資源簡介

(共73張PPT)
細胞呼吸的方式和有氧呼吸
第13課時
說明生物通過細胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉化為生命活動可以利用的能量。
課標要求
考情分析
1.探究酵母菌細胞呼吸的方式 2022·河北·T4　2022·重慶·T12　2021·全國甲·T2　2021·福建·T7
2.有氧呼吸 2023·重慶·T10　2023·廣東·T7　2023·天津·T1　2022·全國甲·T4
2022·山東·T4　2022·山東·T16
內容索引
考點一　　探究酵母菌細胞呼吸的方式
考點二　　有氧呼吸
課時精練
考點一
探究酵母菌細胞呼吸的方式
1.實驗原理
異養兼性厭氧型
2.實驗思路——對比實驗
產生CO2的多少
提醒　對比實驗中兩組都是實驗組，兩組之間相互對照。教材中對比實驗的實例有：①探究酵母菌細胞呼吸的方式；②魯賓和卡門的同位素示蹤法實驗；③赫爾希和蔡斯采用放射性同位素標記T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗；④探究溫度(pH)對酶活性的影響。
3.實驗步驟
(1)配制酵母菌培養液(酵母菌＋ 溶液)。
(2)檢測CO2產生量的裝置如圖所示。
葡萄糖
(3)檢測酒精的產生：從A、B中各取
2 mL酵母菌培養液的濾液，分別注入編號為1、2的兩支試管中→分別滴加0.5 mL溶有0.1 g 的濃硫酸溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化。
重鉻酸鉀
提醒　由于葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應發生顏色變化，因此，應將酵母菌的培養時間適當延長以耗盡溶液中的葡萄糖。
4.實驗現象
條件 澄清石灰水的變化/出現變化的快慢 溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液
甲組(有氧) 變渾濁程度 /快 無變化
乙組(無氧) 變渾濁程度 /慢 出現 色
高
低
灰綠
5.實驗結論
(1)酵母菌在 和 條件下都能進行細胞呼吸。
(2)在有氧條件下產生大量CO2，在無氧條件下進行細胞呼吸產生_______
_____。
有氧
無氧
酒精和
CO2
(1)探究酵母菌的呼吸方式時，將葡萄糖溶液煮沸，可去除溶液中的O2
(　　)
(2)對比實驗中每個實驗組的結果通常都是事先未知的(　　)
(3)在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中，可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測二氧化碳的含量(　　)
提示　檢測二氧化碳除了用澄清的石灰水外，還可以用溴麝香草酚藍溶液，酸性重鉻酸鉀溶液用于檢測酒精。
√
√
×
(4)培養開始時向酵母菌培養液中加入酸性重鉻酸鉀溶液以便檢測酒精生成(　　)
提示　檢測酒精的生成，應取酵母菌培養液的濾液2 mL注入到試管中，再向試管中加入0.5 mL溶有0.1 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液，使它們混合均勻，觀察試管中溶液的顏色變化。
×
考向一　探究酵母菌細胞呼吸的方式
1.為探究酵母菌的細胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進行實驗。下列關于該實驗的敘述，正確的是
A.酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的自變量
B.氧氣的有無是本實驗的無關變量
C.可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標
D.不同方式的細胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相等
√
1
2
1
2
酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的無關變量，A錯誤；
氧氣的有無是本實驗的自變量，B錯誤；
等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解徹底，釋放的能量多，無氧呼吸氧化分解不徹底，大部分能量還儲存在酒精中，釋放能量少，D錯誤。
2.(2023·常州高三期末)某同學連通橡皮球(或氣泵)讓少量空氣間歇性地依次通過如圖裝置中的3個錐形瓶。下列相關敘述正確的是
A.若增加橡皮球(或氣泵)的通氣量，澄清石灰水變
渾濁的速率一定會加快
B.在瓶A中的培養液加入酸性重鉻酸鉀溶液后需要
水浴加熱才會產生灰綠色
C.酒精檢測前，需要延長酵母菌的培養時間以排除葡萄糖對實驗結果的影響
D.將瓶A置于微型振蕩器上培養可以提高瓶內酵母菌細胞產生酒精的速率
√
1
2
酒精與酸性重鉻酸鉀發生化學反應，變成灰
綠色，不需要進行水浴加熱，B錯誤；
由于葡萄糖也可與酸性重鉻酸鉀反應發生顏
色變化，因此，應將酵母菌的培養時間適當
延長以耗盡溶液中的葡萄糖，C正確；
1
2
將瓶A置于微型振蕩器上培養，是為了讓瓶中的氧氣充分溶解在酵母菌培養液中，氧氣的存在會抑制無氧呼吸，從而降低酵母菌細胞產生酒精的速率，D錯誤。
返回
1
2
考點二
有氧呼吸
1.概念：指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生 ，釋放能量，生成 的
過程。
二氧化碳和水
大量ATP
2.過程
細胞質基質
少量能量
線粒體基質
少量能量
線粒體內膜
大量能量
3.寫出有氧呼吸總反應式(標出氧元素的來源與去向)
4.能量的釋放與特點
(1)釋放：葡萄糖氧化分解釋放的能量大部分以 形式散失，少部分儲存在 中。
(2)特點：在溫和的條件下進行，能量 釋放，徹底氧化分解。
熱能
ATP
逐步
就線粒體的起源，科學家提出了一種解釋：有一種真核細胞吞噬了原始的需氧細菌，被吞噬的細菌不僅沒被消化分解，反而在細胞中生存下來了。需氧細菌從宿主細胞那里獲取丙酮酸，宿主細胞從需氧細菌那里得到丙酮酸氧化分解釋放的能量。結合真核細胞有氧呼吸的場所，可以判斷需氧細菌有氧呼吸的場所是 。
細胞質和細胞膜
(1)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物質(　　)
提示　有氧呼吸的反應物是有機物和氧氣，有機物中以糖類物質為主，當然脂肪和蛋白質等有機物也可以在細胞內徹底氧化分解。
(2)真核細胞都進行有氧呼吸(　　)
提示　哺乳動物成熟的紅細胞只進行無氧呼吸。
×
×
(3)沒有線粒體的細胞一定不能進行有氧呼吸(　　)
提示　有些沒有線粒體的細胞，含有有氧呼吸有關的酶，也可以進行有氧呼吸。
(4)有氧呼吸的實質是葡萄糖在線粒體中徹底氧化分解，并且釋放大量能量的過程(　　)
提示　葡萄糖不能在線粒體中徹底氧化分解，線粒體只能利用葡萄糖在細胞質基質中分解后的產物丙酮酸。
