第09讲 呼吸作用（专项训练）（5大考点+分层精练）（全国通用） 2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以实验探究为基础，通过基础-重难-真题三级进阶，系统构建细胞呼吸过程、影响因素及应用的知识网络，融合科学思维与探究实践。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|15题|数据表格分析、曲线拐点判断、实验装置变量控制|从酵母菌呼吸方式探究切入，逐步构建有氧/无氧呼吸过程及综合分析的概念体系| |重难·创新演练|15题|新情境信息提取、跨学科融合推导、微观机制图解分析|结合线粒体动态变化、低氧胁迫等前沿情境，深化结构与功能观及物质能量观| |真题·实战演练|15题|高频考点定位、易错点辨析、综合应用建模|聚焦过程场所、对比辨析、因素探究等高考高频点，强化知识迁移与问题解决能力|

第09讲 呼吸作用（专项训练） 模拟·基础演练 1 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1 考点二 有氧呼吸 3 考点三 无氧呼吸 4 考点四 无氧呼吸和有氧呼吸综合分析 5 考点五 细胞呼吸的影响因素与应用 6 综合提升 8 重难·创新演练 9 真题·实战演练 18 模拟·基础演练 考查重点：探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸、无氧呼吸、有氧呼吸与无氧呼吸综合分析、细胞呼吸的影响因素与应用 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1．【酵母菌有氧、无氧呼吸速率数据表格分析】（2026·河南南阳·模拟预测）科研人员将酵母菌分别置于含不同浓度NaHSO3（一种抗氧化剂，可影响呼吸酶活性）的培养液中培养，测定其有氧呼吸和无氧呼吸速率（以CO2释放速率表示，单位：μmol·min-1），结果如下表所示。下列叙述错误的是（    ） NaHSO3浓度（mmol·L-1） 有氧呼吸CO2释放速率 无氧呼吸CO2释放速率 总呼吸CO2释放速率 0（对照组） 12.0 3.5 15.5 0.5 15.2 2.8 18.0 1.0 11.8 2.1 13.9 2.0 7.5 1.3 8.8 A．对照组中，酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖的速率约是无氧呼吸的1.14倍 B．NaHSO3浓度为0.5 mmol·L-1时，可促进酵母菌的有氧呼吸，抑制无氧呼吸 C．随NaHSO3浓度升高，总呼吸速率先上升后下降，可能与呼吸酶活性变化有关 D．若将培养液改为无氧环境，各组NaHSO₃对酵母菌无氧呼吸的抑制作用均减弱 2．【密闭环境酵母菌细胞呼吸曲线分析】（2026·河南·模拟预测）将酵母菌置于含有一定量葡萄糖的培养液中，密闭后给予适宜的温度条件，培养过程中定时检测培养液中O₂ 和CO₂ 的含量，结果如图所示。下列分析正确的是（    ） A．葡萄糖在酵母菌细胞的线粒体基质中被利用 B．0～100 s时间段，释放的CO₂ 来自葡萄糖和丙酮酸的直接分解 C．300～400 s时间段，酵母菌只进行无氧呼吸，产生的ATP量少 D．400～500 s时间段，酵母菌只进行无氧呼吸，不再消耗O₂ 3．【探究酵母菌细胞呼吸方式实验装置辨析】（2026·四川·模拟预测）某生物小组利用下图a~f所示装置（a和b、c和f装置中酵母菌培养液等量，其他条件适宜）进行实验。下列相关分析错误的是（　　） A．将f封口放置一段时间后排气，再连接f→d，d中澄清石灰水变浑浊，可证明酵母菌无氧呼吸产生了CO2 B．连接e→c→d，并从e左侧通气，d中石灰水变浑浊，说明酵母菌有氧呼吸的产物中有CO2 C．可将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液，根据溶液是否由蓝变绿再变黄，判断酵母菌的细胞呼吸方式 D．