专题5 细胞呼吸的原理和应用-【十年高考】备战2026年高考生物真题分类解析与应试策略（Word版）

专题五　细胞呼吸的原理和应用 考点15　细胞呼吸的原理 1.C　解析图中的部位1为线粒体基质,是有氧呼吸第二阶段进行的场所,在该阶段丙酮酸与水反应,产生CO2和[H]并释放少量能量,合成少量ATP;部位2为线粒体内膜,是有氧呼吸第三阶段进行的场所,在该阶段O2与[H]反应,产生水并释放大量能量,合成大量ATP;部位3为线粒体外膜,在该处不会发生细胞呼吸与合成ATP;部位4为细胞质基质,是有氧呼吸第一阶段进行的场所,该阶段将葡萄糖分解为丙酮酸并释放少量能量,合成少量ATP。综上所述,C项正确。 2.AB　解析①是细胞呼吸第一阶段,发生在细胞质基质;②是有氧呼吸第二阶段,③是有氧呼吸第三阶段,二者均发生在线粒体,A项正确。③(有氧呼吸第三阶段)中,NADH与O2结合,通过一系列化学反应生成水,B项正确。无氧条件下,③有氧呼吸第三阶段不能进行,②有氧呼吸第二阶段也无法正常进行,①可表示有氧呼吸或无氧呼吸第一阶段,能正常进行,C项错误。无氧条件下,①产生的NADH参与无氧呼吸第二阶段,该阶段不产生ATP,NADH中的能量转移到酒精或乳酸中,D项错误。 3.B　解析有氧呼吸的前两个阶段不需要O2作为原料,第三阶段需要O2作为原料,A项错误。有氧呼吸的第二阶段需要H2O作为原料,B项正确。无氧呼吸的第一阶段产生NADH,NADH在第二阶段被消耗,C项错误。经过无氧呼吸,葡萄糖分子中的大部分能量仍存留在乳酸或酒精中,D项错误。 4.C　解析在人体细胞和酵母细胞中,葡萄糖分解成丙酮酸(细胞呼吸第一阶段)的场所都是细胞质基质,A项错误。有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应,不需要O2参与,O2参与第三阶段,B项错误。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都产生[H]和ATP,后续阶段也有对应物质产生,两种细胞呼吸作用都能产生[H]和ATP,C项正确。人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,没有CO2;酵母细胞无氧呼吸的产物是酒精和CO2,D项错误。 5.ACD　解析有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行,产生的[H]可进入线粒体参与后续反应,所以线粒体中的[H]可来自细胞质基质,A项正确。有氧呼吸第二阶段在线粒体基质内进行,该过程发生丙酮酸的分解,突变体线粒体中丙酮酸的含量高于野生型,说明有氧呼吸第二阶段受抑制,B项错误。T蛋白缺失使线粒体内膜受损,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段进行的场所,故突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻,C项正确。突变体的有氧呼吸因内膜受损等受影响,导致供能不足,且由题图可知,突变体无氧呼吸产物乳酸含量明显升高,说明突变体的无氧呼吸增强,D项正确。 6.B　解析酶Ⅰ参与有氧呼吸第二阶段,场所是线粒体基质,该阶段不消耗O2。O2的消耗发生在有氧呼吸第三阶段,其场所是线粒体内膜,该阶段生成的ATP最多,A、C两项错误。酶的活性受温度影响,低温会抑制酶Ⅰ的活性,降低有氧呼吸第二阶段的反应速率,进而影响二氧化碳和NADH的生成速率,B项正确。由题意可知,酶Ⅰ的活性与甜菜根重呈正相关,在生长期喷施酶Ⅰ抑制剂会抑制酶Ⅰ的活性,从而影响有氧呼吸的进行,不利于甜菜块根的生长,会导致甜菜产量降低,D项错误。 7.C　解析线粒体是细胞呼吸的主要场所,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项正确。线粒体外膜和内膜的功能不同,所以其上分布的蛋白质有所不同,B项正确。有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中,③是线粒体基质,C项错误。②是线粒体内膜,是有氧呼吸第三阶段的发生场所,该过程消耗O2、生成水,③是线粒体基质,是有氧呼吸第二阶段的发生场所,该过程丙酮酸和水反应生成CO2和[H],D项正确。 8.D　解析酶的专一性主要取决于酶本身的特性,WST-8是线粒体脱氢酶催化的底物,不会影响酶的专一性,A项错误。有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体基质中,B项错误。线粒体脱氢酶的活性受温度影响,因此检测时需要控制反应温度,否则会影响检测结果,C项错误。若M促进肝细胞增殖的能力越强,则肝细胞数量越多,线粒体脱氢酶数量也就越多,被还原的WST-8越多,反应液颜色就越深,D项正确。 9.D　解析有氧呼吸的主要场所是线粒体,碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸,A项正确。有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体中,线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸强度下降,B项正确。与△sqr相比,WT体内正常线粒体数量更多,有氧条件下,WT能通过有氧呼吸获得更多的能量,生长速度比△sqr快,C项正确。无氧呼吸的场所是细胞质基质,与线粒体无关,所以无氧条件下WT产生ATP的量与△sqr相同,D项错误。 10.D　解析由图可知,图中三羧酸循环的代谢反应属于有氧呼吸的第二阶段,该阶段不需要氧,A项错误。