×
×
1.辨析 “NADH”和“NAD＋”
生物利用的能量來自糖類等有機物中的化學能，細胞需通過有機物的逐步氧化分解，將有機物中的能量一部分儲存在ATP中，成為細胞能直接利用的能量形式。有機物的氧化是逐步脫氫和失電子的過程。 (填“NADH”或“NAD＋”)是電子和氫離子的載體，能夠與糖氧化過程中
脫下來的氫離子和電子結合，形成 (填“NADH”或“NAD＋”)。
NAD＋
NADH
2.有氧呼吸的第三階段：NADH在酶的催化作用下釋放電子和H＋，電子被鑲嵌在內膜上的特殊蛋白質捕獲
和傳遞，O2為最終的電子受體，生
成H2O。
請據圖分析ATP生成的過程是什么？
提示　內膜上特殊蛋白質利用電子給予的能量將H＋泵出，構建H＋濃度梯度，H＋通過線粒體內膜上的ATP合酶順濃度梯度進入線粒體基質，推動ATP合成。
考向二　有氧呼吸的過程分析
3.(2022·全國甲，4)線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發現，經常運動的人肌細胞中線粒體數量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關的敘述，錯誤的是
A.有氧呼吸時細胞質基質和線粒體中都能產生ATP
B.線粒體內膜上的酶可以參與[H]和氧反應形成水的過程
C.線粒體中的丙酮酸分解成CO2和[H]的過程需要O2的直接參與
D.線粒體中的DNA能夠通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成
√
3
4
有氧呼吸第一階段的場所是細胞質基質，第二、三階段的場所是線粒體，三個階段均可產生ATP，故有氧呼吸時細胞質基質和線粒體中都可產生ATP，A正確；
線粒體內膜是有氧呼吸第三階段的場所，該階段O2和[H]反應生成水，該過程需要酶的催化，B正確；
3
4
丙酮酸分解為CO2和[H]是有氧呼吸第二階段，場所是線粒體基質，該過程需要水的參與，不需要O2的直接參與，C錯誤；
線粒體是半自主性細胞器，其中含有少量DNA，可以通過轉錄和翻譯控制蛋白質的合成，D正確。
3
4
4.(2024·焦作高三期中)細胞呼吸過程中形成的NADH 等物質通過電子傳遞系統將電子傳遞給氧生成水，并偶聯ATP合成的過程稱為氧化磷酸化，如圖為細胞呼吸過程中電子傳遞和氧化磷酸化過程。已知人體棕色脂肪細胞線粒體內膜上有一種特殊通道
蛋白UCP，可與ATP合成酶競爭性
地將膜間隙高濃度的H＋回收到線
粒體基質。下列說法不正確的是
3
4
A.膜間隙高濃度的H＋全部來自有
機物的分解
B.NADH中的能量可通過H＋的電
化學勢能轉移到ATP中
C.蛋白質復合體運輸H＋和ATP合成酶運輸H＋的方式分別為主動運輸和協
助擴散
D.寒冷條件下棕色脂肪細胞被激活時，線粒體有氧呼吸釋放的能量中熱
能所占比例明顯增大
√
3
4
膜間隙高濃度的H＋來自有氧呼吸第一階段和第二階段，即來自有機物和水，A錯誤。
3
4
1.(必修1 P91)探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗中，實驗的自變量是 。
2.(必修1 P91)請分析該實驗的因變量并完善下表。
因變量 檢測方法
________ _______ 澄清石灰水變渾濁的程度
__________________________________________
________________ _________________________________________________________________________________________________________
有無氧氣
CO2產生
的多少
是否有酒
精產生
溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃的時間長短
橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下可與酒精發生化學反應，使溶液變成灰綠色。可通過觀察溶液顏色是否變化來確定
3.(必修1 P91)在檢測酒精的實驗中，將酵母菌培養的時間適當延長以耗盡溶液中的葡萄糖的原因是 。
4.(必修1 P93)有氧呼吸：指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把 ，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。
葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應發生顏色變化
葡萄糖等有機物徹底氧化分解
5.(必修1 P92～93)真核細胞有氧呼吸第一階段在 中進行，產物為 ；第二階段在 中進行，需要消耗
，產物為CO2、[H]、少量能量；第三階段在 進行，需要消耗O2，能產生水，并產生大量能量。
6.(必修1 P92)請寫出有氧呼吸的反應式：____________________________
____________________。
7.有氧呼吸過程中葡萄糖中能量的去向為___________________________
____________________________。
細胞質基質
丙酮酸、[H]、少量能量
線粒體基質
水
線粒體內膜上
C6H12O6＋6H2O＋6O2
6CO2＋12H2O＋能量
大部分以熱能的形式散失，
少部分轉化為ATP中的化學能
返回
課時精練
一、選擇題
1.(2022·重慶，12)從如圖中選取裝置，用于探究酵母菌細胞呼吸方式，正確的組合是
A.⑤→⑧→⑦和⑥→③
B.⑧→①→③和②→③
C.⑤→⑧→③和④→⑦
D.⑧→⑤→③和⑥→⑦
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15


√
注：箭頭表示氣流方向。
酵母菌屬于異養兼性厭氧型生物，既能進行有氧呼吸，又能進行無氧呼吸。進行有氧呼吸時，先用NaOH去除空氣中的CO2，再將空氣通入酵母菌培養液，最后連接澄清石灰水檢測CO2的生成，通氣體的管子要注意應該長進短出，裝置組合是⑧→①→③；無氧呼吸裝置是直接將酵母菌培養液與澄清石灰水相連，裝酵母菌溶液的瓶子不能太滿，以免溢出，裝置組合是②→③，B正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2.(2022·河北，4)關于細胞呼吸的敘述，正確的是
A.酵母菌無氧呼吸不產生使溴麝香草酚藍溶液變黃的氣體
B.種子萌發時需要有氧呼吸為新器官的發育提供原料和能量
C.有機物徹底分解、產生大量ATP的過程發生在線粒體基質中
D.通氣培養的酵母菌液過濾后，濾液加入重鉻酸鉀濃硫酸溶液后變為灰
綠色
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
