第1部分 专题5 细胞呼吸（专题突破练）-【第一梯队】2026年高考生物二轮专题突破教用课件

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞呼吸”专题，覆盖有氧/无氧呼吸过程、影响因素及应用等核心考点，对接高考评价体系，通过近5年真题分析明确考点权重，如考点1占比约45%（含T1-T2等真题）、考点2占比55%（含T3及实验题），归纳选择、实验分析等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题精讲+易错突破+素养渗透”，如2025安徽题结合水通道蛋白实验，用科学思维归纳代谢路径分析方法，以生命观念中的物质与能量观解析呼吸过程能量转化。特设“易错警示”（如无氧呼吸能量主要储存在产物中），助力学生掌握实验题答题逻辑，教师可据此精准开展针对性复习，提升备考效率。

专题5　细胞呼吸 高考生物学 新高考专用 目 录 高考真题·风向练 高考真题·考点练 考点1　细胞呼吸的方式 考点2　细胞呼吸的影响因素及应用 高考模拟·能力测 专题通关测 考点1　细胞呼吸的方式:T1、T2　　　   考点2　细胞呼吸的影响因素及应用:T3 高考真题风向练 1. (2025山东,4,2分)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     B     目 录 解析　有氧呼吸前两个阶段不需要O2作为原料,第二阶段需要H2O作为原料,A错误,B正 确;无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸相同,会产生少量NADH,第二阶段会消耗NADH,C错 误;无氧呼吸是不彻底的氧化分解,葡萄糖中的能量大部分未释放,而是储存在乳酸或酒 精等产物中,D错误。 易混易错 无氧呼吸的能量变化:葡萄糖分子中大部分能量储存在乳酸或酒精中,只有少部分的能 量释放出来,而释放出来的能量大部分以热能形式散失,少部分储存在ATP中。 目 录 2. (2025河南,4,3分)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 　B     目 录 解析　酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质中,该阶段不消耗O2,O2消耗发 生在有氧呼吸第三阶段,场所是线粒体内膜,该阶段生成的ATP最多,A、C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 CO2和NADH的生成速率,B正确。由题意知,酶Ⅰ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,不利于甜菜块根的生长,甜菜产 量也会降低,D错误。 目 录 3. (2025安徽,16,11分)为探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响,科研小组测 定了油菜的野生型(WT)及NtPIP基因过量表达株(OE)在正常供氧(AT)和低氧(HT,模拟 涝渍)条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度,结果见图1。   目 录 回答下列问题。 (1)据图1分析,低氧胁迫下,NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸_ __,原因是_______ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________。有氧呼吸第 二阶段丙酮酸中的化学能大部分被转化为____________________中储存的能量。 (2)科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现,在添加丙二酸的组织悬浮液 中加入分子A、B或C时,E增多并累积[图2(a)];当加入F、G或H时,E也同样累积[图2 (b)]。根据此结果,针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设:______________________ _____________。 途径 从A→H→A的环状代谢 NADH([H]) 的氧气扩散效率,提高根细胞中的氧浓度,进而促进细胞有氧呼吸的进行 基因过量表达使水通道蛋白NtPIP数量增加,运输更多水分子进入细胞,提高根细胞中 NtPIP 升高 目 录     说明:字母A~H表示一系列分子。 目 录 (3)科研小组还发现,低氧条件下,NtPIP基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生 型。