专题2 保分点专攻2 细胞呼吸的原理和应用-【步步高·大二轮专题复习】2025年高考生物复习讲义课件(冀赣) (课件PPT+word教案)

　细胞呼吸的原理和应用 1．细胞呼吸过程中物质和能量的变化规律分析 (1)从物质变化方面分析 ①有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同，有相同的中间产物丙酮酸和[H]。 ②有氧呼吸中丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解成CO2和水，无氧呼吸中丙酮酸在细胞质基质中转变为乳酸或酒精和CO2。 ③有氧呼吸过程中的[H]来自葡萄糖和水，无氧呼吸过程中的[H]只来自葡萄糖。 (2)从能量变化方面分析 ①有氧呼吸的三个阶段均能释放能量，生成ATP，其中第三阶段释放的能量最多。 ②无氧呼吸仅在第一阶段释放出少量能量，生成少量ATP。 2．细胞(有氧)呼吸过程中能量的转化 (1)细胞质基质中的一种小分子物质——NAD＋(氧化型辅酶Ⅰ)能够与葡萄糖氧化过程中脱下来的H＋和e－结合，形成NADH。 (2)NADH在NADH脱氢酶的作用下生成H＋和高能电子(e－)，高能电子(e－)通过呼吸链传递。 (3)复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用：通过电子传递链将H＋定向转运至膜间隙，导致线粒体膜间隙中H＋浓度升高，线粒体基质中H＋浓度降低，质子流再通过ATP合成酶进入线粒体基质，驱动ATP合成。 3．无氧呼吸的意义：缺氧条件下无氧呼吸为生命活动提供能量。 4．长时间无氧呼吸对植物的危害 (1)无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞中的蛋白质变性。 (2)利用葡萄糖进行无氧呼吸释放的能量很少，植物要维持正常的生命活动就要消耗更多的有机物。 (3)无氧呼吸没有丙酮酸氧化过程，缺乏新物质合成的原料。 易错辨析 判断下列有关细胞呼吸的叙述 (1)严重的糖尿病患者与其正常时相比，CO2/O2的比值会降低(　√　) 提示：严重的糖尿病患者利用的葡萄糖会减少，会利用部分脂肪作为能源物质，因为脂肪的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多，细胞呼吸消耗脂肪时，产生的CO2量与消耗的O2量的比值小于1，因此上述比值与正常时相比会降低。 (2)健康成年人在剧烈运动时，CO2/O2的比值会大于1(　×　) 提示：健康成年人在剧烈运动的过程中，会进行有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸产生乳酸，该过程不消耗O2，也不产生CO2，而有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2的量相等，比值为1。 (3)部分原核生物无线粒体，也能进行有氧呼吸，无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸(　√　) (4)无氧呼吸产生的ATP少，是因为大部分能量以热能的形式散失(　×　) 提示：无氧呼吸产生的ATP少的原因是有机物的氧化分解不彻底，其中大部分能量存留在乳酸或酒精中。 (5)由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖(　√　) (6)成熟果实开始进入衰老阶段时呼吸速率突然上升，是由于葡萄糖作为呼吸底物大量进入线粒体(　×　) 提示：葡萄糖不能进入线粒体。 1．(2024·广东，5)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 答案　D 解析　有氧呼吸的主要场所为线粒体，碎片化的线粒体无法为有氧呼吸提供场所，不能正常进行有氧呼吸，A正确；Δsqr中正常线粒体数量减少，导致其有氧呼吸减弱，B正确；与Δsqr相比，WT的正常线粒体数量更多，有氧条件下，WT有氧呼吸比Δsqr的强，能获取更多的能量，故WT的生长速度比Δsqr快，C正确；无氧呼吸的场所为细胞质基质，与线粒体无关，所以无氧条件下，WT和Δsqr只进行无氧呼吸产生ATP，两者产生的ATP的量应相同，D错误。 2．(2024·安徽，3)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 答案　D 解析　细胞呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，由“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”可知，PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸，该过程需要多种酶参与，A错误；PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变，但仍有活性，B错误；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，使AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快，导致细胞中ATP含量增加，从而维持能量供应，D正确。 3．(2023·全国乙，3)植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸 B．a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程 C．每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多 D．植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP 答案　C 解析　植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都有CO2释放，图示在时间a之前，植物根细胞无CO2释放。分析题意可知，植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境，据此推知在时间a之前，植物根细胞只进行无氧呼吸产生乳酸，A正确；a时间之前，根细胞无CO2产生，a～b时间内，根细胞CO2释放速率逐渐升高，a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程，是植物通过呼吸途径的改变来适应缺氧环境的体现，B正确；产生酒精和产生乳酸的无氧呼吸，都只在第一阶段释放少量能量，第二阶段无能量释放，故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP和产生乳酸时的相同，C错误；酒精的跨膜运输方式是自由扩散，该过程不需要消耗ATP，D正确。 4．(2023·重庆，10)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 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 答案　D 解析　静脉注射标记的NA，NA可以在组织细胞内转化为NAD＋，NAD＋可以在组织细胞内转化为NAM，NAM可以进入肠腔进而被肠道菌群利用，A正确；静脉注射标记的NAM，NAM可以在组织细胞内转化为NAD＋，NAD＋可以在组织细胞内转化为NADH，因此细胞质基质会出现标记的NADH，B正确；食物中含有NA时，肠道菌可以将其转化为NAM，可供组织细胞用来合成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。 5．(2024·甘肃，3)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 解析　根系吸收的养分主要是矿质元素，主要通过主动运输吸收，需要消耗能量，浇水过多使根系呼吸产生的能量减少，会使养分吸收所需的能量不足，A正确；根系吸收水分的方式是协助扩散和自由扩散，均不消耗能量，B错误；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，C正确；根系细胞无氧呼吸整个过程都发生在细胞质基质中，会产生酒精等有害物质，D正确。 6．(2022·山东，4)植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是(　　) A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同 B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少 C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成 D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成 答案　C 解析　根据题意可知，磷酸戊糖途径产生的NADPH能为其他物质的合成提供原料，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O2反应产生水，A正确；有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；正常生理条件下，只有10%～25%的葡萄糖参加磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，如有氧呼吸，所以用14C标记葡萄糖，无法区分哪些是磷酸戊糖途径中生成的产物，故不可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成，C错误；受伤组织修复即植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。 