由于三羧酸循环属于有氧呼吸的第二阶段,该阶段在线粒体基质中完成,故草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体基质,B项错误。由题意可知,若环境中存在乳酸,PC酶的活性会被抑制,而增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放,琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力。肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量,从而抑制PC酶的活性,减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力,C项错误。图示反应产生[H]的过程有4步,葡萄糖有氧呼吸的第一阶段也产生[H],故葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成[H],D项正确。 11.D　解析细胞呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为丙酮酸,包含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,根据酶的名称可判断PFK1的作用对象不是葡萄糖,A项错误。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活性,B项错误。当ATP/AMP浓度比较高时,促进ATP与PFK1结合,改变酶活性,抑制细胞呼吸;当ATP/AMP浓度比较低时,会解除酶抑制,促进细胞呼吸。因此,ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于负反馈调节,C项错误。运动时肌细胞消耗ATP增多,细胞中ATP减少,ADP和AMP会增多,从而导致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项正确。 12.A　解析由题图可知,当运动强度较低时,主要利用脂肪酸供能,A项正确。中等强度运动时,主要供能物质是肌糖原,其次是脂肪酸,B项错误。高强度运动时,机体主要进行无氧呼吸,无氧呼吸时,糖类中的能量大部分储存在乳酸中,C项错误。高强度运动时,肌糖原在无氧条件下氧化分解提供能量,D项错误。 13.B　解析由题干可知,水淹时液泡膜上的H+转运减缓,引起细胞质基质内H+积累,可推测正常细胞中H+在液泡中积累,液泡内pH低于细胞质基质,A项错误。玉米根细胞无氧呼吸和有氧呼吸都可产生CO2,因此不能根据CO2的产生判断是否有酒精生成,B项正确。无氧呼吸都只在第一阶段产生ATP,因此转换为丙酮酸产酒精途径不会增加ATP的释放,不能缓解能量供应不足,C项错误。无氧呼吸都只在第一阶段产生[H],产酒精途径与产乳酸途径消耗的[H]相同,D项错误。 判断细胞呼吸方式的三大依据 14.A　解析有氧呼吸产生的[H]在第三阶段与O2结合生成水,无氧呼吸产生的[H]用于第二阶段丙酮酸的还原,不与O2结合,A项正确。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,无氧呼吸的两个阶段都在细胞质基质中进行,B项错误。酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸过程中释放的能量均大多以热能的形式散失,C项错误。有氧呼吸和无氧呼吸过程都需要酶的催化,只是所需酶的种类不同,D项错误。 15.B　解析滑雪过程中,受训者耗能增多,故消耗的ATP增多,A项错误。人体无氧呼吸的产物是乳酸,题图中集训后受训者血浆中乳酸浓度增加,可推测滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强,B项正确。由题干可知,滑雪时单位时间的摄氧量无明显变化,则有氧呼吸不变,而无氧呼吸增强,可判断所消耗的ATP中来自无氧呼吸的增多,C项错误。消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸,而滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强,故骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP减少,D项错误。 有氧呼吸与无氧呼吸的比较 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 条件 需氧 不需氧 场所 细胞质基质(第一阶段)、 线粒体(第二、三阶段) 细胞质基质 分解 程度 葡萄糖被彻底分解 葡萄糖分解不彻底 产物 CO2、H2O 乳酸或酒精和CO2 能量 释放 大量能量 少量能量 相 同 点 反应 条件 需酶和适宜温度 本质 氧化分解有机物,释放能量,生成ATP供生命活动所需 过程 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同 意义 为生物体的各项生命活动提供能量 16.D　解析超氧化物是有氧呼吸产生的,而有氧呼吸发生在细胞内,A项错误。据题中柱形图可知,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项错误。由题图可知,吸烟组血浆中的蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量比不吸烟组高,只能说明吸烟者会产生更多的超氧化物,而非蛋白质为吸烟者提供了更多的能量,C项错误。超氧化物积累会氧化生物分子引发细胞损伤,因此,本实验为“吸烟有害健康”提供了证据,D项正确。 