结合根细胞呼吸速率的变化分析,其原因是_______________________________ ___________________________________________________________________________ ______________________________________。 (4)光合作用光反应实质是光能引起的氧化还原反应,最终接受电子的物质(最终电子受 体)是_______,而最终提供电子的物质(最终电子供体)是_______________。 H2O NADP+ 光合产物减少,净光合速率提高 细胞有氧呼吸速率升高,有机物消耗增加,叶片光合产物更多地向根细胞中转移,叶片中 低氧条件下,NtPIP基因过量表达株根 目 录 解析　(1)由图1中关于呼吸速率的图可知,低氧胁迫下,与野生型(WT)相比,NtPIP基因 过量表达株(OE)的呼吸速率升高。已知NtPIP基因的表达产物是水通道蛋白NtPIP,低 氧胁迫下,与野生型相比,NtPIP基因过量表达株的呼吸速率升高,且氧浓度也升高,推测 原因是NtPIP基因过量表达使水通道蛋白NtPIP数量增加,运输更多水分子进入细胞,提 高根细胞中的氧气扩散效率,促进有氧呼吸。有氧呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大 部分被转化为NADH([H])中储存的能量。(2)综合图2(a)和图2(b)可知,有氧呼吸第二阶 段的路径不是图中所示的线性的,原因是如果有氧呼吸第二阶段的路径是线性的,则无 法出现存在丙二酸阻遏的前提下,无论添加A、B、C或F、G、H均可使E积累的现 象。故初步判断有氧呼吸第二阶段的路径是环状的。(3)结合图1可知,低氧条件下,Nt- 目 录 PIP基因过量表达株的根细胞的有氧呼吸速率高于野生型,导致根部细胞消耗的光合产 物增加,叶片中的光合产物更多地向根细胞中转移,叶肉细胞中光合产物减少,利于光合 作用的进行,从而使叶片净光合速率升高。(4)如图为电子传递链图,据图可知,最终电 子受体是NADP+,最终电子供体是H2O。   目 录 考点1　细胞呼吸的方式 高考真题考点练 1. (2024江苏,6,2分)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     C.有氧呼吸第一个阶段发生在③ D.②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所 目 录 解析　线粒体是有氧呼吸的主要场所,可以分解有机物产生ATP,同时在线粒体内部有 很多消耗ATP的反应,如合成蛋白质等,A正确;线粒体外膜(①)和内膜(②)功能不同,因 此分布的蛋白质有所不同,B正确;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;②是线粒体内膜,该场所发生的反应是[H]+O2 H2O+大量能量,③是线粒体 基质,在该场所发生的反应是丙酮酸+H2O CO2+[H]+少量能量,D正确。 目 录 2. (2022河北,4,2分)关于呼吸作用的叙述,正确的是 ( ) A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝(水)溶液变黄的气体 B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量 C.有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中 D.通气培养的酵母菌液过滤后,滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色 　B     目 录 解析　酵母菌无氧呼吸可产生二氧化碳,二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再 变黄,A错误;种子萌发时种子中的有机物经有氧呼吸氧化分解,为新器官的发育提供原 料(如产物水可参与细胞内的生物化学反应)和能量,B正确;有机物彻底分解、产生大 量ATP的过程是有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜上,C错误;通气培养时酵母菌进 行有氧呼吸,不产生酒精,酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为 灰绿色,D错误。 