1．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 解析　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；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；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，影响有氧呼吸第三阶段进行，第一阶段反应不受影响，能产生NADH，C错误；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为生命活动供能，D正确。 2．(2024·萍乡高三一模)在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A进入三羧酸循环。三羧酸循环的大致过程为乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，经过脱氢等过程，最终生成CO2、ATP等，并且重新生成草酰乙酸。高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢，Seipin是一种引起脂肪营养不良的基因，其表达产物会导致线粒体中Ca2＋不足，进而导致线粒体中三羧酸循环活性下降。下列说法错误的是(　　) A．三羧酸循环在线粒体基质中进行，不消耗O2，产生的CO2以自由扩散的方式释放 B．正常生理条件下，利用14C标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中各产物的生成 C．线粒体中Ca2＋可能通过影响细胞质基质中产生的丙酮酸含量来影响三羧酸循环活性 D．恢复线粒体的Ca2＋水平和在食物中添加柠檬酸均能有效治疗脂肪营养不良 答案　B 解析　根据题意可知，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进行，不消耗O2，产生的气体CO2以自由扩散的方式释放，A正确；利用14C标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中含C产物的生成，不能追踪不含C产物的生成，B错误；根据题意可知，线粒体中Ca2＋不足，三羧酸循环活性下降，细胞质基质中产生的丙酮酸含量会进一步积累，因此线粒体中Ca2＋可能通过影响细胞质基质中产生的丙酮酸含量来影响三羧酸循环活性，C正确；由“高浓度柠檬酸……三羧酸循环活性下降”推断，柠檬酸水平与脂肪生成呈正相关，三羧酸循环活性下降会导致脂肪营养不良，恢复线粒体的Ca2＋水平可以恢复三羧酸循环活性，以及在食物中添加柠檬酸可以促进脂肪生成，有效治疗脂肪营养不良，D正确。 3．(多选)图1表示某水稻种子萌发的细胞呼吸过程中，O2的吸收量和 CO2的释放量随环境中 O2浓度的变化而变化的曲线，其中线段XY＝YZ；图2是水稻种子萌发的RQ值(CO2产生量与 O2 消耗量的比值)变化。下列有关叙述正确的是(　　) A．图1中 O2浓度为a时，水稻种子有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多 B．图1中 P点与图2中b点时水稻种子有氧呼吸消耗葡萄糖量相等 C．图2中c点以后，水稻种子有氧呼吸速率不再继续增加 D．相同O2浓度下，花生种子的RQ值小于水稻种子 答案　AD 解析　图1中 O2浓度为a时，XY＝YZ，即有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2相同，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，无氧呼吸消耗的有机物是有氧呼吸的3倍，而细胞进行有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖能释放2 870 kJ能量，而细胞进行无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖能释放196.65 kJ能量，可见图1中 O2浓度为a时，水稻种子有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多，A正确；图1中P点水稻种子只进行有氧呼吸，图2中b点水稻种子还存在无氧呼吸，所以图1中P点的有氧呼吸强度大于图2中b点的有氧呼吸强度，B错误；图2中c点对应图1的P点，由此可知，O2浓度大于c点后水稻种子的有氧呼吸速率在一定范围内仍会增强，C错误；水稻种子富含淀粉，而花生种子富含脂肪，等质量的脂肪比糖类的含氢量高、含氧量低，细胞呼吸消耗O2多，故相同O2浓度下花生种子的 RQ值小于水稻种子，D正确。 4．(2024·邯郸高三质检)研究发现，二硝基苯酚(DNP)处理植物后，NADH仍能与氧气结合生成水，但该过程释放的能量均以热能的形式散失。下列叙述错误的是(　　) A．DNP可能破坏了线粒体内膜上用于合成ATP的酶 B．含有DNP的细胞中葡萄糖的氧化分解可继续进行 C．含有DNP的细胞中能量主要由细胞无氧呼吸产生 D．某些低温条件下开花的植物花序中可能含有DNP 答案　C 解析　由“二硝基苯酚(DNP)处理植物后，NADH仍能与氧气结合生成水，但该过程释放的能量均以热能的形式散失”可知，DNP处理后有氧呼吸第三阶段不能合成ATP，说明DNP可能破坏了线粒体内膜上用于合成ATP的酶，A正确；DNP不影响有氧呼吸产生的NADH在线粒体内膜上与氧结合形成水，葡萄糖的氧化分解能继续进行，B正确；根据题意可知，含有DNP的细胞中，有氧呼吸三个阶段都能进行，所以细胞中能量还是主要由细胞有氧呼吸产生，C错误；某些低温条件下开花的植物花序中需要热量，细胞中含有DNP，可以促使细胞产生更多热量，促进开花，D正确。 5．(2024·江西新八校高三二模)动物细胞呼吸部分代谢过程如图所示：非糖物质代谢所形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可进一步形成葡萄糖。下列相关叙述正确的是(　　) A．过程①生成的氨基酸是必需氨基酸 B．过程②发生的场所是细胞质基质 C．X物质可能代表的是构成脂肪的小分子 D．长期高糖膳食不会导致人体内脂肪积累 答案　C 解析　过程①生成的氨基酸能够在体内合成，是非必需氨基酸，A错误；过程②为有氧呼吸第二阶段，发生的场所是线粒体基质，B错误；糖类可以大量转化为脂肪，故长期高糖膳食可导致人体内脂肪积累，但脂肪不能大量转化成糖类，D错误。 6．(多选)酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．0～6 h内，容器中O2剩余量不断减少，有氧呼吸速率先加快后减慢 B．6～8 h内，容器中O2的消耗量大于CO2的产生量 C．8～10 h内，酵母菌细胞呼吸释放的能量主要储存在ATP中 D．6～10 h内，用溴麝香草酚蓝溶液可检测到酵母菌无氧呼吸产生的酒精 答案　BCD 解析　据图分析，0～6 h内酵母菌有氧呼吸速率先上升后下降，有氧呼吸消耗O2，因此密闭容器内O2剩余量不断减少，A正确；6～8 h内酵母菌既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，有氧呼吸消耗的O2量与产生的CO2量相等，无氧呼吸不消耗O2，但产生CO2，因此6～8 h内容器中O2的消耗量小于CO2的产生量，B错误；8～10 h内酵母菌只进行无氧呼吸，产物为酒精和CO2，葡萄糖中的大部分能量转移至酒精中，少部分释放出来，其中释放出来的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，C错误；溴麝香草酚蓝溶液用于检测CO2，酒精的检测用酸性重铬酸钾溶液，D错误。 专题强化练 1～12题每题6分，共72分 1．科学家利用抗体的高度专一性和酶的催化特性，在抗体基因的可变区加入某些酶的基因，从而设计出一类具有催化功能的抗体分子，并将其称为抗体酶。抗体酶可用于恶性肿瘤治疗和有机合成领域。下列相关叙述正确的是(　　) A．合成抗体酶需要核糖体、内质网和溶酶体参与 B．高温可破坏抗体酶的肽键，导致抗体酶失活 C．抗体酶可降低合成某些有机物所需要的活化能 D．调整人体内环境的pH，可探究抗体酶抗肿瘤的最适pH 答案　C 解析　抗体酶的化学本质是蛋白质，需要核糖体合成，经过内质网和高尔基体加工，不需要溶酶体参与，A错误；高温破坏抗体酶的空间结构，不会使肽键断裂，B错误；调整人体内环境的pH会破坏内环境稳态，D错误。 2．(2024·秦皇岛高三模拟)某同学对“探究pH对酶活性的影响”实验进行了改进，实验装置如图所示。只松开分止水夹时，过氧化氢溶液不会注入各试管中。下列叙述不正确的是(　　) A．各个试管内除了缓冲液的pH不同外，其他条件应相同且适宜 B．水槽中滴几滴黑墨水的作用是便于观察量筒内的氧气体积读数 C．先打开总止水夹，再打开分止水夹可保证各组实验同时开始 D．为保证实验结果可靠，各组反应时间应相同且时间不宜过长 答案　C 解析　本实验是探究pH对过氧化氢酶活性的影响，自变量是缓冲液的pH，反应时间等为无关变量，为保证实验结果可靠，应遵循单一变量原则，除了自变量缓冲液的pH不同外，其他无关变量(如反应时间)应保持相同且适宜，且时间不宜过长，防止过氧化氢溶液被消耗完导致收集到的氧气含量相同，影响实验结果，A、D正确；水槽中滴几滴黑墨水，量筒中收集气体后可形成透明空气柱，便于观察量筒内的氧气体积读数，B正确；先打开分止水夹，再打开总止水夹才能使过氧化氢溶液同时注入各个试管，可保证各组实验同时开始，C错误。 