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第11讲　细胞呼吸的方式
【课标要求】 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。
考点1　有氧呼吸
考 点 剖 析
1．概念
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．场所及过程(以葡萄糖为例)
注：呼吸作用产生的[H]可以是NADH或FADH2(详见新视野)，高中阶段一般写作NADH即可。
3．有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)
____ 。
4．能量的释放及其特点
(1)葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以__热能__形式散失，少部分储存在__ATP__中。
(2)特点：在温和的条件下进行，能量__逐步__释放，彻底氧化分解。
糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化
细胞的有氧呼吸过程需要经过一系列复杂的化学反应，它们可以概括为糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化三个阶段。
1．糖酵解
该过程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。
2．柠檬酸循环(三羧酸循环)
该过程发生在线粒体基质中，糖酵解终产物丙酮酸依赖H＋浓度梯度进入线粒体，在酶的作用下脱去1分子CO2，转化为1分子乙酰辅酶A(二碳单位)和1分子NADH，乙酰辅酶A进入柠檬酸循环。该循环的第一个产物柠檬酸含有3个羧基，因此也称为三羧酸循环(TCA)。
3．氧化磷酸化(电子传递和ATP的合成)
线粒体内膜上有很多种类的膜蛋白，它们紧密地排列在一起，共同参与[H]释放的高能电子的传递和能量的转化，称为电子传递链。前两个阶段产生的[H]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，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)。
注：有氧呼吸的第一和第二阶段生成ATP与第三阶段生成ATP的路径或机制是不同的，前者是一种底物水平的磷酸化，后者是依赖于H＋电化学梯度(浓度梯度)的氧化磷酸化。
思辨小练
1．判断下列说法的正误：
(1)有氧呼吸时，生成物H2O中的氢只来自线粒体中丙酮酸的分解。(　×　)
(2)大肠杆菌的线粒体经有氧呼吸释放大量能量供其进行生命活动。(　×　)
提示：大肠杆菌是原核生物，原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质和细胞膜上进行。
(3)18O2进入酵母菌细胞后，最先出现的含同位素的化合物是CO2。(　×　)
提示：18O2进入酵母菌细胞后，直接参与有氧呼吸第三阶段，与[H]结合生成水，因此最先出现含同位素的化合物是O。
(4)三羧酸循环产生的CO2中的O来自丙酮酸(最终来自葡萄糖)。(　×　)
(5)ATP合酶能够传递高能电子，位于线粒体外膜和类囊体薄膜。(　×　)
2．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：线粒体具有内、外两层膜，内膜向内折叠形成嵴，扩大了内膜的表面积，增大了反应面积。线粒体的内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。
典 题 精 析
考向1　有氧呼吸的过程
(2024·江苏卷)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．②③分别是消耗O2、产生CO2的场所
解析：图中结构是线粒体，线粒体是细胞呼吸的主要场所，可以分解有机物产生ATP，同时在线粒体中可以合成蛋白质、DNA等，需要消耗ATP，A正确；线粒体的①外膜和②内膜功能不同，所以分布的蛋白质有所不同，B正确；有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，③是线粒体基质，C错误；②是线粒体内膜，可进行有氧呼吸第三阶段，此阶段O2和[H]反应生成水，丙酮酸和水在线粒体基质中反应生成CO2，D正确。
考向2　三羧酸循环
(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(　BC　)
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中
