课时作业(12) 细胞呼吸的方式和过程（Word练习）-【优化指导】2025年高考生物一轮复习高中总复习·第1轮（人教不定项版）

课时作业(12)　细胞呼吸的方式和过程 一、选择题 1．(2024·广东茂名一模)下列关于人体细胞呼吸的叙述，错误的是(　　) A．有氧呼吸产生水越多，散失的热能会越少 B．无氧呼吸第二阶段不释放能量也不产生水 C．有氧呼吸第二阶段比第一阶段产生更多的NADH D．葡萄糖不能在线粒体基质中分解，也不进入线粒体基质 A　解析：有氧呼吸过程中产生的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，与产生水的量无关，A错误；无氧呼吸只在第一阶段有少量能量产生，第二阶段不释放能量也不产生水，B正确；有氧呼吸第二阶段比第一阶段产生更多的NADH，其中有氧呼吸第一阶段产生4分子NADH，有氧呼吸第二阶段产生20分子NADH，C正确；葡萄糖不能在线粒体基质中分解，也不进入线粒体基质，线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所，该阶段利用葡萄糖在呼吸作用第一阶段经分解后的产物丙酮酸，D正确。 2．(2024·四川遂宁一模)细胞呼吸是细胞的重要生理活动，影响细胞的其他生命活动。下列有关细胞呼吸的叙述，正确的是(　　) A．细胞呼吸释放的能量，大部分储存在ATP中 B．没有氧气参与的细胞呼吸本质上不属于氧化分解 C．细胞呼吸过程中产生的中间产物，可以用于合成细胞内其他重要物质 D．真核细胞中，细胞呼吸的过程主要在线粒体中进行，都有氧气参与 C　解析：细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，A错误；无氧呼吸是不需氧的呼吸，但其底物分解仍属于氧化反应，B错误；细胞呼吸过程中产生的一些中间产物可以作为氨基酸、脂质等合成的原料，C正确；真核细胞中，细胞呼吸的过程主要在线粒体中进行，其中只有有氧呼吸的第三阶段有氧气参与，D错误。 3．左旋肉碱是人体脂肪代谢过程中的一种关键物质，能作为载体把脂肪酸从线粒体外运入线粒体内，使其氧化分解。下列叙述错误的是(　　) A．脂肪是一种储能物质，比等质量的糖类储存能量多 B．脂肪酸、葡萄糖彻底氧化分解的产物不相同 C．长跑过程中，左旋肉碱和脂肪酸的结合速率可能加快 D.线粒体内膜折叠形成嵴有利于脂肪酸等氧化分解 B　解析：脂肪是一种储能物质，含H多，比等质量的糖类储存能量多，A正确；脂肪酸、葡萄糖均由C、H、O三种元素构成，所以两者彻底氧化分解的产物都是CO2和H2O，B错误；长跑过程中人体需要大量能量，线粒体内的脂肪酸氧化分解速率加快，而左旋肉碱可作为载体运输脂肪酸进入线粒体，所以可推测左旋肉碱和脂肪酸的结合速率可能加快，C正确；线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，扩大了内膜的面积，为更多的酶提供了附着位点，有利于脂肪酸等氧化分解，D正确。 4．(2024·广西高考适应性测试)以木薯淀粉水解糖为原料，利用酿酒酵母生产燃料乙醇的过程，叙述错误的是(　　) A．发酵全过程中酿酒酵母数量持续增加 B．发酵过程中乙醇浓度会影响酿酒酵母的活性 C．生产过程中酿酒酵母既有有氧呼吸，也有无氧呼吸 D.需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母生长的影响 A　解析：发酵全过程中酿酒酵母数量先增加后减少，A错误；发酵过程中乙醇浓度过高会抑制酿酒酵母的活性，B正确；生产过程中酿酒酵母早期进行有氧呼吸大量繁殖，后期进行无氧呼吸产生乙醇，C正确；渗透压会影响酵母菌细胞的活性，故需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母生长的影响，D正确。 5．下图是动物细胞进行呼吸作用过程的示意图，①～③代表场所，甲～丙代表有关物质。