3．(2024·沈阳高三一模)细胞中L酶上的两个位点(位点1和位点2)可以与ATP和亮氨酸结合，进而催化tRNA与亮氨酸结合，促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图。下列叙述正确的是(　　) A．L酶可为tRNA与亮氨酸结合提供能量 B．突变体细胞L1中L酶不能与ATP结合 C．ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合 D．ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合 答案　D 解析　酶不能为化学反应提供能量，A错误；根据左图，突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同，说明突变体细胞L1中L酶能与ATP结合，而突变体细胞L2中检测到的放射性明显降低，说明突变体细胞L2中的L酶不能结合ATP，故推测ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点2和位点1结合，B、C错误；亮氨酸与L酶的位点1结合，根据右图，突变体细胞L2检测到的放射性极低，说明ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合，D正确。 4．科学家培育出一种含转荧光素酶基因的“荧光树”，用荧光素浇灌后，“荧光树”能发光，原理如图。以下说法正确的是(　　) ATP荧光素发光 A．荧光素酶和ATP为荧光素的发光反应提供了能量 B．“荧光树”能持续发光与细胞内ATP的含量较高密切相关 C．ATP彻底水解后可以得到三种小分子有机物 D．荧光素发光反应前后，荧光素酶的结构相同 答案　D 解析　酶的作用是降低化学反应的活化能，不能提供能量，A错误；ATP在细胞内的含量较低且稳定，“荧光树”能持续发光依靠的是ATP和ADP之间的快速转化，B错误；ATP彻底水解后可以得到磷酸、核糖、腺嘌呤三种小分子物质，但磷酸不属于有机物，C错误。 5．cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基团后缩合环化而成的一种细胞内信号分子。下列有关叙述正确的是(　　) A．cAMP与核酸的组成元素不同 B．cAMP中的A与ATP中的A含义相同 C．接收cAMP信号的受体为糖被 D．ATP缩合形成cAMP的场所在核糖体 答案　B 解析　cAMP与核酸的组成元素都为C、H、O、N、P，A错误；cAMP中的A与ATP中的A均代表腺苷，B正确；糖被在细胞表面，cAMP为胞内信号分子，C错误；氨基酸脱水缩合的场所为核糖体，cAMP作为ATP转化而来的胞内信号分子，其形成过程通常发生在细胞质基质中，D错误。 6．(2024·吉安高三联考)Arf家族蛋白是分泌、内吞等过程的关键引发因子，Arf家族蛋白在与GDP结合的非活性状态和与GTP结合的活性状态之间循环(GTP和ATP的结构和性质相似，仅是碱基A被G替代)。活性状态的Arf家族蛋白能募集胞质蛋白进入囊泡，然后运输到特定的亚细胞位点。以下叙述正确的是(　　) A．GDP由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成 B．Arf由非活跃状态转化为活跃状态，其空间结构不会发生改变 C．Arf由非活跃状态转化为活跃状态是一个吸能反应 D．运输货物蛋白的囊泡可能来自核糖体、内质网或高尔基体 答案　C 解析　GDP由鸟嘌呤、核糖和2个磷酸基团结合而成，A错误；Arf由结合GDP的非活跃状态转化为结合GTP的活跃状态，需要增加一个磷酸基团，其空间结构发生改变，该过程需要储存能量，属于吸能反应，B错误，C正确；核糖体无膜结构细胞器，无法形成囊泡，运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体，体现膜的流动性，D错误。 7．有氧呼吸包括多步化学反应，磷酸果糖激酶催化其中一步化学反应，如图所示。细胞中的磷酸果糖激酶可被ADP、Pi激活，被ATP抑制。下列说法正确的是(　　) 葡萄糖→果糖­6­磷酸果糖­1,6­二磷酸→丙酮酸 A．磷酸果糖激酶在核糖体合成、在细胞质基质发挥作用 B．有氧呼吸三个阶段均有NADH和高能磷酸化合物产生 C．葡萄糖经过此过程分解为丙酮酸和二氧化碳 D．磷酸果糖激酶活性的调节体现了正反馈调节机制 答案　A 解析　磷酸果糖激酶本质为蛋白质，在核糖体合成，葡萄糖在细胞质基质中生成丙酮酸，故磷酸果糖激酶在细胞质基质发挥作用，A正确；有氧呼吸第一、二阶段可产生NADH，第三阶段消耗NADH，有氧呼吸的三个阶段均有高能磷酸化合物(ATP)产生，B错误；葡萄糖经过此过程分解为丙酮酸，丙酮酸继续分解才能产生二氧化碳，C错误；细胞中的磷酸果糖激酶可被ADP、Pi激活，被ATP抑制，即磷酸果糖激酶活性的调节体现了负反馈调节机制，D错误。 8．线粒体合成ATP是通过F0F1－ATP合成酶完成的，该酶分为F0和F1两部分。F0是膜内的蛋白复合体，嵌入线粒体内膜；F1位于线粒体基质一侧，松散地连接在F0上。当H＋通过F0进入线粒体基质时，在该酶作用下合成ATP。下列说法正确的是(　　) A．F0具有转运蛋白的功能，叶绿体基质中也大量存在 B．线粒体产生的H＋主要来自有氧呼吸的第三阶段 C．线粒体内外膜间隙中的H＋浓度应该高于线粒体基质 D．线粒体进行主动运输可能会消耗NADPH中的能量 答案　C 解析　生物体主要通过光合作用和呼吸作用合成ATP，光合作用在光反应中产生ATP，即在叶绿体的类囊体薄膜上，因此F0除分布在线粒体内膜上外，也分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；有氧呼吸第一、二阶段产生的H＋在第三阶段与氧气反应生成水，B错误；由“当H＋通过F0进入线粒体基质时，在该酶作用下合成ATP”可知，H＋通过F0进行顺浓度梯度运输产生的势能驱动ATP的合成，由此推测，线粒体内外膜间隙中的H＋浓度应该高于线粒体基质，C正确；NADPH在光合作用暗反应中起作用，其中的能量用于暗反应合成有机物，D错误。 9．化学渗透假说是指在有氧呼吸第三阶段，线粒体内膜上会发生电子传递，形成了跨线粒体内膜的电势差和质子(氢离子)梯度差，驱动ATP的合成。为了证明质子梯度差的产生和NADH的氧化有关，科学家做了如下实验：从细胞中分离得到完整的线粒体，将其悬浮于不含O2的培养液中并加入NADH，密封后溶液外接pH电极(如图1)，测定其溶液的氢离子浓度变化情况(如图2)，已知线粒体外膜可自由渗透质子。下列有关叙述不正确的是(　　) A．加入O2后，线粒体内膜内外的电位差立即增大 B．参与电子传递过程的电子载体都具有氧化还原作用 C．维系线粒体内膜两侧质子梯度差的质子载体是跨膜蛋白 D．实验结果表明，线粒体基质中的质子浓度高于内外膜间隙 答案　D 解析　由图2可知，加入O2后，溶液中氢离子浓度立即增加，且线粒体外膜可自由渗透质子，所以线粒体内膜内外的电位差立即增大，A正确；参与电子传递过程的电子载体都要经历电子得失的过程，因此都具有氧化还原作用，B正确；质子通过质子载体从线粒体内膜转运至内外膜的间隙，所以维系线粒体内膜两侧质子梯度差的质子载体是跨膜蛋白，C正确；加入O2后，溶液中氢离子浓度立即上升，是因为NADH在有氧条件下氧化产生电子，线粒体内膜上发生电子传递，形成了跨线粒体内膜的电势差和质子(氢离子)梯度差，随后缓慢下降，推测出线粒体基质中的质子浓度低于内外膜间隙，氢离子顺浓度梯度流入线粒体基质驱动ATP的合成，D错误。 10．(多选)(2024·大连高三三模)采收后的苹果仍在进行细胞呼吸。为探究温度、O2浓度对采收后苹果贮存的影响，实验结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．O2在线粒体基质与[H]结合生成水并释放大量能量 B．据图分析，在3 ℃、5%O2浓度条件下贮存苹果效果最佳 C．O2浓度为20%～30%范围内，温度对CO2的生成量无影响 D．低温储存苹果时，因低温破坏呼吸酶的空间结构，从而减少了有机物消耗 答案　ACD 解析　有氧呼吸的第三阶段O2在线粒体内膜与[H]结合生成水，并释放大量能量，A错误；据图分析，在3 ℃、5%O2浓度条件下，细胞呼吸最弱，CO2释放量最少，因此该条件下贮存苹果效果最佳，B正确；由图可知，O2浓度为20%～30%范围内，温度影响CO2的相对生成量，30 ℃下CO2的相对生成量较高，C错误；低温抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构，D错误。 11．(多选)温度既可以影响反应物使其能量发生变化(如图中曲线a)，也可以影响酶的空间结构使其稳定性发生变化(如图中曲线b)，从而影响酶促反应，两种影响叠加在一起使酶促反应速率与温度关系如图中曲线c所示。下列有关叙述错误的是(　　) A．温度越高，反应物更容易从常态转变为活跃状态 B．曲线b表明温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏 C．酶的空间结构越稳定，越有利于酶催化酶促反应 D．t1和t2条件下酶促反应速率相同，酶分子活性也相同 答案　CD 解析　随着温度的升高，反应物分子具有的能量增加，更容易从常态转变为活跃状态，A正确；由曲线b可知，温度过高，酶的空间结构被破坏，酶活性丧失，B正确；温度越低，酶的空间结构越稳定，酶在催化酶促反应时需要与反应物分子识别结合，会发生自身构象的变化，因此酶的空间结构太稳定，不利于酶催化酶促反应，C错误；曲线c中t1、t2处酶促反应速率相同，但温度不同，反应物所含的能量不同，酶分子的空间结构稳定性也不同，其催化酶促反应的能力(即酶分子活性)可能不同，D错误。 