能使溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃的氣體是二氧化碳，酵母菌無氧呼吸可產生二氧化碳，A錯誤；
種子萌發時種子中的有機物經有氧呼吸氧化分解，可為新器官的發育提供原料和能量，B正確；
有機物徹底分解、產生大量ATP的過程是有氧呼吸第三階段，場所是線粒體內膜，C錯誤；
酸性的重鉻酸鉀與酒精發生化學反應，呈現灰綠色，而通氣培養時酵母菌進行有氧呼吸，不產生酒精，故酵母菌液過濾后的濾液加入重鉻酸鉀濃硫酸溶液后不會變為灰綠色，D錯誤。
3.(2023·天津，1)衣原體缺乏細胞呼吸所需的酶，則其需要從宿主細胞體內攝取的物質是
A.葡萄糖 B.糖原 C.淀粉 D.ATP
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
細胞生命活動所需的能量主要是由細胞呼吸提供的，衣原體缺乏細胞呼吸所需的酶，不能進行細胞呼吸，缺乏能量，ATP是直接能源物質，因此衣原體需要從宿主細胞體內攝取的物質是ATP，D符合題意。
4.如圖為某細胞器的結構模式圖，下列反應發生在該細胞器內的是
A.葡萄糖分解為丙酮酸
B.O2與[H]反應產生水
C.葡萄糖分解產生乳酸
D.水在光下分解產生O2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
√
葡萄糖不在線粒體中氧化分解，A、C不符合題意；
水在光下分解發生在葉綠體類囊體薄膜上，D不符合題意。
5.(2023·無錫高三調研)糖酵解是糖分解為丙酮酸的過程，普遍存在于細胞中。下列敘述正確的是
A.糖酵解的過程需要消耗氧氣
B.糖酵解發生在線粒體基質中
C.糖酵解產生的丙酮酸可能轉化為乳酸
D.糖酵解釋放的能量主要用于合成ATP
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
√
糖酵解是糖分解為丙酮酸的過程，該過程發生在細胞呼吸的第一階段，不消耗氧氣，A錯誤；
糖酵解過程發生在細胞質基質中，B錯誤；
糖酵解釋放的能量大部分以熱能形式散失了，少部分用于合成ATP，D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
6.如圖表示丙酮酸進入線粒體過程模型。丙酮酸先由線粒體外膜上孔蛋白構成的通道順濃度梯度進入膜間隙，然后利用內膜兩側H＋電化學梯度提供的能量，依靠H＋載體蛋白通過內膜進入線粒體基質。下列敘述錯誤的是
A.線粒體內膜上既有丙酮酸的載體蛋白，
也有分解丙酮酸的酶
B.丙酮酸經孔蛋白進入線粒體膜間隙的
方式屬于協助擴散
C.丙酮酸從膜間隙進入線粒體基質的方式屬于主動運輸
D.降低膜間隙H＋濃度會降低線粒體外膜對丙酮酸運輸的速率
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
丙酮酸的分解發生在線粒體基質，分解丙酮酸的酶在線粒體基質中，A錯誤；
根據“丙酮酸先由線粒體外膜上孔蛋白構成的通道順濃度梯度進入膜間隙”可知，丙酮酸經過孔蛋白進入線粒體膜間
隙需要蛋白質協助，且是順濃度梯度運輸，所以屬于協助擴散，B正確；
丙酮酸通過內膜進入線粒體基質時，需要借助H＋載體蛋白，并且由內膜兩側H＋順濃度梯度運輸產生的勢能提供能量，所以屬于主動運輸，C正確；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
降低膜間隙H＋濃度，H＋順濃度梯度運輸產生的勢能會降低，線粒體內膜上丙酮酸的運輸速率下降，膜間隙中丙酮酸濃度增大，外膜與膜間隙丙酮酸濃度差減小，所以線粒體外膜對丙酮酸運輸的速率會下降，D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
7.研究發現，在線粒體內膜兩側存在H＋濃度差。H＋順濃度梯度經ATP合酶轉移至線粒體基質的同時，驅動ATP的合成(如圖所示)。
根據圖示得出的下列結論，錯誤的是
A.ATP合酶中存在跨膜的H＋通道
B.H＋可直接穿過內膜磷脂雙分子層
C.此過程發生在有氧呼吸第三階段
D.線粒體的內、外膜功能存在差異
√
H＋通過ATP合酶中的H＋通道穿過內膜磷脂雙分子層，而不是直接穿過內膜磷脂雙分子層，B錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
8.(2023·重慶，10)哺乳動物可利用食物中的NAM或NA合成NAD＋，進而轉化為NADH([H])。研究者以小鼠為模型，探究了哺乳動物與腸道菌群之間NAD＋代謝的關系，如圖所示。下列敘述錯誤的是
A.靜脈注射標記的NA，腸腔內會
出現標記的NAM
B.靜脈注射標記的NAM，細胞質
基質會出現標記的NADH
C.食物中缺乏NAM時，組織細胞仍可用NAM合成NAD＋
D.腸道中的厭氧菌合成ATP所需的能量主要來自NADH
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
靜脈注射標記的NA，NA可以
在組織細胞內轉化為NAD＋，
NAD＋可以在組織細胞內轉化
為NAM，NAM可以進入腸腔
進而被腸道菌群利用，A正確；
靜脈注射標記的NAM，NAM可以在組織細胞內轉化為NAD＋，NAD＋可以在組織細胞內轉化為NADH，因此細胞質基質會出現標記的NADH，B正確；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
若食物中含有NA時，腸道菌可
以將其轉化為NAM，可供組織
細胞用來合成NAD＋，C正確；
腸道中的厭氧菌合成ATP所需
的能量主要來自細胞呼吸(無氧
呼吸)，D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
9.細胞呼吸過程中產生的氫可與NAD＋結合，形成NADH。細胞外煙酰胺磷酸核糖轉移酶(eNAMPT)的催化產物NMN是合成NAD＋的原料。研究發現，人和哺乳動物的衰老過程與組織中NAD＋水平的下降直接相關。下列說法正確的是
A.有氧呼吸過程中NADH的氫全部來自葡萄糖和丙酮酸
B.人體細胞產生NADH的場所有細胞質基質和線粒體內膜
C.體內的NMN合成量增多可能導致哺乳動物早衰
D.促進小鼠體內eNAMPT的產生可能延長其壽命
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
有氧呼吸過程中NADH的氫來自前兩個階段，可來自葡萄糖、丙酮酸和水，A錯誤；
有氧呼吸過程中NADH的氫來自有氧呼吸前兩個階段，場所是細胞質基質和線粒體基質，線粒體內膜消耗NADH，B錯誤；
NMN是合成NAD＋的原料，人和哺乳動物衰老過程與組織中NAD＋水平的下降直接相關，因此體內的NMN合成量下降可能導致哺乳動物早衰，C錯誤。
10.(2022·廣東，10)種子質量是農業生產的前提和保障。生產實踐中常用TTC法檢測種子活力，TTC(無色)進入活細胞后可被[H]還原成TTF(紅色)。大豆充分吸脹后，取種胚浸于0.5%TTC溶液中，30 ℃保溫一段時間后部分種胚出現紅色。下列敘述正確的是