解析：三羧酸循环属于有氧呼吸第二阶段，可产生大量的[H]和CO2，但不消耗O2；分析题图可知，代谢中间物(如丙酮酸、乙酰CoA等)将物质的分解代谢与合成代谢相互联系；丙酮酸、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；物质氧化时释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中。
考向3　氧化磷酸化和电子传递链
(多选)(2026·如东期初)呼吸链由蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ等组成，它可以传递e－并将NADH脱下的氢与氧气结合生成水。下图表示线粒体中进行的部分生理过程，下列叙述错误的有(　ABC　)
A．丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质需要ATP直接供能
B．线粒体内膜和外膜上均分布着大量与呼吸作用有关的酶
C．硝化细菌在生长、发育和繁殖过程中需要通过图示过程供能
D．图中蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ处发生的过程属于有氧呼吸第三阶段，释放大量能量
解析：由图可知，丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质所需的能量由H＋浓度梯度提供，不需要ATP直接供能，A错误；线粒体内膜与基质中分布着大量与呼吸作用有关的酶，B错误；硝化细菌没有线粒体，而图示过程发生在线粒体中，C错误；有氧呼吸第三阶段是[H]与氧气结合生成水并释放大量能量，与图示中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ处过程相符合，D正确。
考点2　无氧呼吸
考 点 剖 析
知识1　无氧呼吸
1．概念
无氧呼吸是指在没有__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．场所和过程
3．总反应式(以葡萄糖为底物)
(1)C6H12O6__2C2H5OH (酒精)__＋__2CO2__＋能量(少量)
(2)C6H12O6__2C3H6O3(乳酸)__＋能量(少量)
? 归 纳 总 结
不同生物无氧呼吸的产物
生物 举例 无氧呼吸产物
植物 大多数植物细胞，如根细胞 酒精和CO2
马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等 乳酸
动物 骨骼肌细胞、哺乳动物成熟的红细胞等 乳酸
微生物 乳酸菌等 乳酸
酵母菌等 酒精和CO2
注：金鱼在缺氧的环境中，能在不同的组织细胞中分别产生乳酸和酒精＋CO2。
知识2　细胞呼吸
1．概念
细胞呼吸指有机物在细胞内经过一系列的__氧化分解__，生成CO2或其他产物，释放__能量__并生成ATP的过程。
2．有氧呼吸和无氧呼吸的区别与联系
(1)区别
方式 有氧呼吸 无氧呼吸
场所 __细胞质基质和线粒体__ 细胞质基质
条件 氧气，多种酶 无氧气，多种酶
物质 变化 葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底，生成__乳酸__，或生成酒精和CO2
能量 变化 释放大量能量，产生大量ATP 释放__少量__能量，产生少量ATP
(2)图示联系
,
3．细胞呼吸中[H](NADH)和ATP的来源与去路
物质 来源 去路
[H] (NADH) 有氧呼吸：C6H12O6和H2O； 无氧呼吸：C6H12O6 有氧呼吸：NADH与O2结合生成水，转化为NAD＋； 无氧呼吸：还原丙酮酸生成乳酸或酒精，转化为NAD＋
ATP 有氧呼吸：三个阶段都产生； 无氧呼吸：只在第一阶段产生(第二阶段释放能量，但不足以生成ATP) 用于各项需要能量的生命活动
4．意义
(1)为生物体提供__能量__。细胞呼吸是ATP的主要来源。
(2)生物体__代谢__的枢纽，细胞有氧呼吸过程中产生的中间产物(三羧酸循环能产生许多中间产物)可以转化为非糖物质，将蛋白质、糖类和脂质的代谢联系起来。
思辨小练
判断下列说法的正误：
(1)人体在剧烈运动时所需的能量由乳酸分解提供。(　×　)
(2)无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累。(　×　)
(3)人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏中再次转化为葡萄糖。(　√　)
(4)超过保质期的酸奶常出现“胀袋”现象是乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的。(　×　)
(5)有氧呼吸释放的能量大部分用于形成大量的ATP，葡萄糖经无氧呼吸后其能量大部分以热能形式散失。(　×　)
提示：有氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失；无氧呼吸后，葡萄糖中的能量大部分存留在分解不彻底的氧化产物中。
