碱基序列来抑制基因表达
D. 肿瘤细胞呈递的抗原也可能被浆细胞识别，从而分泌抗体
9 [2026河南月考]适宜条件下，向密闭容器中加入种子和一定量的O2，容器内气体的体积随时间的变化如下表所示。已知种子细胞呼吸消耗的底物均为葡萄糖，且无氧呼吸只产生酒精和CO2。下列相关叙述错误的是(　　)
时间/h 0 2 4 6 8 10 12
O2体积减小量/mL 0 10 20 30 40 50 50
CO2体积增加量/mL 0 25 45 63 79 94 102
A. 有氧呼吸时葡萄糖在线粒体中氧化分解为CO2和H2O
B. 在0～10 h内，种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
C. 在0～12 h内，种子无氧呼吸消耗的葡萄糖更多
D. 细胞只进行无氧呼吸时产生的CO2与酒精量相等
10 (多选)[2025河北卷]玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶，T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析正确的有(　　)
A. 线粒体中的[H]可来自细胞质基质
B. 突变体中有氧呼吸的第二阶段增强
C. 突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻
D. 突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强
11 (多选)[2025南通如皋模拟]适度低氧下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。当氧含量低时，线粒体会产生并积累活性氧从而损伤大分子物质和细胞。科研人员用常氧(20%O2)、低氧(10%O2、0.3%O2)分别处理大鼠肿瘤细胞，24 h后检测肿瘤细胞的线粒体自噬水平，结果如图1所示。用线粒体自噬抑制剂3-MA处理肿瘤细胞，检测肿瘤细胞的活性氧含量，结果如图2所示。相关说法错误的有(　　)
图1 图2
A. 细胞呼吸过程中，O2在线粒体内膜上参与TCA循环，释放大量能量
B. 肿瘤细胞主要进行无氧呼吸，其利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低
C. 损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的溶酶体降解
D. 氧气含量越低，活性氧含量越多，细胞自噬水平越高
12 (多选)下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
13 (多选)[2026上海月考]杜洛克猪属于瘦肉型猪，其体内UCP蛋白活性大，促进H＋跨膜和白色脂肪棕色化，棕色脂肪容易分解，增加产热提高瘦肉率。杜洛克猪体内部分代谢如下图，下列相关叙述错误的有(　　)
图1 图2
A. 图1线粒体外膜上ATP合酶能催化ATP的合成，还能以协助扩散方式转运H＋
B. UCP蛋白促进白色脂肪棕色化和热量产生，推测杜洛克猪的体温比非瘦肉型猪稍高
C. 图1中的NADH脱下的电子和氢离子的最终受体是ADP
D. 图2脂肪细胞中的白色脂肪和棕色脂肪均含较多的不饱和脂肪酸
14 请阅读材料并回答下列问题。
材料1：马拉松是一项高负荷、高强度、长距离的竞技运动。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。图1表示甲、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。
图1
材料2：图2表示小肠细胞吸收葡萄糖的情况，为进一步探究细胞吸收葡萄糖的方式与细胞内、外液葡萄糖浓度差的关系，有人设计了如图3实验(记作甲)：锥形瓶内盛有130 mg/dL的葡萄糖溶液以及活的小肠上皮组织切片。溶液内含细胞生活必需的物质(浓度忽略不计)。实验开始时，毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动，5 min起速率逐渐加快，此时，锥形瓶内葡萄糖溶液的浓度为a mg/dL。