A.該反應需要在光下進行
B.TTF可在細胞質基質中生成
C.TTF生成量與保溫時間無關
D.不能用紅色深淺判斷種子活力高低
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
√
大豆種子充分吸水膨脹，此時子葉未形成葉綠體，不能進行光合作用，該反應不需要在光下進行，A錯誤；
細胞質基質中可通過細胞呼吸第一階段產生[H]，TTF可在細胞質基質中生成，B正確；
保溫時間較長時，較多的TTC進入活細胞，生成較多的紅色TTF，C錯誤；
相同時間內，種胚出現的紅色越深，說明種胚代謝越旺盛，據此可判斷種子活力的高低，D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
11.(2022·山東，4)植物細胞內10%～25%的葡萄糖經過一系列反應，產生NADPH、CO2和多種中間產物，該過程稱為磷酸戊糖途徑。該途徑的中間產物可進一步生成氨基酸和核苷酸等。下列說法錯誤的是
A.磷酸戊糖途徑產生的NADPH與有氧呼吸產生的還原型輔酶不同
B.與有氧呼吸相比，葡萄糖經磷酸戊糖途徑產生的能量少
C.正常生理條件下，利用14C標記的葡萄糖可追蹤磷酸戊糖途徑中各產物
的生成
D.受傷組織修復過程中所需要的原料可由該途徑的中間產物轉化生成
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
正常生理條件下，只有10%～25%的葡萄糖參加了磷酸戊糖途徑，其余的葡萄糖會參與其他代謝反應，如有氧呼吸，所以用14C標記葡萄糖，除了追蹤到磷酸戊糖途徑的含碳產物外，還會追蹤到參與其他代謝反應的含碳產物，C錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
12.(2024·昆明高三期中)在做“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗時，有人用血糖儀對稀釋10倍后培養液中的葡萄糖濃度進行定量分析，并用葡萄糖消耗量計算出呼吸速率。下列說法正確的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
序號 時間(min) 稀釋10倍的培養液中葡萄糖濃度
1 0 初始 24.5 mmol/L
2 15 有氧1 18.6 mmol/L
無氧1 21.3 mmol/L
3 30 有氧2 9.9 mmol/L
無氧2 13.5 mmol/L
序號 時間(min) 稀釋10倍的培養液中葡萄糖濃度
1 0 初始 24.5 mmol/L
2 15 有氧1 18.6 mmol/L
無氧1 21.3 mmol/L
3 30 有氧2 9.9 mmol/L
無氧2 13.5 mmol/L
A.該實驗屬于對照實驗，其中有氧組為實驗組，無氧組為對照組
B.該實驗也可用澄清的石灰水檢測CO2的產生情況，以渾濁程度為實驗指標
C.每升培養液中酵母菌前15 min的有氧呼吸速率為0.393 mmol/min
D.隨著時間的變化，裝置中酵母菌種群的有氧呼吸速率、無氧呼吸速率都逐漸
下降
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
該實驗屬于對比實驗，有氧組與無氧組均屬于實驗組，A錯誤；
消耗等量的葡萄糖，酵母菌進行有氧呼吸產生的CO2是無氧呼吸的3倍，因此該實驗也可用澄清的石灰水檢測CO2的產生情況，以渾濁程度為實驗指標，B正確；
在0～15 min時間段，有氧呼吸的速率為(24.5－18.6)×10÷15≈3.93 mmol/ min，在15～30 min時間段，有氧呼吸速率為(18.6－9.9)×10÷15＝5.8 mmol/
min；在0～15 min時間段，無氧呼吸速率為(24.5－21.3)×10÷15≈
2.13 mmol/mim，在15～30 min時間段，無氧呼吸速率為(21.3－13.5)×10÷
15＝5.2 mmol/min，因此隨著時間變化，裝置中酵母菌種群的有氧呼吸速率、無氧呼吸速率都逐漸上升，C、D錯誤。
13.過氧化物酶體是真核細胞中的一種細胞器，其內可發生的反應為RH2＋O2
R＋H2O2，對細胞內的氧水平有很大的影響。如圖為線粒體和過氧化物酶體中相關生物化學反應速率在不同O2濃度下的變化曲線。據圖分析下列說法錯誤的是
A.線粒體和過氧化物酶體消耗O2的酶均
分布在相應的細胞器基質中
B.低O2條件下，線粒體的酶比過氧化物
酶體中的酶催化效率高
C.在一定O2濃度范圍內，過氧化物酶體利用O2的能力隨O2濃度增加而增強
D.過氧化物酶體可保護細胞免受高濃度氧的毒害
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
線粒體消耗O2為有氧呼吸第三階段，位于線粒體內膜，而非線粒體基質，A錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
14.(2024·蘭州高三聯考)正常情況下，線粒體內膜上H＋的氧化與ATP合成相偶聯，如圖所示。研究發現，FCCP作為解偶聯劑作用于線粒體內膜，使外膜內膜之間空腔中的質子不
通過ATP合酶，而是通過解偶聯
蛋白通道直接回到基質中；抗
霉素A是呼吸鏈抑制劑，能完全
阻止線粒體耗氧。下列敘述錯誤
的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A.有氧呼吸第一、二階段產生的
NADH所攜帶的電子最終傳遞
給氧氣
B.加入抗霉素A，細胞由有氧呼
吸轉為無氧呼吸，產生酒精和
CO2
C.FCCP和抗霉素A均作用于線粒體內膜，但兩者作用機理不同
D.加入FCCP后，可使線粒體內膜合成ATP減少，釋放熱能增加
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
有氧呼吸第一、二階段產生的NADH
所攜帶的電子通過電子傳遞鏈最終傳
遞給氧氣，生成水，A正確；
加入抗霉素A，完全阻止線粒體耗氧，
細胞只能進行無氧呼吸，若為動物細
胞無氧呼吸，則產生乳酸，不能產生酒精和CO2，B錯誤；
FCCP作為解偶聯劑能作用于線粒體內膜，抗霉素A是呼吸鏈抑制劑，能完全阻止線粒體耗氧，所以FCCP和抗霉素A均作用于線粒體內膜，但作用機理不相同，C正確；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
細胞呼吸釋放的能量大部分以熱能的形式散失，少部分儲存在ATP中，由題意可知，FCCP作為解偶聯劑使線粒體合成的ATP減少，則加入FCCP后，細胞呼吸產生的能量更多的以熱能形式散失，D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
二、非選擇題
15.(2024·莆田高三質檢)葡萄糖是真核細胞能量的主要來源，如圖為動物細胞中糖類代謝過程示意圖，請回
答下列問題：