(6)有氧呼吸第一阶段不需要氧的参与；有氧呼吸第二阶段不需要氧直接参与；有氧呼吸的第三阶段需要氧参与。(　√　)
(7)有氧呼吸的电子供体可以是NADH，受体一般是O2。(　√　)
(8)人体细胞呼吸作用产生CO2的场所是线粒体基质；植物和酵母菌呼吸作用产生CO2的场所可以是细胞质基质或线粒体内膜。(　×　)
典 题 精 析
考向1　无氧呼吸的过程
(多选)(2026·南通期初)研究发现，在低氧环境下金鱼不同类型细胞中无氧呼吸产物不同。下图表示金鱼肌细胞和神经元中部分代谢途径，相关叙述正确的有(　AC　)
A．过程①④发生的场所是细胞质基质，物质甲可为丙酮酸
B．过程①②④⑤均有能量释放，且大部分用以合成ATP
C．肌细胞和神经元无氧呼吸产物不同是因为酶种类不同
D．过程③②可降低血液中CO2含量以防止呼吸性酸中毒
解析：过程①④是指呼吸作用第一阶段，将葡萄糖分解转化形成丙酮酸，发生的场所是细胞质基质，物质甲表示产物丙酮酸，A正确；①④为呼吸作用第一阶段，少部分能量用以合成ATP，②⑤表示无氧呼吸第二阶段，该阶段不合成ATP，B错误；肌细胞和神经元无氧呼吸产物之所以不同，是由于相关酶的种类不同，C正确；过程③是将乳酸转化为丙酮酸，过程②是将丙酮酸转化为酒精和CO2，CO2会增多，D错误。
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(　B　)
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CO2的产生不能判断是否有酒精生成
C．转换为丙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：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，为逆浓度梯度的主动运输，液泡中H＋浓度高，故正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质，A错误；无论是产酒精途径还是产乳酸途径，无氧呼吸第二阶段都不产生ATP，C错误；丙酮酸产酒精途径消耗的[H]与产乳酸途径消耗的[H]相同，D错误。
考向2　有氧呼吸与无氧呼吸的比较
(2025·江苏卷)关于人体细胞和酵母菌细胞呼吸作用的比较分析，下列叙述正确的是(　C　)
A．细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同
B．有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与
C．呼吸作用都能产生[H]和ATP
D．无氧呼吸的产物都有CO2
解析：人体细胞和酵母菌的细胞呼吸第一阶段——葡萄糖分解为丙酮酸，都发生在细胞质基质中，场所相同，A错误。有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，O2参与第三阶段，B错误。人体细胞和酵母菌有氧呼吸各阶段均能产生ATP，第一、第二阶段都能产生[H]；无氧呼吸第一阶段也都能产生少量[H]和ATP，C正确。人体细胞无氧呼吸的产物为乳酸，不产生CO2；酵母菌无氧呼吸产物为CO2和酒精，D错误。
(多选)(2025·黑吉辽蒙卷)下图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中NADH可储存能量，①②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的有(　AB　)
A．①发生在细胞质基质，②和③发生在线粒体
B．③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成
C．无氧条件下，③不能进行，①和②能正常进行
D．无氧条件下，①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中
解析：①为呼吸作用第一阶段，发生在细胞质基质；②为有氧呼吸第二阶段(丙酮酸和H2O反应生成二氧化碳及NADH)，发生在线粒体基质；③为有氧呼吸第三阶段(NADH与氧气结合生成水)，发生在线粒体内膜，A正确。有氧呼吸第三阶段中，NADH通过电子传递链将电子传递给氧气，最终与质子结合生成水，NADH参与了水的形成，B正确。无氧条件下，呼吸作用第一阶段可正常进行，但有氧呼吸第二、三阶段不能正常进行，C错误。无氧呼吸仅第一阶段产生NADH和少量ATP，第二阶段不产生ATP，NADH的能量用于还原丙酮酸(如生成酒精)，未转移到ATP中，D错误。
(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(　B　)
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
