第09讲 细胞呼吸（专项训练）（北京专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第09讲 细胞呼吸 目录 01 课标达标练 【题型一】细胞呼吸的方式及过程 【题型二】影响细胞呼吸的因素 02 能力突破练（新情境+新考法+新角度） 03 高考溯源练（含2025高考真题） 题型一 细胞呼吸的方式及过程 1．（2024·北京朝阳·一模）酵母菌作为模式生物被广泛地用于科学研究。下列中学生物学实验中，酵母菌作为实验材料使用正确的是（　　） A．利用酵母菌进行无氧发酵制作酸奶或泡菜 B．固体培养基培养酵母菌研究种群数量变化 C．利用酵母菌探究细胞呼吸是否都需要氧气 D．观察酵母菌细胞内叶绿体和细胞质的流动 2．（2025·北京大兴·模拟预测）种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中，子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法不正确的是（　　） A．p点为种皮被突破的时间点 B．阶段Ⅱ种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C．阶段Ⅲ种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D．q处种子产生的CO2量多于消耗的O2量 3．如图表示有氧呼吸过程简图，其中①~④表示过程。下列叙述正确的是（    ） A．过程①发生在线粒体基质中 B．线粒体外膜上有转运葡萄糖的载体 C．图中的O2和CO2都顺浓度梯度跨膜运输 D．有氧呼吸三个阶段都可以产生ATP和NADH 4．（2025·北京海淀·一模）近年，我国人工智能领域综合实力迈上新台阶，这将成为我国赢得全球科技竞争主动权的重要战略抓手。某同学假期预习教材时，想利用我国人工智能大模型检索、学习一些学科问题，下列检索的问题合理的是（    ） A．乳酸菌进行有丝分裂的过程包含几个阶段 B．线粒体外膜上哪些酶参与催化ATP的合成 C．服用哪种抗生素可以有效治疗甲型流感 D．破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是多少 5．（24-25高三上·北京朝阳·期末）世居平原的人急进高原，体力劳动后易发生高原缺氧反应，导致劳动能力下降。检测高压氧(HBO)预处理对受试者高原体力负荷后相关生理参数的影响，结果如下表。检测结果表明（    ） 处理方式 血氧饱和度（%） 血浆乳酸含量（mmol/L） 平原对照环境体力负荷后 96.63 4.12 急进高原环境体力负荷后 74.38 6.69 HBO+急进高原环境体力负荷后 76.25 4.49 A．与平原环境相比，高原环境下进行一定量体力劳动消耗氧气更多 B．与平原环境相比，高原环境下无氧呼吸产生的乳酸更易被清除 C．与平原环境相比，高原环境下消耗等量葡萄糖产生的ATP更多 D．HBO预处理能改善人体急进高原后的供氧状况，缓解劳动能力下降 6．（24-25高三上·北京·阶段练习）下列过程中不会发生“ATPADP+Pi+能量”这一化学反应的是（    ） A．线粒体内膜上和[H]结合 B．叶绿体基质中被还原 C．胰岛B细胞向外分泌胰岛素 D．生长素在胚芽鞘中极性运输 7．（2024·北京丰台·一模）无氧运动产生的乳酸会导致肌肉酸胀乏力，乳酸在肌肉和肝脏中的部分代谢过程如下图。下列叙述错误的是（    ） A．无氧运动时丙酮酸分解为乳酸可以为肌细胞迅速供能 B．肌细胞无氧呼吸产生的乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖 C．肌细胞中肌糖原不能分解产生葡萄糖可能是缺乏相关的酶 D．乳酸在肝脏中的代谢过程可防止乳酸堆积引起酸中毒 8．（2021·北京朝阳·一模）研究发现，葱白提取物可通过促进过氧化物酶体增殖物受体γ辅助激活因子1α（PGC-1α）的表达影响肝脏脂肪的分解。研究人员利用RNA干扰技术成功抑制了脂肪性肝病大鼠模型PGC-1α的表达，研究葱白提取物对模型鼠线粒体功能的影响，结果如下图。相关叙述错误的是（　　） 注：细胞色素C氧化酶参与的反应消耗氧气 A．细胞色素C氧化酶存在于线粒体内膜 B．脂肪性肝病大鼠的能量代谢存在异常 C．葱白提取物有助于模型鼠的细胞呼吸 D．PGC-1α基因表达抑制模型鼠细胞呼吸 9．（23-24高三上·北京·期中）一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养，培养液中的O2和CO2相对含量变化如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．t1时，酵母菌进行了有氧呼吸过程 B．t2时，酵母菌产生CO2的场所主要是细胞质基质 C．t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快 D．若升高培养温度，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短 10．（2023·北京门头沟·一模）将刚采摘的新鲜蓝莓随机均分为两份，放在1℃的冷库中贮藏，其中一份用高浓度的CO2处理48h．另一份则不做处理。从采摘后算起每10天取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到如下图所示结果。下列有关叙述不正确的是（    ） A．比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸 B．第20天CO2处理组蓝莓产生的酒精量低于对照组 C．第40天对照组蓝莓有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 D．贮藏蓝莓前用高浓度的CO2处理一定时间，能抑制其在贮藏时的无氧呼吸 题型二 影响细胞呼吸的因素 11．（2025·北京西城·二模）研究人员选取大小、成熟度一致且无损伤的冬枣若干，放在不同温度条件下储藏，检测乙醇含量，结果如图。下列推断错误的是（　　） A．受损伤冬枣易滋生微生物而腐烂 B．储藏的冬枣细胞呼吸不产生CO2 C．乙醇是冬枣细胞无氧呼吸的产物 D．低温利于延长冬枣贮藏保鲜期 12．（23-24高三上·北京房山·期末）为确定某品种樱桃番茄的适宜贮藏温度，工作人员做了相关实验，结果如下图。下列说法错误的是（    ） A．随着贮藏时间的增加，不同温度下樱桃番茄的腐烂率都不断增加 B．10℃组前6d出现的腐烂率异常需进一步实验确认产生原因 C．8℃及以下的零上低温对于此樱桃番茄果实的防腐效果最佳 D．适度低温可降低樱桃番茄的细胞呼吸速率，减少有机物消耗 13．（2023·北京顺义·模拟预测）将石榴果实置于密闭包装、23℃条件下贮藏，每隔20h测定包装中的O2和CO2含量，结果如右图，相关分析正确的是（    ） A．0~60h间石榴细胞呼吸速率逐渐升高 B．将温度降低至4℃，两条曲线的交点将左移 C．70h后呼吸速率突然上升可能与微生物有关 D．实验测得的CO2含量即为细胞呼吸的释放量 14．（22-23高三上·北京大兴·期末）某生物兴趣小组将等量且足量的苹果果肉分别放在О2浓度不同的密闭黑暗容器中，1小时后测定O2吸收量和CO2释放量，结果如下表。据表分析正确的是（    ） O2浓度 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25% O2吸收量（mol） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 CO2释放量（mol） 1 0.8 0.6 0.5 0.45 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 A．苹果果肉细胞在O2浓度为0~3%时进行无氧呼吸，5%~25%时进行有氧呼吸 B．O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多 C．O2浓度为3%时，无氧呼吸消耗的葡萄糖量与有氧呼吸的相同 D．根据表中数据可以得出贮藏苹果的最佳О2浓度约为5% 15．（2022·北京·三模）如图表示苹果果肉细胞在不同氧浓度下，单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量的变化。下列叙述错误的是（    ） A．氧气浓度为0时，该器官释放CO2最多 B．氧气浓度在约3%时，有利于保存苹果果实 C．氧气浓度在8%时，该细胞主要进行无氧呼吸 D．氧气浓度在15%时，该细胞只进行有氧呼吸 16．（2025·北京房山·一模）动物体内的白色脂肪细胞（WAT）转化为棕色脂肪细胞（BAT）即白脂棕色化，可促进脂肪消耗，增加产热，提高瘦肉率。 (1)图1所示为有氧呼吸第 阶段，H+通过复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ转运至线粒体膜间隙，并顺浓度梯度通过 （细胞结构）上的ATP合酶，生成大量ATP。 (2)图2是小鼠WAT和BAT细胞结构模式图，请分析图1、图2回答问题。 ①从结构和功能相适应的角度分析，白脂棕色化之后产热效率提高的原因 。 ②N9是复合体Ⅰ上的亚基，通过调节NAD+/NADH平衡提高白脂棕色化相关基因UCP的表达，促进白脂棕色化，进而 使机体产热增加，加速脂肪消耗补充能量。 (3)线粒体的脱氢酶DLD可促进白脂棕色化，为探究DLD与N9的关系，进行相关实验。 ①将含DLD基因或含N9基因的过表达载体按不同组合转入细胞中，图3结果说明 。 ②利用免疫共沉淀技术研究DLD与N9的互作情况，构建两种重组质粒分别表达Flag-DLD融合蛋白、His-N9融合蛋白，并获得转入不同质粒组合的细胞。先利用抗体甲偶联磁珠对各组总蛋白进行收集，将收集的蛋白电泳，再分别用抗体乙与抗体丙进行检测，结果如图4．实验结果表明DLD与N9存在互作，请根据实验步骤及结果选择对应位置的抗体。 甲： 乙： 丙： A．抗Flag抗体    B．抗His抗体    C．抗UCP抗体    D．无关抗体 (4)DLD基因在哺乳动物中具有保守性，有人提出可通过研发药物提高DLD基因表达，达到减肥效果。请从稳态与平衡的角度辩证评价该方案并说明理由 。 17.（24-25高三上·北京·阶段练习）阅读下列材料，并回答问题。 线粒体蛋白AOX和UCP在植物开花生热中的功能 有些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能，使花器官温度显著高于环境温度，即“开花生热现象”。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。 与高等动物相同，高等植物细胞的有氧呼吸过程能释放热量。有氧呼吸的第三阶段，有机物中的电子经UQ（泛醌，脂溶性化合物）、蛋白复合体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）的作用，传递至氧气生成水，电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H⁺浓度差，使能量转换成H⁺电化学势能，此过程称为细胞色素途径。最终，H⁺经ATP合成酶运回线粒体基质时释放能量。此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP。如图1所示（“e”表示电子，“→”表示物质运输及方向，“◯”表示相关化学反应）。这一途径生热缓慢，不是造成植物器官温度明显上升的原因。 图1中的AOX表示交替氧化酶（蛋白质），是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶，在此酶参与下，电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和Ⅳ，而是直接通过AOX传递给氧气生成水，大量能量以热能的形式释放。此途径称为AOX途径。相较于细胞色素途径，有机物中电子经AOX途径传递后，最终只能产生极少量ATP。 荷花（N. nucifera）在自然生长的开花阶段，具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著增强，氧气消耗量大幅提高，使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官开花生热过程中不同途径的耗氧量，如图2所示。当达到生热最高峰时，AOX途径的呼吸作用比生热前显著增强，可占总呼吸作用耗氧量的70%以上。 线粒体解偶联蛋白（UCP）是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白（图1虚线框中所示）。UCP可以将H⁺通过膜渗漏到线粒体基质中，从而驱散跨膜两侧的H⁺电化学势梯度，使能量以热能形式释放。