图2 图3
(1) 据图1分析，骨骼肌细胞中产生ATP的场所是__________________。剧烈运动中，葡萄糖储存的能量经有氧呼吸释放后，其主要去向是______________
____________。
(2) 据图1分析，运动员________(填“甲”或“乙”)更适合从事马拉松运动。比赛过程中，沿途群众除为运动员呐喊加油外，还主动为运动员提供饮用水及其他食品。但为减少运动员在运动过程中产生乳酸的量，一般宜选用________(填“葡萄糖”或“脂肪”)作为补充能量的物质。
(3) 图2显示，BC段时小肠细胞吸收葡萄糖的方式属于________。有同学认为CD段变化的原因可能是载体失活而不是载体饱和，该同学的理由是当载体饱和时，__________________________________________________，这与事实矛盾。
(4) 为验证5 min时造成图3锥形瓶红色液滴移动速率加快的直接因素，需要设计一个对比实验(记作乙)：乙实验装置的不同之处是5 min时用呼吸抑制剂处理小肠上皮组织。假定呼吸被彻底阻断，预期结果：
①实验开始5 min时，液滴移动情况是实验甲突然加快，实验乙中____________。
②葡萄糖溶液浓度的变化情况是：实验甲中____，实验乙中________。
(5) 若用相同质量的成熟红细胞替代小肠上皮细胞，图3 中红色液滴的移动情况是____________________________________________________。
第9讲　细胞呼吸的方式
1 B　有氧呼吸的前两个阶段不需要氧气的参与，第三阶段才需要氧气作为原料，A错误；有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和H2O反应，产生CO2、[H]，释放少量能量，B正确；无氧呼吸第一阶段产生NADH，第二阶段消耗NADH，C错误；经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量储存在乳酸或乙醇中，只释放出少量能量，D错误。
2 A　慢肌纤维和快肌纤维都属于骨骼肌的一部分，都是由躯体运动神经支配，B错误；乳酸在快肌纤维中产生，运出细胞是协助扩散，然后通过MCT1运进慢肌纤维，慢肌纤维中乳酸浓度也很低，所以MCT1介导的转运方式也是协助扩散，协助扩散速率取决于膜两侧浓度差，由图无法确定膜两侧浓度差，也无法确定乳酸的转运速率，C错误；剧烈运动时，快肌纤维可以进行无氧呼吸提供能量，肌糖原水解成葡萄糖，无氧呼吸产生ATP为快速收缩供能，D错误。
3 A　据题意分析可知，过程④转运H＋是主动运输的过程，说明细胞质基质中H＋的浓度低于细胞液，细胞液的pH低于细胞质基质，A错误；过程④为主动运输，过程⑦是CO2和酒精的运输途径，为自由扩散，B正确；丙酮酸转化为乳酸或转化为酒精的过程均为无氧呼吸的第二阶段，无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，第二阶段无ATP产生，故过程②转换为过程③不能缓解细胞能量供应不足问题，C正确；结合题意可知，无氧呼吸使细胞质基质pH降低至一定程度时，过程②会转换为过程③，由此推测过程②转换为过程③有利于缓解酸中毒，D正确。
4 A　幽门螺杆菌为原核生物，无线粒体，但可通过细胞质基质中的酶进行细胞呼吸，A正确；幽门螺杆菌营寄生生活，属于异养生物，能量主要来源于宿主有机物氧化分解，B错误；脲酶作为生物催化剂，通过降低尿素分解反应的活化能来加速反应，而非提供活化能，C错误；感染者呼出的CO2包含人体细胞呼吸产生的未标记CO2和幽门螺杆菌分解13C尿素产生的13CO2，并非全部为13CO2，D错误。