下列分析正确的是(　　) A．甲物质转化成CO2和乙物质，还需要H2O的参与及相关酶的催化 B．甲、乙、丙分别表示NADH、丙酮酸和乳酸 C．场所①②③分别是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质 D．细胞呼吸时，①②③处的反应均伴随着大量ATP的产生 A　解析：分析题图可知，甲表示丙酮酸，乙表示还原氢，丙表示乳酸，①为细胞质基质，②为线粒体基质，③为线粒体内膜，B、C错误；甲物质(丙酮酸)转化成CO2和乙物质(还原氢)，还需要H2O的参与及相关酶的催化，A正确；只有③处的反应伴随着大量ATP的产生，①②处为少量，D错误。 6．(2023·河南洛阳一模)人类骨骼肌由快缩肌纤维和慢缩肌纤维两种肌纤维组成，这两种肌纤维适合于不同的运动。快缩肌纤维能迅速收缩，爆发力强，但持久力差，基本上没有线粒体存在；慢缩肌纤维收缩较慢，力量小，但持久性强，含有大量的线粒体。下列说法正确的是(　　) A．快缩肌纤维和慢缩肌纤维经细胞呼吸生成的产物均为 CO2和 H2O B．快缩肌纤维收缩消耗的 ATP主要是在丙酮酸转化为乳酸的过程中产生的 C．慢跑运动主要由慢缩肌纤维持续提供ATP，且ATP主要在线粒体基质合成 D．参加快跑或举重后出现肌肉酸痛，主要是快缩肌纤维细胞呼吸造成的 D　解析：根据题意可知，快缩肌纤维主要进行无氧呼吸，其呼吸产物主要是乳酸，A错误；丙酮酸转化为乳酸时不产生 ATP，B错误；ATP主要在有氧呼吸第三阶段合成，场所在线粒体内膜，C错误；快缩肌纤维细胞主要是进行无氧呼吸产生乳酸，所以如果参加快跑或举重后出现肌肉酸痛，主要是快缩肌纤维细胞呼吸造成的，D正确。 7．下图是酵母菌有氧呼吸过程图，①～③代表有氧呼吸的不同阶段，甲、乙代表有关物质。下列叙述正确的是(　　) A．过程①②③均在线粒体的不同部位进行 B．过程①和②产生乙的数量相等 C．缺氧条件下甲可以转化为酒精和二氧化碳 D．过程③释放的能量等于过程①②释放的能量总和 C　解析：①②③分别代表有氧呼吸的第一、二、三阶段，其中①发生在细胞质基质，②③在线粒体的不同部位进行，A错误；乙代表[H]，过程①产生少量的[H]，过程②产生大量的[H]，B错误；在酵母菌细胞内，缺氧条件下甲(丙酮酸)可以转化为酒精和二氧化碳，C正确；过程③释放大量的能量，比过程①②释放的能量总和多，D错误。 8．北欧鲫鱼能够在冬季结冰的水下生活。北欧鲫鱼在缺氧时将乳酸转变为酒精(熔点为－114 ℃)，再将酒精经鱼鳃排到水中，大大提高在严酷环境中的存活率。其细胞呼吸过程如下图所示。下列相关叙述不正确的是(　　) A．过程①②③都发生在细胞质基质中，①②过程能产生ATP B．该呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 C．基因的表达差异使北欧鲫鱼肌细胞与其他细胞中催化呼吸作用的酶有所不同 D．北欧鲫鱼的上述过程避免体内乳酸堆积，排出的酒精延缓周围水体结冰 B　解析：无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，合成ATP，所以①②过程能产生ATP，而③不能，A正确；在无氧呼吸产生酒精或乳酸的过程中，第一阶段葡萄糖分解产生丙酮酸和[H]，释放少量能量；第二阶段丙酮酸转化变成酒精和二氧化碳或乳酸，需要消耗第一阶段产生的[H]，整个呼吸作用过程只释放出少量能量，大量能量留存在酒精或乳酸中，B错误；缺氧条件下，不同细胞中葡萄糖分解产物不同，是因为不同细胞中相关的酶不同，其根本原因是基因的选择性表达，C正确；北欧鲫鱼将体内乳酸转化为酒精排出，排出的酒精溶于水中，能延缓周围水体结冰，D正确。 9．将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中，并向这3支试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。