第08讲 细胞呼吸(专项训练)(江苏专用)2026年高考生物一轮复习讲练测
2025-10-30
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 细胞呼吸 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.67 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-29 |
| 作者 | 午后咖啡 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-07-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53261802.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第08讲 细胞呼吸
目录
01 课标达标练
【题型一】细胞呼吸的方式和过程
【题型二】细胞呼吸判断
【题型三】探究酵母菌细胞呼吸方式
【题型四】细胞呼吸的影响因素及其应用
02 能力突破练 (新情境+新思维+新角度)
03 高考溯源练 (含2025高考真题)
题型一 细胞呼吸的方式和过程
1.呼吸链由蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ等组成,它们可以传递电子,使氢与氧气结合生成水。下图表示线粒体中进行的部分生理过程,内膜与外膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质。下列叙述正确的是( )
A.线粒体内膜和外膜均分布着大量与呼吸作用有关的酶
B.丙酮酸从细胞质基质进入线粒体内需要 ATP 水解供能
C.线粒体内膜上催化 ATP 合成的酶也是运输H⁺的转运蛋白
D.线粒体内膜两侧H⁺的浓度差对ATP 的产生速率没有影响
2.乳酸循环是人体代谢中一个重要的循环过程,包括骨骼肌细胞无氧呼吸生成乳酸,乳酸通过血液进入肝细胞中,经过糖异生作用重新生成葡萄糖,葡萄糖通过血液又被肌肉细胞摄取,具体过程如下图。下列叙述正确的是( )
A.肌肉细胞生成乳酸的过程中消耗O₂的量小于生成CO₂的量
B.肌肉细胞中不能进行糖异生过程,根本原因是缺乏酶3
C.由图可知糖异生是一个放能过程,与ATP 的水解相联系
D.乳酸循环既可防止乳酸过多导致稳态失调,又可避免能量浪费
3.哺乳动物的线粒体功能障碍时,体内可积累代谢物S,对身体造成危害。若将适量的酶Ⅰ和酶Ⅱ溶液注射到线粒体功能障碍的实验动物体内,可降低该功能障碍导致的危害,过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.过程①②均发生在细胞质基质中,过程①产生[H]和ATP,过程②类似无氧呼吸过程,消耗[H],不产生ATP
B.线粒体功能障碍可导致有氧呼吸异常,注射酶Ⅰ溶液,利于维持内环境酸碱度的稳定
C.注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害,酶Ⅱ也可用于探究温度对酶活性的影响
D.正常细胞中,当氧气供给不足时,过程②增强,产生过多的代谢物S通过肾脏排出体外
4.水淹胁迫下,某植物经糖酵解过程(细胞呼吸第一阶段)分解葡萄糖产生丙酮酸,丙酮酸可以进一步转化成乙醇或乳酸以响应水淹胁迫。下列叙述正确的是( )
A.葡萄糖分解生成丙酮酸的过程只能在无氧条件下进行
B.在水淹胁迫下该植物细胞产生乙醇或乳酸的场所相同
C.长时间水淹会导致糖酵解过程产生的[H]在细胞中积累
D.无氧呼吸过程中,有机物中的能量大部分以热能形式散失
5.真核生物细胞呼吸的全过程包括:糖酵解、丙酮酸氧化脱羧、柠檬酸循环、电子传递等过程,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时无需消耗水
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
题型二 细胞呼吸判断
6.科研人员想探究病毒性感染对细胞呼吸和ATP产生的影响,选择用某种病毒感染宿主细胞,培养一段时间后检测产生的乳酸和ATP的量,结果如图所示。下列相关分析错误的是( )
A.从图中可以看出,对照组的氧气消耗量大于实验组
B.实验组乳酸含量较高,说明了细胞被病毒感染后无氧呼吸加强
C.无论对照组还是实验组,细胞代谢产生的能量都主要用于ATP的合成
D.人体感染病毒后会觉得肌肉酸痛、浑身无力,这与乳酸增加和ATP减少有关
7.在肿瘤组织中,癌细胞可通过TNTs(由细胞膜延伸形成的细长结构)从周围的正常细胞(主要是T淋巴细胞)摄取线粒体,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.癌细胞的线粒体数量增加,使其消耗葡萄糖产生乳酸的能力大大增强
B.TNTs的形成依赖细胞骨架,该通道的形成可为受损细胞的修复提供新思路
C.通过破坏肿瘤的线粒体实现肿瘤治疗,其效果不会受到TNTs的影响
D.癌细胞的这一特点会严重损伤人体的非特异性免疫功能
8.下列关于细胞呼吸的说法正确的是( )
A.细胞吸收的氧气在细胞呼吸过程中用于在线粒体内生成二氧化碳
B.人体剧烈运动时产生的二氧化碳来源于有氧呼吸和无氧呼吸
C.马铃薯块茎无氧呼吸中葡萄糖中大部分未释放的能量存留于乳酸中
D.有氧与无氧呼吸相同点有都经过丙酮酸反应、都需要酶、都能产生NADH和每个阶段都产生ATP
9.若只考虑以葡萄糖为唯一细胞呼吸底物,下列有关马拉松运动员体内细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]被利用的场所是线粒体内膜
B.无氧呼吸过程产生的能量大部分以热能形式散失
C.若消耗同等质量的葡萄糖,有氧呼吸比无氧呼吸产生的ATP多
D.若产生相同体积的二氧化碳,无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量多
10.用如图实验装置测量大麦种子的呼吸速率,装置中的种子用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过(不影响生命力)。实验开始时,使图中U形管内两侧有色液体均处于“0”标志位,用夹子夹紧橡皮管,在25℃条件下静置4h,所得实验结果如图(不考虑种子代谢释放的热量)。下列正确的是( )
A.若种子呼吸作用消耗脂质类物质,则吸收O2的体积小于释放CO2的体积
B.装置A与B中有色液体高度变化量之和表示大麦种子细胞呼吸消耗O2的体积
C.大麦种子在25℃条件下4h内的细胞呼吸速率为17.5 mm3·g-1·h-1
D.实验1 h时,大麦种子消耗氧气的总量为x mg,可用于分解15x/16 mg葡萄糖
题型三 探究酵母菌细胞呼吸方式
11.为研究酵母菌的呼吸方式,某生物小组制作了如图a~f所示的装置,下列判断不合理的是( )
A.若探究有氧呼吸,需连接装置e→c→d,可以给装置e间歇性通入空气,创造有氧环境
B.若探究无氧呼吸,应将装置f放置一段时间后,再连接f→d,以将锥形瓶上方的氧气耗尽,创造无氧环境
C.可将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液,根据溶液是否由蓝变绿再变黄,判断酵母菌的细胞呼吸方式
D.将一瓶含有酵母菌的培养液随机等分为两份,置于装置a、b内,假设两装置内氧气浓度相等,若a装置液滴左移,b装置液滴右移,说明在该氧气浓度下,酵母菌可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
12.研究人员采用对比实验探究不同氧气条件下酵母菌的呼吸方式,设计了如下实验方案:①将等量活化的酵母菌悬液分别加入两个锥形瓶;②甲组通入经质量分数为10%的NaOH处理的空气,乙组密封瓶口;③两组均置于30℃恒温环境,每30分钟检测培养液中酒精含量和pH变化;④重复实验3次,取平均值记录数据。下列对该实验设计的分析,不合理的是( )
A.缺少空白对照组,无法排除非生物因素对pH检测的干扰
B.质量分数为10%的NaOH的作用是排除空气中CO2的干扰
C.检测酒精含量时,需要设置只含培养液不含酵母菌的对照
D.多次重复实验并取平均值,可消除偶然因素对实验结果的影响