12．(多选)(2024·济宁高三模拟)生物膜上存在着一些能携带离子通过膜的载体分子。某种载体分子对X离子有专一的结合部位，能选择性地携带X离子通过膜，转运机制如图所示。已知X离子可参与构成线粒体内的丙酮酸氧化酶，载体IC的活化需要ATP。下列相关叙述错误的是(　　) A．磷酸激酶能促进ATP的分解，磷酸酯酶催化活化的载体释放磷酸基团 B．X离子进入线粒体基质发挥作用至少需要穿过5层磷脂分子层 C．ATP脱离下来的末端磷酸基团挟能量与IC结合后会使IC发生空间结构的改变 D．图中只有线粒体才能为载体IC的活化提供ATP 答案　BD 解析　磷酸激酶催化ATP分解为ADP时，ATP脱离下来的末端磷酸基团挟能量与IC(未活化载体)结合，IC磷酸化后，会发生空间结构的改变，使之变成AC(活化载体)，在磷酸酯酶的作用下，CIC分子发生去磷酸化过程，成为未活化载体(IC)，A、C正确；由“X离子可参与构成线粒体内的丙酮酸氧化酶”可知，X离子进入线粒体基质发挥作用，需要穿过1层细胞膜和2层线粒体膜，共6层磷脂分子层，B错误；细胞质基质和线粒体都可以为载体IC的活化提供ATP，D错误。 13．(12分)(2024·贵州，17)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____(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 d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)将有机物彻底氧化分解、释放能量多、合成的ATP多　乙　(2)O2的含量　3　 (3)无氧呼吸积累的乙醇量较少，对细胞毒害较小；0～3 d细胞呼吸产生的能量维持了植物基本的生命活动；有氧呼吸酶活性并未完全丧失 解析　(1)有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生CO2和水，释放能量，生成大量ATP的过程。观察题图可知，随着水淹天数的增加，乙的活性降低，说明乙是与有氧呼吸有关的酶。(2)在水淹0～3 d阶段，随着水淹天数的增加，O2含量减少，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强。CO2释放量为0.4 μmol·g－1·min－1，O2吸收量为0.2 μmol·g－1·min－1，有氧呼吸过程中，葡萄糖的消耗量、O2吸收量和CO2释放量的比例为1∶6∶6，所以有氧呼吸过程中葡萄糖消耗1/30 μmol·g－1·min－1；无氧呼吸过程中，葡萄糖的消耗量和CO2释放量的比例为1∶2，无氧呼吸产生0.2 μmol·g－1·min－1 CO2，消耗葡萄糖为1/10 μmol·g－1·min－1，所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。 14．(16分)种子萌发时的呼吸速率是衡量种子活力的重要指标。小麦种子胚乳中储存着大量的淀粉，在种子萌发时水解为葡萄糖，作为小麦种子胚细胞呼吸的主要底物。研究人员测得冬小麦播种后到长出真叶(第10天，开始进行光合作用)期间的部分数据如表。回答下列问题： 时间/d 0 2 4 6 8 种子干重/g 10.0 11.2 9.8 8.4 7.1 O2吸收量/mmol 3.2 18.6 54.3 96.5 126.0 CO2释放量/mmol 4.1 172.7 154.5 112.8 126.0 (1)表中的数据是冬小麦种子在____________(填“光照”“黑暗”或“光照或黑暗”)条件下测定的。冬小麦种子播种后的第2天，种子干重略有增加，原因是_____________________ _______________________________________________________________________________。 (2)冬小麦种子播种后2～6天，种子的CO2释放量明显大于O2的吸收量，表明此阶段种子主要以__________呼吸为主，此时种子胚细胞产生CO2的场所是_________________________。 (3)NADH氧化呼吸链是有氧呼吸的重要呼吸链。在吸收2个电子后，NAD＋能与H＋结合生成NADH；而NADH在有氧条件下分解为NAD＋和H＋，释放出2个电子，使H＋、电子与O2结合生成水。据此推测，冬小麦种子播种后第8天，NADH分解发生在有氧呼吸第________阶段，种子胚细胞线粒体中合成NADH的H＋来自________________(填物质)。 (4)氧化态的TTC呈无色，被NADH还原后呈红色，因此TTC可用于测定种子的活力。将播种4天后的冬小麦种子经不同处理后沿胚中央切开，用TTC处理并观察胚的颜色，结果如下： 项目 甲组 乙组 丙组 丁组 种子处理方式 晒干 适温的水浸泡8 h 沸腾的水浸泡30 min 不做处理 实验结果 ＋ ＋＋＋＋ － ？ 注：“＋”表示出现红色，“＋”越多代表颜色越深，“－”表示未出现红色。 理论上，丁组的实验结果可能为_________________________________________________。 丙组未出现红色，原因是______________________________________________________ ___________________________________________________________________________。 答案　(1)光照或黑暗　冬小麦种子胚乳中淀粉大量水解为葡萄糖，需要消耗水分　(2)无氧　细胞质基质和线粒体基质　(3)三　丙酮酸和水　(4)＋＋或＋＋＋　高温将细胞杀死，不能进行呼吸作用，没有NADH产生，不能将TTC还原为红色 学科网（北京）股份有限公司 $细胞呼吸的原理和应用 保分点专攻 2　 建网络 抓主干 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程 分解有机物、释放能量 实质 概念 细胞呼吸 2 建网络 抓主干 探究酵母菌细胞呼吸的方式 使澄清石灰水变浑浊 使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄 使橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件 下变成灰绿色 酒精的检测 CO2的检测 酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行呼吸 进行有氧呼吸，产生大量CO2和水 进行无氧呼吸，产生① 和②_________ 结论 实验 细胞呼吸 酒精 少量CO2 3 建网络 抓主干 模式 图解 为生物体的生命活动提供能量 联系蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽 意义 细胞呼吸 4 建网络 抓主干 概念 场所 细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程 C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量 ③____________和④_______ 有氧 呼吸 细胞 呼吸 反应式 酶 过程 第一 阶段 第二 阶段 第三 阶段 ⑤___________ 1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，释放出少量能量 ⑥___________ 丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]，释放出少量能量 ⑦___________ [H]和氧结合生成水，释放出大量能量 细胞质基质 线粒体 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 5 建网络 抓主干 场所 细胞质基质 无氧 呼吸 细胞 呼吸 反应式 酶 过程 第一 阶段 第二 阶段 特点 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量 细胞质基质 1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，释放出少量能量 细胞质基质 第一阶段产生的[H]还原丙酮酸，产生不彻底的氧化产物 酒精 发酵 乳酸 发酵 C6H12O6 2C3H6O3+少量能量 酶 不彻底的氧化分解，释放能量少 6 建网络 抓主干 影响细胞呼吸的环境因素 细胞 呼吸 温度与CO2浓度 O2浓度 水分 细胞呼吸原理的应用 伤口包扎、花盆松土、酿酒酿醋、稻田排水、有氧运动、种子和蔬菜储藏等 7 一 核心提炼 1.细胞呼吸过程中物质和能量的变化规律分析 (1)从物质变化方面分析 ①有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同，有相同的中间产物丙酮酸和[H]。 ②有氧呼吸中丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解成CO2和水，无氧呼吸中丙酮酸在细胞质基质中转变为乳酸或酒精和CO2。 ③有氧呼吸过程中的[H]来自葡萄糖和水，无氧呼吸过程中的[H]只来自葡萄糖。 9 (2)从能量变化方面分析 ①有氧呼吸的三个阶段均能释放能量，生成ATP，其中第三阶段释放的能量最多。 ②无氧呼吸仅在第一阶段释放出少量能量，生成少量ATP。 2.细胞(有氧)呼吸过程中能量的转化 (1)细胞质基质中的一种小分子物 质——NAD＋(氧化型辅酶Ⅰ)能够 与葡萄糖氧化过程中脱下来的H＋ 和e－结合，形成NADH。 (2)NADH在NADH脱氢酶的作用下 生成H＋和高能电子(e－)，高能电子 (e－)通过呼吸链传递。 (3)复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用：通过电子传递链将H＋定向转运至膜间隙，导致线粒体膜间隙中H＋浓度升高，线粒体基质中H＋浓度降低，质子流再通过ATP合成酶进入线粒体基质，驱动ATP合成。 3.无氧呼吸的意义：缺氧条件下无氧呼吸为生命活动提供能量。 4.长时间无氧呼吸对植物的危害 (1)无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞中的蛋白质变性。 (2)利用葡萄糖进行无氧呼吸释放的能量很少，植物要维持正常的生命活动就要消耗更多的有机物。 (3)无氧呼吸没有丙酮酸氧化过程，缺乏新物质合成的原料。 判断下列有关细胞呼吸的叙述 (1)严重的糖尿病患者与其正常时相比，CO2/O2的比值会降低(　　) 提示：严重的糖尿病患者利用的葡萄糖会减少，会利用部分脂肪作为能源物质，因为脂肪的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多，细胞呼吸消耗脂肪时，产生的CO2量与消耗的O2量的比值小于1，因此上述比值与正常时相比会降低。 √ 易错辨析 (2)健康成年人在剧烈运动时，CO2/O2的比值会大于1(　　) 提示：健康成年人在剧烈运动的过程中，会进行有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸产生乳酸，该过程不消耗O2，也不产生CO2，而有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2的量相等，比值为1。 × (3)部分原核生物无线粒体，也能进行有氧呼吸，无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸(　　) √ 易错辨析 (4)无氧呼吸产生的ATP少，是因为大部分能量以热能的形式散失 (　　) 提示：无氧呼吸产生的ATP少的原因是有机物的氧化分解不彻底，其中大部分能量存留在乳酸或酒精中。 × (5)由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖(　　) √ 易错辨析 (6)成熟果实开始进入衰老阶段时呼吸速率突然上升，是由于葡萄糖作为呼吸底物大量进入线粒体(　　) 提示：葡萄糖不能进入线粒体。 × 易错辨析 二 真题演练 1.(2024·广东，5)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 √ 有氧呼吸的主要场所为线粒体，碎片化的线粒体无法为有氧呼吸提供场所，不能正常进行有氧呼吸，A正确； Δsqr中正常线粒体数量减少，导致其有氧呼吸减弱，B正确； 与Δsqr相比，WT的正常线粒体数量更多，有氧条件下，WT有氧呼吸比Δsqr的强，能获取更多的能量，故WT的生长速度比Δsqr快，C正确； 无氧呼吸的场所为细胞质基质，与线粒体无关，所以无氧条件下，WT和Δsqr只进行无氧呼吸产生ATP，两者产生的ATP的量应相同，D错误。 2.(2024·安徽，3)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 √ 细胞呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，由“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”可知，PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸，该过程需要多种酶参与，A错误； PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变，但仍有活性，B错误； 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，使AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快，导致细胞中ATP含量增加，从而维持能量供应，D正确。 3.(2023·全国乙，3)植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是 A.在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进 行无氧呼吸产生乳酸 B.a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生 酒精和CO2的过程 C.每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多 D.植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP √ 植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都 有CO2释放，图示在时间a之前，植物根细胞 无CO2释放。分析题意可知，植物可通过呼 吸代谢途径的改变来适应缺氧环境，据此 推知在时间a之前，植物根细胞只进行无氧呼吸产生乳酸，A正确； a时间之前，根细胞无CO2产生，a～b时间内，根细胞CO2释放速率逐渐升高，a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程，是植物通过呼吸途径的改变来适应缺氧环境的体现，B正确； 产生酒精和产生乳酸的无氧呼吸，都只在第 一阶段释放少量能量，第二阶段无能量释放， 故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成 的ATP和产生乳酸时的相同，C错误； 酒精的跨膜运输方式是自由扩散，该过程不需要消耗ATP，D正确。 4.(2023·重庆，10)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 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 √ 静脉注射标记的NA，NA 可以在组织细胞内转化为 NAD＋，NAD＋可以在组织 细胞内转化为NAM，NAM 可以进入肠腔进而被肠道菌群利用，A正确； 静脉注射标记的NAM，NAM可以在组织细胞内转化为NAD＋，NAD＋可以在组织细胞内转化为NADH，因此细胞质基质会出现标记的NADH，B正确； 食物中含有NA时，肠道菌 可以将其转化为NAM，可 供组织细胞用来合成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。 5.(2024·甘肃，3)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 √ 根系吸收的养分主要是矿质元素，主要通过主动运输吸收，需要消耗能量，浇水过多使根系呼吸产生的能量减少，会使养分吸收所需的能量不足，A正确； 根系吸收水分的方式是协助扩散和自由扩散，均不消耗能量，B错误； 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，C正确； 根系细胞无氧呼吸整个过程都发生在细胞质基质中，会产生酒精等有害物质，D正确。 6.(2022·山东，4)植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是 A.磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同 B.与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少 C.正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物 的生成 D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成 √ 根据题意可知，磷酸戊糖途径产生的NADPH能为其他物质的合成提供原料，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O2反应产生水，A正确； 有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确； 正常生理条件下，只有10%～25%的葡萄糖参加磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，如有氧呼吸，所以用14C标记葡萄糖，无法区分哪些是磷酸戊糖途径中生成的产物，故不可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成，C错误； 受伤组织修复即植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。 三 模拟预测 1.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 √ 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； 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； 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，影响有氧呼吸第三阶段进行，第一阶段反应不受影响，能产生NADH，C错误； 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为生命活动供能，D正确。 