a、b装置初始氧浓度相等，若a液滴左移、b液滴右移，说明该氧浓度下酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 考点二 有氧呼吸 4．【真核细胞有氧呼吸过程物质与场所判断】（2026·重庆·模拟预测）如图为真核细胞有氧呼吸过程示意图，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示物质，①、②表示生理过程。下列叙述不正确的是（　　） A．Ⅰ是葡萄糖，在细胞质基质中分解，产生[H]和ATP B．若用18O标记Ⅰ，则在产物Ⅲ中可检测到18O C．②发生在线粒体基质中，既消耗H2O也产生CO2 D．若将该细胞置于无氧环境中，过程①不会立即停止 5．【线粒体内膜蛋白与呼吸作用能量代谢新情境】（2026·河南开封·模拟预测）线粒体内膜上存在的细胞色素c（Cyt c）是介导电子传递给O2生成水的关键蛋白，能间接维持内膜两侧的H+浓度梯度，以驱动ATP合酶合成ATP；同时存在特殊H+通道蛋白UCP，允许H+回流到线粒体基质，并释放热量。下列说法正确的是（    ） A．细胞有氧呼吸与无氧呼吸过程均需Cyt c参与 B．Cyt c介导的电子传递过程不需要NADH参与 C．H+通过UCP转运会导致合成的ATP减少 D．UCP参与细胞呼吸不利于正常生命活动的进行 6．【癌细胞特殊呼吸方式与酶活性曲线分析】（2026·湖北武汉·模拟预测）呼吸作用中产生的NADH需要不断被利用并再生出NAD+才能使呼吸作用持续进行。酶M和酶L均能催化NAD+的再生，酶M仅存在于线粒体中，酶L仅存在于细胞质基质中，癌细胞在氧气充足的条件下，无氧呼吸也非常活跃。科研人员用不同浓度的某种药物抑制癌细胞呼吸作用第一阶段，然后检测相关酶活性，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．呼吸作用第一阶段速率相对值为100的组别为该实验的对照组 B．呼吸作用第一阶段速率相对值较低时，癌细胞以无氧呼吸为主 C．酶M参与有氧呼吸的第三阶段，酶L参与无氧呼吸的第二阶段 D．呼吸作用第一阶段速率相对值由60增至90，无氧呼吸速率迅速增强以促进NAD+再生 考点三 无氧呼吸 7．【人体肌细胞无氧呼吸与乳酸代谢综合判断】（2026·湖南湘西·三模）剧烈运动时，由于供氧不足，肌细胞呼吸作用产生的丙酮酸和NADH发生反应，生成乳酸和NAD+，再生的NAD+可维持细胞呼吸的持续进行。生成的乳酸转运至肝脏并重新生成葡萄糖，葡萄糖又释放入血液，再度供肌肉摄取利用。下列分析正确的是（　　） A．剧烈运动时，细胞呼吸CO2释放量/O2吸收量的值不变 B．运动员进行长跑比赛时，其肌肉细胞以无氧呼吸为主 C．肌细胞中丙酮酸和NADH发生反应生成乳酸的同时生成少量ATP D．副交感神经兴奋使胰高血糖素分泌增多，促进乳酸重新生成葡萄糖 8．【酵母菌 Crabtree 效应与呼吸相关酶辨析】（2026·山东临沂·二模）Crabtree效应具体表现为当酿酒酵母胞外葡萄糖浓度大于0.15g/L时，即使氧气供应充足，酿酒酵母依然会优先进行乙醇发酵积累乙醇。在细胞呼吸过程中，丙酮酸脱羧酶（PDC）可催化丙酮酸脱羧，进而生成乙醇；丙酮酸脱氢酶（PDH）则可催化丙酮酸生成二氧化碳和[H]。下列叙述错误的是（　　） A．酵母菌PDC和PDH起催化作用的场所分别是细胞质基质和线粒体基质 B．PDC催化乙醇生成需要消耗NADH，而PDH催化二氧化碳生成会产生NADH C．酵母菌中PDC和PDH催化反应过程中均可释放能量用于合成ATP D．酿酒酵母通过Crabtree效应快速消耗葡萄糖并积累乙醇使其具有竞争优势 9．【低氧环境下金鱼特殊细胞呼吸代谢分析】（2026·天津河北·二模）金鱼能在氧气匮乏的环境中存活数月，其细胞通过特定呼吸方式适应低氧条件。下图为金鱼不同细胞的细胞呼吸代谢示意图，据此分析下列叙述不正确的是（　　） A．金鱼骨骼肌细胞无氧呼吸产生乙醇和CO2 B．金鱼有氧呼吸和无氧呼吸过程均能产生[H]，但用途不同 C．金鱼骨骼肌细胞无氧呼吸分解丙酮酸的过程发生在细胞质基质 D．