13.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物两部分,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。在有氧条件下,最终能产生CO2的试管是( )
A.甲 B.丙 C.甲和丙 D.丙和乙
14.某实验小组为探究酵母菌的呼吸方式,做了以下两组实验:用注射器 A 缓慢吸入 25mL 酵母菌葡萄糖培养液,倒置,排尽注射器中的气体,再吸入 25mL 无菌氧气,密封;用注射器 B 缓慢吸入 25mL 酵母菌葡萄糖溶液,倒置,排尽注射器中的气体,密封。将两注射器置于 25℃的水浴锅中保温一段时间,以下说法错误的是( )
A.该实验中,注射器 A 为实验组,注射器 B 为对照组
B.若注射器 A 中的气体体积大于 25mL,说明酵母菌进行了无氧呼吸
C.检测容器 B 中酵母菌培养过程生成的酒精,应延长培养时间,以耗尽培养液中的葡萄糖
D.将注射器 A 中产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液中,可观察到溶液颜色由蓝变绿再变黄
15.下图1所示装置可用于测定酵母菌细胞呼吸的方式,其中三口烧瓶分别连接氧气传感器、二氧化碳传感器、酒精传感器,可用于测定相应物质的含量,相关数据的测定结果如图2所示。下列相关叙述正确的是( )
A.若图1所示装置的温度改变,则图2中的相关数据可能会发生改变
B.300s时,酵母菌只进行有氧呼吸,在线粒体内膜上产生水
C.图2中200—300s,酵母菌产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体
D.在图2中a、b两条线交点处,有氧呼吸和无氧呼吸的强度相等
题型四 细胞呼吸的影响因素及其应用
16.将动物细胞的完整线粒体悬浮于含有丙酮酸、氧气和无机磷酸的溶液中,并适时加入等量的ADP、DNP和DCCD三种化合物,测得氧气浓度的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.DCCD可能破坏线粒体内膜上的ATP合成酶
B.ADP和DNP都能促进细胞呼吸但促进效率不同
C.加入DNP后,线粒体内膜上散失的热能将减少
D.化合物DCCD与DNP对细胞呼吸影响机理不同
17.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,影响水的合成,不影响ATP的合成
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
18.某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列说法不正确的是( )
A.甲曲线表示CO2的释放量
B.O2浓度为b时,该器官不进行无氧呼吸
C.O2浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加
D.O2浓度为a时最适合保存该器官,该浓度下葡萄糖消耗速率最小
19.萍乡市芦溪县武功山地区依托富硒土壤和袁河水源发展特色农业,大量种植富硒水稻,并建有智能温室大棚种植蔬菜。下列相关叙述错误的是( )
A.稻田适时排水可提高水稻根系有氧呼吸的速率,促进对硒等矿质元素的吸收
B.晴朗夏季正午,大棚内CO2浓度降低导致蔬菜光合速率下降,此时打开通风口可缓解
C.夜间水稻细胞线粒体内膜产生的CO2会通过自由扩散的方式被叶绿体吸收
D.富硒水稻种子萌发初期,有机物总量减少但种类增加
20.氧气是食物腐烂的主要原因之一,充氮保鲜可有效阻断氧气供应,减缓氧化反应的进行,从而延长食品保鲜期。为探究充入氮气对樱桃果实贮藏的影响,科研人员在0℃贮藏温度下进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.与对照组相比,实验组的樱桃果实进行无氧呼吸的时间早
B.9天时实验组樱桃果实产生二氧化碳的场所是细胞质基质
C.充氮完全阻断氧气供应时果实细胞产生的NADH会不断积累
D.充氮保鲜可以有效阻断氧气供应,贮藏时间可以不断延长
1.(2025·江苏宿迁·模拟预测)下列关于酵母菌的说法,正确的是( )
A.“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验中因变量是澄清石灰水是否变浑浊和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化
B.通过酵母菌的纯培养获得的酵母菌的代谢产物叫作纯培养物
C.在探究酵母菌种群数量的变化时,不需要另设置一组不接种酵母菌的对照组排除杂菌污染
D.赫尔希和蔡斯以T2噬菌体、酵母菌为实验材料,利用放射性同位素标记技术,证明DNA是遗传物质
2.(2025·江苏扬州·模拟预测)丙酮酸激酶(PK)可参与下图所示的生化反应。丙酮酸激酶缺乏症(PKD)是一种罕见的隐性遗传病,表现为红细胞中缺乏PK引起Na⁺积累,造成溶血。以下推测错误的是( )
A.PK既参与有氧呼吸,也参与无氧呼吸
B.丙酮酸转化为乳酸过程中可为红细胞提供少量ATP
C.Na⁺积累过多会导致红细胞渗透吸水甚至涨破
D.PKD 的发生体现了基因通过控制酶的合成来控制性状
3.(2025·江苏·三模)“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,为避免葡萄糖对酒精检测的干扰,南通某中学老师对实验进行了改进:将培养结束后的培养液吸入注射器,并密封注射器头,置于95℃的恒温水浴中(酒精的沸点为78℃),一段时间后将注射器头与软管相连,将气体缓缓推入装有酸性重铬酸钾的试管,观察试管液体的颜色变化。相关叙述正确的是( )
A.酵母菌是探究细胞呼吸方式的适宜材料,因其既能有氧呼吸也能无氧呼吸
B.由于葡萄糖具有较强的氧化性,能将酸性重铬酸钾氧化发生颜色变化
C.95℃水浴后若注射器的活塞发生明显移动,主要是酒精气化的结果
D.注射器中的气体缓缓推入试管后,试管中的液体由灰绿色变为橙色
4.(2025·江苏南通·二模)细胞色素c由核基因编码,在细胞质中表达为前体,加工后被转运到线粒体内膜的外侧参与电子的传递。下列叙述正确的是( )
A.细胞色素c前体经内质网和高尔基体加工形成成熟的细胞色素c
B.被转运到线粒体内膜外侧的细胞色素c参与运输同时催化ATP的合成
C.好氧细菌中也存在细胞色素c,可能定位于质膜内侧
D.不同生物细胞色素c的氨基酸差异为生物进化提供了细胞水平的证据
5.(2025·江苏淮安·二模)初进高原的人都有一种代偿反应,即血红蛋白增多、呼吸急促、心率加快。久而久之,人体对高原缺氧环境产生了一定的适应性。从高原再回到平原地带,机体原来对高原的生理适应会逐渐地 解脱或消退,这一变化就是所谓“脱适应” 。下列叙述正确的是( )
A.初进高原的人即使呼吸急促,体内仍存在向内环境释放乳酸的细胞
B.初进高原的人心肌细胞中ATP 合成速率大于其在平原时的分解速率
C.初进高原的人血压升高,适应缺氧环境后血压完全恢复至平原状态
D.从高原回到平原的“脱适应”过程中内环境中血红蛋白含量会减少
6.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)线粒体中受损的核糖体会以图甲、乙两种方式形成囊泡离开线粒体;乙途径是线粒体内膜向外凸起,借助外膜上的离子通道延伸形成囊泡;包裹有损坏核 糖体的 MDV 和 VDIM 最终均在溶酶体内被降解。下列相关叙述正 确的是( )
A.线粒体内膜损伤会直接影响有氧呼吸过程中 CO2 的产生
B.MDV 和 VDIM 的形成和清除过程依赖膜的选择透过性
C.外膜上的离子通道能参与形成 VDIM 和相应离子的主动运输
D.线粒体分裂过程中遗传物质的分配不遵循孟德尔遗传定律
7.(24-25高三下·江苏南京·开学考试)下列关于细胞呼吸的叙述错误的是( )
A.突触传递兴奋时需要消耗细胞呼吸产生的ATP
B.油料作物种子在播种时宜浅播,原因是种子萌发时进行呼吸作用需要大量O2
C.CO2是人体细胞呼吸产生的废物,不参与维持内环境的稳态
D.细胞呼吸除了能为生命活动提供能量,还是生物体内物质代谢的枢纽
8.(2024·江苏南京·一模)下图表示人体细胞内葡萄糖的部分代谢过程,相关叙述正确的是( )
A.图中代谢过程均可发生在成熟红细胞内
B.该细胞中物质A还可被转化为酒精和