解析：以葡萄糖为原料进行有氧呼吸的过程分为三个阶段，其中第一阶段是葡萄糖生成丙酮酸和[H]，释放少量能量，第二阶段是丙酮酸和H2O彻底分解成CO2和[H]，释放少量能量，这两个阶段均无O2参与，A错误，B正确；无氧呼吸与有氧呼吸的第一阶段相同，均有NADH 的产生，无氧呼吸的第二阶段无NADH 的产生，而是消耗了NADH，C错误；经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量留在了酒精或乳酸中，D错误。
一、 单项选择题
1．(2026·扬州七校联考)关于动物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　)
A．有氧呼吸过程中，既要消耗水，又会产生水
B．有氧呼吸和无氧呼吸的第二阶段均只产生少量的ATP
C．有氧呼吸中，葡萄糖氧化分解为丙酮酸的过程不消耗O2，其余阶段消耗O2
D．无氧呼吸过程中，葡萄糖中的大部分能量主要储存在酒精中
解析：有氧呼吸第二阶段需要水参与反应，第三阶段生成水，A正确；有氧呼吸第二阶段产生少量ATP，而无氧呼吸的第二阶段不产生ATP，B错误；有氧呼吸第一阶段将葡萄糖分解为丙酮酸，不消耗O2，第二阶段和第三阶段中，只有第三阶段消耗O2，第二阶段不消耗O2，C错误；动物细胞无氧呼吸的产物是乳酸而非酒精，且无氧呼吸中葡萄糖的大部分能量未被释放，仍储存在乳酸中，D错误。
2．(2025·北京卷)如图是植物细胞局部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中，细胞不同部位产生ATP的量不同。以下选项正确的是(　C　)
选项 部位1 部位2 部位3 部位4
A 大量 少量 少量 无
B 大量 大量 少量 无
C 少量 大量 无 少量
D 少量 无 大量 大量
解析：部位1是线粒体基质，进行有氧呼吸第二阶段，产生少量ATP；部位2是线粒体内膜，进行有氧呼吸第三阶段，可以产生大量ATP；部位3是线粒体外膜，没有ATP生成；部位4是细胞质基质，可以进行有氧呼吸第一阶段，产生少量ATP，C正确。
3．(2025·海安期末)下图为细胞呼吸各阶段物质转化模式图，下列相关叙述错误的是(　A　)
A．过程①发生于细胞质基质，物质a包括丙酮酸、NADH、CO2等
B．过程②发生于线粒体基质和线粒体内膜，包含三羧酸循环
C．过程③可发生于酵母菌或植物，释放少量能量，但不足以生成ATP
D．过程④可发生于乳酸菌或动物，消耗NADH，有利于糖酵解的持续发生
解析：过程①为葡萄糖进行糖酵解，产物有丙酮酸、NADH、ATP等，不产生CO2，A错误。
4．(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(　C　)
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
解析：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，需要氧气参与，A、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。
5．(2026·海安开学考)人体内的褐色脂肪组织(BAT)细胞依靠UCP(解偶联蛋白)将储存的能量更多地用于产热，作用机制如图所示，相关叙述错误的是(　A　)
A．葡萄糖通过主动运输进入线粒体进行氧化分解
B．呼吸作用释放的能量大多数以热能的形式散失
C．氢离子顺浓度梯度通过ATP合酶，驱动ADP合成ATP
D．UCP通过降低膜两侧氢离子的浓度差减少了ATP的合成
解析：葡萄糖不能进入线粒体进行氧化分解，需要被分解为丙酮酸后才能被线粒体利用，A错误；呼吸作用释放的能量大多数以热能的形式散失，还有少部分用于合成ATP，B正确；从图中看出，氢离子顺浓度梯度通过ATP合酶，驱动ADP合成ATP，C正确；线粒体内膜上的ATP合酶合成ATP需要氢离子浓度梯度的驱动，如果氢离子从UCP通过，则两侧氢离子的浓度差降低，能量更多以热能形式释放，减少了ATP的合成，D正确。
6．(2025·河南卷)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(　B　)
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
解析：酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，故酶Ⅰ主要分布在线粒体基质中，催化水和丙酮酸的分解，A错误；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH，故低温抑制酶Ⅰ的活性，有氧呼吸的第二阶段减慢，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率，B正确；有氧呼吸中生成ATP最多的是第三阶段，C错误；根据题意，酶Ⅰ活性与甜菜根重呈正相关，喷施酶Ⅰ抑制剂会降低酶Ⅰ活性，不会增加甜菜产量，D错误。