有些植物开花生热时，UCP表达量显著上升，表明UCP蛋白也会参与调控植物的开花生热。 (1)有氧呼吸的第一、二阶段也会释放热量，但不会引起开花生热。原因是经这两个阶段，有机物中的能量大部分________。 A．已转移到ATP中 B．储存在[H]中 C．转移至CO2中 (2)图1所示膜结构是 ；图1中可以运输H⁺的是 。 (3)运用文中信息分析，在耗氧量不变的情况下，若图1所示膜结构上AOX和UCP含量提高，则经膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量 （选填“增加”、“不变”、“减少”）。原因是： 。 (4)根据图2结果推测，在荷花（N. nucifera）花器官的开花生热中，AOX途径产热增加量大于UCP产热增加量。请结合本文信息说明理由 。 (5)基于本文内容，下列叙述能体现高等动、植物统一性的是____。 A．二者均有线粒体 B．二者均可借助UCP产热 C．二者均可分解有机物产生ATP D．二者均有细胞色素途径和AOX途径 18.（24-25高三上·北京·阶段练习）脂肪酸和氨基酸氧化分解时，产生多种有机酸中间产物。其中一些有机酸的过量积累会导致有机酸血症、表现出线粒体疾病特征。研究者利用线虫对其机制进行了研究。 (1)线粒体是 的主要场所。细胞呼吸的实质是将 氧化分解并将稳定的化学能转化为 和热能。 (2)D-2HG是脂肪酸等氧化过程的中间产物（图1），D-2HG积累个体存在严重的发育障碍，且线粒体结构和功能异常。利用D酶/H酶缺失突变体线虫进行研究，当饲喂不产生维生素B12（VB12）的大肠杆菌时，发现只有野生型线虫的线粒体结构正常，检测四组线虫的D-2HG含量和ATP水平，结果如图 研究者推测D-2HG不是导致线粒体缺陷的直接原因做出推测的依据是 。 (3)检测发现，三种突变体中3-HP含量均为野生型的400倍左右。D-2HG结构与α-KG结构相似。据此，研究者大胆提出假设，并在不同浓度D-2HG的环境中检测H酶活性，得到了支持假设的结果（图3）。该假设是 。 (4)3-HP能与线粒体相关蛋白结合抑制线粒体发育。综合上述研究结果，请写出D酶缺失导致线粒体缺陷的相关机制 。 1.氧化还原平衡是指细胞内氧化剂和还原剂之间的平衡状态，是细胞代谢的关键因素。主要通过NAD+/NADH比值维持氧化还原平衡，其中NAD+作为氧化剂，在有氧呼吸的糖酵解（产生丙酮酸等）、TCA循环（产生CO2等）和氧化磷酸化（呼吸链）三个阶段的代谢中发挥关键作用，为细胞提供能量，并维持细胞内的氧化还原状态稳定。NADH则作为还原剂，通过电子传递链将电子传递给氧气，生成ATP。下列叙述错误的是（　　） A．糖酵解、TCA循环过程中会产生NADH和少量ATP B．氧气与NAD+结合生成水并释放大量能量，维持细胞的稳态 C．利用14C标记的丙酮酸可追踪TCA循环中含C产物的生成 D．NAD+和NADH的相互转化伴随着细胞的能量代谢 2.有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行（如图甲），叠氮化物可抑制电子传递给氧；DNP使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。将完整的离体线粒体放在缓冲液中进行实验，在不同的时间加入丙酮酸、ADP＋Pi、叠氮化物或DNP，测定消耗的O2量和合成的ATP量，结果如图乙。①②表示生理过程。下列说法正确的是（　　） A．还原剂NADH是一种电子受体 B．①②生理过程均发生在线粒体内膜上 C．物质X是叠氮化物，水和ATP的合成都受到影响 D．DNP能使耗氧速率增大，使细胞呼吸释放的能量中以热能散失的比例增加 3.出芽酵母中的液泡是一种酸性细胞器，定位在液泡膜上的ATP水解酶(V-ATPase)可使液泡酸化。液泡酸化消失是导致线粒体功能异常的原因之一，具体机制如图所示(Cys为半胱氨酸，Fe-S表示电子传递链中的铁硫蛋白)。下列叙述正确的是（    ） A．加入ATP水解酶抑制剂，不会影响Cys进入液泡 B．正常情况下，液泡中Cys的浓度低于细胞质基质 C．线粒体功能异常又会加剧液泡酸化消失 D．液泡酸化消失将导致O₂消耗减少，CO₂释放增加 4.某些肉质果实成熟过程中出现呼吸强度突然升高，最后下降的现象，称为呼吸跃变（标志着果实由成熟阶段走向衰老阶段）。研究人员以芒果果实为实验材料，探究室温条件下黄芩提取物对芒果果实呼吸强度的影响，结果如图所示。下列说法错误的是（    ） A．实验结果无法说明芒果果实属于呼吸跃变型水果 B．降低温度可能减缓呼吸跃变的出现 C．图中三个黄芩提取物浓度中最有利于贮存芒果果实的浓度为12.5mg/g D．在呼吸跃变的过程中，芒果果实中的自由水/结合水的值可能先升高后降低 5.银屑病是一种遗传与环境共同作用诱发的系统性疾病。临床表现为鳞屑性红斑或斑块，局限或广泛分布。角质形成细胞（KCs）是构成皮肤表皮的主要细胞，通过快速修复损伤维持皮肤的机械屏障功能。研究发现，寻常性银屑病患者皮损的KCs能量代谢表现出糖酵解（细胞呼吸的第一阶段）水平异常升高而线粒体有氧呼吸水平无明显变化的现象。说明寻常性银屑病患者皮损的KCs能量代谢水平出现紊乱，过度依赖于糖酵解代谢，快速产生大量的ATP，从而为其过度增殖提供能量。下列说法错误的是（    ） A．寻常性银屑病患者皮损的KCs不需要消耗大量的葡萄糖为其增殖提供能量 B．糖酵解的代谢发生在细胞质基质 C．温度和PH都会影响催化糖酵解的酶的活性 D．可通过研发抑制糖酵解的关键酶活性的药物，治疗寻常性银屑病 6.一个肿瘤中常有两种癌细胞，一种是以糖酵解为主要产能方式，另一种是以线粒体氧化为主要产能方式。研究发现多种癌细胞高表达MCT1、MCT4载体，连接两种癌细胞，形成协同代谢，促进肿瘤的发生与发展，如下图。相关叙述错误的是（    ） A．糖酵解、TCA循环过程都能产生ATP和［H］ B．理论上A型癌细胞摄取葡萄糖的速率高于B型 C．三羧酸循环消耗O2量等于产生CO2量 D．MCT1、MCT4共转运乳酸和H+能调节胞内pH和代谢平衡 7.（2025·北京大兴·模拟预测）科学家在小鼠体内发现肠道干细胞和分化细胞表现出互动关系，由此推测肠道肿瘤中，癌干细胞（CSC）和癌分化细胞（CDC）之间可能也存在类似情况。 (1)癌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸，糖酵解过程的中间产物可转化为 等非糖物质，进而合成蛋白质、核酸，以满足细胞增殖需要。 (2)科学家对癌干细胞和癌分化细胞的胞内乳酸生成量和细胞乳酸摄取量进行检测，图1、图2的结果显示，癌干细胞的无氧呼吸强度 于癌分化细胞，癌干细胞的乳酸摄取量 于癌分化细胞。 (3)科学家研究了癌分化细胞产生的乳酸对癌细胞的影响，并对肿瘤类器官发育过程进行了成像分析。 科研人员认为高浓度乳酸会增加癌干细胞的数量，理由是： 。 (4)从物质和能量角度，解释癌干细胞产生更少乳酸的原因： 。 (5)乳酸会增强组蛋白的乙酰化，导致MYC基因所在染色质的可塑性增大。BRD4可以识别乙酰化赖氨酸残基并且招募转录因子。综上所述，下列推测正确的是_______。 A．MYC基因是一种原癌基因 B．乳酸作为一种信息分子在癌干细胞和癌分化细胞之间互动 C．无论是BRD4抑制剂，还是MYC抑制剂，都可以抑制CSC数量的增加 8．（24-25高三上·北京朝阳·期中）高温会导致食用真菌有氧呼吸过程中电子（e-）泄露，引起活性氧（ROS）爆发，损伤细胞进而抑制菌丝的生长。 (1)真菌线粒体内部分反应如图1，[H]（NADH）在复合体Ⅰ的作用下释放H+和e-，e-传递过程释放的能量转化为H+的跨膜电化学势能，进一步驱动 的合成。高温会引起e-泄露并直接结合O2形成ROS，而交替氧化酶（AOX）能 电子传递环节，减少e-泄露，使单位量NADH分解产生的ROS减少。 (2)糙皮侧耳是一种高温抗性较强的平菇，高温能诱导其菌丝中积累NO。用NO供体和NO清除剂处理糙皮侧耳菌丝，检测结果如图2。 图2结果显示，高温下NO积累能 。 (3)NO能显著抑制高温下顺乌头酸酶（ACO）基因的表达，ACO在有氧呼吸第二阶段中催化柠檬酸（CA）转变为异柠檬酸。CA在细胞中可作为一种信号物质。研究者推测CA积累可降低高温下ROS的产生速率。为检验推测，将实验组糙皮侧耳接种到添加CA的培养基中，在高温下培养，检测菌丝ROS产生速率；将对照组糙皮侧耳接种到 ，其他处理与实验组相同。实验结果为 ，证实了推测。 (4)进一步研究表明，CA积累会诱导图1中AOX基因的表达。请综合上述信息，完善糙皮侧耳高温响应的调节机制模型 （以文字和箭头的形式作答）。 9.哺乳动物的脂肪组织包含白色脂肪组织（WAT）和棕色脂肪组织（BAT）。研究者研究了BAT对癌细胞的影响。 (1)糖酵解是癌细胞获得能量的重要途径。糖酵解是有氧呼吸的第一阶段，该途径将葡萄糖分解为 ，同时产生H+，H+被转运到胞外，引起细胞外酸化。 (2)细胞外酸化速率（ECAR）反映细胞糖酵解能力。检测体外培养的乳腺癌细胞的ECAR，结果如图1。 ①加入寡霉素后，ECAR继续上升的原因是细胞有氧呼吸受抑制， 细胞依赖 产生ATP以保证能量供应，糖酵解加快。 ②加入葡萄糖和寡霉素后，ECAR值的变化均来源于糖酵解的速率变化而非其它产H+途径的变化，证据是 。 (3)BAT在成年动物体内量很少。研究者向WAT中导入特定基因表达载体，使其转化为BAT，利用图2所示装置共培养BAT和乳腺癌细胞3天后，分离癌细胞，测定其数量和糖酵解能力。 ①与直接将两种细胞混合培养相比，图2装置可排除BAT细胞通过 影响癌细胞的可能。 ②该实验设两组对照，对照组1为癌细胞单独培养，对照组2为 。 (4)实验结果显示，两个对照组间无显著差异，而实验组与对照组差异显著，表明BAT对癌细胞的增殖和糖酵解能力有抑制作用。将实验组癌细胞进行（2）中的处理，并在ECAR检测结果图中补充绘制相应的曲线 。 1．（2025·湖北·高考真题）我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载：“凡五谷种子，浥郁则不生，生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽，即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是（　　） A．农业生产中，种子储藏需要干燥的环境 B．种子受潮导致细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱 C．霉菌在种子上大量繁殖，消耗了种子的营养物质，不利于种子正常萌发 D．发霉过程中，微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性 2.（2025·河南·高考真题）甜菜是我国重要的经济作物之一，根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长，其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是（　　） A．酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气 B．低温抑制酶Ⅰ的活性，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率 C．酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段 D．呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量 3．（2025·山东·高考真题）关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是（    ） A．有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料 B．有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料 C．无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH D．经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 4．（2025·北京·高考真题）2025年，国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”，应持有的正确认识是（    ） A．饮食中元素种类越多所含能量越高 B．饮食中用糖代替脂肪即可控制体重 C．无氧运动比有氧运动更有利于控制体重 D．在生活中既要均衡饮食又要适量运动 选项 部位1 部位2 部位3 部位4 A 大量 少量 少量 无 B 大量 大量 少量 无 C 少量 大量 无 少量 D 少量 无 大量 大量 5．