17.BC　解析由题图可知,三羧酸循环是有氧呼吸的第二阶段,是代谢网络的中心,可产生大量的[H]和CO2,但不消耗O2,A项错误。代谢产生的中间物如丙酮酸、乙酰CoA等可以合成其他物质,因而可将物质的分解代谢与合成代谢相互联系,B项正确。丙酮酸、乙酰CoA在代谢途径中将蛋白质、糖类、脂肪、核酸的代谢相互联系在一起,具有重要地位,C项正确。物质氧化时释放的能量大部分以热能的形式散失,只有少部分储存在ATP中,D项错误。 18.B　解析由题意可知,TTC(无色)进入活细胞后可被细胞呼吸产生的[H]还原成TTF(红色),细胞呼吸在有光、无光条件下都可以进行,A项错误。细胞呼吸第一、二阶段都可以产生[H],其场所分别为细胞质基质和线粒体基质,因此在细胞质基质中TTC可被[H]还原成TTF,B项正确。保温时间较长时,会有较多的TTC进入活细胞,生成较多的TTF,因此TTF生成量与保温时间有关,C项错误。细胞呼吸产生的[H]越多,则产生的TTF越多,红色越深,D项错误。 19.C　解析种子的萌发需要一定的环境条件,如适量的水分、适宜的温度和充足的氧气等,A项正确。种子萌发过程中,自由水含量增加,细胞呼吸增强,消耗储藏的淀粉、蛋白质等有机物,导致储藏的有机物的量减少,B项正确。缺少自由水会导致细胞代谢强度非常弱,细胞呼吸产生的能量非常少,不能满足与种子萌发有关的生命活动对能量的需求,C项错误。脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,种子子叶切片用苏丹Ⅲ染液染色后,显微镜下观察到橘黄色颗粒,说明该种子含有脂肪,D项正确。 20.B　解析由图可知,MCT为乳酸转运载体,若抑制MCT,可减少乳酸进入神经元,减少自由基的产生,从而降低神经元损伤,A项正确。图中Rheb蛋白能促进丙酮酸进入线粒体氧化分解供能,而Rheb蛋白失活会导致更多丙酮酸产生乳酸,更多乳酸进入神经元导致产生更多的自由基,使神经元损伤加剧,B项错误。图中乳酸能进入神经元的线粒体分解,产生ATP,故可作为神经元的能源物质,C项正确。自由基可使蛋白质活性降低,可攻击DNA分子导致DNA损伤,故自由基累积可破坏细胞内的生物分子,D项正确。 21.D　解析橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下,与乙醇发生化学反应,变成灰绿色,其具体做法是取甲瓶中的滤液2 mL注入干净的试管中,再向试管中滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液并轻轻振荡,使它们混合均匀,观察试管中溶液颜色的变化,A项错误。CO2通入溴麝香草酚蓝溶液中,颜色变化为由蓝变绿再变黄,B项错误。观察线粒体时需要用健那绿染液进行染色,C项错误。乙醇的最大产量与容器中的葡萄糖量有关,与酵母菌数量无关,D项正确。 22.ACD　解析荫坑和气调冷藏库均可降低温度,降低酶的活性,同时降低O2浓度,降低细胞呼吸强度,减少有机物和风味物质的分解,A项正确。有氧呼吸中第三阶段受抑制,第一、二阶段也会被抑制,B项错误。低温可以降低细胞质基质和线粒体中呼吸酶的活性,C项正确。乙烯会促进果实的成熟,清除乙烯可延长果蔬保鲜时间,D项正确。 果蔬的保鲜措施及原理 　　从题干中可以看出荫坑和大型封闭式气调冷藏库都会延长果蔬的保鲜时间,而果蔬的保鲜就是降低果蔬的呼吸消耗,结合影响呼吸的因素、细胞呼吸的过程及乙烯的作用就可以做出正确判断。 23.B　解析产生等量的ATP时,无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸消耗的多,A项正确。无氧呼吸的第二阶段丙酮酸转化为乳酸过程中不生成ATP,无氧呼吸生成ATP的过程仅发生在第一阶段,B项错误。无氧呼吸过程中丙酮酸被利用生成乳酸发生在细胞质基质中,C项正确。癌细胞主要进行无氧呼吸,其产生NADH的过程仅发生在第一阶段,因此消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少,D项正确。 24.A　解析在充满氮气的环境中,只进行无氧呼吸,题中比值应大于1,A项错误。严重的糖尿病患者,糖类氧化分解受阻,油脂类氧化分解增加,则该比值降低,B项正确。若有氧呼吸底物为糖类,则该比值为1,若为油脂,则该比值小于1,C项正确。食草动物的呼吸底物几乎全部是糖类,D项正确。 25.C　解析与成熟组织细胞相比,分生组织细胞代谢旺盛,呼吸速率大,A项错误。某些植物组织细胞无氧呼吸的产物为乳酸,该过程既不吸收O2也不放出CO2,B项错误。降低氧气浓度,可使有氧呼吸减弱,有机物消耗减少,C项正确。利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数相同,D项错误。 关于细胞呼吸的3个易错点 (1)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。(2)有H2O生成一定是有氧呼吸,有CO2生成一定不是乳酸发酵。(3)原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸,如蓝细菌、硝化细菌等,它们的细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。 26.BD　解析突变酵母细胞能进行正常的乙醇代谢途径,A项正确。突变酵母细胞进行糖酵解生成丙酮酸的过程中产生[H],B项错误。氧气充足时,野生型酵母可进行正常的有氧呼吸,突变体不能进行正常的有氧呼吸,故野生型酵母种群增殖速率大于突变体,C项正确。突变酵母产生ATP的主要部位是细胞质基质,D项错误。 考点16　影响细胞呼吸的因素及其应用 1.C　解析有氧呼吸终产物CO2和H2O结合生成H2CO3,H2CO3可解离生成H+和HC,A项正确。