(1)在細胞質基質中，葡萄糖分解產生______________________(物質)，如果缺氧，丙酮酸將被轉化為______。
丙酮酸、NADH、ATP
乳酸
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(2)線粒體對多數親水性物質透性極低，因此在有O2存在時，丙酮酸需要在膜轉運蛋白的幫助下進入____________，脫羧后與輔酶A(CoA)連接，產生__________進入TCA循環。
線粒體基質
乙酰CoA
(3)葡萄糖分解和TCA循環產生的________中含有高能電子，這些電子通過線粒體內膜中的電子傳遞鏈，最終傳遞給_____。
NADH
O2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
(4)線粒體本身遺傳信息有限，大多數蛋白由核基因編碼，這些蛋白在____________________合成后運輸到線粒體，研究發現它們的轉運與氨基端的信號序列有關，這些信號序列基本不含帶負電荷的酸性氨基酸，且具有特定構象，其意義是_____________________
________。
細胞質的游離核糖體
有利于其穿過線粒體的
雙層膜
(5)ATP合酶是線粒體內膜上的重要結構，為鑒定ATP合酶的功能，研究人員進行了線粒體膜重建實驗，過程如下，請完成下表。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
實驗目的 簡易操作步驟
分離內膜包裹的基質 利用__________的原理，使線粒體的外膜先吸水漲破，經離心后取沉淀物
獲取內膜小泡 用超聲波處理使線粒體破裂，破裂的線粒體內膜能夠自封閉成內膜小泡，其上結合有_________
滲透作用
ATP合酶
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
實驗目的 簡易操作步驟
用脲處理使內膜上附著的酶顆粒脫落，將處理后的樣品離心后，分別收集沉淀和上清液
鑒定ATP合酶的功能 加入pH緩沖液，光滑型小泡和ATP合酶顆粒均不能合成ATP；將分離的酶顆粒與內膜小泡重新結合，小泡具有ATP合成的能力
上述實驗結果表明，ATP合酶的正常功能是附著在線粒體內膜上進行ATP的合成，若是脫離了內膜則無法合成，推測原因是___________________
__________________________________________________。
分離內膜小泡
分離內膜小泡與ATP合酶顆粒無法在膜兩側形成ATP合成所需的H＋濃度梯度
返回第13課時　細胞呼吸的方式和有氧呼吸
課標要求 說明生物通過細胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉化為生命活動可以利用的能量。
考情分析 1.探究酵母菌細胞呼吸的方式 2022·河北·T4　2022·重慶·T12　2021·全國甲·T2　2021·福建·T7
2.有氧呼吸 2023·重慶·T10　2023·廣東·T7　2023·天津·T1　2022·全國甲·T4　2022·山東·T4　2022·山東·T16
考點一　探究酵母菌細胞呼吸的方式
1．實驗原理
2．實驗思路——對比實驗
提醒　對比實驗中兩組都是實驗組，兩組之間相互對照。教材中對比實驗的實例有：①探究酵母菌細胞呼吸的方式；②魯賓和卡門的同位素示蹤法實驗；③赫爾希和蔡斯采用放射性同位素標記T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗；④探究溫度(pH)對酶活性的影響。
3．實驗步驟
(1)配制酵母菌培養液(酵母菌＋葡萄糖溶液)。
(2)檢測CO2產生量的裝置如圖所示。
(3)檢測酒精的產生：從A、B中各取2 mL酵母菌培養液的濾液，分別注入編號為1、2的兩支試管中→分別滴加0.5 mL溶有0.1 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化。
提醒　由于葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應發生顏色變化，因此，應將酵母菌的培養時間適當延長以耗盡溶液中的葡萄糖。
4．實驗現象
條件 澄清石灰水的變化/出現變化的快慢 溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液
甲組(有氧) 變渾濁程度高/快 無變化
乙組(無氧) 變渾濁程度低/慢 出現灰綠色
5.實驗結論
(1)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。
(2)在有氧條件下產生大量CO2，在無氧條件下進行細胞呼吸產生酒精和CO2。
判斷正誤
(1)探究酵母菌的呼吸方式時，將葡萄糖溶液煮沸，可去除溶液中的O2(　√　)
(2)對比實驗中每個實驗組的結果通常都是事先未知的(　√　)
(3)在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中，可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測二氧化碳的含量(　×　)
提示　檢測二氧化碳除了用澄清的石灰水外，還可以用溴麝香草酚藍溶液，酸性重鉻酸鉀溶液用于檢測酒精。
(4)培養開始時向酵母菌培養液中加入酸性重鉻酸鉀溶液以便檢測酒精生成(　×　)
提示　檢測酒精的生成，應取酵母菌培養液的濾液2 mL注入到試管中，再向試管中加入0.5 mL溶有0.1 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液，使它們混合均勻，觀察試管中溶液的顏色變化。
考向一　探究酵母菌細胞呼吸的方式
1．為探究酵母菌的細胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進行實驗。下列關于該實驗的敘述，正確的是(　　)
A．酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的自變量
B．氧氣的有無是本實驗的無關變量
C．可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標
D．不同方式的細胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相等
答案　C
解析　酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的無關變量，A錯誤；氧氣的有無是本實驗的自變量，B錯誤；等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解徹底，釋放的能量多，無氧呼吸氧化分解不徹底，大部分能量還儲存在酒精中，釋放能量少，D錯誤。
2．(2023·常州高三期末)某同學連通橡皮球(或氣泵)讓少量空氣間歇性地依次通過如圖裝置中的3個錐形瓶。下列相關敘述正確的是(　　)