C.葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失
D.NADH的合成场所有细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜
9.(2025·江苏盐城·模拟预测)人体脂肪细胞中有一种转运蛋白UCP1,在棕色脂肪细胞中高表达,是白色脂肪细胞棕色化的标志物,如图所示。下列叙述正确的有( )
A.图中H+通过UCPI由区域Ⅰ进入区域Ⅱ的方式是协助扩散
B.过程②发生于线粒体基质,物质乙是还原型辅酶Ⅱ
C.相比白色脂肪细胞,棕色脂肪细胞区域Ⅰ与Ⅱ间的H+浓度差降低,产生ATP减少
D.寒冷条件刺激下,有更多的白色脂肪细胞转化成棕色脂肪细胞,产热增加
10.(2025·江苏·模拟预测)下图是人体细胞中脂肪酸和氨基酸分解为丙酰辅酶A后,在线粒体中氧化分解的部分过程,研究表明3-HP和D-2HG积累会损伤线粒体结构。相关叙述正确的是( )
A.脂肪酸和氨基酸彻底氧化分解的终产物均为CO2和水
B.丙酰辅酶A分解产生的[H]在线粒体基质中与O2反应生成H2O
C.D酶缺失或H酶缺失都会导致3-HP积累
D.D酶缺失或H酶缺失都会影响丙酮酸的氧化分解
一、单选题
1.(2025·江苏·高考真题)关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析,下列叙述正确的是( )
A.细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同
B.有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与
C.呼吸作用都能产生[H]和ATP
D.无氧呼吸的产物都有
2.(2024·江苏·高考真题)图中①~③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞器既产生ATP也消耗ATP
B.①②分布的蛋白质有所不同
C.有氧呼吸第一阶段发生在③
D.②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所
3.(2023·江苏·高考真题)细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白,参与呼吸链中的电子传递,在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素C的叙述正确的是( )
A.仅由C、H、O、N四种元素组成
B.是一种能催化ATP合成的蛋白质
C.是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体
D.不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据
4.(2025·甘肃·高考真题)线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸,可用于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率,下列叙述正确的是( )
A.状态3呼吸不需要氧气参与
B.状态3呼吸的反应场所是线粒体基质
C.以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0
D.相比NADH,以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大
5.(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
二、多选题
6.(2022·江苏·高考真题)下图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有( )
A.三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO2并消耗O2
B.生物通过代谢中间物,将物质的分解代谢与合成代谢相互联系
C.乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位
D.物质氧化时释放的能量都储存于ATP
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第08讲 细胞呼吸
目录
01 课标达标练
【题型一】细胞呼吸的方式和过程
【题型二】细胞呼吸判断
【题型三】探究酵母菌细胞呼吸方式
【题型四】细胞呼吸的影响因素及其应用
02 能力突破练 (新情境+新思维+新角度)
03 高考溯源练 (含2025高考真题)
题型一 细胞呼吸的方式和过程
1.呼吸链由蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ等组成,它们可以传递电子,使氢与氧气结合生成水。下图表示线粒体中进行的部分生理过程,内膜与外膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质。下列叙述正确的是( )
A.线粒体内膜和外膜均分布着大量与呼吸作用有关的酶
B.丙酮酸从细胞质基质进入线粒体内需要 ATP 水解供能
C.线粒体内膜上催化 ATP 合成的酶也是运输H⁺的转运蛋白
D.线粒体内膜两侧H⁺的浓度差对ATP 的产生速率没有影响
【答案】C
【解析】A、线粒体内膜分布着大量与呼吸作用有关的酶,因为有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行;而外膜没有与呼吸作用有关的酶分布,A错误;
B、有氧呼吸第一阶段葡萄糖氧化分解为丙酮酸,由图可知丙酮酸从线粒体膜间隙进入线粒体基质所需的能量由H+浓度差提供,不需要ATP,B错误;
C、从图中可以看到,H+通过线粒体内膜上的载体蛋白顺浓度梯度运输,同时在 ATP 合成酶的作用下合成 ATP,说明线粒体内膜上催化 ATP 合成的酶也是运输H+的转运蛋白,C正确;
D、线粒体内膜两侧H+的浓度差是推动 ATP 合成的动力,浓度差越大,ATP 产生速率越快,D 错误。
故选C。
2.乳酸循环是人体代谢中一个重要的循环过程,包括骨骼肌细胞无氧呼吸生成乳酸,乳酸通过血液进入肝细胞中,经过糖异生作用重新生成葡萄糖,葡萄糖通过血液又被肌肉细胞摄取,具体过程如下图。下列叙述正确的是( )
A.肌肉细胞生成乳酸的过程中消耗O₂的量小于生成CO₂的量
B.肌肉细胞中不能进行糖异生过程,根本原因是缺乏酶3
C.由图可知糖异生是一个放能过程,与ATP 的水解相联系
D.乳酸循环既可防止乳酸过多导致稳态失调,又可避免能量浪费
【答案】D
【解析】A、肌肉细胞进行无氧呼吸生成乳酸,无氧呼吸过程中不消耗O2,也不生成CO2,A错误;
B、乳酸在肝脏中进行糖异生过程时,需要酶3的参与,骨骼肌细胞中不能进行糖异生,根本原因可能与酶3有关的基因不表达有关,B错误;
C、由图可知糖异生需要消耗ATP,是一个吸能过程,与ATP的水解相联系,C错误;
D、乳酸循环过程中,骨骼肌细胞无氧呼吸生成乳酸,同时释放能量,而乳酸在肝脏中经过糖异生重新生成葡萄糖需要消耗能量,这样可避免乳酸损失及防止因乳酸堆积引起酸中毒,又可避免能量浪费,D正确。
故选D。
3.哺乳动物的线粒体功能障碍时,体内可积累代谢物S,对身体造成危害。若将适量的酶Ⅰ和酶Ⅱ溶液注射到线粒体功能障碍的实验动物体内,可降低该功能障碍导致的危害,过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.过程①②均发生在细胞质基质中,过程①产生[H]和ATP,过程②类似无氧呼吸过程,消耗[H],不产生ATP
B.线粒体功能障碍可导致有氧呼吸异常,注射酶Ⅰ溶液,利于维持内环境酸碱度的稳定
C.注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害,酶Ⅱ也可用于探究温度对酶活性的影响
D.正常细胞中,当氧气供给不足时,过程②增强,产生过多的代谢物S通过肾脏排出体外
【答案】C
【解析】A、由图可知,过程①代表有氧呼吸(或无氧呼吸)第一阶段,过程②代表丙酮酸生成代谢物S,据哺乳动物无氧呼吸代谢产物推测,代谢物S可能为乳酸,这两个过程都发生在细胞质基质中,过程①中可产生[H]和ATP,过程②丙酮酸在无氧呼吸第二阶段生成乳酸过程中消耗[H],不产生ATP,A正确;