7．下图是真核细胞中某生物膜上发生的部分生化反应，相关叙述错误的是(　C　)
A．图示的生物膜代表的是线粒体内膜
B．H＋从B侧到A侧的方式是主动运输
C．还原氢主要来自有氧呼吸第一阶段
D．ATP合成所需能量来自H＋浓度差
解析：该生物膜上发生了氧气和还原氢结合生成水的过程，表示有氧呼吸第三阶段，因而为线粒体内膜，A正确；据图可知，H＋从A侧到B侧是顺浓度梯度运输，其浓度差势能用于ATP的合成，推测A侧H＋浓度高，因此H＋从B侧到A侧是逆浓度运输，运输方式是主动运输，B、D正确；NADH(还原氢)来自有氧呼吸第一阶段和第二阶段，且主要来自有氧呼吸的第二阶段，C错误。
8．(2026·盐城七校联考)乳酸通常被认为是动物无氧呼吸产生的一种代谢废物。乳酸和丙酮酸可以在酶L的催化下，进行快速地相互转化，机理如图所示。依据图中信息，科研人员提出乳酸是呼吸作用中一种重要的中间产物。下列说法错误的是(　B　)
丙酮酸乳酸
A．当乳酸通过酶L转化为丙酮酸且O2充足时，动物细胞可产生大量ATP
B．乳酸生成丙酮酸的过程属于无氧呼吸的第二阶段
C．酶L既可在有氧时清除乳酸，又可在无氧时再生出NAD＋
D．从无氧转入有氧环境，由乳酸产生的丙酮酸会参与有氧呼吸
解析：当乳酸通过酶L转化为丙酮酸且O2充足时，丙酮酸可进入线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段，有氧呼吸第三阶段会产生大量ATP，所以动物细胞可产生大量ATP，A正确。无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸，B错误。从图中可知，在有氧气条件下，酶L能将乳酸转化为丙酮酸，起到清除乳酸的作用；在无氧条件下，酶能使NADH转化为NAD＋，C正确。从无氧转入有氧环境，由乳酸产生的丙酮酸会进入线粒体参与有氧呼吸的第二、三阶段，D正确。
9．(2024·重庆卷)肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在题图所示代谢过程。其中，PC酶和PDH酶控制着丙酮酸产生不同的代谢产物，进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制。下列叙述正确的是(　D　)
A．图中三羧酸循环的代谢反应直接需要氧
B．图中草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体内膜
C．肿瘤细胞无氧呼吸会增强细胞毒性T细胞的杀伤能力
D．葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成[H]
解析：由图可知，图中三羧酸循环的代谢反应无直接需要氧气的环节，A错误；草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体基质，B错误；由题意可知，增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量，从而抑制PC酶活性，减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力，C错误；葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成[H]，分别是有氧呼吸第一阶段及图中的4步，D正确。
10．(2026·扬州宝应期初)底物水平磷酸化是指物质在脱氢或脱水过程中，产生高能代谢物并直接将高能代谢物中的能量转移到ADP(GDP)生成ATP(GTP)的过程，糖酵解和三羧酸循环过程中可发生底物水平磷酸化，相关叙述正确的是(　B　)
A．该过程的发生与细胞中的吸能反应相关联
B．细胞质基质和线粒体基质中可发生底物水平磷酸化
C．酵母菌能发生底物水平磷酸化，而乳酸菌细胞中不能发生
D．该过程需要建立跨膜质子的电化学梯度来驱动ATP的生成
解析：放能反应一般与ATP的合成相联系，合成ATP的能量来自放能反应所释放的能量，A错误；ADP和磷酸脱水合成ATP的部位可以是细胞质基质(糖酵解)和线粒体(三羧酸循环)，B正确；酵母菌和乳酸菌细胞均可以发生糖酵解，都能发生底物水平磷酸化，C错误；底物水平磷酸化直接利用高能代谢物的能量转移，不需要建立跨膜质子的电化学梯度，跨膜质子电化学梯度驱动ATP生成是氧化磷酸化(如线粒体内膜上的电子传递链)的特点，D错误。
11．(2026·高邮开学考)有氧呼吸包括多步化学反应，磷酸果糖激酶催化其中一步化学反应，如下图。细胞中的磷酸果糖激酶可被ADP、Pi激活，被ATP 抑制。相关叙述正确的是(　C　)
葡萄糖―→果糖–6–磷酸果糖–1，6–二磷酸―→丙酮酸
A．磷酸果糖激酶存在于真核细胞中而原核细胞没有
B．有氧呼吸三个阶段均有 NADH 和高能磷酸化合物产生
C．葡萄糖分解产生的丙酮酸可转化为甘油、氨基酸等非糖物质
D．ATP 抑制磷酸果糖激酶活性的调节属于正反馈调节