目 录 3. (2022全国甲,4,6分)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现,经常运动 的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述,错误的 是 ( ) A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程 C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与 D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成 　C     目 录 解析　有氧呼吸的三个阶段均能释放能量,产生ATP,A正确;有氧呼吸第三阶段为[H]经 过一系列的化学反应与O2结合生成H2O,场所为线粒体内膜,B正确;线粒体中的丙酮酸 分解成CO2和[H]的过程属于有氧呼吸的第二阶段,这一阶段不需要氧气的直接参与,是 在线粒体基质中进行的,C错误;线粒体为半自主性细胞器,其中的DNA能够通过转录和 翻译控制某些蛋白质的合成,D正确。 目 录 4. (2024福建,9,2分)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 　D     目 录 解析　酶的专一性主要取决于酶的结构,WST-8不会影响酶的专一性,A错误;线粒体脱 氢酶主要位于线粒体中,有氧呼吸第一阶段场所在细胞质基质,B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错误;若M促进 肝细胞增殖能力越强,则肝细胞数量越多,线粒体脱氢酶含量也越多,被还原的WST-8越 多,反应液颜色就越深,D正确。 目 录 5. (2024安徽,3,3分)细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,磷酸果糖激酶1(PFK 1)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 　D     目 录 解析　据题意可知,细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应,而PFK1只是其中的一个 关键酶,因此PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸,A错误。据题意可知,ATP和 AMP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,说明PFK1与 ATP结合后,酶的空间结构发生改变,但不会变性失活,B错误。反馈调节有正反馈和负 反馈,正反馈一般起加强作用,而负反馈一般可保持系统稳定;据题意可知,ATP/AMP浓 度比变化对PFK1活性的调节过程最终可保证细胞中能量的供求平衡,说明该调节过程 属于负反馈调节,C错误。运动时肌细胞消耗ATP增多,AMP增多,使得AMP与PFK1结 合增多,细胞呼吸速率加快,以产生更多的ATP满足能量需求,D正确。 目 录 6. (2023重庆,10,3分)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 　D     目 录 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NADH 解析　由图知,静脉注射标记的NA,被组织细胞吸收后合成NAD+,进而转化为NAM, NAM经过血液可进入肠腔,A正确;静脉注射标记的NAM,进入组织细胞内合成NAD+, 进而转化为NADH,故细胞质基质会出现标记的NADH,B正确;食物中缺乏NAM时,肠腔 内肠道菌可利用NA合成NAD+,NAD+转化成NAM可进入组织细胞合成NAD+,C正确;肠 道中的厌氧菌合成ATP所需的能量主要来自细胞呼吸(无氧呼吸),D错误。 目 录 7. (2023北京,2,2分)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     目 录 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 目 录 解析　通过对柱形图的分析可知,低强度运动时,供能物质中脂肪酸所占比例最高,A正 确;中等强度运动时,主要供能物质不是占比最低的血糖,B错误;高强度运动时,糖类在 氧化分解时释放出的能量一部分储存在ATP中,一部分以热能形式散失,C错误;肌糖原 存在于肌肉中,剧烈运动时肌糖原可分解产生乳酸,乳酸经血液循环进入肝脏,再转化成 葡萄糖提供能量,在饥饿、寒冷等条件下,肌糖原也可以分解供能,有氧、无氧条件下肌 糖原都能氧化分解提供能量,D错误。 目 录 8. (2023山东,4,2分)水淹时,玉米根细胞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 　B     目 录 图文转化   与有氧呼吸(水淹前)相比,水淹使玉米根系进行无氧呼吸,消耗等量葡萄糖产生的ATP 较少,使得H+运入液泡的量减少,大量H+积累在细胞质基质中,此外,无氧呼吸产生的乳 酸积累在细胞质基质,使细胞质基质的pH降低引起细胞酸中毒。 目 录 解析    水淹前,玉米根系进行有氧呼吸产生大量能量,可促进H+从细胞质基质进入液泡, 避免H+在细胞质基质大量积累。因此,在正常情况下,液泡中H+浓度大于细胞质基质中 的,液泡pH低于细胞质基质的,A错误。