金鱼细胞呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，但其反应速率可能与线粒体相关 考点四 无氧呼吸和有氧呼吸综合分析 10．【人体细胞有氧呼吸分阶段过程判断】（2026·河南·三模）人体细胞的有氧呼吸过程可简化为糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化三个阶段，关键步骤如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．糖酵解不需要O2的参与，但O2可能会影响其速率 B．三羧酸循环发生在细胞质基质中，需要H2O的参与 C．NADH产生于线粒体基质，消耗于线粒体内膜 D．无氧呼吸时NADH中储存的能量大部分以热能形式散失 11．【O₂浓度对酵母菌呼吸影响综合曲线分析】（2026·陕西咸阳·模拟预测）某科学兴趣小组以酵母菌为实验材料，以葡萄糖为能量来源，在一定条件下，通过控制O2浓度的变化，得到了酵母菌进行细胞呼吸时CO2产生速率（Ⅰ）、O2消耗速率（Ⅱ）、酒精产生速率（Ⅲ）随着时间变化的三条曲线，如图所示。S1、S2、S3、S4分别表示各曲线围成的面积。该兴趣小组还利用乳酸菌为实验材料进行了相同的实验，实验装置和条件不变，得到乳酸产生速率（Ⅳ）的曲线。下列相关叙述错误的是（　　） A．在t1时刻，由于O2浓度较高，无氧呼吸消失 B．不同温度条件下，S1和S2的值都是相等的 C．Ⅱ、Ⅲ曲线的交点处对应的时间点，无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖的量不相等 D．若曲线Ⅳ和曲线Ⅲ两者完全重合，则0~t1时间段酵母菌和乳酸菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量相等 12．【种子萌发过程细胞呼吸气体变化曲线分析】（2024·贵州黔东南·三模）某农作物种子的呼吸作用利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖。该农作物干种子萌发过程中，细胞呼吸CO2释放量和O2吸收量的变化趋势如图所示，下列相关叙述错误的是（　　） A．种子萌发过程中，蛋白质、RNA种类会增加 B．图例A、B分别表示CO2释放量和O2吸收量 C．0~10h，该种子的细胞呼吸主要是无氧呼吸 D．30~40h，该农作物种子有氧呼吸和无氧呼吸相等 考点五 细胞呼吸的影响因素与应用 13．【果蔬贮藏与细胞呼吸影响因素实验分析】（2026·贵州遵义·模拟预测）为延长某鲜果的贮藏时间、降低贮藏期间有机物的消耗，科研人员探究了光照与黑暗条件下不同温度对该鲜果果实细胞呼吸强度（单位：mg CO2/kg·h）的影响，实验结果如下表所示。下列相关叙述正确的是（　　） 贮藏温度 15℃ 8℃ 2℃ 黑暗 35 20 15 光照 33 16 10 A．据表分析鲜果果实最适宜的贮藏条件是黑暗、温度为2℃ B．随贮藏温度降低，果实呼吸作用减弱，原因是呼吸酶的空间结构被破坏 C．为检测该果实是否进行有氧呼吸，可用溴麝香草酚蓝溶液检测是否产生CO2 D．若该果实有氧呼吸与无氧呼吸产生等量CO2，则两种方式消耗葡萄糖之比为1:3 14．【植物根系 TCA 呼吸与水淹胁迫影响分析】（2026·河南郑州·一模）三羧酸（TCA）循环有氧呼吸（简称TCA呼吸）是植物常见的呼吸代谢途径，TCA呼吸是将乙酰辅酶A（丙酮酸脱羧产物）转化为CO2的过程，如图表示水淹胁迫对红海榄根系TCA呼吸速率的影响。下列叙述错误的是（　　） A．TCA呼吸发生在细胞质基质和线粒体基质中，但有机物不会彻底氧化分解 B．随水淹时间的延长，红海榄幼苗根系TCA呼吸速率呈明显的下降趋势 C．推测缺氧条件下会抑制TCA呼吸速率，最终线粒体内NADH与氧结合 D．水淹18 h根系呼吸产生的酒精抑制了自身TCA呼吸速率，达到最小值 15．【土壤呼吸速率与温度、含水量关系曲线分析】（2026·云南·模拟预测）土壤呼吸主要包括土壤微生物呼吸、植物地下部分呼吸和土壤动物呼吸，以及非生物释放CO2。