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

专题5　细胞呼吸 高考真题风向练 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 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(　B　) 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 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(　B　) 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。 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升高,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,提高根细胞中的氧浓度,进而促进细胞有氧呼吸的进行。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)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:从A→H→A的环状代谢途径。 　　　 说明:字母A~H表示一系列分子。 (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,其原因是低氧条件下,NtPIP基因过量表达株根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,叶片中光合产物减少,净光合速率提高。 (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NADP+,而最终提供电子的物质(最终电子供体)是H2O。 高考真题考点练 考点1　细胞呼吸的方式 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(　C　) 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.有氧呼吸第一个阶段发生在③ D.②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所 2.(2022河北,4,2分)关于呼吸作用的叙述,正确的是(　B　) 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 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(　C　) 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 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(　D　) 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 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(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(　D　) 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 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　(　D　) 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NADH 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　) 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(　B　) 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 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(　B　) 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 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] 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(　B　) 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 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(　C　) 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 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(　C　) 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 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(　D　) 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 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内膜,其释放的能量一部分用于生成ATP,另一部分以热能的形式散失。 (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(正)反馈调节。 (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先增加后减少。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 ②分别制作匀浆,取等量匀浆液 ③分别加入等量DNS试剂 ④分别在沸水浴中加热 ⑤利用比色仪定量分析各组菠萝蜜匀浆中的葡萄糖的浓度 (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。 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(　C　) 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 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(　C　) 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 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(　C　) 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 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　) 　 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 专题通关测 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　) 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 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(　B　) 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 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(　B　) 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 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(　C　) 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 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　) 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 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(　C　) 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 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(　D　) 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 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 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(　B　) 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 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(　C　) 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.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 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(　B　) 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 第 15 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 $