无氧呼吸只在分解葡萄糖的过程(第一阶段)产 生ATP,分解丙酮酸的过程(第二阶段)没有ATP生成,因此,延缓细胞酸中毒的途径“丙 酮酸产乳酸”转换成“丙酮酸产酒精”,ATP生成的量是相同的,且两途径中,消耗的 [H]也是相等的,C、D错误。玉米根系水淹后,有氧呼吸较弱,但仍可进行有氧呼吸,有氧 呼吸和产酒精的无氧呼吸均可以产生CO2,故检测到水淹的玉米根有CO2并不能判断是 否有酒精的产生,B正确。 目 录 9. (2022重庆,8,2分)如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     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 目 录 解析    MCT可协助乳酸至神经元产生自由基,自由基可攻击细胞内各种执行正常功能 的分子导致细胞受损,结合题干“转运到神经元的乳酸过多会导致其损伤”,可推测抑 制MCT可降低神经元的损伤,A、D正确;若Rheb蛋白失活,则进入胶质细胞线粒体的丙 酮酸会减少,丙酮酸会产生更多的乳酸进入神经元,使神经元损伤增加,B错误;由图知, 乳酸可在神经元的线粒体中分解产生ATP,可作为神经元的能源物质,C正确。 目 录 10. (2024重庆,7,3分)肿瘤所处环境中的细胞毒性T细胞存在如图所示代谢过程。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 ( )   　D     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] 目 录 信息转换　有氧呼吸三羧酸循环发生在有氧呼吸的第二阶段,其场所是线粒体基质。 解析　结合选项,对图示信息解读如图:   目 录 考点2　细胞呼吸的影响因素及应用 11. (2024甘肃,3,3分)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     B     目 录 解析    浇水过多使土壤含氧量减少,抑制了根系细胞的有氧呼吸,但促进了无氧呼吸的 进行,与有氧呼吸相比,无氧呼吸产生的能量较少,使养分吸收所需的能量不足,且无氧 呼吸产生的酒精可对兰花根系造成伤害,A、C、D正确;根系可通过自由扩散或协助扩 散吸收水分,不消耗能量,B错误。 目 录 12. (2023湖南,5,2分)食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下 列叙述错误的是 ( ) A.干制降低食品的含水量,使微生物不易生长和繁殖,食品保存时间延长 B.腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境,从而抑制微生物的生长和繁殖 C.低温保存可抑制微生物的生命活动,温度越低对食品保存越有利 D.高温处理可杀死食品中绝大部分微生物,并可破坏食品中的酶类 　C     解析　水是微生物生长的必要条件,在缺水的情况下,微生物不易生长和繁殖,A正确;高 渗环境可使微生物渗透失水,影响代谢,从而抑制微生物的生长和繁殖,B正确;温度过低 会使蔬菜、水果等的细胞死亡,不利于其保存,C错误;高温可使蛋白质变性失活,杀死食 品中绝大部分微生物的同时,也可破坏食品中的酶类,D正确。 目 录 13. (2021湖北,10,2分)采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发 生氧化反应,逐渐褐变。密封条件下4 ℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是 ( ) A.常温下鲜梨含水量大,环境温度较高,呼吸代谢旺盛,不耐贮藏 B.密封条件下,梨呼吸作用导致O2减少,CO2增多,利于保鲜 C.冷藏时,梨细胞的自由水增多,导致各种代谢活动减缓 D.低温抑制了梨的酚氧化酶活性,果肉褐变减缓 　C     解析　冷藏时,梨细胞中的自由水相对减少,C错误。 目 录 14. (2024广东,5,2分)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Δsqr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Δsqr的有氧呼吸减弱 C.有氧条件下,WT比Δsqr的生长速度快 D.无氧条件下,WT比Δsqr产生更多的ATP 　D     目 录 解析　线粒体碎片化后,线粒体的内外膜间隙和基质间无法正常建立H+浓度梯度,故无 法正常进行有氧呼吸,A正确;线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,故线粒体数量减 少可使Δsqr的有氧呼吸减弱,B正确;有氧条件下细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒 体,Δsqr线粒体碎片化且数量减少,其有氧呼吸强度比WT低,因此生长速度比WT慢,C正 确;无氧条件下,WT和Δsqr均进行无氧呼吸,无氧呼吸的场所是细胞质基质,两者产生 ATP的量应基本相同,D错误。 