同一农田在三种土壤含水量（水淹、偏湿和适中）条件下土壤温度和土壤呼吸速率的关系如图。下列说法正确的是（    ） A．为加速完成该实验，可选不同作物的农田分别水淹、偏湿和适中处理 B．含水量适中时，土壤温度越高，土壤呼吸速率越大，释放的CO2越多 C．一定温度范围内，水淹处理导致土壤呼吸速率下降，释放的CO2减少 D．水淹时土壤生物主要进行无氧呼吸，土壤呼吸释放的CO2来自非生物 综合提升 16．【细胞呼吸过程、曲线、实验装置综合填空】请根据下列细胞呼吸相关的图像分析回答问题： (1)甲图中的物质a是指______，b是指______，人体骨骼肌细胞产生CO2的具体场所是__________。 (2)图乙中当氧浓度为b时，种子的有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸的______。 (3)图丙的装置可用于探究种子的呼吸方式，当种子同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸时，则图丙的装置1着色液向______移，装置2的着色液向______移，如果要检测种子呼吸作用产生了CO2，除了可用澄清石灰水以外，还可以用__________。 (4)细胞呼吸的重要作用之一是为生命活动提供ATP，它的结构简式可表示为______，人体的成熟红细胞产生ATP的场所有__________。 (5)图丁中乙曲线所代表的呼吸过程可用图甲中______（填图中序号）过程表示，写出该过程的总反应式：______________________________。 重难·创新演练 设题创新：依托线粒体结构功能、动态形态变化等微观细胞结构创设新角度命题 (T1/T13); 结合作物低氧胁迫、淹水逆境、果实气调保鲜等农业生产真实情境设题 (T4/T5/T7); 引入可立氏循环、乳酸循环、交替呼吸、线粒体泄压机制等新型生理代谢过程 (T6/T10/T11/T12); 以肿瘤细胞呼吸、药物干预为素材结合实验曲线创新考法 (T14); 对细胞呼吸测定经典装置进行变式并结合定量计算考查 (T3); 利用曲线图、过程图为载体，强化呼吸作用综合图像分析能力 (T2/T8/T9); 结合基因工程改造微生物、工业发酵技术打造长文本信息类综合大题，侧重信息提取与逻辑推导 (T15)。 学科融合：生物与农业科学融合，围绕作物逆境生理、农产品贮藏保鲜考查细胞呼吸原理应用 (T4/T5/T7); 生物与运动生理学融合，结合体育运动分析人体呼吸代谢与神经调节 (T6/T9); 生物与医药学融合，依托肿瘤细胞代谢、药物作用机理开展实验探究 (T14); 生物与工业生物技术融合，结合微生物发酵、基因工程改造菌种考查代谢调控 (T15); 生物与细胞生理学融合，深度结合线粒体结构、电子传递、氧化还原平衡等微观代谢机制综合命题 (T1/T10/T11/T13)。 1．【新情境·线粒体结构与物质跨膜综合分析】（2026·海南海口·二模）线粒体是糖类、脂肪和氨基酸等氧化释放能量的主要场所，已知线粒体膜对多数亲水性物质透性极低。动物细胞中，葡萄糖代谢的部分过程如图所示，其中电子传递链发生在线粒体内膜上。下列叙述错误的是（　　） A．动物细胞进行细胞呼吸时，CO2仅生成于线粒体基质中 B．推测亲水性的丙酮酸需要在膜转运蛋白的协助下才能进入线粒体基质 C．葡萄糖分解产生的NADPH中含有的电子最终传递给O2 D．与线粒体外膜相比，线粒体内膜上脂类与蛋白质的比值较低 2．【新角度·植物细胞双类型无氧呼吸机制探究】（2026·广西河池·二模）玉米根细胞中存在乙醇脱氢酶（ADH）和乳酸脱氢酶（LDH），在缺氧条件下，这两种酶的活性随处理时间变化如下图。下列分析错误的是（　　） A．ADH和LDH均分布在细胞质基质中，参与丙酮酸的转化 B．在缺氧初期，乳酸发酵和乙醇发酵可能同时进行 C．无氧呼吸产生的乙醇和乳酸均可在根细胞线粒体内彻底氧化分解 D．ADH和LDH活性的差异，说明玉米根细胞在厌氧胁迫下主要进行乙醇发酵 3．