拓展微課2糖酵解和三羧酸循環(huán)、電子傳遞鏈和氧化磷酸化高中總復(fù)習(xí)·生物

1.

有氧呼吸的階段劃分細(xì)胞有氧呼吸的全過程可以分為三個階段。第一階段是糖酵解，可以將一

分子葡萄糖分解成兩分子丙酮酸，并且發(fā)生氧化（脫氫）和生成少量

ATP；第二階段是三羧酸循環(huán)，可以將丙酮酸徹底分解為二氧化碳和氫

（這個氫被傳遞氫的輔酶攜帶著），同時生成少量ATP；第三階段是氧化

磷酸化，將氫（氫離子和電子）傳遞給氧生成水，并且放出大部分的能

量，生成大量ATP。2.

三羧酸循環(huán)（又稱TCA循環(huán)或檸檬酸循環(huán)，有氧呼吸第二階段）三羧酸循環(huán)是糖、脂肪和蛋白質(zhì)在體內(nèi)代謝聯(lián)系的樞紐。3.

電子傳遞鏈和氧化磷酸化（有氧呼吸第三階段）（1）氧化磷酸化發(fā)生在原核生物的細(xì)胞膜，或者真核生物的線粒體內(nèi)膜

上，該過程涉及電子傳遞鏈和ATP合酶的作用。（2）[H]在酶的催化下釋放電子和H＋，電子被鑲嵌在線粒體內(nèi)膜上的一

系列特殊蛋白質(zhì)捕獲和傳遞，最終與O2和H＋結(jié)合，生成了H2O。（3）線粒體內(nèi)膜上的這些特殊蛋白質(zhì)則利用電子給予的能量將線粒體基

質(zhì)中的H＋泵入內(nèi)膜和外膜的間隙，構(gòu)建了跨膜的H＋濃度梯度。（4）H＋沿著線粒體內(nèi)膜上ATP合酶內(nèi)部的通道流回線粒體基質(zhì)，推動了

ATP的合成（在一定范圍內(nèi)，線粒體內(nèi)膜兩側(cè)的H＋濃度差越大，ATP合成

越多）。

（2021·重慶高考21題）人線粒體呼吸鏈?zhǔn)軗p可導(dǎo)致代謝物X的積累，由此引發(fā)多種疾病。動物實驗發(fā)現(xiàn)，給呼吸鏈?zhǔn)軗p小鼠注射適量的酶A和酶B溶液，可發(fā)生如圖所示的代謝反應(yīng)，從而降低線粒體呼吸鏈?zhǔn)軗p導(dǎo)致的危害。據(jù)圖回答以下問題：（1）呼吸鏈?zhǔn)軗p會導(dǎo)致

（填“有氧”或“無氧”）呼吸異常，

代謝物X是

?。有氧乳酸（或C3H6O3）解析：有氧呼吸主要在線粒體內(nèi)，而無氧呼吸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。人線粒體呼吸鏈?zhǔn)軗p，會導(dǎo)致有氧呼吸異常。丙酮酸能夠分解轉(zhuǎn)化成代謝物X，場所在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，可以得出X是無氧呼吸的產(chǎn)物乳酸。（2）過程⑤中酶B的名稱為

，使用它的原因是

?

?。解析：酶B可以使過氧化氫分解為水和氧氣，所以為過氧化氫酶，過氧化氫酶的作用是催化過氧化氫的分解，避免過氧化氫對細(xì)胞的毒害作用。過氧化氫酶催化過氧

化氫的分解，避免過氧化氫對細(xì)胞的毒害（3）過程④將代謝物X消耗，對內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的作用和意義是

?

?。解析：代謝物X為乳酸，過程④可以將其分解，避免了乳酸的大量積累，維持細(xì)胞內(nèi)的pH穩(wěn)定；是機體進(jìn)行正常生命活動的必要條件。避免代謝產(chǎn)

物的積累，維持細(xì)胞內(nèi)的pH；是機體進(jìn)行正常生命活動的條件

1.

真核生物細(xì)胞呼吸的全過程包括：糖酵解、檸檬酸循環(huán)、電子傳遞和氧

化磷酸化等過程，檸檬酸循環(huán)過程中有CO2生成，如圖所示。下列相關(guān)敘

述錯誤的是（

）A.