目 录 15. (2024江西,21,12分)当某品种菠萝蜜成熟到一定程度,会出现呼吸速率迅速上 升,再迅速下降的现象。研究人员以新采摘的该菠萝蜜为实验材料,测定了常温有氧贮 藏条件下果实的呼吸速率和乙烯释放速率,变化趋势如图。回答下列问题:        (1)菠萝蜜在贮藏期间,细胞呼吸的耗氧场所是线粒体的_____,其释放的能量一部分用于 内膜 目 录 生成_____,另一部分以____的形式散失。 (2)据图可知,菠萝蜜在贮藏初期会释放少量乙烯,随后有大量乙烯生成,这体现了乙烯 产生的调节方式为_____________。 (3)据图推测,菠萝蜜在贮藏5天内可溶性糖的含量变化趋势是____________。为证实 上述推测,拟设计实验进行验证。假设菠萝蜜中的可溶性糖均为葡萄糖,现有充足的新 采摘菠萝蜜、仪器设备(如比色仪,可用于定量分析溶液中物质的浓度)、玻璃器皿和 试剂(如DNS试剂,该试剂能够和葡萄糖在沸水浴中加热产生棕红色的可溶性物质) 等。简要描述实验过程: ①___________________________________________ 在贮藏期0~5天分别取等量的长势相同的菠萝蜜 先增加后减少 (正)反馈调节 热能 ATP 目 录 ②分别制作匀浆,取等量匀浆液 ③______________________ ④分别在沸水浴中加热 ⑤________________________________________________ (4)综合上述发现,新采摘的菠萝蜜在贮藏过程中释放的乙烯能调控果实的呼吸速率上 升,其原因是______________________________________________________。 乙烯能通过调节可溶性糖的上升来调控果实呼吸速率的上升 利用比色仪定量分析各组菠萝蜜匀浆中的葡萄糖的浓度 分别加入等量DNS试剂 目 录 解析    (1)真核细胞有氧呼吸第三阶段,[H]与O2结合生成H2O,同时释放出大量的能量, 这些能量一部分用于合成ATP,一部分以热能的形式散失,该过程发生的场所是线粒体 内膜。(2)正反馈调节是指在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为信息调节该系 统的工作,使该系统工作的效果增强。由题意知,菠萝蜜在贮藏初期会释放少量乙烯,随 后有大量乙烯生成,这体现了乙烯产生的调节方式为正反馈调节。(3)细胞呼吸的底物 主要是葡萄糖等可溶性糖,由题图的呼吸速率变化可推知,菠萝蜜贮藏5天内可溶性糖 含量先增加后减少。要通过实验证实这一推测,可在贮藏期0~5天分别取等量的长势相 同的菠萝蜜(共6组),分别制作匀浆后,取等量匀浆液,各加入等量的DNS试剂,沸水浴加 热,溶液呈棕红色(深浅有所不同),待冷却后,利用比色仪定量分析各组菠萝蜜匀浆中的 目 录 葡萄糖的浓度。(4)由图可知,新采摘的菠萝蜜在贮藏过程中的呼吸速率变化趋势与乙 烯释放速率的变化趋势相似,且乙烯可使可溶性糖增多,乙烯释放速率与可溶性糖变化 趋势相似,故可推测乙烯能通过调节可溶性糖的变化趋势来调控果实的呼吸速率。 目 录 高考模拟能力测 1.(2025八省联考西北卷,13)肿瘤细胞在有氧状态下仍主要依赖无氧呼吸方式供能。小 鼠体内棕色脂肪细胞线粒体中解偶联蛋白可使部分原本用于合成ATP的能量以热能 形式散失。冷刺激引起棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高,对葡萄糖的利用增强,影 响肿瘤生长。下列叙述错误的是 ( ) A.葡萄糖借助载体蛋白进入细胞时,转运过程需依赖载体蛋白的构象变化 B.解偶联蛋白导致的棕色脂肪细胞产热增加有助于低温下小鼠的体温维持 C.冷刺激条件下,高糖喂养小鼠无法缓解棕色脂肪细胞对肿瘤增殖的抑制作用 D.提高棕色脂肪细胞中解偶联蛋白表达量的其他因素可能导致肿瘤生长受到抑制 　C     目 录 解析　由题中信息可知,冷刺激会引起棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高,而解偶联 蛋白可使部分原本用于合成ATP的能量以热能的形式散失,导致棕色脂肪细胞产热增 加,有助于低温下小鼠体温的维持,B正确;由题中信息可知,冷刺激会引起棕色脂肪细胞 对葡萄糖的利用增强,导致肿瘤细胞可利用的葡萄糖减少,抑制肿瘤细胞的增殖等生命 活动,若给予小鼠高糖喂养,可以缓解棕色脂肪细胞对肿瘤细胞增殖的抑制作用,C错误; 提高棕色脂肪细胞中解偶联蛋白表达量的其他因素,可以提高解偶联蛋白的表达量,使 棕色脂肪细胞对葡萄糖的利用增加,减少肿瘤细胞对葡萄糖的利用,从而抑制肿瘤生长, D正确。 目 录 2.