（2025·北京·高考真题）下图是植物细胞局部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中，细胞不同部位产生ATP的量不同。以下选项正确的是（    ） A．A B．B C．C D．D 6．（2023·重庆·高考真题）哺乳动物可利用食物中的NAM或NA合成NAD+，进而转化为NADH（[H]）。研究者以小鼠为模型，探究了哺乳动物与肠道菌群之间NAD+代谢的关系，如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．静脉注射标记的NA，肠腔内会出现标记的NAM B．静脉注射标记的NAM，细胞质基质会出现标记的NADH C．食物中缺乏NAM时，组织细胞仍可用NAM合成NAD+ D．肠道中的厌氧菌合成ATP所需的能量主要来自于NADH 7．（2023·北京·高考真题）运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是（　　） A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能 B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖 C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP D．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量 8．（2023·广东·高考真题）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 9．（2022·北京·高考真题）有氧呼吸会产生少量超氧化物，超氧化物积累会氧化生物分子引发细胞损伤。将生理指标接近的青年志愿者按吸烟与否分为两组，在相同条件下进行体力消耗测试，受试者血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量如下图。基于此结果，下列说法正确的是（　　） A．超氧化物主要在血浆中产生 B．烟草中的尼古丁导致超氧化物含量增加 C．与不吸烟者比，蛋白质能为吸烟者提供更多能量 D．本实验为“吸烟有害健康”提供了证据 10．（2022·山东·高考真题）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（    ） A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同 B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少 C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成 D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第09讲 细胞呼吸 目录 01 课标达标练 【题型一】细胞呼吸的方式及过程 【题型二】影响细胞呼吸的因素 02 能力突破练（新情境+新考法+新角度） 03 高考溯源练（含2025高考真题） 题型一 细胞呼吸的方式及过程 1．（2024·北京朝阳·一模）酵母菌作为模式生物被广泛地用于科学研究。下列中学生物学实验中，酵母菌作为实验材料使用正确的是（　　） A．利用酵母菌进行无氧发酵制作酸奶或泡菜 B．固体培养基培养酵母菌研究种群数量变化 C．利用酵母菌探究细胞呼吸是否都需要氧气 D．观察酵母菌细胞内叶绿体和细胞质的流动 【答案】C 【分析】酵母菌是兼性厌氧型真菌，有氧条件下进行有氧呼吸，大量繁殖；无氧条件下，进行无氧呼吸，产生酒精。 【详解】A、制作酸奶和泡菜用的菌种是乳酸菌，A错误； B、常用液体培养基培养酵母菌研究种群数量变化，B错误； C、酵母菌是兼性厌氧型真菌，可利用酵母菌探究细胞呼吸是否都需要氧气，C正确； D、酵母菌无叶绿体，D错误。 故选C。 2．（2025·北京大兴·模拟预测）种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中，子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法不正确的是（　　） A．p点为种皮被突破的时间点 B．阶段Ⅱ种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C．阶段Ⅲ种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D．q处种子产生的CO2量多于消耗的O2量 【答案】C 【分析】在种皮被突破前，种子主要进行无氧呼吸，种皮被突破后，种子吸收氧气量增加，有氧呼吸加强，无氧呼吸减弱。 【详解】A、由图可知，p点乙醇脱氢酶活性开始下降，子叶耗氧量急剧增加，说明此时无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强，该点为种皮被突破的时间点，A正确； B、Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸，使得子叶耗氧速率降低，但为了保证能量的供应，乙醇脱氢酶活性继续升高，加强无氧呼吸提供能量，B正确； C、Ⅲ阶段种皮已经被突破，氧气浓度增大，乙醇脱氢酶活性降低，无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低，C错误； D、q处种子无氧呼吸与有氧呼吸同时进行，无氧呼吸会产生二氧化碳，有氧呼吸消耗的氧气等于产生的二氧化碳，因此q处种子产生的CO2量多于消耗的O2量，D正确。 故选C。 3．如图表示有氧呼吸过程简图，其中①~④表示过程。下列叙述正确的是（    ） A．过程①发生在线粒体基质中 B．线粒体外膜上有转运葡萄糖的载体 C．图中的O2和CO2都顺浓度梯度跨膜运输 D．有氧呼吸三个阶段都可以产生ATP和NADH 【答案】C 【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP； 2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。 【详解】A．过程①是细胞呼吸第一阶段的反应，发生在细胞质基质中，A错误； B．线粒体膜上无转运葡萄糖的载体，B错误； C．气体的运输方式是自由扩散，图中的O2和CO2都是顺浓度梯度跨膜运输，C正确； D．有氧呼吸第三阶段是NADH与O2结合生成水，释放大量能量的过程，这一过程消耗NADH，不产生NADH，D错误。 故选C。 4．（2025·北京海淀·一模）近年，我国人工智能领域综合实力迈上新台阶，这将成为我国赢得全球科技竞争主动权的重要战略抓手。某同学假期预习教材时，想利用我国人工智能大模型检索、学习一些学科问题，下列检索的问题合理的是（    ） A．乳酸菌进行有丝分裂的过程包含几个阶段 B．线粒体外膜上哪些酶参与催化ATP的合成 C．服用哪种抗生素可以有效治疗甲型流感 D．破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是多少 【答案】D 【分析】真核细胞的分裂方式：有丝分裂、减数分裂和无丝分裂。原核细胞的分裂方式：二分裂。 【详解】A、乳酸菌属于细菌，细菌进行的是二分裂，有丝分裂是真核细胞的分裂方式，所以该问题不合理，A错误； B、ATP 的合成主要在线粒体内膜上进行，由线粒体内膜上的 ATP 合成酶催化，线粒体外膜一般不参与 ATP 的合成，所以该问题不合理，B错误； C、甲型流感是由病毒引起的，抗生素主要作用于细菌，对病毒无效，所以该问题不合理，C错误； D、内环境具有一定的酸碱平衡调节能力，探究破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是有意义且合理的问题，D正确。 故选D。 5．（24-25高三上·北京朝阳·期末）世居平原的人急进高原，体力劳动后易发生高原缺氧反应，导致劳动能力下降。检测高压氧(HBO)预处理对受试者高原体力负荷后相关生理参数的影响，结果如下表。检测结果表明（    ） 处理方式 血氧饱和度（%） 血浆乳酸含量（mmol/L） 平原对照环境体力负荷后 96.63 4.12 急进高原环境体力负荷后 74.38 6.69 HBO+急进高原环境体力负荷后 76.25 4.49 A．与平原环境相比，高原环境下进行一定量体力劳动消耗氧气更多 B．与平原环境相比，高原环境下无氧呼吸产生的乳酸更易被清除 C．与平原环境相比，高原环境下消耗等量葡萄糖产生的ATP更多 D．HBO预处理能改善人体急进高原后的供氧状况，缓解劳动能力下降 【答案】D 【分析】有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原气，同时产生少量的ATP，该过程发生在细胞质基质中第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，同时也产生少量的ATP，该过程发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水，同时释放出大量的能量；无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，第二阶段是丙酮酸和还原氢反应形成二氧化碳和酒精或者是乳酸，该过程没有能量产生，发生在细胞质基质中。 【详解】A、据题表数据分析可知，血氧饱和度在高原环境下显著降低，这只能说明高原环境下氧气供应更为困难，不能直接等同于氧气消耗量增加，A错误； B、据题表数据分析可知，高原环境下血浆乳酸含量（6.69 mmol/L）明显高于平原环境（4.12 mmol/L），这表明高原环境下无氧呼吸产生的乳酸并未更易被清除，反而更多，B错误； C、据题表数据分析可知，高原环境下血浆乳酸含量（6.69 mmol/L）明显高于平原环境（4.12 mmol/L），说明更多的葡萄糖参与的是无氧呼吸，无氧呼吸释放少量的能量，大量能量储存在乳酸中，平原环境葡萄糖参与但是有氧呼吸，有氧呼吸释放大量能量，故与平原环境相比，高原环境下消耗等量葡萄糖产生的ATP少，C错误； D、据题表数据分析可知，经过HBO预处理后，受试者在高原环境下的血氧饱和度从74.38%提升至76.25%，虽然仍然低于平原环境下的96.63%，但确实有所改善。同时，血浆乳酸含量也从6.69  mmol/L降低至4.49  mmol/L，更接近平原环境下的水平。这两个参数的改善表明，HBO预处理有助于改善高原环境下的供氧状况，并可能缓解由此导致的劳动能力下降，D正确。 故选D。 6．（24-25高三上·北京·阶段练习）下列过程中不会发生“ATPADP+Pi+能量”这一化学反应的是（    ） A．线粒体内膜上和[H]结合 B．叶绿体基质中被还原 C．胰岛B细胞向外分泌胰岛素 D．生长素在胚芽鞘中极性运输 【答案】A 【分析】1、ATP是细胞生命活动的直接能源物质。 2、ATP的水解与细胞内的吸能反应相联系，从而提供能量；ATP的合成一般与放能反应相联系，因此ATP被称为能量“通货”。 【详解】A、线粒体内膜上进行有氧呼吸的第三阶段的反应，即O2和[H]结合生成水并释放大量能量，合成大量的ATP而不是ATP水解，A正确； B、叶绿体基质中C3被还原需要ATP提供能量，因此会发生ATP的水解，B错误； C、胰岛B细胞向外分泌胰岛素过程为胞吐的过程，需要消耗能量，即ATP需要分解供能，C错误； D、生长素在胚芽鞘中极性运输为主动运输，主动运输需要消耗能量，即ATP需要分解供能，D错误。 故选A。 7．（2024·北京丰台·一模）无氧运动产生的乳酸会导致肌肉酸胀乏力，乳酸在肌肉和肝脏中的部分代谢过程如下图。下列叙述错误的是（    ） A．无氧运动时丙酮酸分解为乳酸可以为肌细胞迅速供能 B．肌细胞无氧呼吸产生的乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖 C．肌细胞中肌糖原不能分解产生葡萄糖可能是缺乏相关的酶 D．乳酸在肝脏中的代谢过程可防止乳酸堆积引起酸中毒 【答案】A 【分析】据图可知，骨骼肌细胞中，葡萄糖分解形成乳酸，乳酸可以在肝脏中经过糖异生，重新生成葡萄糖。 【详解】A、无氧运动时丙酮酸分解为乳酸过程不产生ATP，A错误； B、由图可知，肌细胞无氧呼吸产生的乳酸能在肝脏中先转化为丙酮酸，再转化为葡萄糖，B正确； C、糖原分解需要酶催化，肌细胞中肌糖原不能分解产生葡萄糖可能是缺乏相关的酶，C正确； D、乳酸在肝脏中的代谢过程消耗掉乳酸，可防止乳酸堆积引起酸中毒，D正确。 故选A。 8．（2021·北京朝阳·一模）研究发现，葱白提取物可通过促进过氧化物酶体增殖物受体γ辅助激活因子1α（PGC-1α）的表达影响肝脏脂肪的分解。研究人员利用RNA干扰技术成功抑制了脂肪性肝病大鼠模型PGC-1α的表达，研究葱白提取物对模型鼠线粒体功能的影响，结果如下图。