下列叙述正确的是(　　) A．在无氧条件下，甲和乙都能够产生酒精和CO2 B．在无氧条件下，甲和丙[H]产生和消耗场所相同 C．在氧气充足条件下，最终能够产生CO2和H2O的有乙和丙 D．在氧气充足条件下，最终能够产生ATP的是甲、乙、丙 B　解析：甲试管中是酵母菌的细胞质基质和葡萄糖，在无氧条件下，能进行无氧呼吸产生酒精和CO2；乙试管中是酵母菌的细胞器和葡萄糖，含有线粒体，在无氧条件下不能进行细胞呼吸，因此不能产生酒精和CO2，A错误。在无氧条件下，甲试管中进行无氧呼吸，产生和消耗[H]的场所都是细胞质基质；丙试管中含有酵母菌的细胞质基质、线粒体和葡萄糖，在无氧条件下进行无氧呼吸，因此产生和消耗[H]的场所也是细胞质基质，B正确。甲试管中缺少线粒体，不能进行有氧呼吸，不能产生CO2和H2O，但能进行细胞呼吸第一阶段，有少量ATP产生；乙试管中含有线粒体和葡萄糖，在有氧条件下，葡萄糖不能进入线粒体，因此不会产生CO2和H2O，也不会产生ATP；丙试管中含有细胞质基质、线粒体和葡萄糖，在有氧条件下进行有氧呼吸，最终能产生CO2和H2O，也会产生ATP。因此，在氧气充足条件下，最终能够产生CO2和H2O的只有丙，能产生ATP的是甲和丙，C、D错误。 10．维生素B1是硫胺素焦磷酸(TPP)合成的原料，而TPP则是丙酮酸脱氢酶发挥作用的必需成分。在有氧条件下，丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的催化下分解。下列有关叙述正确的是(　　) A．丙酮酸脱氢酶主要在细胞质基质中发挥作用 B.丙酮酸脱氢酶催化的反应过程中能产生大量的ATP C.维生素B1缺乏直接导致细胞呼吸第一阶段反应速率降低 D．在有氧条件下，TPP合成不足可导致细胞的能量供应不足 D　解析：在有氧条件下，丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的催化下分解，说明丙酮酸脱氢酶是在线粒体内发挥作用的，A错误；丙酮酸脱氢酶催化的反应发生在有氧呼吸的第二阶段，该反应过程产生少量ATP，B错误；由题意可知，维生素B1缺乏导致TPP减少，TPP减少导致丙酮酸脱氢酶发挥作用减弱，但丙酮酸脱氢酶发挥作用不是在细胞呼吸第一阶段，C错误；TPP合成不足导致丙酮酸脱氢酶发挥作用减弱，即有氧呼吸减弱，所以在有氧条件下可导致细胞的能量供应不足，D正确。 11．(不定项)电子传递链是一系列电子载体按照对电子的亲和力逐渐升高的顺序组成的电子传递系统，其所有组成成分都嵌合于生物膜中。下图是真核生物细胞呼吸过程(以葡萄糖为呼吸底物)中电子传递链的部分示意图。下列说法正确的是(　　) A．图示生物膜为线粒体双层膜结构 B．图示中NADH来自葡萄糖和水 C．图中 Ⅰ 至 Ⅳ 参与了物质运输、能量转化和信息传递 D．图示 Ⅰ 至 Ⅳ 既能传递电子，还可能具有催化功能 BD　解析：图示生物膜为线粒体内膜，是单层膜结构，具有双层磷脂分子，A错误；图示中NADH来自葡萄糖和参与反应的水，B正确；由图可知，图中 Ⅰ 至 Ⅳ 参与了物质运输和能量转化，不能体现信息传递，C错误；由图可知，图示 Ⅰ 至 Ⅳ 在传递电子的同时还发生了化学反应，所以 Ⅰ 至 Ⅳ 既能传递电子，还可能具有催化功能，D正确。 12．(不定项)某实验小组用紫外线对野生型酵母菌进行诱变，获得线粒体中不能合成[H]的呼吸缺陷型酵母菌。筛选呼吸缺陷型酵母菌时可以用TTC显色剂，TTC呈白色，能与O2竞争性结合[H] 从而形成红色物质TP，具体过程如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．图示过程①中葡萄糖的能量大部分以热能的形式散失 B．有氧条件下，呼吸缺陷型酵母菌会在细胞质基质中积累大量[H] C．在显微镜下，线粒体被染成红色的为普通酵母菌 D．