【经典考法·呼吸类型测定装置与定量计算】（2026·黑龙江·模拟预测）某小组为测定某种子萌发时的呼吸方式，设计了如图所示的装置1和装置2。实验开始前，着色液滴均停留在初始位置，随后关闭活塞。在适宜的环境下，经过20分钟后读取刻度管中着色液滴移动的距离，假设a、b分别为装置1和装置2的着色液滴向右移动的距离，且呼吸底物仅考虑葡萄糖，以下说法不正确的是（    ） A．装置1中的X应是NaOH溶液5mL，装置1测定的数值可以代表种子有氧呼吸的相对值 B．为了排除非生物因素对本实验测量结果的干扰，应对发芽种子表面进行酒精消毒处理 C．该实验还需增加装置3、4，在装置1、2其他条件不变的情况下，将发芽种子更换为灭活种子 D．若此种子有氧呼吸消耗的葡萄糖占细胞呼吸消耗葡萄糖总量的1/3，若测得b=8，则a=-12 4．【生活化情境·低氧胁迫对作物根系呼吸的影响】（2026·湖南衡阳·三模）低氧胁迫会降低农作物的产量，洪水和灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足，造成低氧胁迫。某研究小组利用水培技术探究了低氧条件对两个油菜品种（A、B）根部细胞呼吸的影响（呼吸底物是葡萄糖），实验第6天根部细胞中相关物质的含量如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．正常通气条件下，油菜根部细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 B．与A品种相比，B品种油菜对低氧胁迫耐受力更强 C．与正常通气相比，低氧不影响线粒体基质中丙酮酸与水的反应 D．油菜根细胞中葡萄糖在低氧条件分解时，其储存的能量主要转移到酒精中 5．【生产应用情境·气调保鲜技术与果实呼吸调控】（2026·宁夏银川·三模）气调保鲜技术是指在冷冻贮藏的基础上，通过控制氮气、二氧化碳和氧气的比例来创造一个适合特定食品的包装条件，以减慢食品腐败的速度。为探究充入氮气对樱桃果实贮藏的影响，科研人员在0℃贮藏温度下进行实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．据图可知，该实验的自变量为储藏时间和有无充入氮气 B．若在25℃条件下重复该实验，对照组与实验组的二氧化碳释放速率差值会比0℃时更大。 C．0-9d内，对照组樱桃果实的有氧呼吸强度持续下降，无氧呼吸强度先上升后下降。 D．若继续延长储藏时间，实验组的CO2释放速率可能升高 6．【前沿生理情境·可立氏循环代谢过程分析】（2026·湖北省直辖县级单位·三模）可立氏循环是指剧烈运动中，当肌肉细胞有氧呼吸NADH的产生速率超过其消耗速率时，丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下转变为乳酸，同时使NAD+再生，生成的乳酸通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列叙述正确的是（    ） A．剧烈运动时，副交感神经活动占优势，心跳加快 B．发生可立氏循环时，肌细胞消耗O2的速率等于释放CO2的速率 C．可立氏循环能直接为肌肉细胞提供ATP以满足剧烈运动时的能量需求 D．无氧呼吸时，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 7．【实验情境·淹水逆境下无机盐对根系呼吸的影响】（2026·陕西榆林·三模）实验小组为研究淹水时KNO3对甜樱桃根细胞呼吸的影响，进行如下四组实验，各组均保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根细胞有氧呼吸速率，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．实验结果表明，随着淹水天数的增加，各组甜樱桃根细胞有氧呼吸持续减弱 B．淹水2天后10mmol·L-1KNO3溶液组根细胞有氧呼吸速率最低，产生酒精最多 C．