细胞呼吸过程中,ADP磷酸化形成ATP,B项正确。HC、HP和H2P通过主动运输进出细胞,H2CO3可分解为CO2和H2O通过自由扩散进出细胞,C项错误。缓冲体系的调节能力是有限的,D项正确。 2.B　解析大多数营养元素的吸收与植物根系代谢活动密切相关,这些过程需要根系细胞呼吸产生的能量,浇水过多会使根系缺氧,导致细胞呼吸产生的能量减少,使养分吸收所需的能量不足,A项正确。根系吸收水分属于被动运输,不消耗能量,B项错误。浇水过多使土壤中的氧气含量下降,抑制了根系细胞的有氧呼吸,但促进了无氧呼吸,C项正确。根系细胞的无氧呼吸发生在细胞质基质中,无氧呼吸增强,产生的有害物质含量增加,D项正确。 3.A　解析①果实、蔬菜低温下存放可降低呼吸强度,减少有机物的氧化分解;②春化处理反映了低温对作物开花的影响;③风干处理降低了种子中水的含量,抑制种子的细胞呼吸,还能抑制微生物的生长和繁殖,延长储藏时间;④光周期处理反映了光周期对作物开花的影响;⑤合理密植可以充分利用光照,提高作物的光合效率;⑥间作种植可以合理充分利用光照、空间等资源。根据以上分析可知A项合理。 4.BC　解析图中甲曲线在横轴O2浓度为0时,曲线数值较高,则不能表示O2吸收量而是CO2释放量,A项错误。图中乙曲线表示O2吸收量,当O2浓度为b时,O2吸收量和CO2释放量相同,只进行有氧呼吸,B项正确。O2浓度由0到b的过程中,O2吸收量逐渐增加,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加,C项正确。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,O2为0.3,其中CO2有0.3是有氧呼吸产生,有0.3是无氧呼吸产生。按有氧C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6,无氧呼吸C6H12O6∶CO2=1∶2,算得C6H12O6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C6H12O6的相对消耗量为0.12,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项错误。 5.BCD　解析与25 ℃时相比,4 ℃时耗氧量增加,有氧呼吸第三阶段增强,故线粒体内膜上的电子传递过程未受阻,A项错误。与25 ℃时相比,短时间4 ℃处理,耗氧量较多,ATP生成量较少,说明4 ℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多,释放的能量较多的用于产热, B、C两项正确。DNP可使H+不经ATP合酶返回线粒体基质中,会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,ATP合成减少, D项正确。 6.B　解析40 ℃左右温水淋种并时常翻种,可为种子萌发提供适量的水分、适宜的温度和充足的氧气,A项正确。种子无氧呼吸会消耗大量有机物,应贮藏在适宜氧气浓度条件下,即有氧呼吸较弱且无氧呼吸受抑制的状态,该状态下有机物消耗少,种子寿命长,B项错误。油料作物种子富含脂质,种子萌发需要更多的氧气,因此宜浅播,C项正确。塑料袋中氧气少,可降低柑橘的细胞呼吸速率,同时可减少水分散失,起到保鲜作用,D项正确。 7. 答案(1)将有机物彻底氧化分解,释放能量多、合成的ATP多　乙 (2)氧气含量　3 (3)植物能耐受此时无氧呼吸产生的酒精,细胞呼吸产生的ATP基本能满足生命活动的需求 解析 (1)与无氧呼吸相比,有氧呼吸可将有机物彻底氧化分解,释放能量多,产生的ATP多;在0~3 d内,随水淹天数的增加,有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强,故可推知题图中乙酶参与有氧呼吸,甲酶参与无氧呼吸。(2)在水淹0~3 d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,故影响呼吸作用强度的主要环境因素是氧气含量。当CO2释放量为0.4 μmol·g-1·min-1,O2吸收量为0.2 μmol·g-1·min-1时,只有有氧呼吸需要消耗氧气,因为有氧呼吸中葡萄糖的消耗量、氧气消耗量和CO2释放量比值为1∶6∶6,所以有氧呼吸葡萄糖消耗量为 μmol·g-1·min-1;无氧呼吸中葡萄糖消耗量和CO2释放量比值为1∶2,因无氧呼吸产生CO2为0.2 μmol·g-1·min-1,故消耗葡萄糖0.1 μmol·g-1·min-1,所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。(3)水淹3 d后排水,若植物能耐受此时植物无氧呼吸积累的酒精,细胞呼吸产生的ATP基本能满足生命活动的需求,则植株长势可在一定程度上得到恢复。 8. 答案(1)有氧　乳酸(C3H6O3)　(2)过氧化氢酶　催化过氧化氢的分解,避免过氧化氢对细胞的毒害　(3)避免代谢产物的积累,维持细胞内的pH;内环境中pH的相对稳定是机体进行正常生命活动的条件 解析 (1)有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,第二、三阶段发生在线粒体,而无氧呼吸发生在细胞质基质。由题图可知,呼吸链受损发生在线粒体内,故呼吸链受损会导致有氧呼吸异常,人体细胞进行无氧呼吸,将丙酮酸转化为乳酸(C3H6O3),故代谢物X是乳酸。(2)酶B可以使过氧化氢分解为水和氧气,所以为过氧化氢酶,它可催化过氧化氢的分解,避免过氧化氢对细胞的毒害作用。(3)代谢物X为乳酸,过程④可以将其分解,避免了乳酸的大量积累,维持细胞内的pH稳定;内环境中pH的相对稳定是机体进行正常生命活动的必要条件。 