第10讲 细胞呼吸（专项训练）（安徽专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第10讲 细胞呼吸 目录 01 课标达标练 【题型一】探究酵母菌细胞呼吸的方式 【题型二】细胞呼吸的过程 【题型三】有氧呼吸中的电子传递链 【题型四】细胞呼吸类型的判断 【题型五】环境因素对细胞呼吸的影响 【题型六】细胞呼吸原理在生产生活中的应用 02 能力突破练 新考法 03 高考溯源练 含2025真题 题型一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1．（2023·浙江·高考真题）为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是（    ） A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量 B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量 C．可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标 D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等 2．某实验小组在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，连通橡皮球（或气泵）让少量空气间歇性地依次通过装置中的3个锥形瓶，如图所示。下列相关叙述错误的是（    ）    A．向a瓶中加入NaOH溶液的目的是避免外界空气中CO₂的干扰 B．适当增加橡皮球（或气泵）的通气量，会增加石灰水的混浊程度 C．实验过程中向a瓶通入的空气越多，则b瓶产生的酒精越多 D．若c瓶加入的是溴麝香草酚蓝溶液，则溶液最终会变成黄色 3．（江苏南通·开学考试）某同学用质量分数为5%的葡萄糖溶液培养酵母菌，探究酵母菌的细胞呼吸方式。相关叙述正确的是（    ） A．泵入的空气通过NaOH溶液可以控制有氧和无氧条件 B．应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽培养液中的葡萄糖 C．无氧条件下的培养液遇酸性重铬酸钾会出现橙色反应 D．根据溴麝香草酚蓝溶液是否变成黄色来判断呼吸方式 4．为探究酵母菌呼吸方式，某同学使用CO2传感器检测酵母菌培养瓶中的CO2量，下图曲线A、B表示在有氧或无氧条件下检测的结果。下列叙述错误的是（    ） A．曲线A表示有氧条件下检测的结果 B．曲线B的条件下，酵母菌的呼吸产物还有乳酸 C．相同时间内酵母菌有氧呼吸比无氧呼吸产生的能量多 D．酵母菌细胞呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝溶液检测 题型二 细胞呼吸的过程 5．剧烈运动时，人的骨骼肌细胞既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，下列有关叙述正确的是（    ） A．无氧呼吸是骨骼肌细胞所需ATP的主要来源 B．无氧呼吸产生的CO₂是有氧呼吸的三分之一 C．无氧呼吸产生NADH为第二阶段ATP合成提供能量 D．无氧呼吸产生丙酮酸的场所与有氧呼吸相同 6．（安徽·期末联考）丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同，如图1所示。植物根系普遍存在呼吸酶，如乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH）。科研人员测定了淹水胁迫下对某植物根系呼吸酶活性的影响，结果见图2。下列叙述错误的是（    ） A．LDH催化丙酮酸生成乳酸的过程中会消耗NADH，生成ATP B．该植物根系细胞在淹水时的无氧呼吸产物可能是乙醇和乳酸 C．与对照组相比，淹水组的ADH和LDH活性升高可能是对缺氧环境的一种适应 D．若该植物长期处于淹水胁迫，乙醇和乳酸的大量积累可能会损伤根系细胞 7．（2025·安徽期末）古人曰：“饭后百步走，活到九十九。”饭后慢走就是我们常说的有氧运动，有氧运动是指人体吸入的氧气与需求相等，达到生理上的平衡状态。下图所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（消耗底物为葡萄糖）。结合所学知识分析下列说法，其中正确的是（    ）    A．ab段只进行有氧呼吸，cd段只进行无氧呼吸 B．bd段无氧呼吸时，其所消耗的葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 C．运动强度大于或等于b后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量 D．运动强度长时间超过c时，细胞呼吸所消耗的葡萄糖中的能量去向至少有三处 8．（2025·安徽合肥模拟预测）某种酵母菌以葡萄糖为底物的3种呼吸途径中，部分物质变化如图，下列叙述错误的是（    ） A．真核细胞发生途径一细胞需具备线粒体的结构 B．途径二和途径三的存在，提升了酵母菌对环境的适应力 C．途径二葡萄糖中的能量最终都转移到了乙醇、少量ATP和热能中 D．酵母菌酿酒过程葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质和线粒体 9．（安徽合肥·期末）洪水、土壤板结等易使田间作物根系供氧不足，造成“低氧胁迫”。某科研单位，采用无土栽培的方法，研究了“低氧胁迫”对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响，测得第6天时根系细胞中丙酮酸和乙醇含量，结果如下表所示。请根据表格回答下列问题： 正常通气品种A 正常通气品种B 低氧品种A 低氧品种B 丙酮酸 0.19 0.18 0.34 0.21 乙醇(μmol·g-1) 2.49 2.45 4.00 6.00 (1)该实验的自变量为 ，由表中信息可知，正常通气情况下，黄瓜根系细胞的呼吸方式为 实验结果表明，低氧胁迫条件下催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性更高的最可能是品种 (填“A”或“B”)。 (2)低氧胁迫会降低田间作物的产量，请结命所学知识写出1条改善或防治低氧胁迫的措施： 。 (3)下图为生物体在细胞呼吸过程中的部分物质与能量代谢关系示意图。回答下列问题： ①图中ATP 合成酶位于 上，其作用有 。 ②从图中过程可以得出，细胞呼吸的作用有 、 。 题型三 有氧呼吸中的电子传递链 10．（2025·浙江绍兴·二模）哺乳动物细胞的需氧呼吸需要依赖电子传递链完成，细胞色素C氧化酶（COX）是电子传递链的末端酶，可将呼吸底物的电子传递给O2.，下列推测不合理的是（　　） A．COX是含氮有机物 B．COX位于线粒体内膜上 C．COX能催化［H］生成 D．COX缺乏症患者乳酸产生量增加 11．（2025·安徽合肥模拟预测）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 12．（安徽六安·阶段练习）细胞色素C氧化酶（CytC） 是细胞呼吸中电子传递链末端的蛋白复合物，缺氧时，随着膜的通透性增加，外源性CytC进入线粒体内，参与[H]和氧气的结合，从而增加 ATP 的合成，提高氧气利用率，外源性CytC因此可用于各种组织缺氧的急救或辅助治疗，下列叙述错误的是（　　） A．真核细胞中， 线粒体内膜折叠形成嵴增加了CytC的附着位点 B．正常情况下，有氧呼吸第三阶段中与氧气结合的[H]部分来自丙酮酸 C．相对缺氧时，外源性 CytC 进入线粒体发挥作用抑制了肌细胞中乳酸的产生 D．相对缺氧时，外源性CytC的使用提高了有氧呼吸释放能量转化到 ATP中的效率 13．细胞呼吸过程中形成的 NADH 等物质通过电子传递系统将电子传递给氧生成水， 并偶联 ATP合成的过称为氧化磷酸化，如图为细胞呼吸过程中电子传递和氧化磷酸化过程。已知人体棕色脂肪细胞线粒体内膜上有一种特殊通道蛋白UCP，可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H⁺回收到线粒体基质。下列说法不正确的是（    ） A．膜间隙高浓度的H⁺全部来自有机物的分解 B．UCP 蛋白很可能具有顺浓度转运 H⁺的作用 C．蛋白复合体运输H⁺和ATP合成酶运输H⁺的方式分别为主动运输和协助扩散 D．寒冷条件下棕色脂肪细胞被激活时，线粒体有氧呼吸释放的能量中热能所占比例明显增大 14．光反应中光合电子传递链主要由光系统Ⅱ（PSⅡ）、细胞色素和光系统Ⅰ（PSⅠ）等复合体组成。回答下列问题：    (1)叶肉细胞中，光合色素主要分布在 ；分析图1，PSⅡ和PSⅠ系统受损，光能转化为储存在 中活跃的化学能 （填“增加”或“减少”），剩余的能量过多，产生过量的活性氧，活性氧未及时清除引起细胞膜损伤。 (2)实验发现，重度干旱明显降低植物净光合速率。科研人员继续检测了叶片内清除活性氧的保护酶活性，结果如图2，结合图2结果分析，植物在重度干旱条件下净光合速率下降的原因是 。    (3)绿叶中色素提取与分离时，取新鲜叶片剪碎和研磨过程中加入适量 （写出3点），最后过滤，得到色素提取液，可采用 法，利用不同色素在滤纸上的 不同而将其分离。 (4)光反应中水分解产生的 会释放至类囊体腔，高温胁迫下，此过程受阻，引发细胞氧化损伤。 题型四 细胞呼吸类型的判断 15．a、b为密封发酵瓶中进行果酒发酵过程中的两种气体变化曲线，c为a、b曲线的交点。下列说法错误的是（　　） A．a曲线可代表O2，b曲线可代表CO2 B．应将该发酵瓶置于18～30℃的环境中 C．c点时，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量不相等 D．3 h时，发酵瓶中开始有酒精生成 16．某实验室用两种方法进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。甲发酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件相同且适宜。实验过程中，每小时测定两发酵罐中氧气和酒精的量，记录数据并绘成坐标曲线图。下列有关叙述正确的是（    ）    A．实验9h时，消耗葡萄糖较多是甲发酵罐 B．甲、乙两发酵罐分别在第4h和第0h开始进行无氧呼吸 C．甲、乙两发酵罐实验结果表明，酵母菌为异养厌氧型生物 D．该实验证明向发酵罐中连续通入大量的氧气可以提高酒精的产量 17．下图表示某植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收速率和CO2生成速率的变化，假设呼吸底物为葡萄糖，下列有关说法正确的是（    ）    A．氧气浓度为c时，产生二氧化碳的场所为线粒体和细胞质基质 B．氧气浓度为b时，此时无氧呼吸消耗葡萄糖是有氧呼吸的6倍 C．氧气浓度为a时，只进行无氧呼吸，最适合储藏该植物器官 D．氧气浓度为f时，此时有氧呼吸强度等于无氧呼吸强度 18．鲫鱼能够在寒冷、缺氧的水环境中生存数天。其细胞呼吸过程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．鲫鱼细胞无氧呼吸的终产物可以是乳酸或者酒精和CO2 B．鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能散失 C．骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程均需要线粒体参与 D．图示两种细胞线粒体中与呼吸作用有关的酶不完全相同 19．为了检验动物细胞呼吸时产生的 CO2和热量，某同学利用如下装置进行实验，甲组打开空气泵，通入空气；乙组先排尽装置中的氧气，关闭空气泵，再连接锥形瓶C。气体流向和所用试剂如图所示，不考虑微生物活动对实验结果的影响。下列说法正确的是（　　） A．B、C两个锥形瓶中的石灰水在实验中的作用是不相同的 B．实验前后钟罩内温度上升的主要原因是 ATP 水解产热 C．甲组开启空气泵前，要先观察和记录三个锥形瓶中溶液的颜色和浑浊度 D．乙组中的小鼠一段时间后死亡，锥形瓶C中的石灰水只出现轻度浑浊 题型五 环境因素对细胞呼吸的影响 20．（2024·甘肃·高考真题）梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是（    ） A．根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足 B．根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 C．浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸 D．根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加 21．甲、乙两图均表示氧浓度对呼吸作用（底物为葡萄糖）的影响，下列相关叙述正确的是（　　） A．图甲中，氧浓度为a时只进行无氧呼吸，呼吸产物中有乳酸或酒精 B．图甲中，氧浓度为b时的情况对应的是图乙中的CD段 C．图甲中，氧浓度为d时既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸 D．图乙中，储存种子或水果时，C点对应的氧浓度最适宜 21．（2024·广东·三模）研究发现，FCCP能作用于线粒体内膜，使线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP；抗霉素A是有氧呼吸第三阶段的抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是（　　） A．NAD+是氧化型辅酶I，其还原的场所只有线粒体基质 B．加入FCCP，耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放 C．加入抗霉素A，细胞只能进行无氧呼吸，无法产生NADH D．加入FCCP后，细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖量增加 22．呼吸熵（RQ＝放出的 CO2 量/吸收的 O2 量）可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中，正确的是（    ） A．呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱 B．B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度 C．为延长水果保存的时间，最好将氧分压调至C点 D．C点以后，细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化 题型六 细胞呼吸原理在生产生活中的应用 23．下列关于农业生产中细胞呼吸原理及应用的叙述，错误的是（    ） A．中耕松土能为根系提供更多，促进细胞的有氧呼吸 B．仓库中玉米种子的储藏需要低温、低氧、湿润的环境 C．水稻田适时排水可防止根系无氧呼吸产生酒精而烂根 D．夜晚适当降低大棚温度能减少蔬菜有机物消耗，利于增产 24．农业生产中可采取一些措施来提高农作物的产量。下列措施中，不能实现增产的是（    ） A．在初夏晴天中午，对温室大棚内进行通风或施放干冰处理 B．对温室中的作物，白天适当升高温度，夜间适当降低温度 C．种植作物时，尽量缩小株距和行距，以增加作物植株数量 D．农作物生长发育过程中，适时施用各类无机盐并适当浇水 25．细胞呼吸除了能为生物体提供能量外，还是生物体代谢的枢纽。下列有关细胞呼吸的方式、原理和其在生产、生活中应用的叙述，错误的是（　 ） A．人体细胞呼吸产生的CO2均来自线粒体基质 B．小白兔成熟的红细胞逆浓度梯度吸收K＋受氧气浓度的影响 C．包扎伤口时，选用透气的消毒纱布是为了避免厌氧菌大量繁殖 D．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 1．共轭亚油酸（CLA）可以降低动物和人体脂肪含量，增加肌肉量。某研究小组通过实验探究CLA结合不同运动强度对青春期肥胖大鼠的影响，其部分结果如图所示。下列相关分析错误的是（　　）    A．各组大鼠的性别、月龄、生理状况等应相同 B．各组大鼠体重的变化与其处于青春期有关 C．测定耗氧量或CO2产生量可准确计算呼吸速率 D．运动结合补充CLA降低体重的效果优于单纯补充CLA 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 二、解答题 4．近年来，我国倡导“科学体重管理”理念，体重管理的核心是维持能量摄入和消耗的动态平衡，若长期摄入大于消耗，多余能量会储存在脂肪中，导致体重增加。 (1)图1是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。 图中过程②发生的场所是 ，X代表的物质是 。 (2)EGCG作为茶多酚中最主要的活性成分，具有降脂减重的作用。为探究EGCG降脂减重的机理，研究人员选取48只小鼠随机分组并采取不同方式喂养，4周时测定相关指标，结果如下表。 分组 体重增长量（g） 饲料摄入量（g/day） 能量同化量（kcal/day） 正常饮食（NCD） 2.93 2.93 11.29 A组 2.87 2.92 11.18 正常饮食+1.0%EGCG 2.88 3.16 12.05 高脂饮食（HFD） 5.55 4.81 25.14 高脂饮食+0.5%EGCG 3.75 4.87 25.42 B组 2.97 4.99 25.93 B组的喂养方式是 ，HFD组比NCD组小鼠体重增长量大的原因是 。HFD+EGCG组的小鼠体重增长量明显低于HFD组，且效果随EGCG浓度的增加而提升，但两组小鼠摄入量并无明显差异，表明EGCG能够 ，从而减缓体重的增长。 (3)人和哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织（WAT）和褐色脂肪组织（BAT），二者可以相互转化。图2是小鼠WAT和BAT细胞结构模式图。 脂肪在脂肪细胞中由脂滴膜包裹形成大小不一的脂肪滴，推测脂滴膜最可能由 层磷脂分子构成。