A．若增加橡皮球(或氣泵)的通氣量，澄清石灰水變渾濁的速率一定會加快
B．在瓶A中的培養液加入酸性重鉻酸鉀溶液后需要水浴加熱才會產生灰綠色
C．酒精檢測前，需要延長酵母菌的培養時間以排除葡萄糖對實驗結果的影響
D．將瓶A置于微型振蕩器上培養可以提高瓶內酵母菌細胞產生酒精的速率
答案　C
解析　酒精與酸性重鉻酸鉀發生化學反應，變成灰綠色，不需要進行水浴加熱，B錯誤；由于葡萄糖也可與酸性重鉻酸鉀反應發生顏色變化，因此，應將酵母菌的培養時間適當延長以耗盡溶液中的葡萄糖，C正確；將瓶A置于微型振蕩器上培養，是為了讓瓶中的氧氣充分溶解在酵母菌培養液中，氧氣的存在會抑制無氧呼吸，從而降低酵母菌細胞產生酒精的速率，D錯誤。
考點二　有氧呼吸
1．概念：指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。
2．過程
3．寫出有氧呼吸總反應式(標出氧元素的來源與去向)
4．能量的釋放與特點
(1)釋放：葡萄糖氧化分解釋放的能量大部分以熱能形式散失，少部分儲存在ATP中。
(2)特點：在溫和的條件下進行，能量逐步釋放，徹底氧化分解。
思維訓練　就線粒體的起源，科學家提出了一種解釋：有一種真核細胞吞噬了原始的需氧細菌，被吞噬的細菌不僅沒被消化分解，反而在細胞中生存下來了。需氧細菌從宿主細胞那里獲取丙酮酸，宿主細胞從需氧細菌那里得到丙酮酸氧化分解釋放的能量。結合真核細胞有氧呼吸的場所，可以判斷需氧細菌有氧呼吸的場所是細胞質和細胞膜。
判斷正誤
(1)葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物質(　×　)
提示　有氧呼吸的反應物是有機物和氧氣，有機物中以糖類物質為主，當然脂肪和蛋白質等有機物也可以在細胞內徹底氧化分解。
(2)真核細胞都進行有氧呼吸(　×　)
提示　哺乳動物成熟的紅細胞只進行無氧呼吸。
(3)沒有線粒體的細胞一定不能進行有氧呼吸(　×　)
提示　有些沒有線粒體的細胞，含有有氧呼吸有關的酶，也可以進行有氧呼吸。
(4)有氧呼吸的實質是葡萄糖在線粒體中徹底氧化分解，并且釋放大量能量的過程(　×　)
提示　葡萄糖不能在線粒體中徹底氧化分解，線粒體只能利用葡萄糖在細胞質基質中分解后的產物丙酮酸。
1．辨析 “NADH”和“NAD＋”
生物利用的能量來自糖類等有機物中的化學能，細胞需通過有機物的逐步氧化分解，將有機物中的能量一部分儲存在ATP中，成為細胞能直接利用的能量形式。有機物的氧化是逐步脫氫和失電子的過程。NAD＋(填“NADH”或“NAD＋”)是電子和氫離子的載體，能夠與糖氧化過程中脫下來的氫離子和電子結合，形成NADH(填“NADH”或“NAD＋”)。
2．有氧呼吸的第三階段：NADH在酶的催化作用下釋放電子和H＋，電子被鑲嵌在內膜上的特殊蛋白質捕獲和傳遞，O2為最終的電子受體，生成H2O。
請據圖分析ATP生成的過程是什么？
提示　內膜上特殊蛋白質利用電子給予的能量將H＋泵出，構建H＋濃度梯度，H＋通過線粒體內膜上的ATP合酶順濃度梯度進入線粒體基質，推動ATP合成。
考向二　有氧呼吸的過程分析
3．(2022·全國甲，4)線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發現，經常運動的人肌細胞中線粒體數量通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關的敘述，錯誤的是(　　)
A．有氧呼吸時細胞質基質和線粒體中都能產生ATP
B．線粒體內膜上的酶可以參與[H]和氧反應形成水的過程
C．線粒體中的丙酮酸分解成CO2和[H]的過程需要O2的直接參與
D．線粒體中的DNA能夠通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成
答案　C
解析　有氧呼吸第一階段的場所是細胞質基質，第二、三階段的場所是線粒體，三個階段均可產生ATP，故有氧呼吸時細胞質基質和線粒體中都可產生ATP，A正確；線粒體內膜是有氧呼吸第三階段的場所，該階段O2和[H]反應生成水，該過程需要酶的催化，B正確；丙酮酸分解為CO2和[H]是有氧呼吸第二階段，場所是線粒體基質，該過程需要水的參與，不需要O2的直接參與，C錯誤；線粒體是半自主性細胞器，其中含有少量DNA，可以通過轉錄和翻譯控制蛋白質的合成，D正確。
4．(2024·焦作高三期中)細胞呼吸過程中形成的NADH 等物質通過電子傳遞系統將電子傳遞給氧生成水，并偶聯ATP合成的過程稱為氧化磷酸化，如圖為細胞呼吸過程中電子傳遞和氧化磷酸化過程。已知人體棕色脂肪細胞線粒體內膜上有一種特殊通道蛋白UCP，可與ATP合成酶競爭性地將膜間隙高濃度的H＋回收到線粒體基質。下列說法不正確的是(　　)
A．膜間隙高濃度的H＋全部來自有機物的分解
B．NADH中的能量可通過H＋的電化學勢能轉移到ATP中
C．蛋白質復合體運輸H＋和ATP合成酶運輸H＋的方式分別為主動運輸和協助擴散
D．寒冷條件下棕色脂肪細胞被激活時，線粒體有氧呼吸釋放的能量中熱能所占比例明顯增大
答案　A
解析　膜間隙高濃度的H＋來自有氧呼吸第一階段和第二階段，即來自有機物和水，A錯誤。
1．(必修1 P91)探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗中，實驗的自變量是有無氧氣。
2．(必修1 P91)請分析該實驗的因變量并完善下表。
因變量 檢測方法
CO2產生的多少 澄清石灰水變渾濁的程度
溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃的時間長短
是否有酒精產生 橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下可與酒精發生化學反應，使溶液變成灰綠色。可通過觀察溶液顏色是否變化來確定
3.(必修1 P91)在檢測酒精的實驗中，將酵母菌培養的時間適當延長以耗盡溶液中的葡萄糖的原因是葡萄糖也能與酸性重鉻酸鉀反應發生顏色變化。
4．(必修1 P93)有氧呼吸：指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。
5. (必修1 P92～93)真核細胞有氧呼吸第一階段在細胞質基質中進行，產物為丙酮酸、[H]、少量能量；第二階段在線粒體基質中進行，需要消耗水，產物為CO2、[H]、少量能量；第三階段在線粒體內膜上進行，需要消耗O2，能產生水，并產生大量能量。
6．(必修1 P92)請寫出有氧呼吸的反應式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。
7．有氧呼吸過程中葡萄糖中能量的去向為大部分以熱能的形式散失，少部分轉化為ATP中的化學能。
課時精練
一、選擇題
1．(2022·重慶，12)從如圖中選取裝置，用于探究酵母菌細胞呼吸方式，正確的組合是(　　)
注：箭頭表示氣流方向。
A．⑤→⑧→⑦和⑥→③ B．⑧→①→③和②→③