利用呼吸缺陷型酵母菌来酿酒，其产量将高于普通酵母菌 CD　解析：图示过程①为细胞呼吸第一阶段，该过程中有少量的能量释放，但葡萄糖中的能量绝大部分储存在丙酮酸中，A 错误；有氧条件下，呼吸缺陷型酵母菌只能进行无氧呼吸，丙酮酸转变为酒精时会消耗[H]，[H]不会在细胞质基质中大量积累，B错误；呼吸缺陷型酵母菌的线粒体中不能合成[H]，TTC 呈白色，而 TTC与[H]反应后呈红色，故在显微镜下观察，线粒体被染成红色的为普通酵母菌，线粒体呈白色的为呼吸缺陷型酵母菌，可通过观察颜色筛选出呼吸缺陷型酵母菌，C正确；与普通酵母菌相比，呼吸缺陷型酵母菌的线粒体中不能合成[H]，因而有氧呼吸的第二、三阶段受阻，会有更多的丙酮酸用于酒精的产生，据此可推测，用呼吸缺陷型酵母菌来酿酒，可使酒精的产量提高，D正确。 13．(不定项)糖酵解过程是有氧呼吸和无氧呼吸的共同途径。在有氧条件下，通过糖酵解形成的丙酮酸进入线粒体基质中被氧化；在缺氧条件下，丙酮酸则被还原成乳酸或乙醇，如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．糖酵解过程发生的场所是细胞质基质和线粒体基质 B．糖酵解过程中既有ATP的消耗，也有ATP的产生 C．无氧呼吸过程中既有还原型辅酶 Ⅰ 的消耗，也有还原型辅酶 Ⅰ 的产生 D．细胞呼吸过程中产生的中间产物可转化为氨基酸等非糖物质 BCD　解析：分析题意可知，糖酵解过程是有氧呼吸和无氧呼吸的共同途径，即细胞呼吸的第一阶段，发生的场所是细胞质基质，A错误；结合图示可知，糖酵解过程中既有ATP的消耗，也有ATP的产生，B正确；无氧呼吸过程中，丙酮酸被还原成乳酸或乙醇的过程中有还原型辅酶 Ⅰ 的消耗，糖酵解过程中有还原型辅酶 Ⅰ 的产生，C正确；细胞呼吸过程中产生的中间产物在转氨酶的催化作用下可转化为氨基酸等非糖物质，D正确。 二、非选择题 14．下图为某运动员剧烈运动时，肌肉收缩过程中部分能量代谢的示意图，其中B、C分别代表不同的呼吸类型。 据图回答下列问题： (1)由图可知，剧烈运动时肌肉细胞内的存量ATP只能提供很短时间的能量供应，但是ATP不会降为0，说明___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 研究发现剧烈运动时，ATP转化速率高达500 g/min，是平静状态的18倍左右，其生理意义是______________________________________________________________________。 (2)图中曲线B代表的细胞呼吸类型是__________，判断依据是____________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)日常生活中提倡慢跑等有氧运动的原因之一是剧烈运动会导致________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)ATP和ADP的相互转化是时刻不停地发生并处于动态平衡之中的　为生命活动提供足够的能量 (2)无氧呼吸　该过程可在较短时间内提供能量，但随着运动时间的延长无法持续提供足够的能量 (3)供氧不足，从而进行无氧呼吸产生大量乳酸，乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力 解析：(1)由于ATP和ADP的相互转化是时刻不停地发生并处于动态平衡之中的，因此ATP的含量不会降为0。ATP是细胞生命活动的直接能源物质，运动时，ATP转化速率高，可为生命活动提供足够的能量。(2)无氧呼吸释放的能量少于有氧呼吸，曲线B是在较短时间内提供能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，因此为无氧呼吸。