B、由图可知,线粒体功能障碍可导致丙酮酸生成代谢物S,代谢物S运出细胞,在酶Ⅰ作用下生成丙酮酸和H2O2,前者接着参与代谢,后者在酶Ⅱ作用下分解为H2O和O2,该过程可以减少酸性物质积累,维持内环境酸碱度的稳定,B正确;
C、注射酶Ⅱ溶液可避免过氧化氢对细胞的毒害,推出酶Ⅱ为H2O2酶,由于温度会影响H2O2分解,因此不能用H2O2和H2O2酶来探究温度对酶活性的影响,C错误;
D、正常细胞中,当氧气供给不足时,丙酮酸无法进入线粒体中被利用,而是在细胞质基质中进行过程②,产生过多的代谢物S,这些代谢物S通过肾脏以尿液形式排出体外,D正确。
故选C。
4.水淹胁迫下,某植物经糖酵解过程(细胞呼吸第一阶段)分解葡萄糖产生丙酮酸,丙酮酸可以进一步转化成乙醇或乳酸以响应水淹胁迫。下列叙述正确的是( )
A.葡萄糖分解生成丙酮酸的过程只能在无氧条件下进行
B.在水淹胁迫下该植物细胞产生乙醇或乳酸的场所相同
C.长时间水淹会导致糖酵解过程产生的[H]在细胞中积累
D.无氧呼吸过程中,有机物中的能量大部分以热能形式散失
【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
【解析】A、葡萄糖分解生成丙酮酸的过程为细胞呼吸的第一阶段,有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都能进行此过程,并非只能在无氧条件下进行,A错误;
B、在水淹胁迫下该植物细胞产生乙醇的场所是细胞质基质,产生乳酸的场所也是细胞质基质,场所相同,B正确;
C、糖酵解过程产生的[H]在无氧条件下与丙酮酸反应生成乙醇或乳酸,不会在细胞中积累,C错误;
D、无氧呼吸时葡萄糖分子中的能量大部分留在酒精或乳酸中,而不是以热能形式散失,D错误。
故选B。
5.真核生物细胞呼吸的全过程包括:糖酵解、丙酮酸氧化脱羧、柠檬酸循环、电子传递等过程,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时无需消耗水
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
【答案】BC
【解析】A、据图可知,糖酵解是细胞呼吸第一阶段,存在于有氧呼吸和无氧呼吸过程中,A正确;
B、柠檬酸循环发生于有氧呼吸过程中,水和丙酮酸反应产生CO2、[H],B错误;
C、在有氧呼吸过程中丙酮酸分解成二碳化合物的场所是线粒体基质,在无氧呼吸过程中丙酮酸分解成二碳化合物的场所是细胞质基质,C错误;
D、电子传递链存在场所和利用氧气、产生大量ATP的场所相同,都在线粒体内膜,D正确。
故选BC。
题型二 细胞呼吸判断
6.科研人员想探究病毒性感染对细胞呼吸和ATP产生的影响,选择用某种病毒感染宿主细胞,培养一段时间后检测产生的乳酸和ATP的量,结果如图所示。下列相关分析错误的是( )
A.从图中可以看出,对照组的氧气消耗量大于实验组
B.实验组乳酸含量较高,说明了细胞被病毒感染后无氧呼吸加强
C.无论对照组还是实验组,细胞代谢产生的能量都主要用于ATP的合成
D.人体感染病毒后会觉得肌肉酸痛、浑身无力,这与乳酸增加和ATP减少有关
【答案】C
【解析】A、从图中可以看到,对照组的乳酸含量比实验组乳酸含量少0.3,而对照组的ATP含量比实验组ATP含量多0.2,说明对照组有氧呼吸强度大于实验组,这表明对照组的氧气消耗量大于实验组,A正确;
B、实验组乳酸含量较高,说明了细胞被病毒感染后无氧呼吸加强,产生了更多的乳酸,B正确;
C、有氧呼吸过程中,葡萄糖彻底氧化分解产生的能量大部分以热能的形式散失了,少数储存在ATP中。无氧呼吸都只在第一阶段释放出少量的能量,生成少量ATP,葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中,C错误;
D、人体感染病毒后,细胞被病毒感染导致无氧呼吸加强,产生大量乳酸,乳酸积累会使人感觉肌肉酸痛;同时,由图可知感染病毒后细胞产生的ATP减少,而ATP是细胞生命活动的直接能源物质,ATP减少会导致浑身无力,所以人体感染病毒后会觉得肌肉酸痛、浑身无力与乳酸增加和ATP减少有关,D正确。
故选C。
7.在肿瘤组织中,癌细胞可通过TNTs(由细胞膜延伸形成的细长结构)从周围的正常细胞(主要是T淋巴细胞)摄取线粒体,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.癌细胞的线粒体数量增加,使其消耗葡萄糖产生乳酸的能力大大增强
B.TNTs的形成依赖细胞骨架,该通道的形成可为受损细胞的修复提供新思路
C.通过破坏肿瘤的线粒体实现肿瘤治疗,其效果不会受到TNTs的影响
D.癌细胞的这一特点会严重损伤人体的非特异性免疫功能
【答案】B
【解析】A、癌细胞的线粒体数量增加,使其消耗葡萄糖进行有氧呼吸的能力大大增强,A错误;
B、TNTs是由细胞膜延伸形成的,依赖细胞骨架(如微管和微丝)的支撑和调节,这种细胞间通道的形成为细胞间的物质交流提供了新的途径,也为受损细胞的修复提供了新思路。例如,可以通过这种通道将健康的线粒体或其他细胞器输送到受损细胞中,以修复其功能,B正确;
C、根据题干信息,癌细胞可以通过TNTs从周围的正常细胞(主要是T淋巴细胞)摄取线粒体。这意味着如果破坏了肿瘤的线粒体,癌细胞可能会通过TNTs从正常细胞中获取新的线粒体来补充其功能。因此,破坏肿瘤的线粒体实现肿瘤治疗的效果可能会受到TNTs的影响,C错误;
D、T淋巴细胞参与的是人体的特异性免疫,所以癌细胞的这一特点会严重损伤人体的特异性免疫功能,D错误。
故选B。
8.下列关于细胞呼吸的说法正确的是( )
A.细胞吸收的氧气在细胞呼吸过程中用于在线粒体内生成二氧化碳
B.人体剧烈运动时产生的二氧化碳来源于有氧呼吸和无氧呼吸
C.马铃薯块茎无氧呼吸中葡萄糖中大部分未释放的能量存留于乳酸中
D.有氧与无氧呼吸相同点有都经过丙酮酸反应、都需要酶、都能产生NADH和每个阶段都产生ATP
【答案】C
【解析】A、细胞吸收的氧气在细胞呼吸过程中用于反应的第三阶段,即在线粒体内还原氢与氧气结合生成水,A错误;
B、人体细胞有氧呼吸的产物是二氧化碳和水,而无氧呼吸的产物只有乳酸,由此可见人体细胞只有有氧呼吸能产生二氧化碳.所以人体在剧烈活动时,二氧化碳产生的途径是有氧呼吸,B错误;
C、马铃薯块茎的无氧呼吸产生乳酸,无氧呼吸只在第一阶段中释放少量能量,生成少量ATP,葡萄糖中的大部分能量则存留在乳酸中,C正确;
D、无氧呼吸第二阶段不产生ATP,D错误;
故选C。
9.若只考虑以葡萄糖为唯一细胞呼吸底物,下列有关马拉松运动员体内细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A.有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]被利用的场所是线粒体内膜
B.无氧呼吸过程产生的能量大部分以热能形式散失
C.若消耗同等质量的葡萄糖,有氧呼吸比无氧呼吸产生的ATP多
D.若产生相同体积的二氧化碳,无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量多
【答案】D
【解析】A、有氧呼吸第一、二阶段产生的[H],在有氧呼吸第三阶段被利用,场所是线粒体内膜,A正确;
B、无氧呼吸第一阶段产生的能量主要以热能形式散失,第二阶段不产生能量,B正确;
C、消耗同等质量的葡萄糖,有氧呼吸彻底氧化分解葡萄糖产生的ATP比无氧呼吸多,C正确;
D、产生相同体积的二氧化碳,有氧呼吸释放的能量比无氧呼吸多,D错误。
故选D。
10.用如图实验装置测量大麦种子的呼吸速率,装置中的种子用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过(不影响生命力)。实验开始时,使图中U形管内两侧有色液体均处于“0”标志位,用夹子夹紧橡皮管,在25℃条件下静置4h,所得实验结果如图(不考虑种子代谢释放的热量)。下列正确的是( )
A.若种子呼吸作用消耗脂质类物质,则吸收O2的体积小于释放CO2的体积
B.装置A与B中有色液体高度变化量之和表示大麦种子细胞呼吸消耗O2的体积
C.大麦种子在25℃条件下4h内的细胞呼吸速率为17.5 mm3·g-1·h-1