用苏丹Ⅲ染液染色可在显微镜下观察到WAT细胞中被染成 色的脂肪颗粒。据图2分析，WAT转化为BAT之后产热效率提高的原因是 。 (4)BAT细胞依靠UCP（解偶联蛋白）将储存的能量更多地用于产热，作用机制如图3，由图可知UCP通过影响膜两侧的H+浓度差来 （填“促进”或“抑制”）ATP的合成进而影响产热。 1．（2025·重庆·高考真题）在T细胞凋亡和坏死过程中，ATP生成速率和氧气消耗速率如图1、2所示，下列说法错误的是（    ） A．可根据氧气的消耗速率计算ATP生成的总量 B．有氧呼吸中氧气的消耗发生在线粒体的内膜 C．在t1时，凋亡组产生的乳酸比坏死组多 D．在t2时，凋亡组产生的CO2比坏死组多 2．（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 3．（2025·云南·高考真题）生物兴趣小组从橘子果肉中分离得到完整的线粒体，操作流程如图。 下列说法错误的是（　　） A．缓冲液可以用蒸馏水代替 B．匀浆的目的是释放线粒体 C．差速离心可以将不同大小的颗粒分开 D．该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解 4．（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 5．（2025·广东·高考真题）为研究运动强度对人体生理活动的影响。某研究团队招募一批健康受试者分别进行3min低强度运动和高强度运动，运动开始后血浆乳酸水平见图。下列叙述错误的是（    ） A．高强度运动时，肾上腺素和胰高血糖素协同作用升高血糖 B．高强度运动血浆乳酸水平达到峰值时，骨骼肌细胞无氧呼吸强度最高 C．两种强度运动后，血浆乳酸水平的变化均不影响血浆pH的相对稳定 D．两种强度运动后，交感神经与副交感神经活动的强弱均会发生转换 6．（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（    ） 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 A．A B．B C．C D．D 7．（2025·安徽·高考真题）运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的是（    ） A．蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴，加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀 B．淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合，通过吸附作用显示紫色 C．苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合，通过化学反应形成橘黄色 D．橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应，变成灰绿色 8．（2024·安徽·高考真题）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（    ） A．在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B．PFKI与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活 C．ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节 D．运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快 9．（2024·贵州·高考真题）农业生产中，旱粮地低洼处易积水，影响作物根细胞的呼吸作用。据研究，某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，水淹过程中其活性变化如图所示。    回答下列问题。 (1)正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，从物质和能量的角度分析，其代谢特点有 ；参与有氧呼吸的酶是 （选填“甲”或“乙”）。 (2)在水淹0～3d阶段，影响呼吸作用强度的主要环境因素是 ；水淹第3d时，经检测，作物根的CO2释放量为0.4μmol·g-1·min-1，O2吸收量为0.2μmol·g-1·min-1，若不考虑乳酸发酵，无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的 倍。 (3)若水淹3d后排水、作物长势可在一定程度上得到恢复，从代谢角度分析，原因是 （答出2点即可）。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第10讲 细胞呼吸 目录 01 课标达标练 【题型一】探究酵母菌细胞呼吸的方式 【题型二】细胞呼吸的过程 【题型三】有氧呼吸中的电子传递链 【题型四】细胞呼吸类型的判断 【题型五】环境因素对细胞呼吸的影响 【题型六】细胞呼吸原理在生产生活中的应用 02 能力突破练 新考法 03 高考溯源练 含2025真题 题型一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1．（2023·浙江·高考真题）为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，正确的是（    ） A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量 B．酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量 C．可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标 D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等 【答案】C 【详解】A、酵母菌用量和葡萄糖溶液是无关变量，A错误； B、氧气的有无是自变量，B错误； C、有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精和CO2且比值为1:1，因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标，C正确； D、等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底，释放能量多；无氧呼吸氧化分解不彻底，大部分能量还储存在酒精中，释放能量少，D错误。 故选C。 2．某实验小组在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，连通橡皮球（或气泵）让少量空气间歇性地依次通过装置中的3个锥形瓶，如图所示。下列相关叙述错误的是（    ）    A．向a瓶中加入NaOH溶液的目的是避免外界空气中CO₂的干扰 B．适当增加橡皮球（或气泵）的通气量，会增加石灰水的混浊程度 C．实验过程中向a瓶通入的空气越多，则b瓶产生的酒精越多 D．若c瓶加入的是溴麝香草酚蓝溶液，则溶液最终会变成黄色 【答案】C 【详解】A、向a瓶中加入NaOH溶液的目的是吸收空气中的二氧化碳，避免外界空气中CO₂的干扰，A正确； B、若增加像皮球（或气泵）的通气量，即增大了进入装置中的氧气量，可增大酵母菌有氧呼吸作用强度，使酵母菌产生的二氧化碳量更多，澄清石灰水混浊程度越高，B正确； C、氧气会抑制酵母菌无氧呼吸，实验过程中向a瓶通入的空气越多，则酵母菌有氧呼吸作用越强，b瓶可能不产生酒精，C错误； D、溴磨香草酚蓝溶液能够检测二氧化碳，颜色变化是由蓝变绿再变黄，若c瓶加入的是溴磨香草酚蓝溶液，则溶液最终会变成黄色，D正确。 故选C。 3．（江苏南通·开学考试）某同学用质量分数为5%的葡萄糖溶液培养酵母菌，探究酵母菌的细胞呼吸方式。相关叙述正确的是（    ） A．泵入的空气通过NaOH溶液可以控制有氧和无氧条件 B．应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽培养液中的葡萄糖 C．无氧条件下的培养液遇酸性重铬酸钾会出现橙色反应 D．根据溴麝香草酚蓝溶液是否变成黄色来判断呼吸方式 【答案】B 【详解】A、泵入的空气通过NaOH溶液是为了排除空气中的二氧化碳，不可以控制无氧条件，A错误； B、应将酵母菌的培养时间适当延长，以耗尽培养液中的葡萄糖，便于酒精的检测，B正确； C、无氧条件下的培养液中酵母菌进行无氧呼吸，产物是乙醇，遇酸性重铬酸钾会出现灰绿色反应，C错误； D、无氧呼吸和有氧呼吸都能产生二氧化碳，都可以使溴麝香草酚蓝溶液变成黄色，因此无法根据溴麝香草酚蓝溶液是否变成黄色判断呼吸方式，D错误。 故选B。 4．为探究酵母菌呼吸方式，某同学使用CO2传感器检测酵母菌培养瓶中的CO2量，下图曲线A、B表示在有氧或无氧条件下检测的结果。下列叙述错误的是（    ） A．曲线A表示有氧条件下检测的结果 B．