考点17　有关细胞呼吸的实验与探究 1.ABD　解析P点时乙醇脱氢酶活性开始下降,说明自P点开始无氧呼吸减弱,即此时胚突破了种皮的限制,A项正确。Ⅰ阶段的O2快速消耗,且种皮限制O2进入种子,使子叶的O2供应不足,有氧呼吸受到抑制,B项正确。Ⅲ阶段O2抑制了种子的无氧呼吸,合成乙醇的速率逐渐下降,C项错误。Q处种子无氧呼吸与有氧呼吸被氧化的NADH相等,此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多,D项正确。 2.C　解析实验Ⅰ不需要将实验结果转化为数学模型进行分析,A项错误。在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验Ⅰ中,需用NaOH除去空气中的二氧化碳,B项错误。实验Ⅰ中,有氧组和无氧组都产生二氧化碳,因此都能使澄清石灰水变浑浊,C项正确。实验Ⅱ中,将酵母菌培养液滴在盖玻片一侧,让培养液自行渗入计数室,D项错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题五　细胞呼吸的原理和应用 考点 2016~2020年 2021年 2022年 2023年 2024年 2025年 合计 15.细胞呼吸的原理 4 2 6 3 5 6 26 16.影响细胞呼吸的因素及其应用 0 2 1 2 3 0 8 17.有关细胞呼吸的实验与探究 0 1 0 0 1 0 2 命题热度 本专题命题热度不高() 课程标准 备考策略 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量 　　近几年高考试题以选择题为主,主要围绕有氧呼吸过程和无氧呼吸过程、呼吸方式的实验探究和影响呼吸作用的因素以及应用等命题,也有对呼吸作用与光合作用综合性考查。试题旨在考查考生的结构与功能观、物质与能量观等生命观念,以及情景信息题中涉及的呼吸过程的分析与推理、归纳与概括等科学思维。 在高考备考中,考生要结合教材呼吸作用过程图掌握呼吸作用的场所、原料与产物等,结合教材图片分析影响呼吸作用的因素;在做题中注意积累呼吸作用过程中电子传递链的相关知识,构建呼吸作用概念模型。 教学活动:探究酵母菌的呼吸方式 考点15细胞呼吸的原理答案P320　 1.(2025·北京,2,2分,难度★★)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 2.(2025·黑吉辽内蒙古,16,3分,难度★★★)(多选)下图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图,图中NADH可储存能量,①②③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是 (　　) A.①发生在细胞质基质,②和③发生在线粒体 B.③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成 C.无氧条件下,③不能进行,①和②能正常进行 D.无氧条件下,①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中 3.(2025·山东,4,2分,难度★★)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·江苏,2,2分,难度★★)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CO2 5.(2025·河北,14,3分,难度★★★)(多选)玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶,T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳,研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量,结果如图。下列分析正确的是 (　　) A.线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B.突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C.突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D.突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强 6.(2025·河南,4,3分,难度★★)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 7.(2024·江苏,6,2分,难度★★)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.②③分别是消耗O2、产生CO2的场所 8.(2024·福建,9,2分,难度★★)科研人员用CCK-8试剂盒检测化合物M对肝细胞增殖的作用效果。该试剂盒的检测原理:在活细胞线粒体脱氢酶催化产物的介导下,试剂盒中无色的WST-8被还原成橙黄色甲臜,通过检测反应液颜色深浅判定活细胞的相对数量。下列叙述正确的是 (　　) A.WST-8可影响肝细胞线粒体脱氢酶的专一性 B.线粒体脱氢酶参与肝细胞有氧呼吸的第一阶段 C.用该方法对肝细胞增殖情况检测无需控制反应温度 D.若M促进肝细胞增殖能力越强,则反应液颜色越深 9.(2024·广东,5,2分,难度★★)研究发现,敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株△sqr中,线粒体出现碎片化现象,且数量减少。