2.(2024·萍乡高三一模)在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A进入三羧酸循环。三羧酸循环的大致过程为乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，经过脱氢等过程，最终生成CO2、ATP等，并且重新生成草酰乙酸。高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢，Seipin是一种引起脂肪营养不良的基因，其表达产物会导致线粒体中Ca2＋不足，进而导致线粒体中三羧酸循环活性下降。下列说法错误的是 A.三羧酸循环在线粒体基质中进行，不消耗O2，产生的CO2以自由扩散的方式 释放 B.正常生理条件下，利用14C标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中各产物的生成 C.线粒体中Ca2＋可能通过影响细胞质基质中产生的丙酮酸含量来影响三羧酸 循环活性 D.恢复线粒体的Ca2＋水平和在食物中添加柠檬酸均能有效治疗脂肪营养不良 √ 根据题意可知，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进行，不消耗O2，产生的气体CO2以自由扩散的方式释放，A正确； 利用14C标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中含C产物的生成，不能追踪不含C产物的生成，B错误； 根据题意可知，线粒体中Ca2＋不足，三羧酸循环活性下降，细胞质基质中产生的丙酮酸含量会进一步积累，因此线粒体中Ca2＋可能通过影响细胞质基质中产生的丙酮酸含量来影响三羧酸循环活性，C正确； 由“高浓度柠檬酸……三羧酸循环活性下降”推断，柠檬酸水平与脂肪生成呈正相关，三羧酸循环活性下降会导致脂肪营养不良，恢复线粒体的Ca2＋水平可以恢复三羧酸循环活性，以及在食物中添加柠檬酸可以促进脂肪生成，有效治疗脂肪营养不良，D正确。 3.(多选)图1表示某水稻种子萌发的细胞呼吸过程中，O2的吸收量和 CO2的释放量随环境中 O2浓度的变化而变化的曲线，其中线段XY＝YZ；图2是水稻种子萌发的RQ值(CO2产生量与 O2 消耗量的比值)变化。下列有关叙述正确的是 A.图1中 O2浓度为a时，水稻 种子有氧呼吸比无氧呼吸 释放的能量多 B.图1中 P点与图2中b点时水 稻种子有氧呼吸消耗葡萄糖量相等 C.图2中c点以后，水稻种子有氧呼吸速率不再继续增加 D.相同O2浓度下，花生种子的RQ值小于水稻种子 √ √ 图1中O2浓度为a时，XY＝ YZ，即有氧呼吸和无氧呼 吸产生的CO2相同，根据有 氧呼吸和无氧呼吸的反应式 可知，无氧呼吸消耗的有机 物是有氧呼吸的3倍，而细胞进行有氧呼吸消耗1 mol葡萄糖能释放 2 870 kJ能量，而细胞进行无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖能释放196.65 kJ能量，可见图1中O2浓度为a时，水稻种子有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多，A正确； 图1中P点水稻种子只进行有 氧呼吸，图2中b点水稻种子 还存在无氧呼吸，所以图1 中P点的有氧呼吸强度大于 图2中b点的有氧呼吸强度， B错误； 图2中c点对应图1的P点，由此可知，O2浓度大于c点后水稻种子的有氧呼吸速率在一定范围内仍会增强，C错误； 水稻种子富含淀粉，而花生种子富含脂肪，等质量的脂肪比糖类的含氢量高、含氧量低，细胞呼吸消耗O2多，故相同O2浓度下花生种子的RQ值小于水稻种子，D正确。 4.(2024·邯郸高三质检)研究发现，二硝基苯酚(DNP)处理植物后，NADH仍能与氧气结合生成水，但该过程释放的能量均以热能的形式散失。下列叙述错误的是 A.DNP可能破坏了线粒体内膜上用于合成ATP的酶 B.含有DNP的细胞中葡萄糖的氧化分解可继续进行 C.含有DNP的细胞中能量主要由细胞无氧呼吸产生 D.某些低温条件下开花的植物花序中可能含有DNP √ 由“二硝基苯酚(DNP)处理植物后，NADH仍能与氧气结合生成水，但该过程释放的能量均以热能的形式散失”可知，DNP处理后有氧呼吸第三阶段不能合成ATP，说明DNP可能破坏了线粒体内膜上用于合成ATP的酶，A正确； DNP不影响有氧呼吸产生的NADH在线粒体内膜上与氧结合形成水，葡萄糖的氧化分解能继续进行，B正确； 根据题意可知，含有DNP的细胞中，有氧呼吸三个阶段都能进行，所以细胞中能量还是主要由细胞有氧呼吸产生，C错误； 某些低温条件下开花的植物花序中需要热量，细胞中含有DNP，可以促使细胞产生更多热量，促进开花，D正确。 5.(2024·江西新八校高三二模)动物细胞呼吸部分代谢过程如图所示：非糖物质代谢所形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可进一步形成葡萄糖。下列相关叙述正确的是 A.过程①生成的氨基酸是必需氨基酸 B.过程②发生的场所是细胞质基质 C.X物质可能代表的是构成脂肪的小 分子 D.长期高糖膳食不会导致人体内脂肪积累 √ 过程①生成的氨基酸能够在体内 合成，是非必需氨基酸，A错误； 过程②为有氧呼吸第二阶段，发 生的场所是线粒体基质，B错误； 糖类可以大量转化为脂肪，故长期高糖膳食可导致人体内脂肪积累，但脂肪不能大量转化成糖类，D错误。 6.(多选)酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程如图所示。下列叙述错误的是 A.0～6 h内，容器中O2剩余量不断减 少，有氧呼吸速率先加快后减慢 B.6～8 h内，容器中O2的消耗量大于 CO2的产生量 C.8～10 h内，酵母菌细胞呼吸释放的 能量主要储存在ATP中 D.6～10 h内，用溴麝香草酚蓝溶液可检测到酵母菌无氧呼吸产生的酒精 √ √ √ 据图分析，0～6 h内酵母菌有氧呼 吸速率先上升后下降，有氧呼吸消 耗O2，因此密闭容器内O2剩余量不 断减少，A正确； 6～8 h内酵母菌既进行有氧呼吸， 也进行无氧呼吸，有氧呼吸消耗的O2量与产生的CO2量相等，无氧呼吸不消耗O2，但产生CO2，因此6～8 h内容器中O2的消耗量小于CO2的产生量，B错误； 8～10 h内酵母菌只进行无氧呼吸， 产物为酒精和CO2，葡萄糖中的大 部分能量转移至酒精中，少部分释 放出来，其中释放出来的能量大部 分以热能的形式散失，少部分储存 在ATP中，C错误； 溴麝香草酚蓝溶液用于检测CO2，酒精的检测用酸性重铬酸钾溶液，D错误。 四 专题强化练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对一对 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C C D D B C A C 题号 9 10 11 12 答案 D ACD CD BD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对一对 题号 13 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)O2的含量　3　 (3)无氧呼吸积累的乙醇量较少，对细胞毒害较小；0～3 d细胞呼吸产生的能量维持了植物基本的生命活动；有氧呼吸酶活性并未完全丧失 题号 14 答案 (1)光照或黑暗　冬小麦种子胚乳中淀粉大量水解为葡萄糖，需要消耗水分　(2)无氧　细胞质基质和线粒体基质　(3)三　丙酮酸和水　(4)＋＋或＋＋＋　高温将细胞杀死，不能进行呼吸作用，没有NADH产生，不能将TTC还原为红色 答案 1.科学家利用抗体的高度专一性和酶的催化特性，在抗体基因的可变区加入某些酶的基因，从而设计出一类具有催化功能的抗体分子，并将其称为抗体酶。抗体酶可用于恶性肿瘤治疗和有机合成领域。下列相关叙述正确的是 A.合成抗体酶需要核糖体、内质网和溶酶体参与 B.高温可破坏抗体酶的肽键，导致抗体酶失活 C.抗体酶可降低合成某些有机物所需要的活化能 D.调整人体内环境的pH，可探究抗体酶抗肿瘤的最适pH √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 抗体酶的化学本质是蛋白质，需要核糖体合成，经过内质网和高尔基体加工，不需要溶酶体参与，A错误； 高温破坏抗体酶的空间结构，不会使肽键断裂，B错误； 调整人体内环境的pH会破坏内环境稳态，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 2.(2024·秦皇岛高三模拟)某同学对“探究pH对酶活性的影响”实验进行了改进，实验装置如图所示。只松开分止水夹时，过氧化氢溶液不会注入各试管中。下列叙述不正确的是 A.各个试管内除了缓冲液的pH不同外，其他条 件应相同且适宜 B.水槽中滴几滴黑墨水的作用是便于观察量筒内 的氧气体积读数 C.先打开总止水夹，再打开分止水夹可保证各组 实验同时开始 D.为保证实验结果可靠，各组反应时间应相同 且时间不宜过长 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 本实验是探究pH对过氧化氢酶活性的影响，自变量是缓冲液的pH，反应时间等为无关变量，为保证实验结果可靠，应遵循单一变量原则，除了自变量缓冲液的pH不同外，其他无关变量(如反应时间)应保持相同且适宜，且时间不宜过长，防止过氧化氢溶液被消耗完导致收集到的氧气含量相同，影响实验结果，A、D正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 水槽中滴几滴黑墨水，量筒中收集气体后可形成透明空气柱，便于观察量筒内的氧气体积读数，B正确； 先打开分止水夹，再打开总止水夹才能使过氧化氢溶液同时注入各个试管，可保证各组实验同时开始，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 3.