【2026版三维高考设计高中生物人教版培优讲义word电子版拓展微课2 糖酵解和三羧酸循环、电子传递链和氧化磷酸化

糖酵解和三羧酸循环、电子传递链和氧化磷酸化

1.有氧呼吸的阶段划分

细胞有氧呼吸的全过程可以分为三个阶段。第一阶段是糖酵解，可以将一分子葡萄糖分解成两分子丙酮酸，并且发生氧化（脱氢）和生成少量ATP；第二阶段是三羧酸循环，可以将丙酮酸彻底分解为二氧化碳和氢（这个氢被传递氢的辅酶携带着），同时生成少量ATP；第三阶段是氧化磷酸化，将氢（氢离子和电子）传递给氧生成水，并且放出大部分的能量，生成大量ATP。

2.三羧酸循环（又称TCA循环或柠檬酸循环，有氧呼吸第二阶段）

三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质在体内代谢联系的枢纽。

3.电子传递链和氧化磷酸化（有氧呼吸第三阶段）

（1）氧化磷酸化发生在原核生物的细胞膜，或者真核生物的线粒体内膜上，该过程涉及电子传递链和ATP合酶的作用。

（2）[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O}₂和H^＋结合，生成了H₂O。

（3）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。

（4）H^＋沿着线粒体内膜上ATP合酶内部的通道流回线粒体基质，推动了ATP的合成（在一定范围内，线粒体内膜两侧的H^＋浓度差越大，ATP合成越多）。

（2021·重庆高考21题）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

。

1.真核生物细胞呼吸的全过程包括：糖酵解、柠檬酸循环、电子传递和氧化磷酸化等过程，柠檬酸循环过程中有CO₂生成，如图所示。下列相关叙述错误的是（）

A.糖酵解发生于细胞的有氧呼吸和无氧呼吸过程中

B.柠檬酸循环存在有氧呼吸过程中，释放CO₂时需消耗水

C.有氧和无氧条件下，丙酮酸分解成二碳化合物的场所均为线粒体基质

D.电子传递链存在的场所和利用O₂产生大量ATP的场所均为线粒体内膜

2.（2025·山东济宁高三期末）肿瘤细胞大量表达GLUT1、Ldha、Pdk1、Mct4等基因， 使癌细胞在有氧条件下也以无氧呼吸为主，称为瓦氏效应，主要过程如图。相关叙述正确的是（）

A.[H]在线粒体基质中与O₂结合形成H₂O，并产生大量 ATP

B.丙酮酸转化成乳酸和三羧酸循环都会产生[H]

C.GLUT1、Ldha、Mct4基因的大量表达有利于有氧呼吸的进行

D.Pdk1基因的大量表达是癌细胞产生瓦氏效应的主要原因

3.（2025·北京西城区高三检测）在酵母菌线粒体内，呼吸链由一系列按特定顺序排列的结合蛋白质组成。链中每个成员，从前面的成员接受氢或电子，又传递给下一个成员，最后传递给氧。在电子传递的过程中，逐步释放自由能，同时将其中部分能量，通过氧化磷酸化作用储存在ATP分子中，具体过程如图。下列说法错误的是（）

A.H^＋通过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的运输会导致线粒体基质的pH升高B.F₁是载体蛋白，在线粒体内膜上只起运输作用

C.在硝化细菌中，也有与酵母菌类似的电子传递系统D.在分解脂肪时，通过该电子传递链消耗的氧将增加

4.正常情况下，线粒体内膜上H^＋的氧化与ATP合成相偶联，如图所示。研究发现，FCCP作为解偶联剂作用于线粒体内膜，使外膜内膜之间空腔中的质子不通过ATP合酶，而是通过解偶联蛋白通道直接运回到基质中；抗霉素A是呼吸链抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述错误的是（）

A.有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给氧气

B.加入抗霉素A，细胞由有氧呼吸转为无氧呼吸，产生酒精和CO₂

C.FCCP和抗霉素A均作用于线粒体内膜，但两者作用机理不同

D.加入FCCP后，可使线粒体内膜合成ATP减少，释放热能增加

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