(2025安徽合肥一模,2)YBX1蛋白可与丙酮酸转运蛋白相互作用,影响细胞呼吸。科 研人员对敲除了YBX1基因的小鼠细胞应用13C标记的葡萄糖示踪技术,检测到线粒体中 部分物质的含量发生异常变化,且细胞的耗氧速率是正常水平的2倍。下列相关分析正 确的是( ) A.线粒体中13C标记的葡萄糖和丙酮酸的含量高于正常水平 B.丙酮酸转运蛋白主要在线粒体内膜上和线粒体基质中 C.若YBX1蛋白的含量增多,细胞消耗O2的速率会下降 D.无氧条件下,细胞呼吸产生的乳酸和CO2的量会增多     C     目 录 解析　葡萄糖不能进入线粒体,A错误;丙酮酸转运蛋白通常存在于线粒体内膜上,B错 误;由题意知,敲除YBX1基因后小鼠细胞的耗氧速率是正常水平的2倍,故可推知,若 YBX1蛋白含量增多,细胞消耗O2的速率会下降,C正确;小鼠无氧呼吸产生乳酸,不产生 CO2,D错误。 目 录 3.(2025四川绵阳二模,10)研究发现,当细胞中的CcO(细胞色素c氧化酶,它参与氧气生成 水的过程)存在有缺陷时,可导致线粒体功能发生重大变化,激活应激信号转导到细胞 核,使促进肿瘤发生基因的表达量均上升,导致癌变,同时肿瘤细胞中的乳酸可被单羧酸 转运蛋白(MCT)转运出细胞,以防止乳酸对肿瘤细胞自身造成毒害。据此判断下列叙 述正确的是( ) A.CcO位于线粒体基质,其损伤不影响有氧呼吸第二阶段的进行 B.肿瘤细胞主要通过无氧呼吸供能,该异常代谢是癌变导致的 C.编码细胞色素c氧化酶的基因突变后可能会使细胞周期缩短 D.用药物靶向促进癌细胞MCT的功能,可抑制肿瘤细胞生长 　C     目 录 题干信息解读　CcO缺陷→促进肿瘤发生基因的表达量均上升→细胞癌变→癌细胞 无氧呼吸产生乳酸→MCT可将乳酸转出细胞,防止乳酸的毒害。 目 录 解析　CcO参与氧气生成水的过程,氧气生成水为有氧呼吸第三阶段,可发生在线粒体 内膜上,故可推知CcO位于线粒体内膜上,其损伤会影响有氧呼吸第二阶段的进行,A错 误;由题干信息解读知,CcO缺陷使线粒体功能发生变化,进而使细胞癌变,也就是说异 常代谢致使细胞癌变,B错误;CcO基因突变导致CcO缺陷,CcO缺陷可以引发细胞癌变, 细胞癌变后可无限增殖,从而使细胞周期缩短,C正确;用药物靶向抑制癌细胞MCT的功 能,可抑制乳酸排出,增加乳酸对细胞的毒害,从而抑制肿瘤细胞生长,D错误。 目 录 4.(2025安徽马鞍山一模,3)线粒体内外膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质,形成了跨膜 的H+梯度差,进而驱动ATP的合成。为了证明H+梯度差的产生与NADH的氧化有关,科 研人员将离体的线粒体悬浮于不含O2的培养液中并加入NADH,测定溶液中H+浓度变 化情况(已知线粒体内外膜间隙中的H+浓度与外界溶液基本一致)。实验装置及结果如 图所示。下列叙述正确的是 ( ) 　C     目 录 A.离体线粒体可以从酵母菌、猪成熟的红细胞中提取 B.加入的O2与NADH发生反应的场所是线粒体基质 C.加入O2后,线粒体内膜两侧H+浓度差会增大 D.30 s后H+浓度下降,该过程伴随着ATP的消耗 目 录 解析　猪的成熟红细胞无细胞核和众多细胞器,A错误;O2与NADH发生反应(有氧呼吸 第三阶段)的场所是线粒体内膜,B错误;图2中,装置中通入O2后一段时间,溶液H+浓度立 即上升,表明NADH有O2时分解产生了H+,并通过外膜向内外膜间隙转运,而使线粒体内 膜两侧的H+浓度差增大(膜间隙H+大于线粒体基质),C正确;30 s之后,外界溶液中H+浓度 下降,说明线粒体内外膜间隙中H+浓度也下降(因二者浓度基本一致),推测膜间隙中的 H+顺浓度梯度进入了线粒体基质,该过程中线粒体内膜上的ATP合酶利用H+的电化学 势能合成了ATP,D错误。 目 录 1.(2025湖北七市州二模,5)苦杏仁中的苦杏仁苷是一种氰化物,它能与线粒体某种蛋白 质结合,导致细胞难以利用氧气进行有氧呼吸。因此,氰化物中毒又称为“细胞内窒 息”。下列有关人体氰化物中毒的叙述,正确的是( ) A.可能会破坏内环境酸碱平衡 B.不影响有氧呼吸的第一、二阶段 C.氰化物作用于线粒体基质 D.中毒后不会影响体温变化 　A     专题通关测 目 录 解析　由题意知,氰化物中毒会使细胞难以利用氧气进行有氧呼吸,故细胞会进行无氧 呼吸产生乳酸,乳酸积累过多会破坏内环境酸碱平衡,A正确;氰化物抑制有氧呼吸第三 阶段中氧气和NADH结合生成水的过程,会导致NAD+不足,影响有氧呼吸第一、二阶 段NADH的生成,B错误;有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜,故推测,氰化物作用于 线粒体内膜,C错误;氰化物中毒后有氧呼吸第三阶段被抑制,产生的能量减少,体温可能 会下降,D错误。 目 录 2.(2025福建漳州三诊,6)临床上常用MTT法评估细胞活性、增殖能力或药物毒性,其原 理是脂溶性的MTT分子可以被活细胞内的线粒体脱氢酶还原成蓝紫色结晶,并沉积在 细胞中,而死细胞缺乏这种功能。