5 B　三羧酸循环、呼吸链发生场所分别为线粒体基质和线粒体内膜，A错误；据图可知，多糖和脂肪都能分解为乙酰CoA，然后进入线粒体进行三羧酸循环，所以三羧酸循环是多糖和脂肪分解代谢的最终共同途径，B正确；脂肪转化为葡萄糖可以通过脂肪→甘油和脂肪酸→葡萄糖途径进行，可以不通过乙酰CoA，C错误；三羧酸循环是有氧呼吸第二阶段的反应，D错误。
6 D　由题干可知，TCA循环即有氧呼吸第二阶段，该阶段能产生NADH和CO2等，A正确；有氧呼吸第一、二阶段都能产生NADH，其场所分别为细胞质基质和线粒体基质，B正确；由题干可知，寒冷促进褐色脂肪细胞中UCP1的表达，H＋通过UCP1时产热但不产ATP，因此寒冷条件下褐色脂肪细胞高表达UCP1，增加了产热，减少了ATP的合成，C正确；由题干可知，“寒冷促进褐色脂肪细胞中UCP1的表达，一方面UCP1与MCU结合激活MCU，促进Ca2+进入线粒体基质，促进TCA循环”，因此促进脂肪细胞中MCU-UCP1的形成，能促进线粒体摄取钙，D错误。
7 B　糖尿病肌细胞ATP/ADP比值下降表明有氧呼吸减弱，HK2磷酸化后与线粒体分离，可能阻碍丙酮酸进入线粒体，A错误；线粒体可进行有氧呼吸的第二、三阶段，能够产生大量ATP，其中第二阶段利用第一阶段产生的丙酮酸，结合表格数据可知，与正常肌细胞相比，糖尿病肌细胞的HK2线粒体结合率降低，而HK2磷酸化后会导致其与线粒体分离，细胞质NADH堆积，据此推测，糖尿病人肌细胞ATP/ADP比值下降与丙酮酸进入线粒体受阻直接相关，B正确；分析题意可知，HK2磷酸化后无法抑制VDAC1(即VDAC1活性升高)，导致细胞质NADH堆积，而NADH堆积会抑制糖酵解，故VDAC1活性升高会加剧NADH对糖酵解的反馈抑制，C错误；乳酸生成量增加是因为线粒体功能障碍导致NADH无法进入线粒体，转而通过无氧呼吸消耗NADH生成乳酸，D错误。
8 B　图中循环途径是三羧酸循环，三羧酸循环产生少量ATP，大量ATP是通过有氧呼吸第三阶段产生的，A错误；线粒体中琥珀酸的积累会抑制赖氨酸去甲基化酶的作用，从而促进MHC-I基因的表达，有利于细胞毒性T细胞识别肿瘤细胞，B正确；赖氨酸去甲基化酶是通过改变MHC-I基因的甲基化程度来抑制基因表达，而不是改变碱基序列，C错误；浆细胞没有识别抗原的能力，D错误。
9 A　有氧呼吸过程中，葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体进一步氧化分解为CO2和H2O，并非葡萄糖直接在线粒体中氧化分解，A错误。在0～10 h内，O2体积减小量持续增加(从0 mL增至50 mL)，表明存在有氧呼吸；同时，CO2体积增加量(如2 h时O2减10 mL对应CO2增25 mL)超过有氧呼吸理论值(有氧呼吸中O2消耗与CO2产生体积比为1∶1)，说明还存在无氧呼吸，B正确。在0～12 h 内，有氧呼吸消耗O2总量为50 mL，根据有氧呼吸反应式，消耗葡萄糖量按O2计算为50/6≈8.33单位(体积比)，无氧呼吸产生CO2总量为总CO2增加量(102 mL)减去有氧呼吸产生CO2量(50 mL)，即52 mL，根据无氧呼吸反应式，消耗葡萄糖量为52/2＝26单位，故无氧呼吸消耗葡萄糖更多，C正确。细胞只进行无氧呼吸时，产生CO2与酒精的摩尔数之比为1∶1，即量相等，D正确。
10 ACD　细胞质基质中可以进行糖酵解，产生[H]，进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，A正确；“玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶，T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损”，有氧呼吸第二阶段能产生[H]，第三阶段[H]和氧气生成水，导致第一、二阶段积累的[H]被消耗，突变体线粒体内膜受损，第三阶段减弱，[H]积累，会抑制第二阶段的进行，因此突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱，B错误；T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻，C正确；突变体有氧呼吸中间产物[H]积累更多且线粒体内膜受损，因此有氧呼吸强度变小，而突变体乳酸含量远大于野生型，因此无氧呼吸增强，D正确。