D.实验1 h时,大麦种子消耗氧气的总量为x mg,可用于分解15x/16 mg葡萄糖
【答案】BD
【解析】A、种子进行细胞呼吸除了以葡萄糖为底物外,也能消耗脂质类物质,由于脂质类物质的碳氢比例比较高,导致氧化分解时吸收O2的体积大于释放CO2的体积,A错误;
B、装置A中的种子是活的,可进行呼吸作用,消耗O2而产生CO2,由于装置中的NaOH溶液能吸收CO2,所以装置A中有色液体位置的变化是由大麦种子呼吸作用消耗氧气引起的,装置B中装有灭菌的死种子,不进行细胞呼吸,起校正数据的作用,装置A中有色液体移动的高度加上装置B中有色液体移动的高度表示大麦种子细胞呼吸消耗O2的体积,B正确;
C、大麦种子在25℃条件下4h内的细胞呼吸速率为(50+20)÷4÷10=1.75(mm3·g-1·h-1),C错误;
D、假设大麦种子实验1h内消耗的O2总量为xmg,设消耗的葡萄糖为ymg,根据有氧呼吸的反应式可知,180/y=6×32/x,可得y=15x/16mg,D正确。
故选BD。
题型三 探究酵母菌细胞呼吸方式
11.为研究酵母菌的呼吸方式,某生物小组制作了如图a~f所示的装置,下列判断不合理的是( )
A.若探究有氧呼吸,需连接装置e→c→d,可以给装置e间歇性通入空气,创造有氧环境
B.若探究无氧呼吸,应将装置f放置一段时间后,再连接f→d,以将锥形瓶上方的氧气耗尽,创造无氧环境
C.可将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液,根据溶液是否由蓝变绿再变黄,判断酵母菌的细胞呼吸方式
D.将一瓶含有酵母菌的培养液随机等分为两份,置于装置a、b内,假设两装置内氧气浓度相等,若a装置液滴左移,b装置液滴右移,说明在该氧气浓度下,酵母菌可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
【答案】C
【解析】A、若探究有氧呼吸,需连接装置e→c→d,给装置e通空气,其中e中10%的NaOH溶液用于吸收空气中的CO2,c中澄清石灰水用于检测有氧呼吸产生的CO2,这样可以创造有氧环境,A正确;
B、若探究无氧呼吸,应将装置f放置一段时间后,再连接f→d,目的是消耗锥形瓶上方的氧气,创造无氧环境,B正确;
C、溴麝香草酚蓝溶液可用于检测CO2,溶液由蓝变绿再变黄,但是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,所以不能根据该溶液的颜色变化判断酵母菌的细胞呼吸方式,C错误;
D、将一瓶含有酵母菌的培养液随机等分为两份,置于装置a、b内,假设两装置内氧气浓度相等,若a装置液滴左移,说明酵母菌进行了有氧呼吸,消耗了氧气;b装置液滴右移,说明酵母菌进行了无氧呼吸,产生了CO2,所以在该氧气浓度下,酵母菌可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,D正确。
故选C。
12.研究人员采用对比实验探究不同氧气条件下酵母菌的呼吸方式,设计了如下实验方案:①将等量活化的酵母菌悬液分别加入两个锥形瓶;②甲组通入经质量分数为10%的NaOH处理的空气,乙组密封瓶口;③两组均置于30℃恒温环境,每30分钟检测培养液中酒精含量和pH变化;④重复实验3次,取平均值记录数据。下列对该实验设计的分析,不合理的是( )
A.缺少空白对照组,无法排除非生物因素对pH检测的干扰
B.质量分数为10%的NaOH的作用是排除空气中CO2的干扰
C.检测酒精含量时,需要设置只含培养液不含酵母菌的对照
D.多次重复实验并取平均值,可消除偶然因素对实验结果的影响
【答案】C
【解析】A.实验未设置不含酵母菌的空白对照组,无法排除温度、培养液成分等非生物因素对pH变化的潜在影响,A正确;
B.甲组质量分数为10%的NaOH可以吸收空气中的CO₂,从而排除空气中CO2的干扰,B正确;
C.橙色重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应会变为灰绿色,培养液中的葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,因此无需设置只含培养液不含酵母菌的对照,C错误;
D.重复实验并取平均值可减少偶然误差,提高结果可靠性,D正确。
故选C。
13.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物两部分,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。在有氧条件下,最终能产生CO2的试管是( )
A.甲 B.丙 C.甲和丙 D.丙和乙
【答案】B
【解析】甲试管中是只含有酵母菌细胞质基质的上清液,在有氧条件下,细胞质基质只能进行有氧呼吸的第一阶段,产生丙酮酸,不能产生CO2;乙试管中是只含有酵母菌细胞器的沉淀物,由于细胞器中没有细胞质基质,无法进行细胞呼吸的第一阶段,不能产生CO2;丙试管中是未离心处理过的酵母菌培养液,含有细胞质基质和细胞器,在有氧条件下可以进行完整的有氧呼吸,产生CO2。因此最终能产生CO2的试管是丙,B正确,ACD错误。
故选B。
14.某实验小组为探究酵母菌的呼吸方式,做了以下两组实验:用注射器 A 缓慢吸入 25mL 酵母菌葡萄糖培养液,倒置,排尽注射器中的气体,再吸入 25mL 无菌氧气,密封;用注射器 B 缓慢吸入 25mL 酵母菌葡萄糖溶液,倒置,排尽注射器中的气体,密封。将两注射器置于 25℃的水浴锅中保温一段时间,以下说法错误的是( )
A.该实验中,注射器 A 为实验组,注射器 B 为对照组
B.若注射器 A 中的气体体积大于 25mL,说明酵母菌进行了无氧呼吸
C.检测容器 B 中酵母菌培养过程生成的酒精,应延长培养时间,以耗尽培养液中的葡萄糖
D.将注射器 A 中产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液中,可观察到溶液颜色由蓝变绿再变黄
【答案】A
【解析】A、注射器A加入了氧气,探究有氧呼吸,注射器B未加入氧气,探究无氧呼吸,两者都是实验组,A错误;
B、若酵母菌只进行有氧呼吸,气体体积不变,而注射器A中的气体体积大于25mL,说明酵母菌开始进行无氧呼吸(无氧呼吸产生CO₂,导致气体体积增加),B正确;
C、检测容器 B 中酵母菌培养过程生成的酒精,延长培养时间可确保葡萄糖被完全消耗,避免残留葡萄糖干扰酒精检测,C正确;
D、注射器A中的气体为二氧化碳,将其通入溴麝香草酚蓝水溶液中,颜色会由蓝变绿再变黄,D正确。
故选A。
15.下图1所示装置可用于测定酵母菌细胞呼吸的方式,其中三口烧瓶分别连接氧气传感器、二氧化碳传感器、酒精传感器,可用于测定相应物质的含量,相关数据的测定结果如图2所示。下列相关叙述正确的是( )
A.若图1所示装置的温度改变,则图2中的相关数据可能会发生改变
B.300s时,酵母菌只进行有氧呼吸,在线粒体内膜上产生水
C.图2中200—300s,酵母菌产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体
D.在图2中a、b两条线交点处,有氧呼吸和无氧呼吸的强度相等
【答案】AC
【解析】A、酶可以催化生化反应,酶活性受温度影响,故若图1所示装置的温度改变,则图2中的相关数据可能会发生改变,A正确;
B、300s时,装置中氧气量为0,则酵母菌只进行无氧呼吸,产生酒精的场所为细胞质基质,B错误;
C、图2中200~300s,氧气浓度逐渐减小,酒精产生量逐渐增加,因此酵母菌可进行有氧呼吸和无氧呼吸,此时酵母菌产生ATP的场所包括细胞质基质和线粒体,C正确;
D、在图2中a、b两条线交点处,氧气含量和酒精含量相等,此时既有有氧呼吸也有无氧呼吸,但不能说明有氧呼吸和无氧呼吸的强度相等,D错误。
故选AC。
题型四 细胞呼吸的影响因素及其应用
16.将动物细胞的完整线粒体悬浮于含有丙酮酸、氧气和无机磷酸的溶液中,并适时加入等量的ADP、DNP和DCCD三种化合物,测得氧气浓度的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.DCCD可能破坏线粒体内膜上的ATP合成酶
B.ADP和DNP都能促进细胞呼吸但促进效率不同
C.加入DNP后,线粒体内膜上散失的热能将减少
D.化合物DCCD与DNP对细胞呼吸影响机理不同