C．⑤→⑧→③和④→⑦ D．⑧→⑤→③和⑥→⑦
答案　B
解析　酵母菌屬于異養兼性厭氧型生物，既能進行有氧呼吸，又能進行無氧呼吸。進行有氧呼吸時，先用NaOH去除空氣中的CO2，再將空氣通入酵母菌培養液，最后連接澄清石灰水檢測CO2的生成，通氣體的管子要注意應該長進短出，裝置組合是⑧→①→③；無氧呼吸裝置是直接將酵母菌培養液與澄清石灰水相連，裝酵母菌溶液的瓶子不能太滿，以免溢出，裝置組合是②→③，B正確。
2．(2022·河北，4)關于細胞呼吸的敘述，正確的是(　　)
A．酵母菌無氧呼吸不產生使溴麝香草酚藍溶液變黃的氣體
B．種子萌發時需要有氧呼吸為新器官的發育提供原料和能量
C．有機物徹底分解、產生大量ATP的過程發生在線粒體基質中
D．通氣培養的酵母菌液過濾后，濾液加入重鉻酸鉀濃硫酸溶液后變為灰綠色
答案　B
解析　能使溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃的氣體是二氧化碳，酵母菌無氧呼吸可產生二氧化碳，A錯誤；種子萌發時種子中的有機物經有氧呼吸氧化分解，可為新器官的發育提供原料和能量，B正確；有機物徹底分解、產生大量ATP的過程是有氧呼吸第三階段，場所是線粒體內膜，C錯誤；酸性的重鉻酸鉀與酒精發生化學反應，呈現灰綠色，而通氣培養時酵母菌進行有氧呼吸，不產生酒精，故酵母菌液過濾后的濾液加入重鉻酸鉀濃硫酸溶液后不會變為灰綠色，D錯誤。
3．(2023·天津，1)衣原體缺乏細胞呼吸所需的酶，則其需要從宿主細胞體內攝取的物質是(　　)
A．葡萄糖 B．糖原 C．淀粉 D．ATP
答案　D
解析　細胞生命活動所需的能量主要是由細胞呼吸提供的，衣原體缺乏細胞呼吸所需的酶，不能進行細胞呼吸，缺乏能量，ATP是直接能源物質，因此衣原體需要從宿主細胞體內攝取的物質是ATP，D符合題意。
4.如圖為某細胞器的結構模式圖，下列反應發生在該細胞器內的是(　　)
A．葡萄糖分解為丙酮酸
B．O2與[H]反應產生水
C．葡萄糖分解產生乳酸
D．水在光下分解產生O2
答案　B
解析　葡萄糖不在線粒體中氧化分解，A、C不符合題意；水在光下分解發生在葉綠體類囊體薄膜上，D不符合題意。
5．(2023·無錫高三調研)糖酵解是糖分解為丙酮酸的過程，普遍存在于細胞中。下列敘述正確的是(　　)
A．糖酵解的過程需要消耗氧氣
B．糖酵解發生在線粒體基質中
C．糖酵解產生的丙酮酸可能轉化為乳酸
D．糖酵解釋放的能量主要用于合成ATP
答案　C
解析　糖酵解是糖分解為丙酮酸的過程，該過程發生在細胞呼吸的第一階段，不消耗氧氣，A錯誤；糖酵解過程發生在細胞質基質中，B錯誤；糖酵解釋放的能量大部分以熱能形式散失了，少部分用于合成ATP，D錯誤。
6．如圖表示丙酮酸進入線粒體過程模型。丙酮酸先由線粒體外膜上孔蛋白構成的通道順濃度梯度進入膜間隙，然后利用內膜兩側H＋電化學梯度提供的能量，依靠H＋載體蛋白通過內膜進入線粒體基質。下列敘述錯誤的是(　　)
A．線粒體內膜上既有丙酮酸的載體蛋白，也有分解丙酮酸的酶
B．丙酮酸經孔蛋白進入線粒體膜間隙的方式屬于協助擴散
C．丙酮酸從膜間隙進入線粒體基質的方式屬于主動運輸
D．降低膜間隙H＋濃度會降低線粒體外膜對丙酮酸運輸的速率
答案　A
解析　丙酮酸的分解發生在線粒體基質，分解丙酮酸的酶在線粒體基質中，A錯誤；根據“丙酮酸先由線粒體外膜上孔蛋白構成的通道順濃度梯度進入膜間隙”可知，丙酮酸經過孔蛋白進入線粒體膜間隙需要蛋白質協助，且是順濃度梯度運輸，所以屬于協助擴散，B正確；丙酮酸通過內膜進入線粒體基質時，需要借助H＋載體蛋白，并且由內膜兩側H＋順濃度梯度運輸產生的勢能提供能量，所以屬于主動運輸，C正確；降低膜間隙H＋濃度，H＋順濃度梯度運輸產生的勢能會降低，線粒體內膜上丙酮酸的運輸速率下降，膜間隙中丙酮酸濃度增大，外膜與膜間隙丙酮酸濃度差減小，所以線粒體外膜對丙酮酸運輸的速率會下降，D正確。
7．研究發現，在線粒體內膜兩側存在H＋濃度差。H＋順濃度梯度經ATP合酶轉移至線粒體基質的同時，驅動ATP的合成(如圖所示)。
根據圖示得出的下列結論，錯誤的是(　　)
A．ATP合酶中存在跨膜的H＋通道
B．H＋可直接穿過內膜磷脂雙分子層
C．此過程發生在有氧呼吸第三階段
D．線粒體的內、外膜功能存在差異
答案　B
解析　H＋通過ATP合酶中的H＋通道穿過內膜磷脂雙分子層，而不是直接穿過內膜磷脂雙分子層，B錯誤。
8．(2023·重慶，10)哺乳動物可利用食物中的NAM或NA合成NAD＋，進而轉化為NADH([H])。研究者以小鼠為模型，探究了哺乳動物與腸道菌群之間NAD＋代謝的關系，如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．靜脈注射標記的NA，腸腔內會出現標記的NAM
B．靜脈注射標記的NAM，細胞質基質會出現標記的NADH
C．食物中缺乏NAM時，組織細胞仍可用NAM合成NAD＋
D．腸道中的厭氧菌合成ATP所需的能量主要來自NADH
答案　D
解析　靜脈注射標記的NA，NA可以在組織細胞內轉化為NAD＋，NAD＋可以在組織細胞內轉化為NAM，NAM可以進入腸腔進而被腸道菌群利用，A正確；靜脈注射標記的NAM，NAM可以在組織細胞內轉化為NAD＋，NAD＋可以在組織細胞內轉化為NADH，因此細胞質基質會出現標記的NADH，B正確；若食物中含有NA時，腸道菌可以將其轉化為NAM，可供組織細胞用來合成NAD＋，C正確；腸道中的厭氧菌合成ATP所需的能量主要來自細胞呼吸(無氧呼吸)，D錯誤。
9．細胞呼吸過程中產生的氫可與NAD＋結合，形成NADH。細胞外煙酰胺磷酸核糖轉移酶(eNAMPT)的催化產物NMN是合成NAD＋的原料。研究發現，人和哺乳動物的衰老過程與組織中NAD＋水平的下降直接相關。下列說法正確的是(　　)
A．有氧呼吸過程中NADH的氫全部來自葡萄糖和丙酮酸
B．人體細胞產生NADH的場所有細胞質基質和線粒體內膜
C．體內的NMN合成量增多可能導致哺乳動物早衰
D．促進小鼠體內eNAMPT的產生可能延長其壽命
答案　D
解析　有氧呼吸過程中NADH的氫來自前兩個階段，可來自葡萄糖、丙酮酸和水，A錯誤；有氧呼吸過程中NADH的氫來自有氧呼吸前兩個階段，場所是細胞質基質和線粒體基質，線粒體內膜消耗NADH，B錯誤；NMN是合成NAD＋的原料，人和哺乳動物衰老過程與組織中NAD＋水平的下降直接相關，因此體內的NMN合成量下降可能導致哺乳動物早衰，C錯誤。
10．(2022·廣東，10)種子質量是農業生產的前提和保障。生產實踐中常用TTC法檢測種子活力，TTC(無色)進入活細胞后可被[H]還原成TTF(紅色)。大豆充分吸脹后，取種胚浸于0.5%TTC溶液中，30 ℃保溫一段時間后部分種胚出現紅色。下列敘述正確的是(　　)
A．該反應需要在光下進行
B．TTF可在細胞質基質中生成
C．TTF生成量與保溫時間無關
D．不能用紅色深淺判斷種子活力高低
答案　B