(2024·沈阳高三一模)细胞中L酶上的两个位点(位点1和位点2)可以与ATP和亮氨酸结合，进而催化tRNA与亮氨酸结合，促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图。下列叙述正确的是 A.L酶可为tRNA与亮氨酸结合提供能量 B.突变体细胞L1中L酶不能与ATP结合 C.ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合 D.ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 酶不能为化学反应提供能量， A错误； 根据左图，突变体细胞L1中 检测到的放射性与野生型相 同，说明突变体细胞L1中L酶 能与ATP结合，而突变体细胞 L2中检测到的放射性明显降低，说明突变体细胞L2中的L酶不能结合ATP，故推测ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点2和位点1结合，B、C错误； 亮氨酸与L酶的位点1结合，根据右图，突变体细胞L2检测到的放射性极低，说明ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 4.科学家培育出一种含转荧光素酶基因的“荧光树”，用荧光素浇灌后，“荧光树”能发光，原理如图。以下说法正确的是 ATP 水解激活 荧光素酶 荧光素 发光 A.荧光素酶和ATP为荧光素的发光反应提供了能量 B.“荧光树”能持续发光与细胞内ATP的含量较高密切相关 C.ATP彻底水解后可以得到三种小分子有机物 D.荧光素发光反应前后，荧光素酶的结构相同 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 酶的作用是降低化学反应的活化能，不能提供能量，A错误； ATP在细胞内的含量较低且稳定，“荧光树”能持续发光依靠的是ATP和ADP之间的快速转化，B错误； ATP彻底水解后可以得到磷酸、核糖、腺嘌呤三种小分子物质，但磷酸不属于有机物，C错误。 ATP 水解激活 荧光素酶 荧光素 发光 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 5.cAMP(环化一磷酸腺苷)是由ATP脱去两个磷酸基团后缩合环化而成的一种细胞内信号分子。下列有关叙述正确的是 A.cAMP与核酸的组成元素不同 B.cAMP中的A与ATP中的A含义相同 C.接收cAMP信号的受体为糖被 D.ATP缩合形成cAMP的场所在核糖体 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 cAMP与核酸的组成元素都为C、H、O、N、P，A错误； cAMP中的A与ATP中的A均代表腺苷，B正确； 糖被在细胞表面，cAMP为胞内信号分子，C错误； 氨基酸脱水缩合的场所为核糖体，cAMP作为ATP转化而来的胞内信号分子，其形成过程通常发生在细胞质基质中，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 6.(2024·吉安高三联考)Arf家族蛋白是分泌、内吞等过程的关键引发因子，Arf家族蛋白在与GDP结合的非活性状态和与GTP结合的活性状态之间循环(GTP和ATP的结构和性质相似，仅是碱基A被G替代)。活性状态的Arf家族蛋白能募集胞质蛋白进入囊泡，然后运输到特定的亚细胞位点。以下叙述正确的是 A.GDP由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成 B.Arf由非活跃状态转化为活跃状态，其空间结构不会发生改变 C.Arf由非活跃状态转化为活跃状态是一个吸能反应 D.运输货物蛋白的囊泡可能来自核糖体、内质网或高尔基体 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 GDP由鸟嘌呤、核糖和2个磷酸基团结合而成，A错误； Arf由结合GDP的非活跃状态转化为结合GTP的活跃状态，需要增加一个磷酸基团，其空间结构发生改变，该过程需要储存能量，属于吸能反应，B错误，C正确； 核糖体无膜结构细胞器，无法形成囊泡，运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体，体现膜的流动性，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 7.有氧呼吸包括多步化学反应，磷酸果糖激酶催化其中一步化学反应，如图所示。细胞中的磷酸果糖激酶可被ADP、Pi激活，被ATP抑制。下列说法正确的是 葡萄糖→果糖-6-磷酸 磷酸果糖激酶 果糖-1,6-二磷酸→丙酮酸 A.磷酸果糖激酶在核糖体合成、在细胞质基质发挥作用 B.有氧呼吸三个阶段均有NADH和高能磷酸化合物产生 C.葡萄糖经过此过程分解为丙酮酸和二氧化碳 D.磷酸果糖激酶活性的调节体现了正反馈调节机制 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 磷酸果糖激酶本质为蛋白质，在核糖体合成，葡萄糖在细胞质基质中生成丙酮酸，故磷酸果糖激酶在细胞质基质发挥作用，A正确； 有氧呼吸第一、二阶段可产生NADH，第三阶段消耗NADH，有氧呼吸的三个阶段均有高能磷酸化合物(ATP)产生，B错误； 葡萄糖经过此过程分解为丙酮酸，丙酮酸继续分解才能产生二氧化碳，C错误； 细胞中的磷酸果糖激酶可被ADP、Pi激活，被ATP抑制，即磷酸果糖激酶活性的调节体现了负反馈调节机制，D错误。 葡萄糖→果糖-6-磷酸 磷酸果糖激酶 果糖-1,6-二磷酸→丙酮酸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 8.线粒体合成ATP是通过F0F1－ATP合成酶完成的，该酶分为F0和F1两部分。F0是膜内的蛋白复合体，嵌入线粒体内膜；F1位于线粒体基质一侧，松散地连接在F0上。当H＋通过F0进入线粒体基质时，在该酶作用下合成ATP。下列说法正确的是 A.F0具有转运蛋白的功能，叶绿体基质中也大量存在 B.线粒体产生的H＋主要来自有氧呼吸的第三阶段 C.线粒体内外膜间隙中的H＋浓度应该高于线粒体基质 D.线粒体进行主动运输可能会消耗NADPH中的能量 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 生物体主要通过光合作用和呼吸作用合成ATP，光合作用在光反应中产生ATP，即在叶绿体的类囊体薄膜上，因此F0除分布在线粒体内膜上外，也分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误； 有氧呼吸第一、二阶段产生的H＋在第三阶段与氧气反应生成水，B错误； 由“当H＋通过F0进入线粒体基质时，在该酶作用下合成ATP”可知，H＋通过F0进行顺浓度梯度运输产生的势能驱动ATP的合成，由此推测，线粒体内外膜间隙中的H＋浓度应该高于线粒体基质，C正确； NADPH在光合作用暗反应中起作用，其中的能量用于暗反应合成有机物，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 9.化学渗透假说是指在有氧呼吸第三阶段，线粒体内膜上会发生电子传递，形成了跨线粒体内膜的电势差和质子(氢离子)梯度差，驱动ATP的合成。为了证明质子梯度差的产生和NADH的氧化有关，科学家做了如下实验：从细胞中分离得到完整的线粒体，将其悬浮于不含O2的培养液中并加入NADH，密封后溶液外 接pH电极(如图1)，测定其溶 液的氢离子浓度变化情况(如 图2)，已知线粒体外膜可自由 渗透质子。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 下列有关叙述不正确的是 A.加入O2后，线粒体内膜内外 的电位差立即增大 B.参与电子传递过程的电子载 体都具有氧化还原作用 C.维系线粒体内膜两侧质子梯 度差的质子载体是跨膜蛋白 D.实验结果表明，线粒体基质中的质子浓度高于内外膜间隙 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 由图2可知，加入O2后，溶 液中氢离子浓度立即增加， 且线粒体外膜可自由渗透质 子，所以线粒体内膜内外的 电位差立即增大，A正确； 参与电子传递过程的电子 载体都要经历电子得失的过程，因此都具有氧化还原作用，B正确； 质子通过质子载体从线粒体内膜转运至内外膜的间隙，所以维系线粒体内膜两侧质子梯度差的质子载体是跨膜蛋白，C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 加入O2后，溶液中氢离子浓 度立即上升，是因为NADH 在有氧条件下氧化产生电子， 线粒体内膜上发生电子传递， 形成了跨线粒体内膜的电势 差和质子(氢离子)梯度差， 随后缓慢下降，推测出线粒体基质中的质子浓度低于内外膜间隙，氢离子顺浓度梯度流入线粒体基质驱动ATP的合成，D错误。 10.(多选)(2024·大连高三三模)采收后的苹果仍在进行细胞呼吸。为探究温度、O2浓度对采收后苹果贮存的影响，实验结果如图所示。下列叙述错误的是 A.O2在线粒体基质与[H]结合生成水并 释放大量能量 B.