KNO3溶液浓度越高，越有利于减缓淹水时甜樱桃根细胞有氧呼吸速率的降低 D．图中甲、乙、丙三点中，甲点时单位时间内与甜樱桃根细胞中氧结合的NADH最多 8．【图像考法·油料作物种子萌发呼吸速率曲线分析】（2026·福建厦门·三模）某油料作物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。 下列叙述错误的是（　　） A．在12～24h期间，细胞呼吸的主要方式是无氧呼吸 B．胚根长出后，萌发种子的有氧呼吸速率明显升高 C．在36h时，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体 D．在48h时，萌发的种子只进行有氧呼吸 9．【生活运动情境·马拉松运动中细胞呼吸类型辨析】（2026·安徽·二模）铜陵于2026年4月12日举办了半程马拉松赛事。马拉松竞技运动中，改善运动肌利用氧的能力是马拉松运动员首先要解决的问题。如图表示甲、乙两名运动员在不同运动强度下，摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况。下列叙述错误的是（　　） A．马拉松运动中，运动员甲、乙主要依靠有氧呼吸供能，乙的耐力更强 B．随着运动强度的增大，无氧呼吸强度增强，丙酮酸产生乳酸的同时也生成少量ATP C．运动过程中，无氧呼吸消耗葡萄糖等有机物所释放的能量大部分以热能形式散失 D．提倡慢跑等有氧运动可避免肌细胞产生过量乳酸引起肌肉酸胀 10．【新考法·植物开花生热与交替呼吸途径机制】（2026·陕西·三模）开花生热现象是指一些植物的花器官在开花期能产生并积累大量热，这一现象通过细胞有氧呼吸的主呼吸链及交替氧化酶（AOX）参与的交替呼吸途径实现，具体如下图所示（Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均为膜蛋白）。下列有关说法正确的是（　　） A．上图中膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ转运H+的方式均为协助扩散 B．交替呼吸途径中，H+无法进行跨膜运输，进而无法形成膜质子势差，不能驱动ATP合成 C．上图表示线粒体内膜，膜两侧H+浓度差的建立依靠NADH中稳定的化学能 D．花瓣细胞光合作用产生的有机物经交替呼吸途径氧化分解后，大部分能量以热能形式释放 11．【前沿科研情境·线粒体活性氧与泄压调节机制】（2026·山东青岛·二模）已知电子能与O2结合形成活性氧（ROS）。当哺乳动物线粒体有氧呼吸功能受限，电子传递异常时，ROS大量积累会造成线粒体损伤。研究发现，线粒体存在一种“泄压”机制，通过乳酸脱氢酶将丙酮酸转化为乳酸并排出，以调节基质内能量与活性氧的水平，具体过程如图所示。下列说法错误的是（    ） A．ROS含量正常时，丙酮酸在线粒体基质中经三羧酸循环产生CO2和NADH B．ROS含量正常时，NADH释放的电子沿线粒体内膜传递，最终被O2接受 C．ROS大量积累时，乳酸既能在细胞质基质中产生又能在线粒体基质中产生 D．线粒体通过“泄压”减少ROS的产生，同时提高NADH的合成效率 12．【生理综合情境·人体乳酸循环代谢过程分析】（2026·四川绵阳·三模）乳酸循环是人体代谢中一个重要的循环过程。剧烈运动时，肌肉细胞中葡萄糖氧化分解产生NADH是过量的，NADH可以将丙酮酸还原为乳酸。乳酸通过血液进入肝脏细胞后，经过一系列反应重新生成葡萄糖，葡萄糖通过血液又被肌肉细胞摄取，具体过程如图。下列叙述正确的是（　　） A．由图可知乳酸转化为葡萄糖是一个放能过程，与ATP的水解相联系 B．缺氧条件下，NAD+的再生可保证肌肉细胞无氧呼吸第一阶段的持续进行 C．肌糖原不能在肌肉细胞内转化为葡萄糖，根本原因是缺乏6-磷酸葡萄糖酶基因 D．乳酸循环能避免肌细胞中乳酸积累，但会导致机体能量大量损失 13．【新角度·线粒体形态动态变化与代谢适应】（2026·江苏苏州·三模）线粒体可通过融合与分裂，帮助细胞调整代谢状态。