相关叙述错误的是（　　） 注：细胞色素C氧化酶参与的反应消耗氧气 A．细胞色素C氧化酶存在于线粒体内膜 B．脂肪性肝病大鼠的能量代谢存在异常 C．葱白提取物有助于模型鼠的细胞呼吸 D．PGC-1α基因表达抑制模型鼠细胞呼吸 【答案】D 【解析】分析图示：本实验研究的是葱白提取物对模型鼠线粒体功能的影响。图中自变量为不同的处理方式，因变量为细胞色素C的相对表达量，图中D组细胞色素C的相对表达量最低。 【详解】A、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，消耗氧气，其上分布的有细胞色素C氧化酶，A正确； B、脂肪属于良好的储能物质，脂肪性肝病大鼠的能量代谢存在异常，B正确； C、葱白提取物能促进受体γ辅助激活因子1α（PGC-1α）的表达影响肝脏脂肪的分解，有助于模型鼠的细胞呼吸，且与模型组相比，葱白组细胞色素C的表达量较高，C正确； D、分析题干可知，PGC-1α基因表达促进模型鼠细胞呼吸，D错误。 故选D。 9．（23-24高三上·北京·期中）一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养，培养液中的O2和CO2相对含量变化如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．t1时，酵母菌进行了有氧呼吸过程 B．t2时，酵母菌产生CO2的场所主要是细胞质基质 C．t3时，培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快 D．若升高培养温度，O2相对含量达到稳定所需时间会缩短 【答案】D 【分析】酵母菌是兼性厌氧菌，既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸。有氧呼吸可以分为三个阶段：第一阶段发生在细胞质基质，葡萄糖分解生成丙酮酸和还原氢，合成少量ATP；第二阶段发生在线粒体基质中，丙酮酸与水反应生成二氧化碳和还原氢，合成少量ATP；第三阶段发生在线粒体内膜，还原氢与氧气反应生成水，合成大量ATP。 【详解】A、t1时，培养液中的氧气仍呈下降趋势，说明酵母菌进行了有氧呼吸，A正确； B、t2时，培养液中氧气含量几乎不发生改变，说明此时酵母菌主要进行无氧呼吸，其产生CO2的场所主要是细胞质基质，B正确； C、t3时，酵母菌进行无氧呼吸，CO2变化曲线是直线，说明产生CO2速率不变，无氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2mol二氧化碳，有氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生6mol二氧化碳，故培养液中葡萄糖的消耗速率比t1（既有有氧呼吸又有无氧呼吸）时快，C正确； D、图中曲线表示的是最适温度下的反应，若升高温度培养，有关酶的活性降低，O2相对含量达到稳定所需时间会延长，D错误。 故选D。 10．（2023·北京门头沟·一模）将刚采摘的新鲜蓝莓随机均分为两份，放在1℃的冷库中贮藏，其中一份用高浓度的CO2处理48h．另一份则不做处理。从采摘后算起每10天取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到如下图所示结果。下列有关叙述不正确的是（    ） A．比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸 B．第20天CO2处理组蓝莓产生的酒精量低于对照组 C．第40天对照组蓝莓有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多 D．贮藏蓝莓前用高浓度的CO2处理一定时间，能抑制其在贮藏时的无氧呼吸 【答案】C 【分析】分析题图：当储藏天数小于等于10天时，两组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，说明都只进行有氧呼吸；当储藏天数大于10天时，对照组的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，说明蓝莓既 进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸；CO2处理组当储藏天数小于等于20天时，蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，说明只进行有氧呼吸；当储藏天数大于20天时，蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，说明蓝莓既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸。 【详解】A、有氧呼吸氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，无氧呼吸不吸收氧只释放二氧化碳，CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，A正确； B、分析题图曲线知，第20天，处理组CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，只进行有氧呼吸，对照组大于1，存在无氧呼吸，对照组酒精量高于CO2处理组，B正确； C、分析题图曲线知，第40天，对照组CO2释放量和O2吸收量的比值等于2，设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x，无氧呼吸消耗的葡萄糖为y，则有关系式 (6x+2y) ÷6x=2， 解得x: y=1: 3，无氧呼吸消耗的葡萄糖多，C错误； D、分析题图曲线知，储藏蓝莓前用CO2短时处理，能抑制其在贮藏时的无氧呼吸，D正确。 故选 C。 题型二 影响细胞呼吸的因素 11．（2025·北京西城·二模）研究人员选取大小、成熟度一致且无损伤的冬枣若干，放在不同温度条件下储藏，检测乙醇含量，结果如图。下列推断错误的是（　　） A．受损伤冬枣易滋生微生物而腐烂 B．储藏的冬枣细胞呼吸不产生CO2 C．乙醇是冬枣细胞无氧呼吸的产物 D．低温利于延长冬枣贮藏保鲜期 【答案】B 【分析】由图可知，自变量是温度和储藏时间，因变量是乙醇含量。 【详解】A、受损伤冬枣更容易滋生微生物，微生物分解导致其腐烂变质，A正确； B、据图可知，储藏的冬枣会产生乙醇，则同时会产生CO2，B错误； C、冬枣无氧呼吸会产生酒精和二氧化碳，C正确； D、由图可知，低温下，产生的乙醇少，消耗的有机物少，更有利于延长冬枣贮藏保鲜期，D正确。 故选B。 12．（23-24高三上·北京房山·期末）为确定某品种樱桃番茄的适宜贮藏温度，工作人员做了相关实验，结果如下图。下列说法错误的是（    ） A．随着贮藏时间的增加，不同温度下樱桃番茄的腐烂率都不断增加 B．10℃组前6d出现的腐烂率异常需进一步实验确认产生原因 C．8℃及以下的零上低温对于此樱桃番茄果实的防腐效果最佳 D．适度低温可降低樱桃番茄的细胞呼吸速率，减少有机物消耗 【答案】A 【分析】樱桃番茄的贮藏，既要使呼吸作用降到最低，以减少有机物的消耗，同时液要保证腐烂率低。温度通过影响酶的活性来影响细胞呼吸的强度。适宜温度能使番茄贮藏的更久。 【详解】A、20℃、16℃条件下，随着贮藏时间的增加，番茄的腐烂率增加；但8℃及以下的零上低温番茄的腐烂率为0，A错误； B、10℃组前6d出现的腐烂率逐渐升高，6d后腐烂率维持不变，故需进一步实验确认产生原因，B正确； C、8℃及以下的零上低温番茄的腐烂率为0，对于此樱桃番茄果实的防腐效果最佳，C正确； D、适度低温导致酶的活性受到抑制，因此可降低樱桃番茄的细胞呼吸速率，减少有机物消耗，D正确。 故选A。 13．（2023·北京顺义·模拟预测）将石榴果实置于密闭包装、23℃条件下贮藏，每隔20h测定包装中的O2和CO2含量，结果如右图，相关分析正确的是（    ） A．0~60h间石榴细胞呼吸速率逐渐升高 B．将温度降低至4℃，两条曲线的交点将左移 C．70h后呼吸速率突然上升可能与微生物有关 D．实验测得的CO2含量即为细胞呼吸的释放量 【答案】C 【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸，氧气充足的条件下细胞进行有氧呼吸，吸收氧气释放二氧化碳，在氧气不足时细胞进行无氧呼吸，无氧呼吸不吸收氧气，石榴果实无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。由于细胞呼吸是酶促反应，酶的活性受温度的影响，因此细胞呼吸也受温度影响。 【详解】A、据曲线图分析，0~60h间，包装中O2含量减少趋势较小，CO2含量增加趋势较大，说明有氧呼吸速率在减弱，无氧呼吸速率逐渐加快，A错误； B、两条曲线的交点表示包装中O2和CO2含量相等，由于O2含量是逐渐减少，CO2含量是逐渐增加的，温度降低至4℃，酶活性减弱，呼吸强度减弱，则两曲线交点将右移，B错误； C、随呼吸进行，释放热量增加，代谢产生水，滋生微生物。70h后呼吸速率突然上升可能与微生物的代谢有关，C正确； D、实验测得的CO2含量为包装中原本所含CO2含量和细胞呼吸的释放量之和，D错误。 故选C。 14．（22-23高三上·北京大兴·期末）某生物兴趣小组将等量且足量的苹果果肉分别放在О2浓度不同的密闭黑暗容器中，1小时后测定O2吸收量和CO2释放量，结果如下表。据表分析正确的是（    ） O2浓度 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25% O2吸收量（mol） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 CO2释放量（mol） 1 0.8 0.6 0.5 0.45 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 A．苹果果肉细胞在O2浓度为0~3%时进行无氧呼吸，5%~25%时进行有氧呼吸 B．O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多 C．O2浓度为3%时，无氧呼吸消耗的葡萄糖量与有氧呼吸的相同 D．根据表中数据可以得出贮藏苹果的最佳О2浓度约为5% 【答案】D 【分析】分析表格：在O2浓度为0时，苹果果肉细胞只进行无氧呼吸；在O2浓度为1%～3%时苹果果肉细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且随着O2浓度的增加，有氧呼吸增强，无氧呼吸减弱，释放的CO2减少；当O2浓度达到5%时，苹果果肉细胞只进行有氧呼吸，并且随着O2浓度的增加，有氧呼吸强度在增加，当O2浓度达到20%时，再增加O2浓度，有氧呼吸强度不再增加。 【详解】A、据表可知，苹果果肉细胞在O2浓度为0～3%时，二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量，故此时苹果果肉可进行有氧呼吸和无氧呼吸；苹果果肉细胞在O2浓度为5%～25%时，CO2的释放量和O2的吸收量相等，只进行有氧呼吸，A错误； B、据表可知，当O2浓度达到20%时，再增加O2浓度，有氧呼吸强度不再增加，故并非O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多，B错误； C、O2浓度为3%时，依据有氧呼吸反应式可知，有氧呼吸消耗0.3molO2，产生0.3molCO2，需要葡萄糖0.05mol，剩余的CO2=0.5-0.3=0.2mol由无氧呼吸产生，依据无氧呼吸反应式，可知产生0.2molCO2需要葡萄糖0.1mol，故无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的2倍，C错误； D、贮藏苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件，此时二氧化碳的释放量最少，有机物的消耗最少，D正确。 故选D。 15．（2022·北京·三模）如图表示苹果果肉细胞在不同氧浓度下，单位时间内O2的吸收量和CO2的释放量的变化。下列叙述错误的是（    ） A．氧气浓度为0时，该器官释放CO2最多 B．氧气浓度在约3%时，有利于保存苹果果实 C．氧气浓度在8%时，该细胞主要进行无氧呼吸 D．氧气浓度在15%时，该细胞只进行有氧呼吸 【答案】C 【分析】分析曲线图可知：氧气浓度为0时，只进行无氧呼吸；P点对应的氧气浓度下，只进行有氧呼吸。 【详解】A、氧气浓度为0时，该器官只进行无氧呼吸，此时释放的CO2最多，A正确； B、由图可知，氧气浓度在约3%时二氧化碳释放量最小，呼吸作用消耗的有机物最少，该氧气浓度下利于保存苹果果实，B正确； C、氧气抑制无氧呼吸，氧气浓度在8%时，该细胞主要进行有氧呼吸，C错误； D、氧气浓度在10%以上时，氧气吸收量等于二氧化碳的释放量，该器官只进行有氧呼吸，D正确。 