据图分析，在3 ℃、5%O2浓度条件 下贮存苹果效果最佳 C.O2浓度为20%～30%范围内，温度对 CO2的生成量无影响 D.低温储存苹果时，因低温破坏呼吸酶的空间结构，从而减少了有机物 消耗 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 有氧呼吸的第三阶段O2在线粒体内 膜与[H]结合生成水，并释放大量能 量，A错误； 据图分析，在3 ℃、5%O2浓度条件 下，细胞呼吸最弱，CO2释放量最少， 因此该条件下贮存苹果效果最佳，B正确； 由图可知，O2浓度为20%～30%范围内，温度影响CO2的相对生成量，30 ℃下CO2的相对生成量较高，C错误； 低温抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 11.(多选)温度既可以影响反应物使其能量发生变化(如图中曲线a)，也可以影响酶的空间结构使其稳定性发生变化(如图中曲线b)，从而影响酶促反应，两种影响叠加在一起使酶促反应速率与温度关系如图中曲线c所示。下列有关叙述错误的是 A.温度越高，反应物更容易从常态转变为活跃状态 B.曲线b表明温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏 C.酶的空间结构越稳定，越有利于酶催化酶促反应 D.t1和t2条件下酶促反应速率相同，酶分子活性也相同 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 随着温度的升高，反应物分子具有的能量增加， 更容易从常态转变为活跃状态，A正确； 由曲线b可知，温度过高，酶的空间结构被破坏， 酶活性丧失，B正确； 温度越低，酶的空间结构越稳定，酶在催化酶促 反应时需要与反应物分子识别结合，会发生自身构象的变化，因此酶的空间结构太稳定，不利于酶催化酶促反应，C错误； 曲线c中t1、t2处酶促反应速率相同，但温度不同，反应物所含的能量不同，酶分子的空间结构稳定性也不同，其催化酶促反应的能力(即酶分子活性)可能不同，D错误。 12.(多选)(2024·济宁高三模拟)生物膜上存在着一些能携带离子通过膜的载体分子。某种载体分子对X离子有专一的结合部位，能选择性地携带X离子通过膜，转运机制如图所示。已知X离子可参与构成线粒体内的丙酮酸氧化酶，载体IC的活化需要ATP。下列相关叙述错误的是 A.磷酸激酶能促进ATP的分解，磷酸 酯酶催化活化的载体释放磷酸基团 B.X离子进入线粒体基质发挥作用至 少需要穿过5层磷脂分子层 C.ATP脱离下来的末端磷酸基团挟能量与IC结合后会使IC发生空间结构的改变 D.图中只有线粒体才能为载体IC的活化提供ATP √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 √ 磷酸激酶催化ATP分解为ADP时， ATP脱离下来的末端磷酸基团挟 能量与IC(未活化载体)结合，IC 磷酸化后，会发生空间结构的改 变，使之变成AC(活化载体)，在 磷酸酯酶的作用下，CIC分子发生去磷酸化过程，成为未活化载体(IC)，A、C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 由“X离子可参与构成线粒体内 的丙酮酸氧化酶”可知，X离子 进入线粒体基质发挥作用，需要 穿过1层细胞膜和2层线粒体膜， 共6层磷脂分子层，B错误； 细胞质基质和线粒体都可以为载体IC的活化提供ATP，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 13.(2024·贵州，17)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____(填“甲”或“乙”)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 将有机物彻底氧化分解、释放能量多、合成 的ATP多 乙 有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生CO2和水，释放能量，生成大量ATP的过程。观察题图可知，随着水淹天数的增加，乙的活性降低，说明乙是与有氧呼吸有关的酶。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 (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 d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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 O2的含量 3 在水淹0～3 d阶段，随着水淹天数的增加， O2含量减少，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增 强。CO2释放量为0.4 μmol·g－1·min－1，O2 吸收量为0.2 μmol·g－1·min－1，有氧呼吸过 程中，葡萄糖的消耗量、O2吸收量和CO2 释放量的比例为1∶6∶6，所以有氧呼吸 过程中葡萄糖消耗1/30 μmol·g－1·min－1；无氧呼吸过程中，葡萄糖的消耗量和CO2释放量的比例为1∶2，无氧呼吸产生0.2 μmol·g－1·min－1 CO2，消耗葡萄糖为1/10 μmol·g－1·min－1，所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 (3)若水淹3 d后排水，植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)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 无氧呼吸积累的乙醇量较少，对细胞毒害较小；0～3 d细胞呼吸产生的能量维持了植物基本的生命活动；有氧呼吸酶活性并未完全丧失 14.种子萌发时的呼吸速率是衡量种子活力的重要指标。小麦种子胚乳中储存着大量的淀粉，在种子萌发时水解为葡萄糖，作为小麦种子胚细胞呼吸的主要底物。研究人员测得冬小麦播种后到长出真叶(第10天，开始进行光合作用)期间的部分数据如表。回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 时间/d 0 2 4 6 8 种子干重/g 10.0 11.2 9.8 8.4 7.1 O2吸收量/mmol 3.2 18.6 54.3 96.5 126.0 CO2释放量/mmol 4.1 172.7 154.5 112.8 126.0 (1)表中的数据是冬小麦种子在____________(填“光照”“黑暗”或“光照或黑暗”)条件下测定的。冬小麦种子播种后的第2天，种子干重略有增加，原因是___________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 时间/d 0 2 4 6 8 种子干重/g 10.0 11.2 9.8 8.4 7.1 O2吸收量/mmol 3.2 18.6 54.3 96.5 126.0 CO2释放量/mmol 4.1 172.7 154.5 112.8 126.0 光照或黑暗 冬小麦种子胚乳中淀粉大量水解为葡萄糖，需要消耗水分 (2)冬小麦种子播种后2～6天，种子的CO2释放量明显大于O2的吸收量，表明此阶段种子主要以______呼吸为主，此时种子胚细胞产生CO2的场所是_______________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 时间/d 0 2 4 6 8 种子干重/g 10.0 11.2 9.8 8.4 7.1 O2吸收量/mmol 3.2 18.6 54.3 96.5 126.0 CO2释放量/mmol 4.1 172.7 154.5 112.8 126.0 无氧 细胞质基质和线粒体基质 (3)NADH氧化呼吸链是有氧呼吸的重要呼吸链。在吸收2个电子后，NAD＋能与H＋结合生成NADH；而NADH在有氧条件下分解为NAD＋和H＋，释放出2个电子，使H＋、电子与O2结合生成水。据此推测，冬小麦种子播种后第8天，NADH分解发生在有氧呼吸第_____阶段，种子胚细胞线粒体中合成NADH的H＋来自____________(填物质)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 时间/d 0 2 4 6 8 种子干重/g 10.0 11.2 9.8 8.4 7.1 O2吸收量/mmol 3.2 18.6 54.3 96.5 126.0 CO2释放量/mmol 4.1 172.7 154.5 112.8 126.0 三 丙酮酸和水 (4)氧化态的TTC呈无色，被NADH还原后呈红色，因此TTC可用于测定种子的活力。将播种4天后的冬小麦种子经不同处理后沿胚中央切开，用TTC处理并观察胚的颜色，结果如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 项目 甲组 乙组 丙组 丁组 种子处理方式 晒干 适温的水浸泡8 h 沸腾的水浸泡30 min 不做处理 实验结果 ＋ ＋＋＋＋ － ？ 注：“＋”表示出现红色，“＋”越多代表颜色越深，“－”表示未出现红色。 理论上，丁组的实验结果可能为______________。丙组未出现红色，原因是____________________________________________________________________。 ＋＋或＋＋＋ 高温将细胞杀死，不能进行呼吸作用，没有NADH产生，不能将TTC还原为红色 更多精彩内容请登录：www.xinjiaoyu.com 本课结束 THANKS $