第3单元 第8讲 细胞呼吸的原理和应用（word练习）-【导学教程】2025年生物新编高考大一轮总复习（人教版 多选）

一、单项选择题 1．(2023·广东卷)在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是(　　) A．还原型辅酶Ⅰ　　　　 B．丙酮酸 C．氧化型辅酶Ⅰ D．二氧化碳 解析：选A　游泳过程中主要以有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都产生了[H]，这两个阶段产生的[H]在第三阶段经过一系列的化学反应，在线粒体内膜上与O结合生成水，这里的[H]是一种简化的表示方式，实际上指的是还原型辅酶Ⅰ，A正确。 2．如图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图，以下分析错误的是(　　) A．从甲图可知，细胞呼吸最旺盛时的温度是b点对应的温度 B．乙图中曲线Ⅰ表示有氧呼吸，曲线Ⅱ表示无氧呼吸 C．乙图中曲线Ⅰ表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖 D．乙图中曲线Ⅱ最终趋于平衡，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制 解析：选B　随着O2浓度增大，有氧呼吸增强，无氧呼吸减弱，故乙图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸，曲线Ⅱ表示有氧呼吸。 3．(2023·山东联考)NADH是细胞呼吸过程中重要的辅酶。下列有关人体细胞呼吸过程中NADH的叙述错误的是(　　) A．有氧呼吸过程中，NADH可来源于葡萄糖和水，参与水的形成 B．无氧呼吸过程中，NADH 只在细胞质基质产生，参与酒精的形成 C．无氧呼吸过程中，NADH只来源于葡萄糖，参与乳酸的形成 D．有氧呼吸过程中，NADH 可在细胞质基质产生，参与水的形成 解析：选B　在有氧呼吸过程中，NADH 在细胞质基质和线粒体基质中产生，可来源于葡萄糖和水，并在有氧呼吸第三阶段与氧结合形成水，A、D正确；人体细胞进行无氧呼吸产物是乳酸，不产生酒精，NADH 只在无氧呼吸的第一阶段由葡萄糖生成丙酮酸的过程中形成，场所为细胞质基质，B 错误，C正确。 4．(2023·泰州期末)如图表示某油料植物种子萌发为幼苗过程中CO2释放、O2吸收相对速率的变化。有关叙述错误的是(　　) A．第Ⅰ阶段产生CO2的主要场所是线粒体基质 B．第Ⅰ阶段CO2释放速率上升的内因是酶活性增强 C．第Ⅲ阶段CO2释放速率上升的内因之一是线粒体增多 D．第Ⅲ阶段气体变化速率O2大于CO2是因为有脂肪氧化分解 解析：选A　据图分析可知，第Ⅰ阶段，种子吸水后呼吸作用增强，释放的CO2增多，而此时氧气的消耗很少，因此，此时主要是无氧呼吸供能，而无氧呼吸的场所是细胞质基质；呼吸作用是在酶的催化下进行的，第Ⅰ阶段CO2释放速率上升的内因应该是酶活性增强导致呼吸速率增强；第Ⅲ阶段，胚根长出后，氧气吸收速率急剧上升，说明此时有氧呼吸较强，因此，此时CO2释放速率上升的内因之一是线粒体增多，因为线粒体主要分布在耗能多的部位；油料植物种子中富含脂肪，据此可推测第Ⅲ阶段O2变化速率大于CO2是因为有脂肪氧化分解消耗更多的氧气。 5．(2023·临沂期中)在哺乳动物的肝细胞和心肌细胞中存在着活跃的苹果酸—天冬氨酸穿梭机制，如图所示，通过这一机制细胞质基质中 NADH 所含的电子可转移到线粒体中，进一步参与氧化磷酸化过程。细胞内反应物浓度上升或产物浓度下降，一般会提高酶促反应速率，反之则降低酶促反应速率。下列说法错误的是(　　) A．肝细胞细胞质基质中的 NADH 可参与乳酸的生成 B．心肌细胞线粒体中NADH在线粒体基质中与O2结合生成 H2O C．据苹果酸脱氢酶的功能推测，两场所中该酶的结构可能不同 D．若 NADH在线粒体内积累，则苹果酸的转运会被抑制 解析：选B　在氧气不足的情况下，肝细胞可进行无氧呼吸，在无氧呼吸第一阶段，葡萄糖可分解为丙酮酸和[H]，在无氧呼吸第二阶段，NADH可参与乳酸的生成，场所均为细胞质基质，A正确；线粒体中NADH与O2结合生成H2O发生在线粒体内膜，B错误；在细胞质基质中，苹果酸脱氢酶可以将草酰乙酸转化为苹果酸，在线粒体基质中，苹果酸脱氢酶可以将苹果酸转化为草酰乙酸，推测两场所中该酶的结构可能不同，C正确；由于苹果酸转化为草酰乙酸的过程中生成了 NADH，如果 NADH在线粒体内积累，则会导致苹果酸转化为草酰乙酸的速率减慢，进而导致苹果酸的转运被抑制，D正确。 6．(2023·烟台高三期末)“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求的相等，达到生理上的平衡。图示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法错误的是(　　) A．a、b和c运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在 B．运动强度≥b后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量 C．无氧呼吸释放的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中 D．