【答案】C
【解析】A、从图中可以看出,加入DCCD后,氧气浓度不再改变,说明呼吸作用停止。由于线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段产生大量ATP的场所,而ATP的合成需要ATP合成酶的参与,DCCD抑制呼吸作用,很可能是破坏了线粒体内膜上的ATP合成酶,从而影响了ATP的合成和呼吸作用的进行,A正确;
B、加入ADP后,氧气浓度下降速率加快,说明ADP能促进细胞呼吸;加入DNP后,氧气浓度下降速率也加快,从图中可以明显看出,加入DNP后氧气浓度下降的斜率与加入ADP后不同,说明二者促进细胞呼吸的效率不同,B正确;
C、加入DNP后,氧气浓度下降速率加快,细胞呼吸增强,释放的能量增多,其中一部分能量以热能形式散失,所以线粒体内膜上散失的热能将增加,C错误;
D、由A、B选项分析可知,DCCD可能破坏线粒体内膜上的ATP合成酶从而抑制呼吸作用;而DNP是促进细胞呼吸,二者对细胞呼吸的影响机理是不同的,D正确。
故选C。
17.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,影响水的合成,不影响ATP的合成
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
【解析】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;
C、叠氮化合物可抑制电子传递给氧,影响水的生成,同时也会影响ATP合成,因为有氧呼吸第三阶段产生大量ATP,C错误;
D、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,D正确。
故选D。
18.某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列说法不正确的是( )
A.甲曲线表示CO2的释放量
B.O2浓度为b时,该器官不进行无氧呼吸
C.O2浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加
D.O2浓度为a时最适合保存该器官,该浓度下葡萄糖消耗速率最小
【答案】D
【解析】A、分析题意可知,图中横坐标是氧气浓度,据图可知,当氧气浓度为0时,甲曲线仍有释放,说明甲表示二氧化碳的释放量,乙表示氧气吸收量,A正确;
B、O2浓度为b时,两曲线相交,说明此时氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等,细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,故此时植物只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,B正确;
C、O2浓度为0时,植物只进行无氧呼吸,氧气浓度为a时,植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,氧气浓度为b时植物只进行有氧呼吸,故O2浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加,C正确;
D、O2浓度为a时并非一定最适合保存该器官,因为无氧呼吸会产生酒精,不一定能满足某些生物组织的储存,且该浓度下葡萄糖的消耗速率一定不是最小, 据图,此时气体交换相对值 CO2为0.6,氧气为0.3,其中CO2有0.3是有氧呼吸产生,0.3是无氧呼吸产生。 按有氧呼吸葡萄糖 : O2 : CO2=1:6:6,无氧呼吸葡萄糖:CO2=1:2,算得葡萄糖的相对消耗量为0.05+0.15=0.2。 而无氧呼吸消失点时,O2和CO2的相对值为0.7,算得葡萄糖的相对消耗量为0.11,明显比a点时要低!所以a点时葡萄糖的消耗速率一定不是最小,D错误。
故选D。
19.萍乡市芦溪县武功山地区依托富硒土壤和袁河水源发展特色农业,大量种植富硒水稻,并建有智能温室大棚种植蔬菜。下列相关叙述错误的是( )
A.稻田适时排水可提高水稻根系有氧呼吸的速率,促进对硒等矿质元素的吸收
B.晴朗夏季正午,大棚内CO2浓度降低导致蔬菜光合速率下降,此时打开通风口可缓解
C.夜间水稻细胞线粒体内膜产生的CO2会通过自由扩散的方式被叶绿体吸收
D.富硒水稻种子萌发初期,有机物总量减少但种类增加
【答案】C
【解析】A、稻田适时排水可提高水稻根系有氧呼吸的速率,提供更多的能量,促进对硒等矿质元素的吸收,A正确;
B、晴朗夏季正午,大棚内CO2浓度降低导致蔬菜光合速率下降,此时打开通风口,空气流动,可缓解CO2浓度降低的问题,B正确;
C、夜间没有光照,植物不进行光合作用,故夜间水稻细胞线粒体内膜产生的CO2不会通过自由扩散的方式被叶绿体吸收,C错误;
D、富硒水稻种子萌发初期,有机物总量随细胞呼吸减少但种类增加,D正确。
故选C。
20.氧气是食物腐烂的主要原因之一,充氮保鲜可有效阻断氧气供应,减缓氧化反应的进行,从而延长食品保鲜期。为探究充入氮气对樱桃果实贮藏的影响,科研人员在0℃贮藏温度下进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.与对照组相比,实验组的樱桃果实进行无氧呼吸的时间早
B.9天时实验组樱桃果实产生二氧化碳的场所是细胞质基质
C.充氮完全阻断氧气供应时果实细胞产生的NADH会不断积累
D.充氮保鲜可以有效阻断氧气供应,贮藏时间可以不断延长
【答案】AB
【解析】A、充氮保鲜可以有效阻断氧气供应,与对照组相比,实验组的樱桃果实二氧化碳释放速率下降提前,进行无氧呼吸的时间早,A正确;
B、9天时实验组樱桃果实产生二氧化碳的速率相对稳定,判断其只进行无氧呼吸,产生二氧化碳的场所是细胞质基质,B正确;
C、充氮完全阻断氧气供应时果实细胞产生的NADH会参与无氧呼吸第二阶段,不会积累,C错误;
D、充氮保鲜可以有效阻断氧气供应,但贮藏时间不能不断延长,因为无氧呼吸产生的酒精对果实有危害作用,会使果实腐烂,D错误。
故选AB。
1.(2025·江苏宿迁·模拟预测)下列关于酵母菌的说法,正确的是( )
A.“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验中因变量是澄清石灰水是否变浑浊和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化
B.通过酵母菌的纯培养获得的酵母菌的代谢产物叫作纯培养物
C.在探究酵母菌种群数量的变化时,不需要另设置一组不接种酵母菌的对照组排除杂菌污染
D.赫尔希和蔡斯以T2噬菌体、酵母菌为实验材料,利用放射性同位素标记技术,证明DNA是遗传物质
【答案】C
【解析】A、“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验中因变量是细胞呼吸的产物,澄清石灰水是否变浑浊和加入酸性重铬酸钾溶液后样液的颜色变化是检测因变量的指标,A错误;
B、纯培养物是由一个单体繁殖所获得的微生物群体,B错误;
C、在探究酵母菌种群数量的变化时,不同培养时间的种群数量即可做相互对照,不需要另设置一组不接种酵母菌的对照组排除杂菌污染,C正确;
D、赫尔希和蔡斯以T2噬菌体、大肠杆菌为实验材料,利用放射性同位素标记技术,证明DNA是遗传物质,T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌中的,D错误。
故选C。
2.(2025·江苏扬州·模拟预测)丙酮酸激酶(PK)可参与下图所示的生化反应。丙酮酸激酶缺乏症(PKD)是一种罕见的隐性遗传病,表现为红细胞中缺乏PK引起Na⁺积累,造成溶血。以下推测错误的是( )
A.PK既参与有氧呼吸,也参与无氧呼吸
B.丙酮酸转化为乳酸过程中可为红细胞提供少量ATP
C.Na⁺积累过多会导致红细胞渗透吸水甚至涨破
D.PKD 的发生体现了基因通过控制酶的合成来控制性状
【答案】B
【解析】A、有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段是相同的,都在细胞质基质中进行,从葡萄糖分解为丙酮酸,而丙酮酸激酶(PK)参与了丙酮酸生成的过程,所以 PK 既参与有氧呼吸,也参与无氧呼吸,A 正确;
B、丙酮酸转化为乳酸的过程是无氧呼吸的第二阶段,该阶段没有能量释放,不能为红细胞提供 ATP,B 错误;