解析：磷酸果糖激酶催化果糖–6–磷酸生成果糖–1，6–二磷酸，最终转变为丙酮酸，完成呼吸作用的第一阶段，因此磷酸果糖激酶存在于真核细胞和原核细胞中，A错误；有氧呼吸的第三阶段消耗NADH，不生成NADH，B错误；细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽，如细胞呼吸过程中产生的中间产物丙酮酸，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质，C正确；细胞中的磷酸果糖激酶可被ADP、Pi激活，被ATP抑制，即ATP含量高时磷酸果糖激酶活性受抑制，属于负反馈调节，D错误。
二、 多项选择题
12．下列有关植物细胞呼吸的叙述，正确的有(　ACD　)
A．糖类、脂肪、蛋白质等都可以作为呼吸底物
B．植物细胞无氧呼吸的产物是酒精和CO2或乳酸和CO2
C．细胞呼吸过程中释放热能，有助于种子萌发、幼苗生长
D．油菜种子中含脂肪多，萌发时耗氧多，要注意适当浅播
13．(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(　ACD　)
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
解析：细胞质基质中可以进行糖酵解产生[H]，[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]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，说明突变体无氧呼吸增强，D正确。
14．(2026·兴化开学考)剧烈运动时，肌细胞中葡萄糖氧化分解产生 NADH 的速率超过呼吸链消耗 NADH 的速率，此时 NADH 可以将丙酮酸还原为乳酸。乳酸随血液进入肝细胞后转化为葡萄糖，又回到血液，可供肌肉运动所需，该过程称为乳酸循环，相关过程如下图。下列叙述正确的有(　BC　)
A．剧烈运动时肌糖原不能分解，肝糖原可水解为葡萄糖提供能量
B．乳酸进入血液，pH仍能维持相对稳定与血浆中存在缓冲对有关
C．肌肉细胞中可能缺乏6–磷酸葡萄糖转化为葡萄糖的相关酶
D．丙酮酸还原为乳酸利用的NADH来自细胞质基质和线粒体基质
解析：剧烈运动时，肌糖原可分解为6–磷酸葡萄糖参与糖酵解为肌肉代谢供能，肝糖原分解为葡萄糖进入血液，可供肌肉运动所需，A错误；血浆中存在如H2CO3/NaHCO3等缓冲对，当乳酸进入血液，会与缓冲对中的碱性物质发生反应，从而维持pH的相对稳定，B正确；从图中可以看到，肌肉细胞中6–磷酸葡萄糖不能转化为葡萄糖，可能是缺乏6–磷酸葡萄糖转化为葡萄糖的相关酶，C正确；在无氧呼吸过程中，葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质，产生NADH也在细胞质基质，丙酮酸还原为乳酸利用的NADH只来自细胞质基质，D错误。
三、 非选择题
15．(2026·盐城七校联考)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__丙酮酸__、__水__。
(2)过程④⑥的场所分别是__线粒体内膜__、__细胞质基质__。
(3)癌细胞1吸收葡萄糖，并将其转化为乳酸，然后通过__协助扩散__(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__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)①～⑤中都能产生ATP和[H]的有__②③__。
(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
根据结果推测，DNP处理使得葡萄糖的消耗量__增加__，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，ATP合成减少__。
解析：由图1可知，物质A是丙酮酸，B是NADH，C是H2O。过程⑥是癌细胞2利用乳酸转化为丙酮酸后进入线粒体进行的过程，乳酸转化过程发生在细胞质基质；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基质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，发生在线粒体内膜，消耗[H]，产生大量ATP；⑤是无氧呼吸第二阶段产生乳酸，发生在细胞质基质，消耗[H]，不产生ATP，所以①～⑤中都能产生ATP和[H]的有②③。由图2可知，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，释放总能量更多，但ATP的生成量减少，有氧呼吸过程中能量转化效率降低，更多能量以热能形式散失。

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