曲线B的条件下，酵母菌的呼吸产物还有乳酸 C．相同时间内酵母菌有氧呼吸比无氧呼吸产生的能量多 D．酵母菌细胞呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝溶液检测 【答案】B 【详解】A、酵母菌有氧呼吸时，1分子葡萄糖彻底氧化分解可产生6分子CO2；无氧呼吸时，1分子葡萄糖仅产生2 分子CO2。因此，相同时间内，有氧呼吸释放的CO2量远多于无氧呼吸，曲线A的CO2量增长更快，应为有氧条件下的结果，A正确； B、酵母菌是兼性厌氧菌，无氧呼吸的产物是酒精和CO2，而非乳酸（乳酸是乳酸菌等生物无氧呼吸的产物），曲线B的CO2量增长慢，应为无氧条件，但产物中不会有乳酸，B错误； C、有氧呼吸能将葡萄糖彻底氧化分解，释放大量能量，无氧呼吸仅进行不彻底分解，释放少量能量，因此，相同时间内有氧呼吸产生的能量更多，C正确； D、溴麝香草酚蓝溶液遇CO2会由蓝变绿再变黄，可用于检测CO2的产生，是细胞呼吸实验中常用的检测试剂，D正确。 故选B。 题型二 细胞呼吸的过程 5．剧烈运动时，人的骨骼肌细胞既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，下列有关叙述正确的是（    ） A．无氧呼吸是骨骼肌细胞所需ATP的主要来源 B．无氧呼吸产生的CO₂是有氧呼吸的三分之一 C．无氧呼吸产生NADH为第二阶段ATP合成提供能量 D．无氧呼吸产生丙酮酸的场所与有氧呼吸相同 【答案】D 【详解】A、线粒体提供了细胞大约95%的能量，所以有氧呼吸是骨骼肌细胞所需ATP的主要来源，A错误； B、人体骨骼肌细胞无氧呼吸只产生乳酸，不产生CO2，B错误； C、无氧呼吸产生NADH用于第二阶段还原丙酮酸，无氧呼吸第二阶段不产生ATP，C错误； D、无氧呼吸产生丙酮酸的场所与有氧呼吸相同都在细胞质基质，D正确。 故选D。 6．（安徽·期末联考）丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同，如图1所示。植物根系普遍存在呼吸酶，如乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH）。科研人员测定了淹水胁迫下对某植物根系呼吸酶活性的影响，结果见图2。下列叙述错误的是（    ） A．LDH催化丙酮酸生成乳酸的过程中会消耗NADH，生成ATP B．该植物根系细胞在淹水时的无氧呼吸产物可能是乙醇和乳酸 C．与对照组相比，淹水组的ADH和LDH活性升高可能是对缺氧环境的一种适应 D．若该植物长期处于淹水胁迫，乙醇和乳酸的大量积累可能会损伤根系细胞 【答案】A 【详解】A、无氧呼吸只在第一阶段生成少量ATP，从图1可知，LDH催化丙酮酸生成乳酸为无氧呼吸的第二阶段，在这个阶段未生成ATP，A错误； B、图1显示，该植物根系细胞中存在ADH催化乙醛生成乙醇、LDH催化丙酮酸生成乳酸的途径。结合图2可知，在淹水胁迫下根系缺氧时，ADH和LDH的活性较对照组升高。因此，该植物根系细胞在水淹时的无氧呼吸产物可能是乙醇和乳酸，B正确； C、由图2可知，与对照组相比，淹水组的ADH、LDH活性均升高，可能是对缺氧环境的一种适应，C正确； D、若该植物长期处于淹水胁迫，该植物根系细胞的无氧呼吸增强，乙醇和乳酸的大量积累会改变细胞内的环境，可能会损伤根系细胞，D正确。 故选A。 7．（2025·安徽期末）古人曰：“饭后百步走，活到九十九。”饭后慢走就是我们常说的有氧运动，有氧运动是指人体吸入的氧气与需求相等，达到生理上的平衡状态。下图所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（消耗底物为葡萄糖）。结合所学知识分析下列说法，其中正确的是（    ）    A．ab段只进行有氧呼吸，cd段只进行无氧呼吸 B．bd段无氧呼吸时，其所消耗的葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 C．运动强度大于或等于b后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量 D．运动强度长时间超过c时，细胞呼吸所消耗的葡萄糖中的能量去向至少有三处 【答案】D 【详解】A、据图可知，ab段中乳酸的含量不为0，说明也进行无氧呼吸，而cd段氧气的消耗速率不为0，说明也进行有氧呼吸，A错误； B、bd段无氧呼吸时，有机物中的能量大部分存留在乳酸中，B错误； C、人体有氧呼吸消耗氧气的量和释放的二氧化碳的量相同，而肌肉细胞无氧呼吸不消耗氧气也不释放二氧化碳，故运动强度大于或等于b后，肌肉细胞CO2的产生量等于O2的消耗量，C错误； D、运动强度长时间超过c时，细胞中同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，细胞呼吸所消耗的葡萄糖中的能量去向至少有三处，即存留在乳酸中、以热能形式散失、转化为ATP中的能量等，D正确。 故选D。 8．（2025·安徽合肥模拟预测）某种酵母菌以葡萄糖为底物的3种呼吸途径中，部分物质变化如图，下列叙述错误的是（    ） A．真核细胞发生途径一细胞需具备线粒体的结构 B．途径二和途径三的存在，提升了酵母菌对环境的适应力 C．途径二葡萄糖中的能量最终都转移到了乙醇、少量ATP和热能中 D．酵母菌酿酒过程葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质和线粒体 【答案】D 【详解】A、途径一是有氧呼吸，真核细胞中，有氧呼吸的第二、三阶段在线粒体中进行，所以真核细胞发生途径一细胞需具备线粒体的结构，A正确； B、途径二是无氧条件酸性环境下的无氧呼吸，途径三是无氧条件碱性环境下的无氧呼吸，不同环境下有不同的呼吸途径，这提升了酵母菌对环境的适应力，B正确； C、途径二是无氧呼吸，葡萄糖中的能量一部分转移到乙醇中，一部分用于合成少量ATP，还有一部分以热能形式散失，C正确； D、酵母菌酿酒过程葡萄糖转化为乙醇是无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，所需的酶存在于细胞质基质中，不存在于线粒体，D错误。 故选D。 9．（安徽合肥·期末）洪水、土壤板结等易使田间作物根系供氧不足，造成“低氧胁迫”。某科研单位，采用无土栽培的方法，研究了“低氧胁迫”对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响，测得第6天时根系细胞中丙酮酸和乙醇含量，结果如下表所示。请根据表格回答下列问题： 正常通气品种A 正常通气品种B 低氧品种A 低氧品种B 丙酮酸 0.19 0.18 0.34 0.21 乙醇(μmol·g-1) 2.49 2.45 4.00 6.00 (1)该实验的自变量为 ，由表中信息可知，正常通气情况下，黄瓜根系细胞的呼吸方式为 实验结果表明，低氧胁迫条件下催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性更高的最可能是品种 (填“A”或“B”)。 (2)低氧胁迫会降低田间作物的产量，请结命所学知识写出1条改善或防治低氧胁迫的措施： 。 (3)下图为生物体在细胞呼吸过程中的部分物质与能量代谢关系示意图。回答下列问题： ①图中ATP 合成酶位于 上，其作用有 。 ②从图中过程可以得出，细胞呼吸的作用有 、 。 【答案】(1) 黄瓜品种和通气情况(或氧气浓度) 有氧呼吸和无氧呼吸 B (2)①加强田间管理，及时排除积水；②及时松土，提高土壤中氧气的含量，促进植物根系的生长；③多施农家肥，改善土壤板结情况（写出一条即可） (3) 线粒体内膜 催化 ATP 的合成和运输 H+ 为细胞生命活动提供能量 为蛋白质、脂质、核酸和糖类的合成提供中间产物或是生物体代谢的枢纽 【详解】（1）由题目分析可知，该实验研究了“低氧胁迫”对两个黄瓜品种(A、B)根系细胞呼吸的影响，故自变量是黄瓜品种和通气情况(或“氧气浓度”)。由表中信息可知，正常通气情况下，有乙醇的生成，黄瓜根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸。实验结果表明，低氧胁迫条件下催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性更高的最可能是品种 B，因为 B 在低氧条件下，乙醇增加量高于 A。 （2）可通过加强田间管理，及时排除积水；及时松土，提高土壤中氧气的含量，促进植物根系的生长多施农家肥，改善土壤板结情况等措施改善或防治低氧胁迫。 （3）①根据图中结构，ATP 合酶位于线粒体内膜上，其作用有催化 ATP 的合成和运输 H+。 ②结合所学知识和图中过程可以得出，细胞呼吸的作用有为细胞生命活动提供能量，还能为为蛋白质、脂质、核酸和糖类的合成提供中间产物，是生物体代谢的枢纽。 题型三 有氧呼吸中的电子传递链 10．（2025·浙江绍兴·二模）哺乳动物细胞的需氧呼吸需要依赖电子传递链完成，细胞色素C氧化酶（COX）是电子传递链的末端酶，可将呼吸底物的电子传递给O2.，下列推测不合理的是（　　） A．COX是含氮有机物 B．COX位于线粒体内膜上 C．COX能催化［H］生成 D．