(3)剧烈运动会导致供氧不足，从而进行无氧呼吸产生大量乳酸，乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力，因此建议生活中进行慢跑等有氧运动。 15．(2024·山东青岛期末)线粒体是真核细胞的重要细胞器。当线粒体受损时，细胞通过清理受损的线粒体来维持细胞内的稳态。我国科研人员对此开展研究。 (1)从结构和功能的角度分析线粒体结构的特殊性及其意义：_____________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)科研人员推测受损线粒体可通过进入迁移体(细胞在迁移中形成的一种囊泡结构)而被释放到细胞外，即“线粒体胞吐”。为此，科研人员利用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，用药物C处理细胞使线粒体受损，若观察到______________________则可初步验证上述推测。 (3)为研究受损线粒体进入迁移体的机制，科研人员进一步实验。 ①真核细胞内的____________锚定并支撑着细胞器，与细胞器在细胞内的运输有关。 ②为研究D蛋白和K蛋白在线粒体胞吐中的作用，对红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作，检测迁移体中的红色荧光，操作及结果如图1和2。图1结果表明：K蛋白________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 图2结果表明：D蛋白_______________________________________________________。 (4)研究表明，正常线粒体内膜两侧离子分布不均，形成线粒体膜电位，而受损线粒体的膜电位丧失或降低。科研人员构建了D基因敲除的细胞系，测定并计算经药物C处理的正常细胞和D基因敲除细胞系的线粒体膜电位平均值，结果如下表。据表分析：D基因敲除细胞系线粒体膜电位的平均值升高的原因是_____________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 细胞类型 正常细胞 D基因敲除细胞系 细胞中全部线粒体膜电位的 平均值(荧光强度相对值) 4.1 5.8 答案：(1)线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，增大了内膜面积，有利于有氧呼吸第三阶段的进行 (2)红绿荧光(在迁移体中)重叠 (3)①细胞骨架　②在线粒体受损时促进线粒体胞吐　抑制线粒体胞吐 (4)D蛋白基因敲除细胞系的线粒体胞吐强于正常细胞，清除膜电位丧失或降低的受损线粒体，使线粒体膜电位平均值升高 解析：(1)线粒体的内膜向内腔折叠形成嵴，而其上进行有氧呼吸的第三阶段，因此其结构与功能的关系是线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，增大了膜面积，有利于有氧呼吸第三阶段的进行。(2)绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，若要证明受损线粒体可通过进入迁移体被释放到细胞外，则观察到的现象应该是红绿荧光重叠。(3)①真核细胞中锚定并支撑着细胞器的是细胞骨架。②分析题图可知，未敲除K基因并用药物C处理时，迁移体中红色荧光相对值大，而敲除该基因并用药物C处理时，迁移体中红色荧光相对值小，说明K蛋白的作用是在线粒体受损时促进线粒体胞吐。D基因未敲除时迁移体中红色荧光相对值小，D基因敲除且K基因存在时迁移体中红色荧光相对值大，结合K蛋白促进线粒体胞吐的功能，推测D蛋白的作用是抑制线粒体胞吐。(4)D基因敲除细胞系细胞中全部线粒体膜电位的平均值升高，原因是D基因敲除细胞系的线粒体胞吐强于正常细胞，清除膜电位丧失或降低的受损线粒体，使线粒体膜电位平均值升高。 学科网（北京）股份有限公司 $$