11 AD　在细胞呼吸的过程中， O2并不直接参与TCA (三羧酸)循环，而是在线粒体内膜上参与电子传递链，A错误；分析题图可知，在低氧条件下，线粒体自噬水平相对值高于常氧(即线粒体数目较少)，可推知肿瘤细胞主要进行无氧呼吸，其利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低，B正确；溶酶体可吞噬并降解损伤的细胞器，故损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的溶酶体降解，C正确；分析图2，无3MA处理的肿瘤细胞，在氧气含量10%和20%的活性氧含量几乎相等，并不是氧气含量越低，活性氧含量越多，D错误。
12 BC　据图可知，三羧酸循环可以产生[H]和CO2，但消耗O2的步骤在该循环之后的呼吸链反应中，A错误。乙酰CoA 在物质代谢中是一个很重要的中间产物，它是联系几大物质代谢的枢纽，如多糖、脂肪的分解最终都要转变为乙酰CoA，由乙酰CoA 通过三羧酸循环彻底分解，某些氨基酸的代谢最终也要转变为乙酰CoA ；另外，多糖、脂肪、蛋白质的合成代谢也可以由乙酰CoA 为原料合成，这样乙酰CoA在多糖、脂肪、蛋白质的代谢以及相互转变中起到了沟通作用，B、C正确。物质氧化时释放的能量大部分以热能散失，少部分转化储存在ATP中，D错误。
13 ACD　由图1可知，ATP合酶位于线粒体内膜上，A错误；UCP蛋白促进白色脂肪棕色化，棕色脂肪易分解产热，因此杜洛克猪产热更多，体温比非瘦肉型猪稍高，B正确；图1中NADH脱下的电子和氢离子的最终受体是O2(与H＋结合生成H2O)，并非ADP，C错误；脂肪细胞中的白色脂肪和棕色脂肪同时含有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，白色脂肪中饱和脂肪酸占比较高，棕色脂肪虽易分解，不饱和脂肪酸的占比较白色脂肪多，D错误。
14 (1) 细胞质基质和线粒体　转变成热能和ATP中活跃的化学能　(2) 乙　葡萄糖　(3) 主动运输　细胞仍然吸收葡萄糖而使细胞内浓度升高　(4) ①液滴不动　②下降　不变　(5) 不会移动
解析：(2) 据图1可知，运动员乙在同等含氧量条件下的乳酸含量低于运动员甲，所以运动员乙更适合从事马拉松运动。比赛过程中，沿途群众除为运动员呐喊加油外，还主动为运动员提供饮用水及其他食品，但为减少运动员在运动过程中产生乳酸的量，一般宜选用葡萄糖作为补充能量的物质，这是因为脂肪与糖相比，氢多氧少，因此在氧化分解时需要消耗的氧气多，因此为减少马拉松运动员在运动过程中无氧呼吸产生乳酸，一般宜选用葡萄糖作为补充能量的物质。(3) 图2显示，BC段细胞内葡萄糖浓度大于细胞外葡萄糖浓度，此时小肠细胞吸收葡萄糖是逆浓度梯度进行的，属于主动运输，有同学认为CD段变化的原因可能是载体失活而不是载体饱和，其理由是当载体饱和时，细胞仍然吸收葡萄糖而使细胞内浓度升高，这与事实矛盾，因而判断为载体失活。(4) 甲组和乙组的变量：是否存在呼吸作用，甲组有呼吸作用，乙组没有呼吸作用，图示装置中液滴移动的距离代表的是密闭容器中氧气的减少量，而甲组存在呼吸作用，乙组由于呼吸作用被阻断，故液滴在加入呼吸抑制剂后不再移动，因此实验结果为①实验开始5 min时，液滴移动情况：实验甲突然加快，实验乙停止移动。②甲组实验中由于葡萄糖被细胞呼吸消耗，因此溶液中葡萄糖浓度下降，而实验乙中由于呼吸被抑制而表现为葡萄糖浓度不再下降。(5) 若用相同质量的成熟红细胞替代小肠上皮细胞，由于成熟红细胞进行的是无氧呼吸，而图示液滴移动的原因是有氧呼吸过程中对氧气的消耗，因此，图3中红色液滴不会移动。

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