COX缺乏症患者乳酸产生量增加 【答案】C 【详解】A、酶的化学本质大多数是蛋白质，少数是RNA，蛋白质和RNA都含有氮元素，所以COX作为一种酶，是含氮有机物，A正确； B、有氧呼吸电子传递链发生在线粒体内膜，COX是电子传递链的末端酶，所以COX位于线粒体内膜上，B正确； C、［H］是有氧呼吸第一、二阶段产生的，而 COX 是电子传递链（有氧呼吸第三阶段）的末端酶，不能催化［H］生成，C错误； D、COX 缺乏症患者，有氧呼吸电子传递链受阻，细胞会更多地进行无氧呼吸产生乳酸，导致血液乳酸含量增加，D正确。 故选C。 11．（2025·安徽合肥模拟预测）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 【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。 12．（安徽六安·阶段练习）细胞色素C氧化酶（CytC） 是细胞呼吸中电子传递链末端的蛋白复合物，缺氧时，随着膜的通透性增加，外源性CytC进入线粒体内，参与[H]和氧气的结合，从而增加 ATP 的合成，提高氧气利用率，外源性CytC因此可用于各种组织缺氧的急救或辅助治疗，下列叙述错误的是（　　） A．真核细胞中， 线粒体内膜折叠形成嵴增加了CytC的附着位点 B．正常情况下，有氧呼吸第三阶段中与氧气结合的[H]部分来自丙酮酸 C．相对缺氧时，外源性 CytC 进入线粒体发挥作用抑制了肌细胞中乳酸的产生 D．相对缺氧时，外源性CytC的使用提高了有氧呼吸释放能量转化到 ATP中的效率 【答案】D 【详解】A、分析题意可知，CytC是细胞呼吸中电子传递链未端的蛋白复合物，是有氧呼吸第三阶段的物质，场所是线粒体内膜，故线粒体内膜折叠形成峭增加了CytC的附着位点，A正确； B、正常情况下，有氧呼吸第三阶段中与氧气结合的[H]来自丙酮酸和葡萄糖的分解，B正确； C、分析题意可知，缺氧时，外源性CytC进入线粒体内，参与[H]和氧气的结合，从而增加ATP的合成。即促进了有氧呼吸第三阶段的进行，促进丙酮酸的利用抑制乳酸的产生，C正确； D、据题可知，外源性CytC的使用提高了无氧条件下ATP的合成，但无法得出提高了有氧呼吸释放能量转化到ATP中的效率的结论，D错误。 故选D。 13．细胞呼吸过程中形成的 NADH 等物质通过电子传递系统将电子传递给氧生成水， 并偶联 ATP合成的过称为氧化磷酸化，如图为细胞呼吸过程中电子传递和氧化磷酸化过程。已知人体棕色脂肪细胞线粒体内膜上有一种特殊通道蛋白UCP，可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H⁺回收到线粒体基质。下列说法不正确的是（    ） A．膜间隙高浓度的H⁺全部来自有机物的分解 B．UCP 蛋白很可能具有顺浓度转运 H⁺的作用 C．蛋白复合体运输H⁺和ATP合成酶运输H⁺的方式分别为主动运输和协助扩散 D．寒冷条件下棕色脂肪细胞被激活时，线粒体有氧呼吸释放的能量中热能所占比例明显增大 【答案】A 【详解】A、膜间隙高浓度的H+来自有氧呼吸第一和第二阶段，即来自有机物和水，A错误； B、特殊通道蛋白UCP可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H⁺回收到线粒体基质，其运输方式为顺浓度梯度，故UCP 蛋白很可能具有顺浓度转运 H⁺的作用，B正确； C、蛋白复合体运输H+是逆浓度的，因此其运输方式是主动运输，ATP合成酶运输H+是顺浓度的，因此其运输方式是协助扩散，C正确； D、棕色脂肪细胞被激活时，通过UCP转运修低了线粒体内膜两侧的H+电化学势能，有氧呼吸不能合成ATP，以热能形式散失所占比例明显增大，D正确。 故选A。 14．光反应中光合电子传递链主要由光系统Ⅱ（PSⅡ）、细胞色素和光系统Ⅰ（PSⅠ）等复合体组成。回答下列问题：    (1)叶肉细胞中，光合色素主要分布在 ；分析图1，PSⅡ和PSⅠ系统受损，光能转化为储存在 中活跃的化学能 （填“增加”或“减少”），剩余的能量过多，产生过量的活性氧，活性氧未及时清除引起细胞膜损伤。 (2)实验发现，重度干旱明显降低植物净光合速率。科研人员继续检测了叶片内清除活性氧的保护酶活性，结果如图2，结合图2结果分析，植物在重度干旱条件下净光合速率下降的原因是 。    (3)绿叶中色素提取与分离时，取新鲜叶片剪碎和研磨过程中加入适量 （写出3点），最后过滤，得到色素提取液，可采用 法，利用不同色素在滤纸上的 不同而将其分离。 (4)光反应中水分解产生的 会释放至类囊体腔，高温胁迫下，此过程受阻，引发细胞氧化损伤。 【答案】(1) （叶绿体的）类囊体薄膜 ATP、NADPH 减少 (2)重度干旱组中保护酶的活性下降，造成细胞内产生的活性氧无法被及时地清除，对细胞膜等膜结构造成损伤 (3) 无水乙醇、碳酸钙和二氧化硅 纸层析 扩散速度 (4)氧气（O₂）和 H⁺（质子） 【详解】（1）叶肉细胞中，光合色素主要分布在类囊体薄膜上。位于类囊体薄膜上的转化光能的系统受损，导致光能转化为储存在 ATP、NADPH 活跃的化学能减少。 （2）由图2可知，与对照组相比，重度干旱组中保护酶的活性下降，造成细胞内产生的活性氧无法被及时地清除，对细胞膜等膜结构造成损伤，而光反应的场所在类囊体薄膜上，因而造成净光合速率下降。 （3）提取光合色素加无水乙醇溶解色素，加入碳酸钙可以防止色素被破坏，二氧化硅有助于研磨得充分。由于不同色素在层析液中溶解度不同，因此在滤纸上的扩散速度不同，从而达到分离的效果，这是纸层析法。 （4）光反应中水分解产生的氧气和 H⁺会释放至类囊体腔，高温胁迫下，此过程受阻，引发细胞氧化损伤。 题型四 细胞呼吸类型的判断 15．a、b为密封发酵瓶中进行果酒发酵过程中的两种气体变化曲线，c为a、b曲线的交点。下列说法错误的是（　　） A．a曲线可代表O2，b曲线可代表CO2 B．应将该发酵瓶置于18～30℃的环境中 C．c点时，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量不相等 D．3 h时，发酵瓶中开始有酒精生成 【答案】D 【详解】A、图中a曲线持续减少为氧气，b曲线持续增加为二氧化碳，A正确； B、果酒发酵所用菌种是酵母菌，温度应控制在18～30℃，B正确； C、c点装置中氧气浓度等于二氧化碳的浓度，此时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量不相等，C正确； D、图中3h前，氧气消耗速率小于二氧化碳生成速率，所以酵母菌已经进行了无氧呼吸产生了酒精，D错误。 故选D。 16．某实验室用两种方法进行酵母菌发酵葡萄糖生产酒精。甲发酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件相同且适宜。实验过程中，每小时测定两发酵罐中氧气和酒精的量，记录数据并绘成坐标曲线图。下列有关叙述正确的是（    ）    A．实验9h时，消耗葡萄糖较多是甲发酵罐 B．甲、乙两发酵罐分别在第4h和第0h开始进行无氧呼吸 C．甲、乙两发酵罐实验结果表明，酵母菌为异养厌氧型生物 D．该实验证明向发酵罐中连续通入大量的氧气可以提高酒精的产量 【答案】A 【详解】A、实验9h时，甲发酵罐的酒精产量是18mol，故无氧呼吸消耗的葡萄糖为9mol，有氧呼吸消耗的氧气是6mol，则有氧呼吸消耗的葡萄糖是1mol，故呼吸共消耗葡萄糖10mol；乙发酵罐产生的酒精是15mol，无氧呼吸消耗的葡萄糖是7.5mol，因此实验结束时，消耗葡萄糖较多是甲发酵罐，A正确； B、依据题图可知，甲发酵罐从第2小时开始生成酒精，因此从第2小时开始进行无氧呼吸，乙发酵罐为无氧条件，在第0h开始进行无氧呼吸，B错误； C、结合图示可知，酵母菌既可以进行有氧呼吸也可以进行无氧呼吸，为兼性厌氧异养微生物，C错误； D、向发酵罐中连续通入大量的氧气会抑制酵母菌的无氧呼吸，降低酒精的产量，D错误。 故选A。 17．下图表示某植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收速率和CO2生成速率的变化，假设呼吸底物为葡萄糖，下列有关说法正确的是（    ）    A．氧气浓度为c时，产生二氧化碳的场所为线粒体和细胞质基质 B．氧气浓度为b时，此时无氧呼吸消耗葡萄糖是有氧呼吸的6倍 C．氧气浓度为a时，只进行无氧呼吸，最适合储藏该植物器官 D．氧气浓度为f时，此时有氧呼吸强度等于无氧呼吸强度 【答案】A 【详解】A、有氧呼吸的第二阶段在线粒体基质中进行，会产生二氧化碳；无氧呼吸在细胞质基质中进行，也会产生二氧化碳。当氧气浓度为c时，植物既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，所以产生二氧化碳的场所为线粒体和细胞质基质，A正确； B、有氧呼吸的反应式为：C6H12O6 + 6O2 + 6H2O6CO2 + 12H2O + 能量；无氧呼吸的反应式为：C6H12O62C2H5OH + 2CO2 + 少量能量。当氧气浓度为b时，O2吸收速率为0.4，根据有氧呼吸反应式可知，有氧呼吸消耗葡萄糖的量为0.4÷6 = 1/15，产生二氧化碳的量为0.4；此时CO2生成速率为0.8，则无氧呼吸产生二氧化碳的量为0.8 - 0.4 = 0.4，根据无氧呼吸反应式可知，无氧呼吸消耗葡萄糖的量为0.4÷2 = 0.2。