解析　大豆種子充分吸水膨脹，此時子葉未形成葉綠體，不能進行光合作用，該反應不需要在光下進行，A錯誤；細胞質基質中可通過細胞呼吸第一階段產生[H]，TTF可在細胞質基質中生成，B正確；保溫時間較長時，較多的TTC進入活細胞，生成較多的紅色TTF，C錯誤；相同時間內，種胚出現的紅色越深，說明種胚代謝越旺盛，據此可判斷種子活力的高低，D錯誤。
11．(2022·山東，4)植物細胞內10%～25%的葡萄糖經過一系列反應，產生NADPH、CO2和多種中間產物，該過程稱為磷酸戊糖途徑。該途徑的中間產物可進一步生成氨基酸和核苷酸等。下列說法錯誤的是(　　)
A．磷酸戊糖途徑產生的NADPH與有氧呼吸產生的還原型輔酶不同
B．與有氧呼吸相比，葡萄糖經磷酸戊糖途徑產生的能量少
C．正常生理條件下，利用14C標記的葡萄糖可追蹤磷酸戊糖途徑中各產物的生成
D．受傷組織修復過程中所需要的原料可由該途徑的中間產物轉化生成
答案　C
解析　正常生理條件下，只有10%～25%的葡萄糖參加了磷酸戊糖途徑，其余的葡萄糖會參與其他代謝反應，如有氧呼吸，所以用14C標記葡萄糖，除了追蹤到磷酸戊糖途徑的含碳產物外，還會追蹤到參與其他代謝反應的含碳產物，C錯誤。
12．(2024·昆明高三期中)在做“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗時，有人用血糖儀對稀釋10倍后培養液中的葡萄糖濃度進行定量分析，并用葡萄糖消耗量計算出呼吸速率。下列說法正確的是(　　)
序號 時間(min) 稀釋10倍的培養液中葡萄糖濃度
1 0 初始 24.5 mmol/L
2 15 有氧1 18.6 mmol/L
無氧1 21.3 mmol/L
3 30 有氧2 9.9 mmol/L
無氧2 13.5 mmol/L
A.該實驗屬于對照實驗，其中有氧組為實驗組，無氧組為對照組
B．該實驗也可用澄清的石灰水檢測CO2的產生情況，以渾濁程度為實驗指標
C．每升培養液中酵母菌前15 min的有氧呼吸速率為0.393 mmol/min
D．隨著時間的變化，裝置中酵母菌種群的有氧呼吸速率、無氧呼吸速率都逐漸下降
答案　B
解析　該實驗屬于對比實驗，有氧組與無氧組均屬于實驗組，A錯誤；消耗等量的葡萄糖，酵母菌進行有氧呼吸產生的CO2是無氧呼吸的3倍，因此該實驗也可用澄清的石灰水檢測CO2的產生情況，以渾濁程度為實驗指標，B正確；在0～15 min時間段，有氧呼吸的速率為(24.5－18.6)×10÷15≈3.93 mmol/min，在15～30 min時間段，有氧呼吸速率為(18.6－9.9)×10÷15＝5.8 mmol/min；在0～15 min時間段，無氧呼吸速率為(24.5－21.3)×10÷15≈2.13 mmol/mim，在15～30 min時間段，無氧呼吸速率為(21.3－13.5)×10÷15＝5.2 mmol/min，因此隨著時間變化，裝置中酵母菌種群的有氧呼吸速率、無氧呼吸速率都逐漸上升，C、D錯誤。
13．過氧化物酶體是真核細胞中的一種細胞器，其內可發生的反應為RH2＋O2R＋H2O2，對細胞內的氧水平有很大的影響。如圖為線粒體和過氧化物酶體中相關生物化學反應速率在不同O2濃度下的變化曲線。據圖分析下列說法錯誤的是(　　)
A．線粒體和過氧化物酶體消耗O2的酶均分布在相應的細胞器基質中
B．低O2條件下，線粒體的酶比過氧化物酶體中的酶催化效率高
C．在一定O2濃度范圍內，過氧化物酶體利用O2的能力隨O2濃度增加而增強
D．過氧化物酶體可保護細胞免受高濃度氧的毒害
答案　A
解析　線粒體消耗O2為有氧呼吸第三階段，位于線粒體內膜，而非線粒體基質，A錯誤。
14．(2024·蘭州高三聯考)正常情況下，線粒體內膜上H＋的氧化與ATP合成相偶聯，如圖所示。研究發現，FCCP作為解偶聯劑作用于線粒體內膜，使外膜內膜之間空腔中的質子不通過ATP合酶，而是通過解偶聯蛋白通道直接回到基質中；抗霉素A是呼吸鏈抑制劑，能完全阻止線粒體耗氧。下列敘述錯誤的是(　　)
A．有氧呼吸第一、二階段產生的NADH所攜帶的電子最終傳遞給氧氣
B．加入抗霉素A，細胞由有氧呼吸轉為無氧呼吸，產生酒精和CO2
C．FCCP和抗霉素A均作用于線粒體內膜，但兩者作用機理不同
D．加入FCCP后，可使線粒體內膜合成ATP減少，釋放熱能增加
答案　B
解析　有氧呼吸第一、二階段產生的NADH所攜帶的電子通過電子傳遞鏈最終傳遞給氧氣，生成水，A正確；加入抗霉素A，完全阻止線粒體耗氧，細胞只能進行無氧呼吸，若為動物細胞無氧呼吸，則產生乳酸，不能產生酒精和CO2，B錯誤；FCCP作為解偶聯劑能作用于線粒體內膜，抗霉素A是呼吸鏈抑制劑，能完全阻止線粒體耗氧，所以FCCP和抗霉素A均作用于線粒體內膜，但作用機理不相同，C正確；細胞呼吸釋放的能量大部分以熱能的形式散失，少部分儲存在ATP中，由題意可知，FCCP作為解偶聯劑使線粒體合成的ATP減少，則加入FCCP后，細胞呼吸產生的能量更多的以熱能形式散失，D正確。
二、非選擇題
15．(2024·莆田高三質檢)葡萄糖是真核細胞能量的主要來源，如圖為動物細胞中糖類代謝過程示意圖，請回答下列問題：
(1)在細胞質基質中，葡萄糖分解產生________________(物質)，如果缺氧，丙酮酸將被轉化為________。
(2)線粒體對多數親水性物質透性極低，因此在有O2存在時，丙酮酸需要在膜轉運蛋白的幫助下進入____________，脫羧后與輔酶A(CoA)連接，產生____________進入TCA循環。
(3)葡萄糖分解和TCA循環產生的________中含有高能電子，這些電子通過線粒體內膜中的電子傳遞鏈，最終傳遞給________。
(4)線粒體本身遺傳信息有限，大多數蛋白由核基因編碼，這些蛋白在____________________合成后運輸到線粒體，研究發現它們的轉運與氨基端的信號序列有關，這些信號序列基本不含帶負電荷的酸性氨基酸，且具有特定構象，其意義是____________________________。
(5)ATP合酶是線粒體內膜上的重要結構，為鑒定ATP合酶的功能，研究人員進行了線粒體膜重建實驗，過程如下，請完成下表。
實驗目的 簡易操作步驟
分離內膜包裹的基質 利用________的原理，使線粒體的外膜先吸水漲破，經離心后取沉淀物
獲取內膜小泡 用超聲波處理使線粒體破裂，破裂的線粒體內膜能夠自封閉成內膜小泡，其上結合有________
用脲處理使內膜上附著的酶顆粒脫落，將處理后的樣品離心后，分別收集沉淀和上清液
鑒定ATP合酶的功能 加入pH緩沖液，光滑型小泡和ATP合酶顆粒均不能合成ATP；將分離的酶顆粒與內膜小泡重新結合，小泡具有ATP合成的能力
上述實驗結果表明，ATP合酶的正常功能是附著在線粒體內膜上進行ATP的合成，若是脫離了內膜則無法合成，推測原因是_______________________________________________。
答案　(1)丙酮酸、NADH、ATP　乳酸　(2)線粒體基質　乙酰CoA　(3)NADH　O2　(4)細胞質的游離核糖體　有利于其穿過線粒體的雙層膜　(5)滲透作用　ATP合酶　分離內膜小泡　分離內膜小泡與ATP合酶顆粒無法在膜兩側形成ATP合成所需的H＋濃度梯度

展開更多......

收起↑