下列分析错误的是 (　　) A.碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸 B.线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱 C.有氧条件下,WT比△sqr的生长速度快 D.无氧条件下,WT比△sqr产生更多的ATP 10.(2024·重庆,7,3分,难度★★)肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在下图所示代谢过程。其中,PC酶和PDH酶控制着丙酮酸产生不同的代谢产物,进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放,琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力,若环境中存在乳酸,PC酶的活性会被抑制。下列叙述正确的是 (　　) A.图中三羧酸循环的代谢反应直接需要氧 B.图中草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体内膜 C.肿瘤细胞无氧呼吸会增强细胞毒性T细胞的杀伤能力 D.葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成[H] 11.(2024·安徽,3,3分,难度★★)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。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.PFK1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 12.(2023·北京,2,2分,难度★★)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 13.(2023·山东,4,2分,难度★★)水淹时,玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足,使液泡膜上的H+转运减缓,引起细胞质基质内H+积累,无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径,延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是 (　　) A.正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B.检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C.转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 14.(2023·浙江,11,3分,难度★★★)小曲白酒清香纯正,以大米、大麦、小麦等为原料,以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。 小曲白酒的酿造过程中,酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸。关于酵母菌的呼吸作用,下列叙述正确的是 (　　) A.有氧呼吸产生的[H]与O2结合,无氧呼吸产生的[H]不与O2结合 B.有氧呼吸在线粒体中进行,无氧呼吸在细胞质基质中进行 C.有氧呼吸有热能的释放,无氧呼吸没有热能的释放 D.有氧呼吸需要酶催化,无氧呼吸不需要酶催化 15.(2022·北京,3,2分,难度★★)在北京冬奥会的感召下,一队初学者进行了3个月高山滑雪集训,成绩显著提高,而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中的乳酸浓度,结果如图。与集训前相比,滑雪过程中受训者在单位时间内(　　) A.消耗的ATP不变 B.无氧呼吸增强 C.所消耗的ATP中来自有氧呼吸的增多 D.骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP增多 16.(2022·北京,14,2分,难度★★★)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 17.(2022·江苏,15,3分,难度★★★)(多选)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 18.(2022·广东,10,2分,难度★★)种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力,TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后,取种胚浸于0.5%TTC溶液中,30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是 (　　) A.该反应需要在光下进行 B.TTF可在细胞质基质中生成 C.TTF生成量与保温时间无关 D.不能用红色深浅判断种子活力高低 19.(2022·海南,10,3分,难度★★★)种子萌发过程中,储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物,为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是 (　　) A.种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响 B.种子萌发过程中呼吸作用增强,储藏的有机物的量减少 C.