那么无氧呼吸消耗葡萄糖是有氧呼吸的0.2÷1/15 = 3倍，B错误； C、氧气浓度为a时，O2吸收速率为0，说明此时只进行无氧呼吸。但无氧呼吸会产生大量酒精，对植物细胞有毒害作用，所以不适合储藏该植物器官，C错误； D、氧气浓度为f时，O2吸收速率和CO2生成速率相等，根据有氧呼吸反应式可知，此时只进行有氧呼吸，无氧呼吸被完全抑制，D错误。 故选A。 18．鲫鱼能够在寒冷、缺氧的水环境中生存数天。其细胞呼吸过程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．鲫鱼细胞无氧呼吸的终产物可以是乳酸或者酒精和CO2 B．鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能散失 C．骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程均需要线粒体参与 D．图示两种细胞线粒体中与呼吸作用有关的酶不完全相同 【答案】B 【详解】A、由图可知，其他组织细胞进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸通过循环系统进入骨骼肌细胞，可转化为丙酮酸，通过无氧呼吸产生酒精和CO2，A正确； B、鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以留存在乳酸或酒精中，B错误； C、由图可知，骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程均需要线粒体参与，C正确； D、因为酶具有专一性，图示两种细胞线粒体中与呼吸作用的产物不同，可能呼吸作用有关的酶不完全相同，D正确； 故选B。 19．为了检验动物细胞呼吸时产生的 CO2和热量，某同学利用如下装置进行实验，甲组打开空气泵，通入空气；乙组先排尽装置中的氧气，关闭空气泵，再连接锥形瓶C。气体流向和所用试剂如图所示，不考虑微生物活动对实验结果的影响。下列说法正确的是（　　） A．B、C两个锥形瓶中的石灰水在实验中的作用是不相同的 B．实验前后钟罩内温度上升的主要原因是 ATP 水解产热 C．甲组开启空气泵前，要先观察和记录三个锥形瓶中溶液的颜色和浑浊度 D．乙组中的小鼠一段时间后死亡，锥形瓶C中的石灰水只出现轻度浑浊 【答案】A 【详解】A、B是检测CO2是否除尽，C中的石灰水的作用是检测产物中是否有CO2，A正确； B、温度上升的主要原因是细胞呼吸过程中有机物的分解产热，而非ATP水解，ATP水解是释放能量供细胞使用的过程，产热并非其主要作用，B错误； C、氢氧化钾溶液本身无色，吸收CO2后也是无色，无需记录初始颜色，开启空气泵前，不需要观察和记录A锥形瓶中溶液的颜色，只需要观察和记录B、C锥形瓶中溶液的颜色，C错误； D、乙组先排尽装置中的氧气，关闭空气泵，无氧气提供，小白鼠无氧呼吸不产生二氧化碳，则一段时间后C中石灰水无明显的颜色变化，D错误。 故选A。 题型五 环境因素对细胞呼吸的影响 20．（2024·甘肃·高考真题）梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是（    ） A．根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足 B．根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 C．浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸 D．根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加 【答案】B 【详解】A、大多数营养元素的吸收是与植物根系代谢活动密切相关的过程，这些过程需要根系细胞呼吸产生的能量，浇水过多会使根系呼吸产生的能量减少，使养分吸收所需的能量不足，A正确； B、根系吸收水分是被动运输，不消耗能量，B错误； C、浇水过多使土壤含氧量减少，抑制了根细胞的有氧呼吸，但促进了无氧呼吸的进行，C正确； D、根细胞无氧呼吸整个过程都发生在细胞质基质中，会产生酒精或乳酸等有害物质，D正确。 故选B。 21．甲、乙两图均表示氧浓度对呼吸作用（底物为葡萄糖）的影响，下列相关叙述正确的是（　　） A．图甲中，氧浓度为a时只进行无氧呼吸，呼吸产物中有乳酸或酒精 B．图甲中，氧浓度为b时的情况对应的是图乙中的CD段 C．图甲中，氧浓度为d时既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸 D．图乙中，储存种子或水果时，C点对应的氧浓度最适宜 【答案】D 【详解】A、甲图中，氧浓度为a时只进行无氧呼吸，由于无氧呼吸产物有二氧化碳，因此呼吸产物中有酒精，没有乳酸，A错误； B、图甲中氧浓度为b时CO2的释放量明显大于O2的吸收量，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，可能对应的是图乙中的AB（AC）段，B错误； C、甲图中，氧浓度为d时，二氧化碳的释放量等于氧气的吸收量，此时植物只进行有氧呼吸，C错误； D、乙图中，C点释放的二氧化碳量最少，说明分解的有机物少，因此储存种子或水果时，C点对应的氧浓度最适宜，D正确。 故选D。 21．（2024·广东·三模）研究发现，FCCP能作用于线粒体内膜，使线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP；抗霉素A是有氧呼吸第三阶段的抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是（　　） A．NAD+是氧化型辅酶I，其还原的场所只有线粒体基质 B．加入FCCP，耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放 C．加入抗霉素A，细胞只能进行无氧呼吸，无法产生NADH D．加入FCCP后，细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖量增加 【答案】D 【详解】A、NAD+是氧化型辅酶I，其还原的场所有细胞质基质和线粒体基质，A错误； B、FCCP作用于线粒体内膜，使得线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP，也就是说线粒体内膜上产生的能量均以热能形式释放，但是第一、二阶段释放的能量可以有一部分储存在ATP中，B错误； C、抗霉素A是呼吸链抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧，不能发生第三阶段，第一阶段反应不受影响，能产生NADH，C错误； D、加入FCCP后，有氧呼吸第三阶段释放的能量不能用于合成ATP为生命活动供能，所以需要消耗更多的葡萄糖量为生命活动供能，D正确。 故选D。 22．呼吸熵（RQ＝放出的 CO2 量/吸收的 O2 量）可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。如图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸熵的关系。以下叙述中，正确的是（    ） A．呼吸熵越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱 B．B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度 C．为延长水果保存的时间，最好将氧分压调至C点 D．C点以后，细胞呼吸强度不随氧分压的变化而变化 【答案】B 【详解】A、呼吸熵越大，吸收的 O2 量相对越少，细胞有氧呼吸越弱，无氧呼吸越强，A错误； B、呼吸熵越小，细胞有氧呼吸越强，因此B点有氧呼吸的强度大于A点有氧呼吸的强度，B正确； C、C点时，细胞只进行有氧呼吸，此时细胞消耗的有机物较多，因此为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至C点以下，C错误； D、.C点以后酵母菌只进行有氧呼吸，无论有氧呼吸的强度是否变化，呼吸熵均不变，所以呼吸熵不变，不能说明细胞呼吸强度不再随氧分压的变化而变化，D错误。 故选B。 题型六 细胞呼吸原理在生产生活中的应用 23．下列关于农业生产中细胞呼吸原理及应用的叙述，错误的是（    ） A．中耕松土能为根系提供更多，促进细胞的有氧呼吸 B．仓库中玉米种子的储藏需要低温、低氧、湿润的环境 C．水稻田适时排水可防止根系无氧呼吸产生酒精而烂根 D．夜晚适当降低大棚温度能减少蔬菜有机物消耗，利于增产 【答案】B 【详解】A、植物的根呼吸的是空气中的氧气，在农业生产上经常松土，可以使土壤疏松，土壤缝隙中的空气增多，有利于根的有氧呼吸，促进根的生长，A正确； B、粮食储藏需要低温、干燥、低氧的环境，这样可以降低细胞呼吸速率，减少有机物的消耗，达到长时间储藏，B错误； C.水稻田应适时排水，暴露稻田进行晒床，防止无氧呼吸产生酒精而烂根，C正确； D.