C、 Na+积累过多会使红细胞内的渗透压升高,导致红细胞渗透吸水,当吸水超过一定限度时红细胞会涨破,C 正确;
D、丙酮酸激酶缺乏症(PKD)是因为红细胞中缺乏 PK(一种酶),而 PK 是由基因控制合成的,这体现了基因通过控制酶的合成来控制性状,D正确。
故选B。
3.(2025·江苏·三模)“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,为避免葡萄糖对酒精检测的干扰,南通某中学老师对实验进行了改进:将培养结束后的培养液吸入注射器,并密封注射器头,置于95℃的恒温水浴中(酒精的沸点为78℃),一段时间后将注射器头与软管相连,将气体缓缓推入装有酸性重铬酸钾的试管,观察试管液体的颜色变化。相关叙述正确的是( )
A.酵母菌是探究细胞呼吸方式的适宜材料,因其既能有氧呼吸也能无氧呼吸
B.由于葡萄糖具有较强的氧化性,能将酸性重铬酸钾氧化发生颜色变化
C.95℃水浴后若注射器的活塞发生明显移动,主要是酒精气化的结果
D.注射器中的气体缓缓推入试管后,试管中的液体由灰绿色变为橙色
【答案】C
【解析】A、酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌,因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式,A错误;
B、由于葡萄糖具有较强的还原性,能将酸性重铬酸钾氧化发生颜色变化,变成灰绿色,B错误;
C、95℃水浴后若注射器的活塞发生明显移动,主要是酒精气化的结果,因为酒精的沸点为78℃,且该温度条件下酵母菌会失活,C正确;
D、注射器中的气体缓缓推入试管后,试管中的液体由橙色变为灰绿色,D错误。
故选C。
4.(2025·江苏南通·二模)细胞色素c由核基因编码,在细胞质中表达为前体,加工后被转运到线粒体内膜的外侧参与电子的传递。下列叙述正确的是( )
A.细胞色素c前体经内质网和高尔基体加工形成成熟的细胞色素c
B.被转运到线粒体内膜外侧的细胞色素c参与运输同时催化ATP的合成
C.好氧细菌中也存在细胞色素c,可能定位于质膜内侧
D.不同生物细胞色素c的氨基酸差异为生物进化提供了细胞水平的证据
【答案】C
【解析】A、线粒体中的蛋白质是由核基因和线粒体基因共同控制合成的,细胞色素c由核基因编码,在细胞质中表达为前体,加工后被转运到线粒体内膜的外侧,而线粒体中的蛋白质不经过内质网和高尔基体的加工,A错误;
B、细胞色素c参与电子的传递,不参与运输H+,也不催化ATP的合成,B错误;
C、好氧细菌没有线粒体,其有氧呼吸的场所是细胞膜内表面,所以好氧细菌中也存在细胞色素c,可能定位于质膜内侧,C正确;
D、不同生物细胞色素c的氨基酸差异为生物进化提供了分子水平的证据,而不是细胞水平,D错误。
故选C。
5.(2025·江苏淮安·二模)初进高原的人都有一种代偿反应,即血红蛋白增多、呼吸急促、心率加快。久而久之,人体对高原缺氧环境产生了一定的适应性。从高原再回到平原地带,机体原来对高原的生理适应会逐渐地 解脱或消退,这一变化就是所谓“脱适应” 。下列叙述正确的是( )
A.初进高原的人即使呼吸急促,体内仍存在向内环境释放乳酸的细胞
B.初进高原的人心肌细胞中ATP 合成速率大于其在平原时的分解速率
C.初进高原的人血压升高,适应缺氧环境后血压完全恢复至平原状态
D.从高原回到平原的“脱适应”过程中内环境中血红蛋白含量会减少
【答案】A
【解析】A、人体内成熟红细胞只能进行无氧呼吸,产生的乳酸会释放到血浆中,因此初进高原的人即使呼吸急促,体内仍存在向内环境释放乳酸的细胞,A正确;
B、细胞内的ATP含量很少,通过ATP和ADP的快速转化满足机体对能量的需求,即ATP合成和ATP水解会保持动态平衡,由于高原地区氧含量低,初进高原的人有氧呼吸会因为氧气供应不足而减弱,因此ATP合成速率可能会低于其在平原时的合成速率,由于在平原时ATP合成速率与分解速率相等,因此初进高原的人心肌细胞中ATP合成速率可能会小于其在平原时的分解速率,B错误;
C、初进高原的人心率加快,导致血压升高,适应高原缺氧环境后,血压有所恢复,但不一定能完全恢复到平原状态,C错误;
D、血红蛋白位于红细胞内,不属于内环境的组成成分,D错误。
故选A。
6.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)线粒体中受损的核糖体会以图甲、乙两种方式形成囊泡离开线粒体;乙途径是线粒体内膜向外凸起,借助外膜上的离子通道延伸形成囊泡;包裹有损坏核 糖体的 MDV 和 VDIM 最终均在溶酶体内被降解。下列相关叙述正 确的是( )
A.线粒体内膜损伤会直接影响有氧呼吸过程中 CO2 的产生
B.MDV 和 VDIM 的形成和清除过程依赖膜的选择透过性
C.外膜上的离子通道能参与形成 VDIM 和相应离子的主动运输
D.线粒体分裂过程中遗传物质的分配不遵循孟德尔遗传定律
【答案】D
【解析】A、在有氧呼吸过程中,CO2产生于线粒体基质,所以线粒体内膜受损时不会直接影响CO2的产生,A错误;
B、MDV和VDIM的形成和清除过程依赖于膜的流动性,B错误;
C、外膜上的离子通道能参与形成VDIM,也能参与相应离子的协助扩散,C错误;
D、孟德尔遗传定律的实质是减数分裂形成配子时,同源染色体上等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,染色体上的基因才能遵循孟德尔遗传定律,线粒体分裂过程中遗传物质的分配不遵循孟德尔遗传定律,D正确。
故选D。
7.(24-25高三下·江苏南京·开学考试)下列关于细胞呼吸的叙述错误的是( )
A.突触传递兴奋时需要消耗细胞呼吸产生的ATP
B.油料作物种子在播种时宜浅播,原因是种子萌发时进行呼吸作用需要大量O2
C.CO2是人体细胞呼吸产生的废物,不参与维持内环境的稳态
D.细胞呼吸除了能为生命活动提供能量,还是生物体内物质代谢的枢纽
【答案】C
【解析】A、神经递质从突触前膜以胞吐的形式释放,需要消耗ATP,A正确;
B、油料作物种子脂肪含量高,脂肪氧化分解耗氧多,故油料作物种子宜浅播,B正确;
C、CO2是调节呼吸运动的重要体液因子,体液中CO2浓度变化会刺激相关感受器,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节,C错误;
D、细胞呼吸产生ATP,细胞呼吸的中间产物丙酮酸可以合成其他的物质,如氨基酸等物质,因此细胞呼吸是生物体内物质代谢的枢纽,D正确。
故选C。
8.(2024·江苏南京·一模)下图表示人体细胞内葡萄糖的部分代谢过程,相关叙述正确的是( )
A.图中代谢过程均可发生在成熟红细胞内
B.该细胞中物质A还可被转化为酒精和
C.葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失
D.NADH的合成场所有细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜
【答案】C
【解析】A、人成熟红细胞内无线粒体等细胞器,所以不会发生图中的代谢过程,A错误;
B、人体细胞无氧呼吸产生乳酸,不能产生酒精和CO2,B错误;
C、葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失,少部分在ATP中,C正确;
D、NADH的合成场所有细胞质基质、线粒体基质,在线粒体内膜与氧结合形成水,D错误。
故选C。
9.(2025·江苏盐城·模拟预测)人体脂肪细胞中有一种转运蛋白UCP1,在棕色脂肪细胞中高表达,是白色脂肪细胞棕色化的标志物,如图所示。下列叙述正确的有( )
A.图中H+通过UCPI由区域Ⅰ进入区域Ⅱ的方式是协助扩散
B.过程②发生于线粒体基质,物质乙是还原型辅酶Ⅱ
C.相比白色脂肪细胞,棕色脂肪细胞区域Ⅰ与Ⅱ间的H+浓度差降低,产生ATP减少
D.寒冷条件刺激下,有更多的白色脂肪细胞转化成棕色脂肪细胞,产热增加
【答案】ACD
9【解析】A、图中H+通过UCPI由区域Ⅰ进入区域Ⅱ是顺浓度梯度进行的,运输方式是协助扩散,A正确;
B、过程②为有氧呼吸第二阶段,发生于线粒体基质,物质乙是还原型辅酶Ⅰ,B错误;
C、相比白色脂肪细胞,棕色脂肪细胞有更多UCP1将H+从区域Ⅰ运到区域Ⅱ,导致区域Ⅰ与Ⅱ间的H+浓度差较低,产生ATP少,释放的热量多,C正确;