若运动强度长时间超过c，会因乳酸增加而使肌肉酸胀乏力 解析：选B　肌肉细胞无氧呼吸不产生CO2，有氧呼吸CO2的产生量等于O2的消耗量，运动强度≥b后也一样，B错误。 7．(2024·济南模拟)科研人员通过人工模拟潮水系统，探究了水淹胁迫对红海榄幼苗根系呼吸代谢的影响，相关实验数据如表所示。下列说法错误的是(　　) 水淹处理(h·d－1) 地下根系 生物量/g 地上茎叶 生物量/g 总生 物量/g 地下根系生物量/ 地上茎叶生物量 0 3.40 4.19 7.59 0.81 6 3.41 4.45 7.86 0.77 12 2.79 4.22 7.01 0.66 18 2.26 3.79 6.05 0.59 A.每天水淹处理6小时，对红海榄幼苗的生长有一定的促进作用 B．红海榄幼苗最佳水淹时间为6小时 C．减小地下根系生物量分配比例是植物对水淹胁迫的一种适应策略 D．水淹情况下，植物可能通过无氧呼吸来弥补有氧呼吸产能的不足 解析：选B　与水淹0 h·d－1相比，水淹处理6 h·d－1红海榄幼苗的地下根系生物量、地上茎叶生物量、总生物量均有所增加，A 正确；该实验中各处理组的水淹时间梯度较大，无法确定最佳水淹时间，B 错误；随着水淹处理时间的延长，地下根系生物量与地上茎叶生物量的比值是降低的，推测减小地下根系生物量分配比例是植物对水淹胁迫的一种适应策略，C 正确；水淹情况下，植物可能会缺氧，所以植物可能通过无氧呼吸来弥补有氧呼吸产能的不足，D 正确。 8．(2024·成都诊断)如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响，下列叙述错误的是(　　) A．与A点相比，B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低 B．与B点相比，限制C点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度 C．由图可知，细胞有氧呼吸的最适温度位于30 ℃和35 ℃之间 D．O2浓度不变，A点时适当提高温度，细胞有氧呼吸速率可能增大 解析：选C　当O2浓度为60%时，有氧呼吸的速率在30 ℃时比20 ℃时的大，说明与A点相比，B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低，A正确；当O2浓度为20%时，C点升高温度，有氧呼吸速率会增大，所以温度影响有氧呼吸速率，当温度为15 ℃时增加O2浓度，有氧呼吸速率也会增大，所以O2浓度也会影响有氧呼吸速率，B正确；分析题图可知，在20 ℃、30 ℃、35 ℃三个温度条件下，30 ℃条件下氧气充足时有氧呼吸速率最高，说明有氧呼吸的最适宜温度在20 ℃～35 ℃之间，而不是位于30 ℃和35 ℃之间，C错误；从图中可以看出，30 ℃时可能最接近酶的最适温度，如果酶的最适温度是31 ℃，则适当升高温度会提高有氧呼吸速率，D正确。 二、不定项选择题 9．(2024·青岛调研)如图为细胞呼吸过程中电子传递和氧化磷酸化过程，线粒体基质中的 NADH脱去氢并释放电子，电子由电子传递链传递，最终被 O2氧化。已知人体棕色脂肪细胞线粒体内膜上有一种特殊的通道蛋白UCP，其可与ATP合成酶竞争性将膜间隙高浓度的 H＋回收到线粒体基质。下列说法正确的是(　　) A．线粒体膜间隙高浓度的 H＋全部来自有机物的分解 B．线粒体内膜两侧 H＋浓度梯度形成的电化学势能可转移到ATP中 C. H＋由线粒体基质进入线粒体膜间隙的方式为主动运输 D．寒冷条件下UCP蛋白对 H＋的回收能力增强 解析：选BCD　线粒体膜间隙高浓度的 H＋可来自丙酮酸和水，A错误；线粒体膜间隙中的H＋经ATP合成酶顺浓度梯度进入线粒体基质产生的能量可以使ADP与Pi反应生成ATP，B正确；线粒体基质中的 H＋浓度低于线粒体膜间隙中的，H＋由线粒体基质进入线粒体膜间隙的方式为主动运输，C正确；由题中信息“已知人体……线粒体基质”可推测，寒冷条件下UCP 蛋白对 H＋的回收能力增强，使有机物中的能量更多地转变为热能，以维持体温的相对稳定，D正确。 10．(2024·泰安质检)如图为某生物小组探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。下列叙述正确的是(　　) A．实验的自变量是有无氧气，因变量是甲、丁两试管中产生CO2的多少 B．乙、丙两试管中的液体应先煮沸，冷却后再加入酵母菌，以消除其他微生物对实验的影响 C．该实验装置的设计不够严谨，通入乙试管中的空气必须除去CO2 D．甲、丁两试管中的Ca(OH)2溶液可用酸性重铬酸钾溶液替代 解析：选ABC　乙试管通入空气，丙试管未通入空气，分别提供了有氧和无氧的环境条件，可根据Ca(OH)2溶液的混浊程度来大概判断甲、丁两试管中产生CO2的多少，A正确；对试管中的液体进行煮沸，能消除其他微生物对实验的影响，B正确；空气中含有CO2，对实验结果有干扰，C正确；Ca(OH)2溶液可用溴麝香草酚蓝溶液替代，酸性重铬酸钾溶液可用来检测有无酒精生成，D错误。 三、非选择题 11．(2023·唐山模拟)科学家研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，机理如图1所示。 (1)据图1可知，蛋白A位于________(细胞器)膜上，Ca2＋进入该细胞器腔内的方式是______________________________________________________________________________。Ca2＋在线粒体基质中参与调控有氧呼吸的_______阶段反应，进而影响脂肪合成。 (2)脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，据此推测包裹脂肪的脂滴膜最可能由________(填“单”或“双”)层磷脂分子构成。 (3)棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体，其线粒体内膜含有UCP2蛋白。如图2所示。一般情况下H＋通过F0F1ATP合成酶进入线粒体基质，驱动ADP形成ATP，当棕色脂肪细胞被激活时，H＋还可通过UCP2蛋白进入线粒体基质，此时线粒体内膜上ATP的合成速率将________，有氧呼吸释放的能量中________能所占比例明显增大，利于御寒。 (4)蛋白S基因突变后，细胞中脂肪合成减少的原因可能是_______________________ _________________________________________________________________________________________________________________________。 解析　(1)图1中蛋白质A位于内质网膜上，从图中Ca2＋浓度分析，钙离子进入内质网腔的方式为主动运输；线粒体基质是有氧呼吸第二阶段发生的场所，钙离子进入线粒体基质后参与了有氧呼吸第二阶段，进而影响脂肪合成。(2)根据题意分析，磷脂的头部具有亲水性，尾部具有疏水性，而脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，则包裹脂肪的脂滴膜最可能是由单层磷脂分子构成的。(3)根据题意分析，当棕色脂肪细胞被激活时，H＋可以通过F0F1ATP合成酶和UCP2蛋白进入线粒体基质，由于后者不能形成ATP，因此线粒体内膜上ATP的合成速率将降低，有氧呼吸释放的能量中热能所占比例明显增大，利于御寒。(4)蛋白质S基因突变后会导致钙离子吸收减少，丙酮酸生成柠檬酸受阻，柠檬酸减少，进而影响了脂肪的合成。 答案　(1)内质网　主动运输　第二　(2)单　(3)降低　热　(4)钙离子吸收减少，丙酮酸生成柠檬酸受阻，柠檬酸减少 12．(2023·广州测试)草莓果实含有多种有机物且含水量高，深受人们的喜爱。为了在运输途中做好草莓果实的保鲜，某研究小组探究了不同贮藏温度对草莓果实呼吸作用强度的影响，结果如图所示： 回答下列问题： (1)本实验根据CO2使______水溶液由蓝变绿再变黄的时间长短为检测指标，检测呼吸作用强度，但不能用是否有CO2产生作为判断草莓果实细胞呼吸类型的指标，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)研究表明，随贮藏温度的升高，草莓果实的鲜重逐渐下降，原因是_____________。 (3)结合细胞呼吸的原理，请提出有利于草莓果实运输的措施：_____________________ (答出两条即可)。 (4)另一研究小组通过查阅资料发现：用低温处理草莓果实可以延长保鲜时间，这种低温效应称为“冷激反应”。为探究草莓果实保鲜技术，请根据以上信息拟定一个探究性实验，并简要写出实验思路。 实验目的：_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 实验思路：_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析　(1)CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，根据溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况；草莓果实有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，故不能用CO2的释放作为判断草莓果实细胞呼吸类型的指标。(2)通过图示可知，随着温度的增加，草莓果实细胞呼吸强度增加，消耗有机物增多。同时，随着温度的增加，水分散失增多，故随贮藏温度和时间的增加，草莓果实的鲜重逐渐下降。(3)低温、低氧环境，细胞呼吸减弱，便于储存，有利于草莓运输。(4)要研究草莓保鲜技术，可以探究0 ℃低温处理时间对后熟时间的影响(或探究不同温度的低温对草莓后熟时间的影响或探究能够延迟草莓果实后熟作用的最适温度等)，将草莓平均分成若干组，一组不处理，其他组分别用0 ℃低温处理不同时间，观察不同组草莓后熟所需要的时间。 答案　(1)溴麝香草酚蓝　草莓果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2　(2)随着温度的升高，草莓果实有机物氧化分解加快，水分散失增多　(3)适当降低温度；通入CO2或N2，减少O2含量 (4)探究低温处理时间对草莓果实后熟时间的影响(或探究不同温度的低温对草莓果实后熟时间的影响)　将草莓果实平均分成若干组，一组不做低温处理，其他组分别用相同低温处理不同时间，记录不同组草莓果实后熟所需要的时间 学科网（北京）股份有限公司 $$