故选C。 16．（2025·北京房山·一模）动物体内的白色脂肪细胞（WAT）转化为棕色脂肪细胞（BAT）即白脂棕色化，可促进脂肪消耗，增加产热，提高瘦肉率。 (1)图1所示为有氧呼吸第 阶段，H+通过复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ转运至线粒体膜间隙，并顺浓度梯度通过 （细胞结构）上的ATP合酶，生成大量ATP。 (2)图2是小鼠WAT和BAT细胞结构模式图，请分析图1、图2回答问题。 ①从结构和功能相适应的角度分析，白脂棕色化之后产热效率提高的原因 。 ②N9是复合体Ⅰ上的亚基，通过调节NAD+/NADH平衡提高白脂棕色化相关基因UCP的表达，促进白脂棕色化，进而 使机体产热增加，加速脂肪消耗补充能量。 (3)线粒体的脱氢酶DLD可促进白脂棕色化，为探究DLD与N9的关系，进行相关实验。 ①将含DLD基因或含N9基因的过表达载体按不同组合转入细胞中，图3结果说明 。 ②利用免疫共沉淀技术研究DLD与N9的互作情况，构建两种重组质粒分别表达Flag-DLD融合蛋白、His-N9融合蛋白，并获得转入不同质粒组合的细胞。先利用抗体甲偶联磁珠对各组总蛋白进行收集，将收集的蛋白电泳，再分别用抗体乙与抗体丙进行检测，结果如图4．实验结果表明DLD与N9存在互作，请根据实验步骤及结果选择对应位置的抗体。 甲： 乙： 丙： A．抗Flag抗体    B．抗His抗体    C．抗UCP抗体    D．无关抗体 (4)DLD基因在哺乳动物中具有保守性，有人提出可通过研发药物提高DLD基因表达，达到减肥效果。请从稳态与平衡的角度辩证评价该方案并说明理由 。 【答案】(1) 三 线粒体内膜 (2) 巨大脂肪滴变为许多小脂肪滴，相对表面积增大易于氧化分解产热；线粒体数量增多，产热增加 使H+通过UCP转运至线粒体基质（减小了H+跨膜浓度梯度），减少ATP合成占比 (3) DLD增强了N9对UCP表达的促进作用 A B A (4)合理：提高DLD含量可与N9结合共同促进白脂棕色化相关基因UCP基因表达，促进白脂棕色化，消耗更多脂肪，达到减肥效果。不合理：UCP基因表达水平提高后会增加产热，可能会破坏机体体温平衡的稳态。 【分析】白色脂肪组织（WAT）和褐色脂肪组织（BAT），二者可以相互转化。WAT的主要功能是将多余的糖等能源物质以甘油三酯的形式储存起来。BAT则专门用于分解脂质等以满足额外的热量需求。 【详解】（1）有氧呼吸分为三个阶段，第三阶段产生大量ATP，且图中显示H⁺通过复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ转运至线粒体膜间隙，并能形成浓度梯度通过一定结构上的ATP合酶生成大量ATP，这个结构是线粒体内膜。 （2）①从结构和功能相适应角度看，白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞后产热效率提高，原因是白色脂肪细胞中脂肪滴大，相对表面积小，氧化分解产热少；而棕色脂肪细胞中脂肪滴小而多，相对表面积大，线粒体数量多，产热增加。 ②N 型复合体Ⅰ上的亚基，通过调节 NAD⁺ - NADH 平衡来调控白色脂肪相关基因 UCP 的表达，促进白色脂肪棕色化，使H+通过UCP转运至线粒体基质（减小了H+跨膜浓度梯度），减少ATP合成占比，进而会使机体产热增加，加速脂肪消耗补充能量。 （3）①将含 DDX 基因或含 N 基因的过表达载体分别导入细胞中，从图中结果可知，DDX 基因过表达会促进 N 基因表达，因为含 DDX 基因过表达载体的组中 N 蛋白含量明显高于对照组和含 N 基因过表达载体组。 ②利用免疫共沉淀技术研究 DDX 与 N 的相互作用，构建两种重组质粒分别表达 Flag - DDX 融合蛋白、His - N 融合蛋白，并获得转入不同质粒组合的细胞。在免疫共沉淀实验中，构建了表达Flag - DLD融合蛋白和His - N9融合蛋白的重组质粒。利用抗体甲偶联磁珠收集各组总蛋白，这里抗体甲要能特异性结合Flag - DLD融合蛋白，所以抗体甲应该是抗Flag抗体，因为抗Flag抗体可以识别并结合带有Flag标签的蛋白。收集蛋白后进行电泳，再用抗体乙检测。由于要检测His - N9融合蛋白，所以需要能与His标签结合的抗体，即抗His抗体，它可以识别并检测出带有His标签的N9蛋白。用抗体丙检测，从实验目的是验证DLD与N9存在互作，前面已经用抗His抗体检测到了N9蛋白，如果DLD与N9有互作，那么与抗Flag抗体结合的DLD - Flag融合蛋白会“拉”着His - N9融合蛋白一起被检测到，所以抗体丙也应该是抗Flag抗体，再次检测DLD - Flag融合蛋白，进一步验证互作关系。 （4）从稳态与平衡角度辩证评价通过研发药物提高DLD基因表达以达到减肥效果的方案。合理方面，根据前面实验可知DLD可与N9结合共同促进白脂棕色化相关基因UCP基因表达，白脂棕色化能消耗更多脂肪，所以从这个角度可以达到减肥效果。不合理方面，UCP基因表达水平提高后会增加产热，如果产热过多，可能会破坏机体体温平衡的稳态。 17.（24-25高三上·北京·阶段练习）阅读下列材料，并回答问题。 线粒体蛋白AOX和UCP在植物开花生热中的功能 有些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能，使花器官温度显著高于环境温度，即“开花生热现象”。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。 与高等动物相同，高等植物细胞的有氧呼吸过程能释放热量。有氧呼吸的第三阶段，有机物中的电子经UQ（泛醌，脂溶性化合物）、蛋白复合体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）的作用，传递至氧气生成水，电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H⁺浓度差，使能量转换成H⁺电化学势能，此过程称为细胞色素途径。最终，H⁺经ATP合成酶运回线粒体基质时释放能量。此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP。如图1所示（“e”表示电子，“→”表示物质运输及方向，“◯”表示相关化学反应）。这一途径生热缓慢，不是造成植物器官温度明显上升的原因。 图1中的AOX表示交替氧化酶（蛋白质），是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶，在此酶参与下，电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和Ⅳ，而是直接通过AOX传递给氧气生成水，大量能量以热能的形式释放。此途径称为AOX途径。相较于细胞色素途径，有机物中电子经AOX途径传递后，最终只能产生极少量ATP。 荷花（N. nucifera）在自然生长的开花阶段，具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著增强，氧气消耗量大幅提高，使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官开花生热过程中不同途径的耗氧量，如图2所示。当达到生热最高峰时，AOX途径的呼吸作用比生热前显著增强，可占总呼吸作用耗氧量的70%以上。 线粒体解偶联蛋白（UCP）是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白（图1虚线框中所示）。UCP可以将H⁺通过膜渗漏到线粒体基质中，从而驱散跨膜两侧的H⁺电化学势梯度，使能量以热能形式释放。有些植物开花生热时，UCP表达量显著上升，表明UCP蛋白也会参与调控植物的开花生热。 (1)有氧呼吸的第一、二阶段也会释放热量，但不会引起开花生热。原因是经这两个阶段，有机物中的能量大部分________。 A．已转移到ATP中 B．储存在[H]中 C．转移至CO2中 (2)图1所示膜结构是 ；图1中可以运输H⁺的是 。 (3)运用文中信息分析，在耗氧量不变的情况下，若图1所示膜结构上AOX和UCP含量提高，则经膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量 （选填“增加”、“不变”、“减少”）。原因是： 。 (4)根据图2结果推测，在荷花（N. nucifera）花器官的开花生热中，AOX途径产热增加量大于UCP产热增加量。请结合本文信息说明理由 。 (5)基于本文内容，下列叙述能体现高等动、植物统一性的是____。 A．二者均有线粒体 B．二者均可借助UCP产热 C．二者均可分解有机物产生ATP D．二者均有细胞色素途径和AOX途径 【答案】(1)B (2) 线粒体内膜 复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ及ATP合成酶、UCP (3) 减少 AOX含量提高，（流经细胞色素途径的电子减少），建立的膜两侧H+浓度差减小，同时UCP含量提高，流经ATP合成酶的H+减少，因此合成ATP的量减少 (4)在荷花的开花生热中，AOX途径氧气消耗增加量显著大于细胞色素途径，说明电子传递链中增加的电子有更多流向AOX。电子携带能量，因此增加的能量更多进入AOX途径。进入AOX的能量大部分以热能形式释放，而进入复合体III和IV的能量只有一部分通过UCP以热能形式释放。因此AOX途径产热增加量大于UCP途径。 (5)ABC 【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上，有氧呼吸的三个阶段中有氧呼吸的第三阶段释放的能量最多，合成的ATP数量最多。分析图示可知，UQ（泛醌，脂溶性化合物）、蛋白复合体（Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ）可以传递有机物分解产生的电子，同时又将H+运输到膜间隙，使膜两侧形成H+浓度差；H+通过ATP合成酶以被动运输的方式进入线粒体基质，并驱动ATP生成；H+可以通过UCP蛋白由膜间隙跨膜运输到线粒体基质。 【详解】（1）有氧呼吸的第一（葡萄糖→丙酮酸＋[H]＋少量能量）、二阶段（丙酮酸＋水→二氧化碳＋[H]＋少量能量）也会释放热量，但不会引起开花生热。原因是经这两个阶段，有机物中的能量大部分储存在[H]中，B正确，AC错误。 故选B。 （2）图1所示膜结构能消耗氧气生成水，为线粒体内膜。据图可知，图1中复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ可以将H+运输到线粒体的两层膜间隙，而ATP合成酶、UCP可将H+运输到线粒体的基质，所以可以运输H+的是复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ及ATP合成酶、UCP。 （3）由于有机物中的能量经AOX和UCP更多的被转换成了热能，所以在耗氧量不变的情况下，结合题图，AOX含量提高，（流经细胞色素途径的电子减少），建立的膜两侧H+浓度差减小，同时UCP含量提高，流经ATP合成酶的H+减少，因此合成ATP的量减少。 （4）结合图2，在相同的花器官与周围环境温度差下，AOX途径呼吸耗氧量高于细胞色素途径耗氧量，推测在荷花的开花生热中，AOX途径氧气消耗增加量显著大于细胞色素途径，说明电子传递链中增加的电子有更多流向AOX。电子携带能量，因此增加的能量更多进入AOX途径。进入AOX的能量大部分以热能形式释放，而进入复合体III和IV的能量只有一部分通过UCP以热能形式释放。因此AOX途径产热增加量大于UCP途径。 （5）高等动、植物细胞均有线粒体；线粒体是有氧呼吸的主要场所，二者均可分解有机物产生ATP；均可借助UCP产热；而AOX是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶，是植物特有的产热途径，综上分析，ABC符合题意，D不符合题意。 故选ABC。 18.（24-25高三上·北京·阶段练习）脂肪酸和氨基酸氧化分解时，产生多种有机酸中间产物。其中一些有机酸的过量积累会导致有机酸血症、表现出线粒体疾病特征。研究者利用线虫对其机制进行了研究。 (1)线粒体是 的主要场所。细胞呼吸的实质是将 氧化分解并将稳定的化学能转化为 和热能。 (2)D-2HG是脂肪酸等氧化过程的中间产物（图1），D-2HG积累个体存在严重的发育障碍，且线粒体结构和功能异常。利用D酶/H酶缺失突变体线虫进行研究，当饲喂不产生维生素B12（VB12）的大肠杆菌时，发现只有野生型线虫的线粒体结构正常，检测四组线虫的D-2HG含量和ATP水平，结果如图 研究者推测D-2HG不是导致线粒体缺陷的直接原因做出推测的依据是 。 (3)检测发现，三种突变体中3-HP含量均为野生型的400倍左右。D-2HG结构与α-KG结构相似。据此，研究者大胆提出假设，并在不同浓度D-2HG的环境中检测H酶活性，得到了支持假设的结果（图3）。该假设是 。 (4)3-HP能与线粒体相关蛋白结合抑制线粒体发育。综合上述研究结果，请写出D酶缺失导致线粒体缺陷的相关机制 。 【答案】(1) 有氧呼吸 有机物 ATP中活跃的化学能 (2)H酶缺失突变体和双突变体D-2HG含量与野生型无明显差异，但线粒体结构有缺陷，ATP含量明显低于野生型 (3)D-2HG抑制H酶活性 (4)D酶缺失导致D-2HG积累，抑制了H酶活性，使3-HP含量升高，3-HP能与线粒体相关蛋白结合抑制线粒体发育，导致线粒体缺陷。 【分析】有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和NADH，同时产生少量的ATP，该过程发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH，同时也产生少量的ATP，该过程发生在线粒体基质中，第三阶段是NADH与氧气在线粒体内膜上结合形成水，同时释放出大量的能量。 【详解】（1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，细胞呼吸的实质是将有机物氧化分解并将稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。 （2）由图2可知，H酶缺失突变体和双突变体D-2HG含量与野生型无明显差异，但线粒体结构有缺陷，结合图2发现，H酶缺失突变体和双突变体产生的ATP含量明显低于野生型，所以推测D-2HG不是导致线粒体缺陷的直接原因。 （3）由题意可知，三种突变体中3-HP含量均为野生型的400倍左右，H酶缺失突变体和双突变体中H酶缺失，使得3-HP含量高，而D酶缺失突变体中，H酶可以正常表达，理论上3-HP含量与野生型相差不大，若3-HP含量高，则可能是该突变体中H酶的活性受影响，进而影响3-HP的含量，而D酶缺失突变体中D-2HG的含量很高，据此提出假设是D-2HG含量升高会抑制H酶活性，结合图3可知，在不同浓度D-2HG的环境中检测H酶活性，发现随着D-2HG的浓度增加，H酶的活性下降，则检测结果支持假设内容。 （4）由图1可知，当D酶缺失后，D-2HG无法转化为a-KG，D-2HG就会积累，进而抑制了H酶活性，使3-HP含量升高，而3-HP能与线粒体相关蛋白结合抑制线粒体发育，导致线粒体缺陷。 1.氧化还原平衡是指细胞内氧化剂和还原剂之间的平衡状态，是细胞代谢的关键因素。主要通过NAD+/NADH比值维持氧化还原平衡，其中NAD+作为氧化剂，在有氧呼吸的糖酵解（产生丙酮酸等）、TCA循环（产生CO2等）和氧化磷酸化（呼吸链）三个阶段的代谢中发挥关键作用，为细胞提供能量，并维持细胞内的氧化还原状态稳定。NADH则作为还原剂，通过电子传递链将电子传递给氧气，生成ATP。下列叙述错误的是（　　） A．糖酵解、TCA循环过程中会产生NADH和少量ATP B．氧气与NAD+结合生成水并释放大量能量，维持细胞的稳态 C．利用14C标记的丙酮酸可追踪TCA循环中含C产物的生成 D．NAD+和NADH的相互转化伴随着细胞的能量代谢 【答案】B 【分析】本题主要考查细胞呼吸过程中氧化还原平衡相关知识，涉及糖酵解、TCA循环（三羧酸循环）、氧化磷酸化等阶段中NAD⁺和NADH的作用、能量产生以及物质追踪等内容。 糖酵解为有氧呼吸第一阶段；TCA循环为有氧呼吸第二阶段；氧化磷酸化为有氧呼吸第三阶段。 【详解】A、题目中明确提到“NAD+作为氧化剂，在有氧呼吸的糖酵解（产生丙酮酸等）、TCA循环（产生CO2等）和氧化磷酸化（呼吸链）三个阶段的代谢中发挥关键作用”以及“NADH，则作为还原剂，通过电子传递链将电子传递给氧气”。说明在糖酵解和TCA循环过程中，NAD+会被还原生成NADH，所以糖酵解、TCA循环过程中会产生NADH和少量ATP，A正确； B、从文中可知，是NADH作为还原剂，通过电子传递链将电子传递给氧气，生成水并释放大量能量，维持细胞的稳态，而不是氧气与NAD+结合，B错误； C、丙酮酸是TCA循环的重要底物，进入TCA循环后会经过一系列的氧化分解反应，生成多种含碳产物，如CO₂等。利用¹⁴C标记的丙酮酸，由于¹⁴C具有放射性，可以通过检测放射性来追踪丙酮酸在TCA循环中的代谢过程，从而追踪含C产物的生成。C正确； D、NAD+因为在糖酵解、TCA循环和氧化磷酸化等过程参与代谢，为细胞提供能量，NAD+和NADH的互转化发生在这些能量代谢过程中，所以NAD+和NADH的相互转化伴随着细胞的能量代谢，D正确。 故选B。 2.有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行（如图甲），叠氮化物可抑制电子传递给氧；DNP使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。将完整的离体线粒体放在缓冲液中进行实验，在不同的时间加入丙酮酸、ADP＋Pi、叠氮化物或DNP，测定消耗的O2量和合成的ATP量，结果如图乙。①②表示生理过程。下列说法正确的是（　　） A．还原剂NADH是一种电子受体 B．①②生理过程均发生在线粒体内膜上 C．物质X是叠氮化物，水和ATP的合成都受到影响 D．DNP能使耗氧速率增大，使细胞呼吸释放的能量中以热能散失的比例增加 【答案】D 【分析】有氧呼吸全过程： 第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的NDAH和少量能量，这一阶段不需要氧的参与； 第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、NDAH和少量能量； 第三阶段：在线粒体的内膜上，NDAH和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。 【详解】A、还原剂NADH是一种电子供体，产生的电子e⁻通过电子传递链最终与氧气结合生成水，A错误； B、添加丙酮酸后过程①消耗的O2量处于较低水平，且相对稳定，属于有氧呼吸第二阶段，发生于线粒体基质，过程②消耗的O2量增加，属于有氧呼吸第三阶段，发生于线粒体内膜，B错误； CD、物质X是DNP，DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶，从而降低线粒体内膜两侧H⁺浓度差，加入该物质后，消耗的O2量增加，可知细胞呼吸产生的总能量增多，而合成的ATP量变化不大，即使线粒体中氧化释放的能量转移到ATP的比例减少，以热能散失的比例增加，C错误，D正确。 故选D。 3.出芽酵母中的液泡是一种酸性细胞器，定位在液泡膜上的ATP水解酶(V-ATPase)可使液泡酸化。液泡酸化消失是导致线粒体功能异常的原因之一，具体机制如图所示(Cys为半胱氨酸，Fe-S表示电子传递链中的铁硫蛋白)。下列叙述正确的是（    ） A．加入ATP水解酶抑制剂，不会影响Cys进入液泡 B．正常情况下，液泡中Cys的浓度低于细胞质基质 C．线粒体功能异常又会加剧液泡酸化消失 D．液泡酸化消失将导致O₂消耗减少，CO₂释放增加 【答案】C 【分析】1、主动运输：逆浓度梯度的运输方式。需要消耗能量，需要有载体蛋白； 2、据图分析，液泡酸化消失导致细胞质基质中Cys的浓度增大，抑制Fe进入线粒体发挥作用，进而导致线粒体功能异常，可使有氧呼吸受抑制。 【详解】A、由题意可知，定位在液泡膜上的ATP水解酶（V-ATPase）可使液泡酸化，且从图中可看出，Cys进入液泡需要借助液泡膜上的载体，同时与液泡内的H+浓度有关，而V-ATPase水解ATP可维持液泡内的H+浓度梯度。加入ATP水解酶抑制剂，会抑制V-ATPase水解ATP，从而影响液泡内H+浓度梯度，进而影响Cys进入液泡，A错误； B、正常情况下，Cys进入液泡是逆浓度梯度运输（需要借助载体且与液泡内H+浓度有关，类似主动运输），说明液泡中Cys的浓度高于细胞质基质，B错误； C、从图中可以看到，线粒体功能异常时，释放出Fe，Fe会抑制Cys进入液泡，使得液泡内Cys浓度降低，从而影响V -ATPase的功能，加剧液泡酸化消失，C正确； D、液泡酸化消失导致线粒体功能异常，线粒体是有氧呼吸的主要场所，线粒体功能异常会使有氧呼吸减弱，O2消耗减少，CO2释放也减少，D错误。 故选C。 4.某些肉质果实成熟过程中出现呼吸强度突然升高，最后下降的现象，称为呼吸跃变（标志着果实由成熟阶段走向衰老阶段）。研究人员以芒果果实为实验材料，探究室温条件下黄芩提取物对芒果果实呼吸强度的影响，结果如图所示。下列说法错误的是（    ） A．实验结果无法说明芒果果实属于呼吸跃变型水果 B．降低温度可能减缓呼吸跃变的出现 C．图中三个黄芩提取物浓度中最有利于贮存芒果果实的浓度为12.5mg/g D．在呼吸跃变的过程中，芒果果实中的自由水/结合水的值可能先升高后降低 【答案】A 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【详解】A、实验图像显示，在黄芩提取物不同浓度处理下，芒果果实的呼吸强度在储藏过程中出现了明显的呼吸强度先升高后降低的情况，这符合呼吸跃变的特征，因此实验结果是可以说明芒果果实属于呼吸跃变型水果的，A错误； B、适当降低储藏温度，可以降低呼吸作用强度，减少有机物的氧化分解，延缓果实衰老，当然也可能减缓呼吸跃变的出现，B正确； C、较低的黄芩提取物浓度12.5mg/g能有效抑制呼吸强度，对贮存芒果果实更有利，过高过低均不合适，C正确； D、某些肉质果实成熟过程中出现呼吸强度突然升高，最后下降的现象，称为呼吸跃变（标志着果实由成熟阶段走向衰老阶段，细胞代谢先加快后减弱）。细胞代谢越快，自由水与结合水比值越大，在发生呼吸跃变的过程中，芒果果实细胞内的自由水/结合水的值的变化情况最可能是先上升，而后下降，D正确。 故选A。 5.银屑病是一种遗传与环境共同作用诱发的系统性疾病。临床表现为鳞屑性红斑或斑块，局限或广泛分布。角质形成细胞（KCs）是构成皮肤表皮的主要细胞，通过快速修复损伤维持皮肤的机械屏障功能。研究发现，寻常性银屑病患者皮损的KCs能量代谢表现出糖酵解（细胞呼吸的第一阶段）水平异常升高而线粒体有氧呼吸水平无明显变化的现象。说明寻常性银屑病患者皮损的KCs能量代谢水平出现紊乱，过度依赖于糖酵解代谢，快速产生大量的ATP，从而为其过度增殖提供能量。下列说法错误的是（    ） A．寻常性银屑病患者皮损的KCs不需要消耗大量的葡萄糖为其增殖提供能量 B．糖酵解的代谢发生在细胞质基质 C．温度和PH都会影响催化糖酵解的酶的活性 D．可通过研发抑制糖酵解的关键酶活性的药物，治疗寻常性银屑病 【答案】A 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP，第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳、[H]和少量ATP，第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同，第二阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸，其场所是细胞质基质。 【详解】A、细胞呼吸的第一阶段只能释放少量的能量，寻常性银屑病患者皮损的KCs过度依赖糖酵解代谢，快速产生大量ATP，故需要消耗大量的葡萄糖为其增殖提供能量，A错误； B、糖酵解是细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质，B正确； C、温度和PH都会影响催化糖酵解的酶的活性，C正确； D、无论氧气供应是否充足，寻常性银屑病患者皮损的KCs都是糖酵解（细胞呼吸的第一阶段）水平异常升高而线粒体有氧呼吸水平无明显变化，故可通过研发抑制糖酵解的关键酶活性的药物，治疗寻常性银屑病，D正确。 故选A。 6.一个肿瘤中常有两种癌细胞，一种是以糖酵解为主要产能方式，另一种是以线粒体氧化为主要产能方式。研究发现多种癌细胞高表达MCT1、MCT4载体，连接两种癌细胞，形成协同代谢，促进肿瘤的发生与发展，如下图。相关叙述错误的是（    ） A．糖酵解、TCA循环过程都能产生ATP和［H］ B．理论上A型癌细胞摄取葡萄糖的速率高于B型 C．三羧酸循环消耗O2量等于产生CO2量 D．MCT1、MCT4共转运乳酸和H+能调节胞内pH和代谢平衡 【答案】C 【分析】1、无氧呼吸的二阶段：第一阶段：和有氧呼吸第一阶段相同。第二阶段：在细胞质基质中丙酮酸重新生成乳酸，一般植物细胞内生成酒精和二氧化碳。 2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。 