糖酵解發(fā)生于細(xì)胞的有氧呼吸和無氧呼吸過程中B.

檸檬酸循環(huán)存在有氧呼吸過程中，釋放CO2時需消耗水C.

有氧和無氧條件下，丙酮酸分解成二碳化合物的場所均為線粒體基質(zhì)D.

電子傳遞鏈存在的場所和利用O2產(chǎn)生大量ATP的場所均為線粒體內(nèi)膜√解析：

據(jù)題圖可知，糖酵解是細(xì)胞呼吸的第一階段，存在于有氧呼吸

和無氧呼吸過程中，A正確；檸檬酸循環(huán)發(fā)生在有氧呼吸過程中，CO2是有

氧呼吸第二階段的產(chǎn)物，產(chǎn)生過程中需要水的參與，B正確；在有氧呼吸

過程中，丙酮酸分解成二碳化合物的場所是線粒體基質(zhì)，在無氧呼吸過程

中丙酮酸分解成二碳化合物的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，C錯誤。2.

（2025·山東濟寧高三期末）腫瘤細(xì)胞大量表達(dá)GLUT1、Ldha、Pdk1、Mct4等基因，使癌細(xì)胞在有氧條件下也以無氧呼吸為主，稱為瓦氏效應(yīng)，主要過程如圖。相關(guān)敘述正確的是（

）A.

[H]在線粒體基質(zhì)中與O2結(jié)合形成H2O，并產(chǎn)生大量ATPB.

丙酮酸轉(zhuǎn)化成乳酸和三羧酸循環(huán)都會產(chǎn)生[H]C.

GLUT1、Ldha、Mct4基因的大量表達(dá)有利于有氧呼吸的進(jìn)行D.

Pdk1基因的大量表達(dá)是癌細(xì)胞產(chǎn)生瓦氏效應(yīng)的主要原因√解析：

有氧呼吸第三階段為[H]與O2結(jié)合形成H2O，并產(chǎn)生大量ATP，該過程發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上，A錯誤；三羧酸循環(huán)會產(chǎn)生[H]，但丙酮酸轉(zhuǎn)化成乳酸不會產(chǎn)生[H]，B錯誤；GLUT1位于細(xì)胞膜上，運載葡萄糖進(jìn)入組織細(xì)胞，Ldha使丙酮酸分解為乳酸，Mct4將組織細(xì)胞產(chǎn)生的乳酸運輸?shù)郊?xì)胞外，故GLUT1、Ldha、Mct4基因的大量表達(dá)有利于無氧呼吸的進(jìn)行，C錯誤；Pdk1會抑制丙酮酸分解進(jìn)入三羧酸循環(huán)的過程，使有氧呼吸無法進(jìn)行，故Pdk1基因的大量表達(dá)是癌細(xì)胞產(chǎn)生瓦氏效應(yīng)的主要原因，D正確。3.

（2025·北京西城區(qū)高三檢測）在酵母菌線粒體內(nèi)，呼吸鏈由一系列按

特定順序排列的結(jié)合蛋白質(zhì)組成。鏈中每個成員，從前面的成員接受氫或

電子，又傳遞給下一個成員，最后傳遞給氧。在電子傳遞的過程中，逐步

釋放自由能，同時將其中部分能量，通過氧化磷酸化作用儲存在ATP分子中，具體過程如圖。下列說法錯誤的是（

）A.H＋通過Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的運輸會導(dǎo)致線粒體基質(zhì)的pH升高B.F1是載體蛋白，在線粒體內(nèi)膜上只起運輸作用C.

在硝化細(xì)菌中，也有與酵母菌類似的電子傳遞系統(tǒng)D.

在分解脂肪時，通過該電子傳遞鏈消耗的氧將增加√解析：

H＋通過Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的運輸會導(dǎo)致線粒體基質(zhì)的H＋減少從而使pH

升高，A正確；F1在線粒體內(nèi)膜上既可以充當(dāng)載體蛋白起運輸作用，還可

以充當(dāng)酶來催化ATP的合成，B錯誤；硝化細(xì)菌也進(jìn)行有氧呼吸，故也有與

酵母菌類似的電子傳遞系統(tǒng)，C正確；在分解脂肪時，由于脂肪的氫含量

比糖類高，故通過該電子傳遞鏈消耗的氧將增加，D正確。4.