干燥条件下种子不萌发,主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活 D.种子子叶切片用苏丹Ⅲ染液染色后,显微镜下观察到橘黄色颗粒,说明该种子含有脂肪 20.(2022·重庆,8,2分,难度★★)下图为两种细胞代谢过程的示意图。转运到神经元的乳酸过多会导致其损伤。下列叙述错误的是 (　　) A.抑制MCT可降低神经元损伤 B.Rheb蛋白失活可降低神经元损伤 C.乳酸可作为神经元的能源物质 D.自由基累积可破坏细胞内的生物分子 21.(讲解 2021·广东,9,2分,难度★★★)秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料,生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(下图)。下列叙述正确的是 (　　) A.培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成 B.乙瓶的溶液由蓝色变成红色,表明酵母菌已产生了CO2 C.用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布 D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量 22.(讲解 2021·河北,14,3分,难度★★★★)(多选)《齐民要术》中记载了利用荫坑贮存葡萄的方法(如图)。目前我国果蔬主产区普遍使用大型封闭式气调冷藏库(充入氮气替换部分空气),延长了果蔬保鲜时间,增加了农民收益。下列叙述正确的是(　　) A.荫坑和气调冷藏库环境减缓了果蔬中营养成分和风味物质的分解 B.荫坑和气调冷藏库贮存的果蔬,有氧呼吸中不需要氧气参与的第一、二阶段正常进行,第三阶段受到抑制 C.气调冷藏库中的低温可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性 D.气调冷藏库配备的气体过滤装置及时清除乙烯,可延长果蔬保鲜时间 23.(讲解 2020·山东,2,2分,难度★★)癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是 (　　) A.“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖 B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP C.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用 D.消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少 24.(讲解 2019·浙江,27,2分,难度★★★)生物利用的能源物质主要是糖类和油脂,油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是 (　　) A.将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中,上述比值低于1 B.严重的糖尿病患者与其正常时相比,上述比值会降低 C.富含油脂的种子在萌发初期,上述比值低于1 D.某动物以草为食,推测上述比值接近1 25.(讲解 2017·海南,7,2分,难度★)下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是 (　　) A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小 B.若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸 C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗 D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数不同 26.(2016·江苏,23,3分,难度★★★)(多选)突变酵母的发酵效率高于野生型,常在酿酒工业发酵中使用。右图为呼吸链突变酵母呼吸过程,下列相关叙述错误的是 (　　) A.突变酵母乙醇代谢途径未变 B.突变酵母几乎不能产生[H] C.氧气充足时,野生型酵母种群增殖速率大于突变体 D.通入氧气后,突变酵母产生ATP的主要部位是线粒体 考点16影响细胞呼吸的因素及其应用答案P322　 1.(2024·湖北,9,2分,难度★★★)磷酸盐体系(HP/H2P)和碳酸盐体系(HC/H2CO3)是人体内两种重要的缓冲体系。下列叙述错误的是 (　　) A.有氧呼吸的终产物在机体内可转变为HC B.细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关 C.缓冲体系的成分均通过自由扩散方式进出细胞 D.过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限 2.(2024·甘肃,3,3分,难度★★)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 3.(2023·全国新课标,2,6分,难度★★★)我国劳动人民在漫长的历史进程中,积累了丰富的生产、生活经验,并在实践中应用。生产和生活中常采取的一些措施如下。 ①低温储存,即果实、蔬菜等收获后在低温条件下存放　②春化处理,即对某些作物萌发的种子或幼苗进行适度低温处理　③风干储藏,即小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏　④光周期处理,即在作物生长的某一时期控制每天光照和黑暗的相对时长　⑤合理密植,即栽种作物时做到密度适当,行距、株距合理　⑥间作种植,即同一生长期内,在同一块土地上隔行种植两种高矮不同的作物 关于这些措施,下列说法合理的是 (　　) A.