【详解】A、如图糖酵解是细胞呼吸的第一阶段，产生ATP和[H]，TCA循环是呼吸的第二阶段也能产生ATP和[H]，A正确； B、A型癌细胞只通过糖酵解释放少量能量，B型癌细胞能进行TCA循环产生更多能量，则为了正常的生命活动，A型癌细胞摄取葡萄糖的速率高于B型，B正确； C、三羧酸循环过程不消耗O2，C错误； D、MCT1、MCT4共转运将乳酸和H+运出细胞，防止细胞内pH过低，所以通过转运乳酸和H+能调节胞内pH和代谢平衡，D正确。 故选C。 7.（2025·北京大兴·模拟预测）科学家在小鼠体内发现肠道干细胞和分化细胞表现出互动关系，由此推测肠道肿瘤中，癌干细胞（CSC）和癌分化细胞（CDC）之间可能也存在类似情况。 (1)癌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸，糖酵解过程的中间产物可转化为 等非糖物质，进而合成蛋白质、核酸，以满足细胞增殖需要。 (2)科学家对癌干细胞和癌分化细胞的胞内乳酸生成量和细胞乳酸摄取量进行检测，图1、图2的结果显示，癌干细胞的无氧呼吸强度 于癌分化细胞，癌干细胞的乳酸摄取量 于癌分化细胞。 (3)科学家研究了癌分化细胞产生的乳酸对癌细胞的影响，并对肿瘤类器官发育过程进行了成像分析。 科研人员认为高浓度乳酸会增加癌干细胞的数量，理由是： 。 (4)从物质和能量角度，解释癌干细胞产生更少乳酸的原因： 。 (5)乳酸会增强组蛋白的乙酰化，导致MYC基因所在染色质的可塑性增大。BRD4可以识别乙酰化赖氨酸残基并且招募转录因子。综上所述，下列推测正确的是_______。 A．MYC基因是一种原癌基因 B．乳酸作为一种信息分子在癌干细胞和癌分化细胞之间互动 C．无论是BRD4抑制剂，还是MYC抑制剂，都可以抑制CSC数量的增加 【答案】(1)氨基酸、核苷酸 (2) 低 高 (3)实验组癌干细胞分化比例显著低于对照组，说明乳酸可以抑制癌干细胞的分化；实验组癌分化细胞去分化比例显著高于对照组，说明乳酸可以促进癌分化细胞的去分化；所以癌干细胞数量增多 (4)糖酵解中间产物更多用于合成氨基酸、核苷酸等物质，通过有氧呼吸产生更多ATP，以满足增殖需求 (5)ABC 【分析】1、细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽例如，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 2、人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。 【详解】（1）细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽例如，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质。因此癌细胞糖酵解过程的中间产物可转化为氨基酸、核苷酸等非糖物质，进而合成蛋白质、核酸，以满足细胞增殖需要。 （2）分析图1可知，癌干细胞的无氧呼吸产生的乳酸少于癌分化细胞，因此癌干细胞的无氧呼吸强度低于癌分化细胞，分析图2可知，癌干细胞的乳酸摄取量高于癌分化细胞。 （3）根据题意，科学家研究了癌分化细胞产生的乳酸对癌细胞的影响，那么对照组癌细胞未作处理，实验组用乳酸处理癌细胞，根据肿瘤类器官发育过程成像分析可知，实验组癌干细胞分化比例显著低于对照组，说明乳酸可以抑制癌干细胞的分化；实验组癌分化细胞去分化比例显著高于对照组，说明乳酸可以促进癌分化细胞的去分化；所以癌干细胞数量增多。 （4）细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽例如，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质。从物质和能量角度分析，癌干细胞糖酵解中间产物更多用于合成氨基酸、核苷酸等物质，通过有氧呼吸产生更多ATP，以满足增殖需求，因此癌干细胞产生更少的乳酸。 （5）结合第（5）问题意，乳酸会增强组蛋白的乙酰化，导致MYC基因所在染色质的可塑性增大，使得MYC基因的表达增强，根据（3）小问的分析可知，高浓度乳酸会增加癌干细胞的数量，推测MYC基因可能是原癌基因；BRD4可以识别乙酰化赖氨酸残基并且招募转录因子，进而促进MYC基因的表达，增加癌干细胞的数量；则无论是BRD4抑制剂，还是MYC抑制剂，都可以抑制CSC数量的增加；根据（3）小问的分析可知，乳酸可以抑制癌干细胞的分化，并促进癌分化细胞的去分化，可以看出乳酸作为一种信息分子在癌干细胞和癌分化细胞之间互动。综上所述，ABC正确。故选ABC。 8．（24-25高三上·北京朝阳·期中）高温会导致食用真菌有氧呼吸过程中电子（e-）泄露，引起活性氧（ROS）爆发，损伤细胞进而抑制菌丝的生长。 (1)真菌线粒体内部分反应如图1，[H]（NADH）在复合体Ⅰ的作用下释放H+和e-，e-传递过程释放的能量转化为H+的跨膜电化学势能，进一步驱动 的合成。高温会引起e-泄露并直接结合O2形成ROS，而交替氧化酶（AOX）能 电子传递环节，减少e-泄露，使单位量NADH分解产生的ROS减少。 (2)糙皮侧耳是一种高温抗性较强的平菇，高温能诱导其菌丝中积累NO。用NO供体和NO清除剂处理糙皮侧耳菌丝，检测结果如图2。 图2结果显示，高温下NO积累能 。 (3)NO能显著抑制高温下顺乌头酸酶（ACO）基因的表达，ACO在有氧呼吸第二阶段中催化柠檬酸（CA）转变为异柠檬酸。CA在细胞中可作为一种信号物质。研究者推测CA积累可降低高温下ROS的产生速率。为检验推测，将实验组糙皮侧耳接种到添加CA的培养基中，在高温下培养，检测菌丝ROS产生速率；将对照组糙皮侧耳接种到 ，其他处理与实验组相同。实验结果为 ，证实了推测。 (4)进一步研究表明，CA积累会诱导图1中AOX基因的表达。请综合上述信息，完善糙皮侧耳高温响应的调节机制模型 （以文字和箭头的形式作答）。 【答案】(1) ATP 减少 (2)降低 ROS 产生速率和降低 NADH 含量 (3) 未添加 CA的培养基 实验组 ROS 产生速率低于对照组 (4) 【分析】 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【详解】（1）结合图示可知，[H]（NADH）在复合体Ⅰ的作用下释放H+和e-，e-传递过程释放的能量转化为H+的跨膜电化学势能，进一步驱动ATP的合成；由题可知，高温会导致食用真菌有氧呼吸过程中电子（e-）泄露，引起活性氧（ROS）爆发，高温会引起e-泄露并直接结合O2形成ROS，而交替氧化酶（AOX）能减少电子传递环节。 （2）分析图2，实验的自变量是温度和NO的有无，因变量是ROS产生速率和NADH活性，图示高温＋NO清除剂组别的ROS产生速率和NADH活性都最高，而由题意可知，高温能诱导其菌丝中积累NO，据此推测高温下NO积累能降低 ROS 产生速率和降低 NADH 含量。 （3）实验目的是检验CA积累可降低高温下ROS的产生速率，则实验的自变量是CA的有无，因变量是ROS的产生速率，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故将实验组糙皮侧耳接种到添加CA的培养基中，在高温下培养，检测菌丝ROS产生速率；将对照组糙皮侧耳接种到未添加 CA的培养基；若推测正确，则实验结果应为实验组 ROS 产生速率低于对照组。 （4）分析题意，CA积累会诱导图1中AOX基因的表达，且高温能诱导其菌丝中积累NO，NO积累会导致SCO表达下降，CA积累，同时NADH产生减少，电子泄露减少，则结合上述信息，可完善糙皮侧耳高温响应的调节机制模型如下： 。 9.哺乳动物的脂肪组织包含白色脂肪组织（WAT）和棕色脂肪组织（BAT）。研究者研究了BAT对癌细胞的影响。 (1)糖酵解是癌细胞获得能量的重要途径。糖酵解是有氧呼吸的第一阶段，该途径将葡萄糖分解为 ，同时产生H+，H+被转运到胞外，引起细胞外酸化。 (2)细胞外酸化速率（ECAR）反映细胞糖酵解能力。检测体外培养的乳腺癌细胞的ECAR，结果如图1。 ①加入寡霉素后，ECAR继续上升的原因是细胞有氧呼吸受抑制， 细胞依赖 产生ATP以保证能量供应，糖酵解加快。 ②加入葡萄糖和寡霉素后，ECAR值的变化均来源于糖酵解的速率变化而非其它产H+途径的变化，证据是 。 (3)BAT在成年动物体内量很少。研究者向WAT中导入特定基因表达载体，使其转化为BAT，利用图2所示装置共培养BAT和乳腺癌细胞3天后，分离癌细胞，测定其数量和糖酵解能力。 ①与直接将两种细胞混合培养相比，图2装置可排除BAT细胞通过 影响癌细胞的可能。 ②该实验设两组对照，对照组1为癌细胞单独培养，对照组2为 。 (4)实验结果显示，两个对照组间无显著差异，而实验组与对照组差异显著，表明BAT对癌细胞的增殖和糖酵解能力有抑制作用。将实验组癌细胞进行（2）中的处理，并在ECAR检测结果图中补充绘制相应的曲线 。 【答案】(1)丙酮酸、[H] (2) 无氧呼吸 加入2-脱氧葡萄糖后，ECAR值降至初始水平 (3) 直接接触 癌细胞与导入空载体的WAT用图2装置共培养 (4) 【分析】细胞呼吸是指细胞内有机物在酶的催化下，经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。它是生物体获得能量的主要方式，根据是否有氧气参与，可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。细胞呼吸的本质是分解有机物、释放能量，为细胞的生命活动（如物质运输、细胞分裂等）提供直接能源。 【详解】（1）有氧呼吸的第一阶段是将葡萄糖分解为丙酮酸、[H]，同时产生H+，H+被转运到胞外，引引起细胞外酸化。 （2）①分析题意可知：寡霉素可抑制线粒体中ATP中合成酶的功能，而线粒体是有氧呼吸的主要场所内，故加入寡霉素后，能够抑制有氧呼吸.ECAR继续上升的原因是细胞有氧呼吸受抑制，细胞依赖无氧呼吸产生ATP以保证能量供应.糖酵解加快 。②葡萄糖是糖酵解的直接底物.寡霉素抑制有氧呼吸后，细胞只能依赖糖酵解产生能量，因此，ECAR的变化直接反映了糖酵解速率的变化，排除了其他产H+途径的干扰，即加入2-脱氧葡萄糖后.ECAR值降至初始水平，说明ECAR值的变化均来源干糖酵解的速率变化而非其它产H+途径的变化。 （3）①图2所示的装置通过物理隔离的方式使得BAT细胞和乳腺癌细胞无法直接接触.从而排除了BAT细胞通过直接接触影响癌细胞的可能性。 ②对照组1是癌细胞单独培养：用于观察癌细胞在无其他细胞影响下的生长和代谢情况，对照组2是癌细胞与导入空载体的WAT用图2装置共培养，用于观察WAT细胞对癌细胞的影响，从而与BAT细胞的影响进行对比。 （4）根据实验结果，BAT对癌细胞的增殖和糖酵解能力有抑制作用，因此在ECAR检测结果图中，实验组的曲线应低于对照组1和对照组2的曲线，表明BAT的存在降低了癌细胞的糖 酵解速率.可绘制图形如下： 1．（2025·湖北·高考真题）我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载：“凡五谷种子，浥郁则不生，生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽，即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是（　　） A．农业生产中，种子储藏需要干燥的环境 B．种子受潮导致细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱 C．霉菌在种子上大量繁殖，消耗了种子的营养物质，不利于种子正常萌发 D．发霉过程中，微生物代谢产生的有害物质可能抑制种子萌发相关酶的活性 【答案】B 【分析】自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。 【详解】A、种子储藏需要干燥环境，以减少自由水含量，降低细胞呼吸速率，减少有机物消耗，A正确； B、种子受潮时，自由水比例应升高而非降低，结合水比例下降，此时细胞代谢应增强而非减弱。但若种子发霉死亡，代谢停止，但选项描述的水分变化方向错误，B错误； C、霉菌繁殖会消耗种子储存的有机物，导致种子缺乏萌发所需营养，C正确； D、霉菌代谢产物（如毒素）可能破坏种子细胞结构或抑制酶活性，阻碍萌发，D正确； 故选B。 2.（2025·河南·高考真题）甜菜是我国重要的经济作物之一，根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可影响甜菜块根的生长，其中酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。下列叙述正确的是（　　） A．酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气 B．低温抑制酶Ⅰ的活性，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率 C．酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成ATP最多的阶段 D．呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量 【答案】B 【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。 【详解】A、酶Ⅰ在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，故酶Ⅰ主要分布在线粒体基质中，催化的反应不需要消耗氧气，需要消耗水和丙酮酸，A错误； B、有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和NADH，故低温抑制酶Ⅰ的活性，有氧呼吸的第二阶段减慢，进而影响二氧化碳和NADH的生成速率，B正确； C、酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段生成ATP较少，有氧呼吸中生成ATP最多的是第三阶段，C错误； D、在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会抑制有氧呼吸，生成ATP减少，细胞生长发育活动受抑制，减少甜菜产量，D错误。 故选B。 3．（2025·山东·高考真题）关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是（    ） A．有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料 B．有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料 C．无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH D．经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 【答案】B 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同，无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。 【详解】A、有氧呼吸的前两个阶段不需要氧气的参与，第三阶段需要氧气作为原料，A错误； B、有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和H2O反应，产生二氧化碳、[H]，释放少量能量，B正确； C、无氧呼吸第一阶段产生NADH，第二阶段消耗NADH，C错误； D、经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量储存在乳酸或乙醇中，只释放出少量能量，D错误。 故选B。 4．（2025·北京·高考真题）2025年，国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”，应持有的正确认识是（    ） A．饮食中元素种类越多所含能量越高 B．饮食中用糖代替脂肪即可控制体重 C．无氧运动比有氧运动更有利于控制体重 D．在生活中既要均衡饮食又要适量运动 【答案】D 【分析】“健康饮食、科学运动” 是保持身体健康和合理体重的重要方式。健康饮食强调营养均衡，包含各种营养素；科学运动则要根据个人情况选择合适的运动类型和强度。 【详解】A、饮食中的能量主要取决于有机物（糖类、脂肪、蛋白质）的含量，而非元素种类。例如，脂肪仅含C、H、O三种元素，但单位质量供能最高。元素种类多与能量无关，A错误； B、糖类和脂肪均可供能，但脂肪储能更高。若用糖代替脂肪但总热量未减少，反而可能因糖分解快导致饥饿感增强，且过量糖会转化为脂肪储存，B错误； C、无氧运动（如短跑）主要消耗糖原，而有氧运动（如慢跑）能持续分解脂肪供能，更利于减脂和控制体重，C错误； D、均衡饮食保证营养全面，适量运动促进能量消耗，二者结合是科学控制体重的关键，D正确； 故选D。 选项 部位1 部位2 部位3 部位4 A 大量 少量 少量 无 B 大量 大量 少量 无 C 少量 大量 无 少量 D 少量 无 大量 大量 5．（2025·北京·高考真题）下图是植物细胞局部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中，细胞不同部位产生ATP的量不同。以下选项正确的是（    ） A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】有氧呼吸过程分为3个阶段： 第一阶段：葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，释放少量能量，场所：细胞质基质， 第二阶段：丙酮酸和H2O彻底分解为CO2和[H]，释放少量能量，场所：线粒体基质， 第三阶段：[H]和O2结合产生H2O，释放大量能量，场所：线粒体内膜。 【详解】部位1是线粒体基质，进行有氧呼吸第二阶段的反应，产生少量ATP，部位2是线粒体内膜，进行有氧呼吸第三阶段的反应，可以产生大量ATP，部位3是线粒体外膜，没有ATP生成，部位4是细胞质基质，可以进行有氧呼吸第一阶段的反应，产生少量ATP，C正确。 故选C。 6．（2023·重庆·高考真题）哺乳动物可利用食物中的NAM或NA合成NAD+，进而转化为NADH（[H]）。研究者以小鼠为模型，探究了哺乳动物与肠道菌群之间NAD+代谢的关系，如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．静脉注射标记的NA，肠腔内会出现标记的NAM B．静脉注射标记的NAM，细胞质基质会出现标记的NADH C．食物中缺乏NAM时，组织细胞仍可用NAM合成NAD+ D．肠道中的厌氧菌合成ATP所需的能量主要来自于NADH 【答案】D 【分析】无氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，葡萄糖分解生成丙酮酸，释放少量能量，生成少量ATP；无氧呼吸第二阶段发生在细胞质基质，丙酮酸与还原氢反应生成乳酸或二氧化碳和酒精，不释放能量。 【详解】A、静脉注射标记的NA，NA可以在细胞内转化为NAD+，NAD+可以在细胞内转化为NAM，NAM可以被肠道菌群利用，因此肠腔内会出现标记的NAM，A正确； B、静脉注射标记的NAM，NAM可以在细胞内转化为NAD+，NAD+可以在细胞内转化为NADH，因此细胞质基质会出现标记的NADH，B正确； C、结合题图，食物中缺乏NAM时，组织细胞仍可用NA合成NAD+，C正确； D、肠道中的厌氧菌合成ATP所需的能量主要来自于细胞呼吸（无氧呼吸），D错误。 故选D。 7．（2023·北京·高考真题）运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是（　　） A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能 B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖 C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP D．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量 【答案】A 【分析】如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能；当中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸；当高强度运动时，主要利用肌糖原供能。 【详解】A、由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，A正确； B、由图可知，中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，B错误； C、高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C错误； D、高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量，D错误。 故选A。 8．（2023·广东·高考真题）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 【答案】A 【分析】有氧呼吸过程分三个阶段，第一阶段是葡萄糖分解成2分子丙酮酸和少量的[H]，同时释放了少量的能量，发生的场所是细胞质基质；第二阶段丙酮酸和水反应产生二氧化碳[H]，同时释放少量的能量，发生的场所是线粒体基质；第三阶段是前两个阶段产生的[H]与氧气结合形成水，释放大量的能量，发生的场所是线粒体内膜。 【详解】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，在线粒体内膜上与氧结合生成水，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。 故选A。 9．（2022·北京·高考真题）有氧呼吸会产生少量超氧化物，超氧化物积累会氧化生物分子引发细胞损伤。将生理指标接近的青年志愿者按吸烟与否分为两组，在相同条件下进行体力消耗测试，受试者血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量如下图。基于此结果，下列说法正确的是（　　） A．超氧化物主要在血浆中产生 B．烟草中的尼古丁导致超氧化物含量增加 C．与不吸烟者比，蛋白质能为吸烟者提供更多能量 D．本实验为“吸烟有害健康”提供了证据 【答案】D 【分析】题意分析，本实验的目的是探究吸烟与否对血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量的影响，实验结果显示，吸烟组血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量高于不吸烟者，而超氧化物氧化生物分子生成物量的积累会引发细胞损伤，可见吸烟有害健康。 【详解】A、有氧呼吸会产生少量超氧化物，而有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，可见超氧化物主要在活细胞中产生，A错误； B、实验结果可说明吸烟可能导致超氧化物含量增加，但不能证明是尼古丁的作用，B错误； C、蛋白质是生命活动的主要承担者，在细胞中一般不作为能源物质提供能量，C错误； D、据柱形图可知，吸烟组血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量高于不吸烟者，而超氧化物氧化生物分子生成物量的积累会引发细胞损伤，因此，本实验为“吸烟有害健康”提供了证据，D正确。 故选D。 10．（2022·山东·高考真题）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（    ） A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同 B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少 C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成 D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成 【答案】C 【分析】有氧呼吸是葡萄糖等有机物彻底氧化分解并释放能量的过程。由题干信息可知，磷酸戊糖途径可以将葡萄糖转化成其他中间产物，这些中间产物可以作为原料进一步生成其他化合物。 【详解】A、根据题意，磷酸戊糖途径产生的NADPH是为其他物质的合成提供原料，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O2反应产生水，A正确； B、有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确； C、正常生理条件下，只有10%~25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，例如有氧呼吸，所以用14C标记葡萄糖，除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，还会追踪到参与其他代谢反应的产物，C错误； D、受伤组织修复即是植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。 故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$