参考答案：D

解析：

A、细胞质基质中可发生无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段，这些过程中产生的ATP不需要氧气的参与，只有有氧呼吸的第三阶段需要氧气，场所是在线粒体内膜上。A对

B、在叶绿体中可进行光合作用，光合作用的光反应阶段可以产生ATP，场所是在叶绿体的类囊体薄膜上，光反应阶段必须有光才能进行。B对

C、线粒体的能量来源是呼吸作用所消耗的有机物中的化学能，而叶绿体中的能量来源是光合作用所吸收的光能。

D、在线粒体中可发生有氧呼吸的第二阶段和第三阶段，第二阶段是水和丙酮酸反应生成二氧化碳和[H]，可释放出少量能量储存在ATP中。第三阶段合成的ATP所需要的能量来自于[H]和氧气的结合。所以D错