下列叙述正确的是 ( ) A.MTT可能影响线粒体脱氢酶的高效性 B.MTT分子可自由通过活细胞的细胞膜 C.药物毒性越大,MTT反应液颜色越深 D.线粒体脱氢酶参与有氧呼吸第三阶段 　B     目 录 解析　由题意知,MTT是线粒体脱氢酶的反应物,反应物不影响酶的高效性,A错误; MTT是脂溶性物质,可自由通过活细胞的细胞膜,B正确;药物毒性越大,细胞中的线粒体 脱氢酶含量及活性越低,与MTT反应生成的蓝紫色结晶越少,颜色越浅,C错误;有氧呼吸 第三阶段消耗[H],与O2反应生成H2O,线粒体脱氢酶不参与这一过程,D错误。 知识拓展 　　线粒体脱氢酶是一类催化底物脱氢反应并将其脱下的氢传递给辅酶(如NAD+)的 酶,主要作用于有氧呼吸的第二阶段。 目 录 3.(2025河北石家庄一中二模,3)自动酿酒综合征,也称肠道发酵综合征,是一种罕见疾 病。患者即便滴酒不沾,但进食富含碳水化合物的食物后,也会像醉酒一样。过去一些 病例表明,这种疾病往往由肠道菌群发酵引起,酵母菌也会起到推波助澜的作用。下列 叙述正确的是 ( ) A.酵母菌是一种单细胞原核生物 B.酵母菌分解碳水化合物产生酒精的过程中能产生ATP C.酵母菌进行无氧呼吸时,葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失 D.给患者肠道提供抗病毒药物,可以对病情有一定的缓解作用 　B     目 录 解析　酵母菌是单细胞真核生物,A错误;酵母菌无氧呼吸时分解有机物产生酒精和CO2, 同时产生少量ATP,B正确;酵母菌无氧呼吸时葡萄糖中的能量有三个去向:热能散 失、储存在ATP中和储存在酒精中,其中酒精中存留的能量最多,C错误;抗病毒药物的 作用对象是病毒,该病由肠道中菌群发酵引起,抗病毒药物对该病无效,D错误。 目 录 4.(2025四川成都三诊,3)在细胞有氧呼吸的第三阶段,ATP合酶将线粒体膜间隙的H+运 输至线粒体基质的同时催化ATP的合成。研究发现冬眠的动物心肌细胞中ATP含量显 著降低,其原因不可能是 ( ) A.心肌细胞中ATP合酶的活性显著降低 B.线粒体膜间隙与基质之间的H+浓度差减小 C.心肌收缩速率显著提升导致ATP消耗增加 D.心肌细胞氧气摄取量减少使细胞呼吸减弱 　C     目 录 解析　冬眠动物体内,心肌细胞中ATP合酶活性显著降低,可使ATP合成减少;线粒体膜 间隙与基质之间的H+浓度差驱动ATP的合成,浓度差变小可使ATP合成减少;O2摄入量 少,细胞呼吸(有氧呼吸第三阶段)会减弱,可使ATP合成减少,A、B、D不符合题意。理 论上,为了适应低温环境,冬眠动物会减少能量消耗,心肌收缩速率不会显著提升,反而 会有所下降,C符合题意。 目 录 5.(2025河南五市一模,4)细胞呼吸是联系糖类、脂肪和蛋白质相互转化的枢纽。人体 肝细胞内的部分生化反应如图所示。图中编号表示过程,字母表示物质。下列叙述正 确的是( )   　B     目 录 A.脂肪作为主要的能源物质参与细胞呼吸 B.有氧运动会使A转化为甘油、脂肪酸的量减少 C.④过程中大部分化学能转化成ATP中的化学能 D.饥饿时,副交感神经兴奋直接引起肝细胞中甘油、脂肪酸转化为A 目 录 解析　糖类是细胞中的主要能源物质,脂肪是良好的储能物质,A错误;图中A为丙酮酸, 可与脂肪酸、甘油相互(直接或间接)转化,有氧运动时丙酮酸会更多地进入线粒体彻 底氧化分解供能,转化为甘油、脂肪酸的量会减少,B正确;④过程为有氧呼吸第三阶段, 其释放的能量大部分以热能形式散失,少部分转化为ATP中的化学能,C错误;饥饿时,交 感神经兴奋,胰高血糖素分泌增加,进而引起肝细胞中肝糖原分解为葡萄糖,甘油、脂肪 酸也会转化为A,D错误。 目 录 6.(2025安徽合肥二模,1)氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)是一种放射性示踪剂,常用于PET- CT(医学影像检查)中显示肿瘤位置。18F-FDG被细胞摄取后发生磷酸化并驻留在细胞 中,当18F放射性衰变为18O后才能进入后续糖类代谢步骤。下列叙述错误的是( ) A.应在注射18F-FDG后,且在18F大量衰变前采集影像 B.肿瘤细胞因摄取葡萄糖速率更快,所在部位放射性更强 C.18F的放射性使相关酶变性失活,导致代谢途经中断 D.在PET-CT后,机体会产生含18O的氨基酸和脂肪等物质 　C     目 录 解析　由题意知,18F-FDG被细胞摄取后会驻留在细胞中,当18F放射性衰变为18O后会进 入后续糖类代谢步骤被消耗,18O无放射性,故需在18F大量衰变前采集影像显示肿瘤位 置,A正确;肿瘤细胞因代谢旺盛,摄取葡萄糖速率更快,含18F-FDG更多,放射性更强,B正 确;不是18F的放射性使酶失活导致代谢中断,而是18F-FDG被细胞摄取后发生磷酸化,改 变了构象,不能参与代谢途径,C错误;在PET-CT后,18F放射性衰变为18O后进入后续糖类 代谢,机体会产生含18O的氨基酸和脂肪等物质,D正确。 