夜间适当降低大棚内的温度，能够降低植物的呼吸作用对有机物的消耗，增加有机物的积累，D正确。 故选B。 24．农业生产中可采取一些措施来提高农作物的产量。下列措施中，不能实现增产的是（    ） A．在初夏晴天中午，对温室大棚内进行通风或施放干冰处理 B．对温室中的作物，白天适当升高温度，夜间适当降低温度 C．种植作物时，尽量缩小株距和行距，以增加作物植株数量 D．农作物生长发育过程中，适时施用各类无机盐并适当浇水 【答案】C 【详解】A、在初夏晴天中午，由于气温较高，植物的蒸腾作用过于旺盛导致气孔部分关闭，影响了植物对二氧化碳的吸收，使得光合作用强度降低，因此对温室大棚通风或施放干冰一定程度上增加二氧化碳的浓度，有利于光合作用的进行，使产量增加，A错误； B、温度影响酶的活性，对温室中的作物，白天适当升高温度，有利于光合作用的进行，夜间适当降低温度，降低细胞呼吸的作用，减少有机物的消耗，从而有利于有机物的积累，B错误； C、种植玉米时，如果尽量缩小株距和行距，则导致玉米分布过于密集，相互遮挡，不利于照光和空气的流通，因此导致光合作用减弱和细胞呼吸增强，因此会导致玉米产量降低，C正确； D、植物的光合作用需要无机盐和水，因此适时施用各类无机盐并适当浇水，有利于光合作用的进行，从而实现增产，D错误。 故选C。 25．细胞呼吸除了能为生物体提供能量外，还是生物体代谢的枢纽。下列有关细胞呼吸的方式、原理和其在生产、生活中应用的叙述，错误的是（　 ） A．人体细胞呼吸产生的CO2均来自线粒体基质 B．小白兔成熟的红细胞逆浓度梯度吸收K＋受氧气浓度的影响 C．包扎伤口时，选用透气的消毒纱布是为了避免厌氧菌大量繁殖 D．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 【答案】B 【详解】A、人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，仅有氧呼吸第二阶段产生CO2，有氧呼吸第二阶段场所在线粒体基质，A正确； B、小白兔成熟的红细胞没有线粒体，只进行无氧呼吸，所以小白兔成熟的红细胞逆浓度梯度吸收K＋不受氧气浓度的影响，B错误； C、包扎伤口时，选用透气的消毒纱布是为了避免厌氧菌大量繁殖，C正确； D、细胞呼吸是生物体代谢的枢纽，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，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，D正确。 故选B。 1．共轭亚油酸（CLA）可以降低动物和人体脂肪含量，增加肌肉量。某研究小组通过实验探究CLA结合不同运动强度对青春期肥胖大鼠的影响，其部分结果如图所示。下列相关分析错误的是（　　）    A．各组大鼠的性别、月龄、生理状况等应相同 B．各组大鼠体重的变化与其处于青春期有关 C．测定耗氧量或CO2产生量可准确计算呼吸速率 D．运动结合补充CLA降低体重的效果优于单纯补充CLA 【答案】C 【详解】A、实验中无关变量应保持相同，A正确； B、实验大鼠处于青春发育期，体重会增加，运动和CLA可使体重增加幅度减小，B正确； C、运动过程中可能进行无氧呼吸，无氧呼吸不生成CO2，故测定耗氧量和CO2产生量不能准确计算呼吸速率，C错误； D、由图可知，与单纯补充CLA组相比，运动+CLA组的体重增加量更小，D正确。 故选C。 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 【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 【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。 二、解答题 4．近年来，我国倡导“科学体重管理”理念，体重管理的核心是维持能量摄入和消耗的动态平衡，若长期摄入大于消耗，多余能量会储存在脂肪中，导致体重增加。 (1)图1是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。 图中过程②发生的场所是 ，X代表的物质是 。 (2)EGCG作为茶多酚中最主要的活性成分，具有降脂减重的作用。为探究EGCG降脂减重的机理，研究人员选取48只小鼠随机分组并采取不同方式喂养，4周时测定相关指标，结果如下表。 分组 体重增长量（g） 饲料摄入量（g/day） 能量同化量（kcal/day） 正常饮食（NCD） 2.93 2.93 11.29 A组 2.87 2.92 11.18 正常饮食+1.0%EGCG 2.88 3.16 12.05 高脂饮食（HFD） 5.55 4.81 25.14 高脂饮食+0.5%EGCG 3.75 4.87 25.42 B组 2.97 4.99 25.93 B组的喂养方式是 ，HFD组比NCD组小鼠体重增长量大的原因是 。HFD+EGCG组的小鼠体重增长量明显低于HFD组，且效果随EGCG浓度的增加而提升，但两组小鼠摄入量并无明显差异，表明EGCG能够 ，从而减缓体重的增长。 (3)人和哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织（WAT）和褐色脂肪组织（BAT），二者可以相互转化。图2是小鼠WAT和BAT细胞结构模式图。 脂肪在脂肪细胞中由脂滴膜包裹形成大小不一的脂肪滴，推测脂滴膜最可能由 层磷脂分子构成。用苏丹Ⅲ染液染色可在显微镜下观察到WAT细胞中被染成 色的脂肪颗粒。据图2分析，WAT转化为BAT之后产热效率提高的原因是 。 (4)BAT细胞依靠UCP（解偶联蛋白）将储存的能量更多地用于产热，作用机制如图3，由图可知UCP通过影响膜两侧的H+浓度差来 （填“促进”或“抑制”）ATP的合成进而影响产热。 【答案】(1) 线粒体基质 甘油 (2) 高脂饮食+1.0%EGCG HFD组小鼠饲料摄入量和能量同化量均高于NCD组 促进有机物的分解（或促进脂肪的消耗或促进细胞呼吸） (3) 单（或一） 橘黄 线粒体数量增多，产热增加；巨大脂肪滴变为许多小脂肪滴，易于氧化分解产热增加 (4)抑制 【详解】（1）图1中，过程②是丙酮酸转化为二碳化合物，该过程属于有氧呼吸第二阶段。有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质，脂肪的基本组成单位是甘油和脂肪酸。图中显示二碳化合物可合成脂肪酸，而脂肪酸需与甘油结合形成脂肪，因此X代表甘油。 （2）实验设计遵循单一变量原则，变量为“饮食类型”和“EGCG浓度”。表格中已存在“高脂饮食+0.5%EGCG”组，结合“正常饮食+1.0%EGCG”的对照，可推断B组为“高脂饮食+1.0%EGCG”，以探究不同浓度EGCG对高脂饮食小鼠的影响。体重增长的核心是能量摄入＞消耗。HFD组（高脂饮食）与NCD组（正常饮食）相比，饲料摄入量和能量同化量均显著更高，多余能量转化为脂肪储存，导致体重增长更快。高脂饮食加EGCG的两组（0.5%和1.0%）与HFD组相比，饲料摄入量和能量同化量无明显差异，但体重增长量显著降低。这表明EGCG未减少能量摄入，而是通过促进有机物（如脂肪）的分解或增强细胞呼吸，加速能量消耗，从而减少脂肪积累。 （3）脂滴膜包裹脂肪（脂质），磷脂分子头部亲水、尾部疏水。为实现对脂肪的包裹，脂滴膜最可能由单层磷脂分子构成（头部朝外接触细胞质基质，尾部朝内接触脂肪）。苏丹Ⅲ染液是脂肪鉴定的常用试剂，可使脂肪颗粒呈现橘黄色。对比图2中WAT和BAT细胞：BAT细胞线粒体数量更多，而线粒体是有氧呼吸的主要场所（产热核心），数量增加可提高产热效率；WAT的巨大脂肪滴在BAT中分散为多个小脂肪滴，小脂肪滴更易被氧化分解，释放能量（产热）。 （4）图3中，正常情况下H⁺顺浓度梯度通过ATP合酶时，驱动ADP合成ATP；而UCP可直接介导H⁺跨膜运输，降低膜两侧的H⁺浓度差，导致ATP合酶无法有效合成ATP。此时，能量更多以热能形式释放，因此UCP通过抑制ATP合成促进产热。 1．（2025·重庆·高考真题）在T细胞凋亡和坏死过程中，ATP生成速率和氧气消耗速率如图1、2所示，下列说法错误的是（    ） A．可根据氧气的消耗速率计算ATP生成的总量 B．有氧呼吸中氧气的消耗发生在线粒体的内膜 C．在t1时，凋亡组产生的乳酸比坏死组多 D．在t2时，凋亡组产生的CO2比坏死组多 【答案】A 【详解】A、图乙中凋亡组的氧气消耗速率在t2、t3时显著高于坏死组，且图甲中凋亡组ATP生成速率也更高，说明两者存在关联性。但T细胞是动物细胞，有氧呼吸产生水、二氧化碳、大量ATP，无氧呼吸产生乳酸和少量ATP，在无氧条件下，细胞无氧呼吸也可以产生ATP，因此只根据氧气的消耗速率无法计算ATP 生成的总量，A错误； B、有氧呼吸第三阶段消耗氧气，场所在线粒体内膜，B正确； C、在t1时，凋亡组和坏死组氧气消耗速率相等，凋亡组ATP生成速率大于坏死组， 因此凋亡组无氧呼吸产生的乳酸多，C正确； D、在t2时，凋亡组氧气消耗速率大于坏死组，因此凋亡组产生的CO2比坏死组多，D正确。 故选A。 2．（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 【详解】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。 