正常情況下，線粒體內(nèi)膜上H＋的氧化與ATP合成相偶聯(lián)，如圖所示。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)CCP作為解偶聯(lián)劑作用于線粒體內(nèi)膜，使外膜內(nèi)膜之間空腔中的質(zhì)子不通過ATP合酶，而是通過解偶聯(lián)蛋白通道直接運回到基質(zhì)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(chǎn)生的NADH所攜帶的電子最終傳遞給氧氣B.

加入抗霉素A，細(xì)胞由有氧呼吸轉(zhuǎn)為無氧呼吸，產(chǎn)生酒精和CO2C.FCCP和抗霉素A均作用于線粒體內(nèi)膜，但兩者作用機理不同D.

加入FCCP后，可使線粒體內(nèi)膜合成ATP減少，釋放熱能增加√解析：

有氧呼吸第一、二階段產(chǎn)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(xì)胞只能進(jìn)行無氧呼吸，若為動物細(xì)胞無氧呼吸，則產(chǎn)生乳酸，不能產(chǎn)生酒精和CO2，B錯誤；FCCP作為解偶聯(lián)劑能作用于線粒體內(nèi)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(nèi)膜，但兩者作用機理不相同，C正確；細(xì)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，F(xiàn)CCP作為解偶聯(lián)劑使線粒體合成的ATP減少，則加入FCCP后，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量更多的以熱能形式散失，D正確。5.

（2025·福建上杭一中高三月考）如圖為有氧呼吸部分過程示意圖，其

中糖酵解、三羧酸循環(huán)和在呼吸鏈上進(jìn)行的氧化磷酸化是有氧呼吸的三個

主要階段，a～c代表物質(zhì)，d代表結(jié)構(gòu)，請回答下列問題。（1）葡萄糖經(jīng)過糖酵解產(chǎn)生[a]

，該物質(zhì)進(jìn)入線粒體后氧化脫

羧形成乙酰-CoA。解析：

葡萄糖經(jīng)過糖酵解產(chǎn)生[a]丙酮酸、NADH和能量，其中丙酮酸進(jìn)入線粒體后氧化脫羧形成乙酰-CoA。（2）乙酰-CoA在

（場所）經(jīng)過三羧酸循環(huán)釋放

[b]

和NADH。解析：

根據(jù)有氧呼吸第二階段的反應(yīng)過程，并結(jié)合圖可知，乙酰-CoA在線粒體基質(zhì)經(jīng)過三羧酸循環(huán)釋放[b]CO2和NADH，同時產(chǎn)生少量ATP。丙酮酸線粒體基質(zhì)CO2（3）NADH分解產(chǎn)生[c]

和e－，e－沿呼吸鏈傳遞的過程釋

放能量推動H＋外流，同時傳遞給最終受體

，產(chǎn)生H2O。據(jù)圖可知d

的功能有

?。解析：

NADH（還原型）分解產(chǎn)生[c]NAD＋（氧化型）和e－。由圖

可知，e－沿呼吸鏈傳遞的過程釋放能量推動H＋外流，同時傳遞給最終受

體O2，產(chǎn)生H2O，并釋放大量的能量。據(jù)圖可知，d（一種膜蛋白）的功能

有運輸H＋、催化ADP和Pi合成ATP。NAD＋、H＋O2運輸H＋、催化ATP合成（4）為驗證d的功能，研究人員在線粒體懸浮液中先后加入不同物質(zhì)測定氧濃度變化，結(jié)果如圖。①兩次加入ADP后，氧氣消耗速率的變化分別是

、

?。加快不變②已知寡霉素能抑制細(xì)胞呼吸中d的活性；DNP能結(jié)合并攜帶H＋進(jìn)入線粒

體但不合成ATP而使能量以熱能的形式散失。圖中物質(zhì)B是

（填

“寡霉素”或“DNP”）。③DNP曾被嘗試作為減肥藥，請分析使用DNP減肥可能會對人體產(chǎn)生的危

害有

?。DNP導(dǎo)致細(xì)胞供能不足、體溫過