D、寒冷条件刺激下,有更多的白色脂肪细胞转化成棕色脂肪细胞,棕色脂肪细胞中UCP1高表达,因而产生的ATP少,释放的热量多,因而有利于度过寒冷的冬天,D正确。
故选ACD。
10.(2025·江苏·模拟预测)下图是人体细胞中脂肪酸和氨基酸分解为丙酰辅酶A后,在线粒体中氧化分解的部分过程,研究表明3-HP和D-2HG积累会损伤线粒体结构。相关叙述正确的是( )
A.脂肪酸和氨基酸彻底氧化分解的终产物均为CO2和水
B.丙酰辅酶A分解产生的[H]在线粒体基质中与O2反应生成H2O
C.D酶缺失或H酶缺失都会导致3-HP积累
D.D酶缺失或H酶缺失都会影响丙酮酸的氧化分解
【答案】CD
【解析】A、所有有机物氧化终产物均为CO2和水(仅适用于糖类、脂肪等无氮有机物),因为含氮有机物(如氨基酸、核酸)的彻底氧化必然产生含氮排泄物,因此脂肪酸和氨基酸彻底氧化分解的终产物并不是均为CO2和水,A错误;
B、丙酰辅酶A分解产生的[H]在线粒体内膜中与O2反应生成H2O,B错误;
C、据图分析,D酶和H酶都直接或间接参与3-HP生成MSA,根据反应过程,得出D酶缺失或H酶缺失都会导致3-HP积累,C正确;
D、丙酮酸的氧化分解发生在线粒体基质,D酶缺失或H酶缺失会导致3-HP积累,而3-HP和D-2HG积累会损伤线粒体结构,因此D酶缺失或H酶缺失都会影响丙酮酸的氧化分解,D正确。
故选CD。
一、单选题
1.(2025·江苏·高考真题)关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析,下列叙述正确的是( )
A.细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同
B.有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与
C.呼吸作用都能产生[H]和ATP
D.无氧呼吸的产物都有
【答案】C
【解析】A、葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中,人体细胞和酵母菌的场所相同,A错误;
B、有氧呼吸第二阶段是丙酮酸与水反应生成CO2和[H],O2参与的是第三阶段(与[H]结合生成水),B错误;
C、人体细胞和酵母菌有氧呼吸各阶段均能产生ATP,第一、第二阶段能产生[H],第三阶段利用[H],无氧呼吸第一阶段产生少量[H]和ATP(后续被消耗),因此两者呼吸作用均能产生[H]和ATP,C正确;
D、人体细胞无氧呼吸产物为乳酸,不产生CO2;酵母菌无氧呼吸产物为CO2和酒精,D错误;
故选C。
2.(2024·江苏·高考真题)图中①~③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是( )
A.该细胞器既产生ATP也消耗ATP
B.①②分布的蛋白质有所不同
C.有氧呼吸第一阶段发生在③
D.②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所
【答案】C
【解析】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所,可以分解有机物产生ATP,同时在线粒体内部可以合成蛋白质、DNA等,需要消耗ATP,A正确;
B、线粒体外膜和内膜功能不同,所以分布的蛋白质有所不同,B正确;
C、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,③是线粒体基质,C错误;
D、②是线粒体内膜,消耗O2,和[H]生成水,③是线粒体基质,在该场所丙酮酸和水反应生成CO2,D正确。
故选C。
3.(2023·江苏·高考真题)细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白,参与呼吸链中的电子传递,在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素C的叙述正确的是( )
A.仅由C、H、O、N四种元素组成
B.是一种能催化ATP合成的蛋白质
C.是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体
D.不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据
【答案】D
【解析】A、蛋白质的元素组成一般是C、H、O、N等,但细胞色素C的组成元素中含有Fe和S元素,A错误;
B、细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白,参与呼吸链中的电子传递,但催化ATP合成的蛋白质是ATP合成酶,B错误;
C、细胞色素C是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体,C错误;
D、不同物种间细胞色素C氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据,相似度越高,说明生物的亲缘关系越近,D正确。
故选D。
4.(2025·甘肃·高考真题)线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸,可用于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率,下列叙述正确的是( )
A.状态3呼吸不需要氧气参与
B.状态3呼吸的反应场所是线粒体基质
C.以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0
D.相比NADH,以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大
【答案】C
【解析】A、线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸,若以NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率,此时状态3呼吸的场所是线粒体内膜,所以需要氧气参与,A错误;
B、若以NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率,此时状态3呼吸的场所是线粒体内膜,B错误;
C、葡萄糖不能直接进入线粒体进行氧化分解,需要在细胞质基质中分解为丙酮酸后才能进入线粒体,所以以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0,C正确;
D、NADH可直接参与有氧呼吸第三阶段,而丙酮酸需先经过有氧呼吸第二阶段产生NADH等物质后再参与第三阶段,所以相比丙酮酸,以NADH为底物的状态3呼吸速率较大,D错误。
故选C。
5.(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
【解析】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。
二、多选题
6.(2022·江苏·高考真题)下图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述正确的有( )
A.三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO2并消耗O2
B.生物通过代谢中间物,将物质的分解代谢与合成代谢相互联系
C.乙酰CoA在代谢途径中具有重要地位
D.物质氧化时释放的能量都储存于ATP
【答案】BC
【解析】A、题图分析可知三羧酸循环是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO2,但不消耗O2,呼吸链会消耗,A错误;
B、题图分析可知代谢中间物(例:丙酮酸、乙酰CoA等),将物质的分解代谢与合成代谢相互联系,B正确;
C、题图分析可知丙酮酸、乙酰CoA在代谢途径中将蛋白质、糖类、脂质、核酸的代谢相互联系在一起,具有重要地位,C正确;
D、物质氧化时释放的能量一部分储存于ATP中,一部分以热能的形式散失,D错误。
故选BC。
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