3．（2025·云南·高考真题）生物兴趣小组从橘子果肉中分离得到完整的线粒体，操作流程如图。 下列说法错误的是（　　） A．缓冲液可以用蒸馏水代替 B．匀浆的目的是释放线粒体 C．差速离心可以将不同大小的颗粒分开 D．该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解 【答案】A 【详解】A、缓冲液的作用是维持溶液的pH稳定，保持线粒体的正常结构和功能，蒸馏水会破坏线粒体的渗透压平衡，导致线粒体吸水涨破，所以缓冲液不可以用蒸馏水代替，A错误； B、匀浆是通过机械等手段破坏橘子果肉细胞的结构，使细胞破裂，从而将细胞内的线粒体等细胞器释放出来，所以匀浆的目的是释放线粒体，B正确； C、差速离心法是根据不同颗粒的质量、大小等差异，在不同转速下进行离心，从而将不同大小的颗粒分开，C正确； D、线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所，丙酮酸的氧化分解发生在线粒体中，所以该线粒体可用于研究丙酮酸氧化分解，D正确。 故选A。 4．（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 【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。 5．（2025·广东·高考真题）为研究运动强度对人体生理活动的影响。某研究团队招募一批健康受试者分别进行3min低强度运动和高强度运动，运动开始后血浆乳酸水平见图。下列叙述错误的是（    ） A．高强度运动时，肾上腺素和胰高血糖素协同作用升高血糖 B．高强度运动血浆乳酸水平达到峰值时，骨骼肌细胞无氧呼吸强度最高 C．两种强度运动后，血浆乳酸水平的变化均不影响血浆pH的相对稳定 D．两种强度运动后，交感神经与副交感神经活动的强弱均会发生转换 【答案】B 【详解】A、高强度运动时，肾上腺素和胰高血糖素都可以促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖来协同作用升高血糖，A正确； B、根据“高强度运动血乳酸峰值出现在运动后3～10min”，说明高强度运动血浆乳酸水平达到峰值时，人体还在进行无氧呼吸产生乳酸释放到血浆，并非此时骨骼肌细胞无氧呼吸强度最高，B错误； C、两种强度运动后，血浆乳酸水平的下降并逐渐恢复到正常范围，均不影响血浆pH的相对稳定，C正确； D、两种强度运动时，交感神经的活动占主导作用，运动后副交感神经的活动占主导作用，故交感神经与副交感神经活动的强弱均会发生转换，D正确。 故选B。 6．（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（    ） 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 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【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。 7．（2025·安徽·高考真题）运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的是（    ） A．蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴，加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀 B．淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合，通过吸附作用显示紫色 C．苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合，通过化学反应形成橘黄色 D．橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应，变成灰绿色 【答案】D 【详解】A、蔗糖为非还原糖，蔗糖溶液与淀粉酶混合后不能生成还原糖，温水浴加入斐林试剂不能生成砖红色沉淀，A错误； B、双缩脲试剂与蛋白质的反应为络合反应，B错误； C、脂肪与苏丹III反应的原理是苏丹III作为脂溶性染色剂，通过亲脂性结合溶解于脂肪并显色，使脂肪呈现橘黄色颗粒。‌该过程属于物理溶解而非化学反应，C错误； D、酒精和葡萄糖均能与橙色的酸性重铬酸钾溶液发生反应，变成灰绿色，D正确。 故选D。 8．（2024·安徽·高考真题）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（    ） A．在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等 B．PFKI与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活 C．ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节 D．运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快 【答案】D 【详解】A、细胞呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为丙酮酸，需要一系列酶促反应即需要多种酶参与，而磷酸果糖激酶1(PFK1）是其中的一个关键酶，因此PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸，A错误； B、由题意可知，当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡，说明PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变但还具有其活性，B错误； C、由题意可知，ATP/AMP浓度比变化，最终保证细胞中能量的供求平衡，说明其调节属于负反馈调节，C正确； D、运动时肌细胞消耗ATP增多，细胞中 ATP减少，ADP和AMP会增多，从而 AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快，细胞中 ATP含量增多，从而维持能量供应，D正确。 故选D。 9．（2024·贵州·高考真题）农业生产中，旱粮地低洼处易积水，影响作物根细胞的呼吸作用。据研究，某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，水淹过程中其活性变化如图所示。    回答下列问题。 (1)正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，从物质和能量的角度分析，其代谢特点有 ；参与有氧呼吸的酶是 （选填“甲”或“乙”）。 (2)在水淹0～3d阶段，影响呼吸作用强度的主要环境因素是 ；水淹第3d时，经检测，作物根的CO2释放量为0.4μmol·g-1·min-1，O2吸收量为0.2μmol·g-1·min-1，若不考虑乳酸发酵，无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的 倍。 (3)若水淹3d后排水、作物长势可在一定程度上得到恢复，从代谢角度分析，原因是 （答出2点即可）。 【答案】(1) 需要氧气参与；有机物被彻底氧化分解；释放大量能量，生成大量ATP 乙 (2) O2的含量 3 (3)无氧呼吸积累的酒精较少，对细胞毒害较小；0~3d无氧呼吸产生的能量维持了基本的生命活动；催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失 【详解】（1）正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，有氧呼吸是在氧气充足的情况下，将葡萄糖彻底氧化分解，将能量释放出来。随着水淹天数的增多，乙的活性降低，说明乙是与有氧呼吸有关的酶。 （2）在水淹0～3d阶段，随着水淹天数的增加，氧气含量减少，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强。CO2释放量为0.4μmol·g-1·min-1，O2吸收量为0.2μmol·g-1·min-1，有氧呼吸需要消耗氧气，葡萄糖的消耗量、氧气消耗量和CO2释放量为1：6：6，无氧呼吸葡萄糖消耗量和CO2释放量比为1：2，有氧呼吸和无氧呼吸均产生0.2μmol·g-1·min-1 CO2，所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。 （3）若水淹3d后排水，植物长势可在一定程度上得到恢复，一方面是排水后氧气含量上升，有氧呼吸增强，产生的能量增多；另一方面，由图可知，第四天无氧呼吸有关的酶活性显著降低，可能是第四天无氧呼吸产生的酒精毒害作用达到了一定程度，之后就很难恢复，所以要在水淹3天排水。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$