目 录 7.(2025河南郑州一模,6)某种植物的地下储藏器官在不同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,下列叙述 错误的是( )   A.甲曲线表示CO2释放量,乙表示O2吸收量,两条曲线的差值表示无氧呼吸的CO2释放量 　D     目 录 B.O2浓度在O~b时,该器官同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 C.有氧呼吸的速率会在大于b的某个氧气浓度下达到饱和 D.O2浓度为a时最适合保存该器官,是因为该浓度下葡萄糖消耗速率最小 解析　以葡萄糖为底物时,有氧呼吸中O2的吸收量与CO2的释放量相等,无氧呼吸不消 耗O2,图中甲曲线表示总CO2释放量,乙表示O2吸收量,则两曲线的差值表示无氧呼吸的 CO2释放量,A正确。O2浓度在O~b时,CO2的释放量大于O2的吸收量,该器官同时进行有 氧呼吸和无氧呼吸,B正确。由于呼吸酶等的限制,有氧呼吸速率会在大于b的某个氧气 浓度下达到饱和,C正确。O2浓度为a时存在无氧呼吸,无氧呼吸消耗的葡萄糖较多,也 会产生酒精,不适合保存该器官;因无具体数值,无法判断a时葡萄糖消耗速率是否最小, D错误。 目 录 8.(2025山东泰安一模,2)“呼吸爆发”指巨噬细胞吞噬病原体后,会将细胞质中 NADPH携带的电子跨膜传递给吞噬小泡中的氧气,产生大量氧自由基,导致氧气快速 消耗。氧自由基在相关酶的催化下,产生更具杀伤活力的过氧化氢、次氯酸等物质,以 杀死包裹在吞噬小泡中的病原体,同时会造成细胞损伤。下列说法错误的是 ( ) A.巨噬细胞无氧呼吸过程中,底物中的绝大部分能量存留在其生成物中 B.“呼吸爆发”过程发生在巨噬细胞的线粒体内膜上 C.若细胞中的氧自由基异常积累可能会加速巨噬细胞的衰老 D.若巨噬细胞未发生“呼吸爆发”,则不能有效杀死其吞噬的病原体 　B     目 录 解析　巨噬细胞的无氧呼吸生成乳酸,进行无氧呼吸时,底物中的绝大部分能量存留在 乳酸中,A正确;由题意知,巨噬细胞吞噬病原体后,会将细胞质中NADPH携带的电子跨 膜传递给吞噬小泡中的氧气,导致氧气快速消耗,即“呼吸爆发”过程可发生在吞噬小 泡,B错误;“呼吸爆发”产生的氧自由基会造成细胞损伤,加速巨噬细胞的衰老,C正确; “呼吸爆发”发生可杀死包裹在吞噬小泡中的病原体,若“呼吸爆发”未发生,不能大 量产生氧自由基,则氧自由基产生的更具杀伤力的物质减少,不能有效杀死其吞噬的病 原体,D正确。 目 录 9.(2025八省联考内蒙古卷,12)某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,下列叙述正确的是 ( )   A.途径二葡萄糖中的能量最终都转移到了乙醇和少量ATP中 B.途径二和途径三的存在,降低了酵母菌对环境的适应力 　C     目 录 C.酵母菌仅通过途径三不能获得满足生长必需的能量 D.生物界中,途径一仅发生在具有线粒体的细胞中 解析　途径二中,葡萄糖中的能量去向有:储存在乙醇中、转移到了ATP中、以热能的 形式散失了,A错误;途径二和途径三的存在,可使酵母菌在无氧环境中及酸性或碱性条 件下也能生存,提高了酵母菌对环境的适应力,B错误;途径三产生的ATP较少,仅通过途 径三不能获得满足生长必需的能量,C正确;途径一的有氧呼吸过程也可发生在不含线 粒体的生物中,如硝化细菌、蓝细菌等,D错误。 目 录 10.(2025山东临沂一模,3)在线粒体内膜电子传递过程中,复合物将质子泵至内外膜间 隙,形成了跨膜质子梯度,ATP合酶利用质子梯度驱动ATP合成。OSCP是ATP合酶中的 一个重要亚基,位于催化区顶部,确保亚基之间的功能偶联,寡霉素作为呼吸抑制剂可破 坏此偶联。当ATP合酶处于活跃状态时,OSCP会形成一个稳定的质子通道。下列说法 错误的是 ( ) A.寡霉素可能阻塞质子通道,抑制质子流入线粒体基质 B.细胞培养中加入寡霉素,线粒体有氧呼吸释放的能量中热能比例减小 C.ATP合酶不活跃时,OSCP关闭质子通道,线粒体基质中ADP含量有所上升 D.深入研究OSCP结构和功能,有助于为线粒体功能障碍引发的疾病治疗提供新思路 　B     目 录 解析　由情境分析可知,质子(H+)被泵至内外膜间隙时,形成跨膜的质子梯度,之后质子 顺浓度梯度通过ATP合酶进入线粒体基质并合成ATP,若寡霉素阻塞质子通道,会抑制 质子顺浓度梯度流回线粒体基质,进而使跨膜质子梯度无法驱动ATP的合成,A正确。 细胞培养中加入寡霉素,寡霉素抑制ATP合成,导致线粒体有氧呼吸释放的能量更多地 转化为热能,B错误。当ATP合酶处于活跃状态时,OSCP会形成一个稳定的质子通道,当 质子通过该通道进入线粒体基质形成质子梯度时可驱动ATP合成,据此判断,当ATP合 酶不活跃时,OSCP关闭质子通道,ATP合成减少,此时线粒体基质中ADP含量有所上升, C正确。 目 录 $