措施②④分别反映了低温和昼夜长短与作物开花的关系 B.措施③⑤的主要目的是降低有机物的消耗 C.措施②⑤⑥的主要目的是促进作物的光合作用 D.措施①③④的主要目的是降低作物或种子的呼吸作用强度 4.(2023·山东,17,3分,难度★★★)(多选)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,下列说法正确的是 (　　) A.甲曲线表示O2吸收量 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 5.(2022·山东,16,3分,难度★★)(多选)在有氧呼吸第三阶段,线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子,电子经线粒体内膜最终传递给O2,电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中,随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成,然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响,将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理,分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法正确的是 (　　) A.4 ℃时线粒体内膜上的电子传递受阻 B.与25 ℃时相比,4 ℃时有氧呼吸产热多 C.与25 ℃时相比,4 ℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多 D.DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,生成的ATP减少 6.(2021·湖南,12,2分,难度★)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是 (　　) A.南方稻区早稻浸种后催芽过程中,常用40 ℃左右温水淋种并时常翻种,可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气 B.农作物种子入库储藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,储藏寿命显著延长 C.油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气 D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用 7.(2024·贵州,17,10分,难度★★★★)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0~3 d阶段,影响呼吸作用强度的主要环境因素是　　　　;水淹第3天时,经检测,作物根的CO2释放量为0.4 μmol·g-1·min-1,O2吸收量为0.2 μmol·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3 d后排水、植株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)。  8.(2021·重庆,21,10分,难度★★★)人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累,由此引发多种疾病。动物实验发现,给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液,可发生如下图所示的代谢反应,从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。据图回答以下问题。 (1)呼吸链受损会导致　　　　(填“有氧”或“无氧”)呼吸异常,代谢物X是　　　　。  (2)过程⑤中酶B的名称为　　　　　　　　,使用它的原因是　    　。  (3)过程④将代谢物X消耗,对内环境稳态的作用和意义是    　。  考点17有关细胞呼吸的实验与探究答案P323　 1.(2024·山东,16,3分,难度★★★)(多选)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。下列说法正确的是 (　　) A.P点为种皮被突破的时间点 B.Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸 C.Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加 D.Q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多 2.(2021·福建,7,2分,难度★★)下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”(实验Ⅰ)和“培养液中酵母菌种群数量的变化”(实验Ⅱ)的叙述,正确的是(　　) A.实验Ⅰ、Ⅱ都要将实验结果转化为数学模型进行分析 B.实验Ⅰ、Ⅱ通气前都必须用NaOH去除空气中的CO2 C.实验Ⅰ中,有氧组和无氧组都能使澄清石灰水变浑浊 D.实验Ⅱ中,可用滤纸在盖玻片另一侧吸引培养液进入计数室 学科网（北京）股份有限公司 $$