当细胞处于营养缺失状态时，线粒体通过融合延伸自身长度；当营养过剩时，线粒体分裂变得活跃。下列相关叙述错误的是（　　） A．线粒体可沿着细胞骨架运动，以满足不同部位对能量的需求 B．线粒体融合主要目的是增加膜面积，以提高有氧呼吸的效率 C．线粒体的分裂可增加其数量，有利于提高细胞总的代谢强度 D．调控线粒体的分裂与融合，是细胞适应代谢变化的重要机制 14．【医药科研情境·药物干预肿瘤细胞呼吸特征探究】（2026·河南周口·三模）科研人员发现，肿瘤细胞即使在氧气充足时也主要依赖无氧呼吸产能。为探究药物X的作用，将相同肿瘤细胞随机均分为对照组和实验组（加入药物X），且在实验开始10 min后实验组与对照组均添加等量寡霉素，实时测量两组细胞的O2消耗速率和乳酸生成速率，结果如图。下列分析错误的是（　　） A．与对照组相比，0~10 min，药物X处理后肿瘤细胞的有氧呼吸减弱 B．10 min后，两组细胞的O2消耗速率均下降，说明寡霉素抑制肿瘤细胞的有氧呼吸 C．10 min后，实验组的乳酸生成速率上升幅度小于对照组，说明药物X促进无氧呼吸，寡霉素抑制无氧呼吸 D．若要探究药物X的剂量对肿瘤细胞呼吸作用的影响，可通过检测O2消耗速率和乳酸生成速率的比值变化来分析 15．【科技应用情境·基因工程改造微生物生产乳酸】（2026·北京丰台·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 细胞内NADH/NAD+的平衡及利用：细胞内代谢反应的稳定进行，离不开氧化还原平衡。NAD+作为细胞中重要的氢载体，可接受反应中脱下的氢原子转为NADH，二者的比例决定了细胞的氧化还原状态。大肠杆菌以葡萄糖为碳源，在有氧时利用细胞膜上的呼吸链，将产生的NADH经Q的传递，氧化生成水并实现NAD+再生，如图1a。无氧时无法用氧气消耗NADH，而以丙酮酸消耗NADH生成乳酸，这也是工业生产乳酸的原理，如图1b。 工业生产希望利用来自废弃油脂水解产生的廉价甘油取代葡萄糖合成乳酸。然而甘油氢元素比例高于糖类，为生产带来了困难。若处于有氧环境，产生的NADH会优先进入呼吸链被氧气消耗，丙酮酸无法转化为乳酸；若处于无氧环境，反应因NADH/NAD+失衡也无法持续生成乳酸，如图2a。 为解决上述问题，研究者对大肠杆菌进行了两步关键改造，获得菌株N。第一步，敲除所有编码使NADH进入呼吸链的脱氢酶基因，导致即使在有氧条件下，细菌代谢也被“强制”进入发酵模式，即用氧气以外途径消耗NADH。第二步，利用基因工程使大肠杆菌能表达3-磷酸甘油脱氢酶（glpD）。该酶用Q代替NAD+接收甘油脱下的氢形成QH2后，氢被传递至呼吸链，实现持续发酵，如图2b。 这一研究结果也打破了传统观念中“有氧只能彻底氧化分解、无氧只能进行发酵”的固有观念。菌株N可实现在有氧条件下的发酵，用不同质粒向菌株N中导入不同代谢体系的酶基因，还可以实现更多高价值物质的工业化生产。 (1)真核生物有氧呼吸场所是________，大肠杆菌有氧呼吸场所是________。 (2)文中第二段提到：“若处于无氧环境，反应因NADH/NAD+失衡也无法持续生成乳酸”，从反应过程分析，失衡是由于1分子甘油生成1分子丙酮酸的过程中产生________分子NADH，而每分子丙酮酸接收________分子NADH。菌株N通过glpD减少________的产生实现平衡，乳酸发酵能持续进行。 (3)科学家敲除菌株N乳酸代谢酶的基因，导入下列四条代谢路径的酶基因，以生产其他物质。若各酶均能正常表达并发挥作用，中间产物和终产物均不影响细胞的正常生长。下列代谢路径中，可顺利获得预期终产物的是________。 A． B． C． D． (4)丙酮酸转化为琥珀酸的总反应为： 丙酮酸+CO2+ATP+2NADH琥珀酸+ADP+Pi+2NAD+ 有人提出在大肠杆菌中敲除所有NADH进入呼吸链的脱氢酶基因后，可不转入glpD，而转入酶系A基因来实现用甘油生产琥珀酸。实践后发现产量极低，请你从能量的角度分析原因________。 真题·实战演练 高频考点：细胞呼吸的过程与场所；有氧呼吸和无氧呼吸对比辨析；影响细胞呼吸的因素及实验探究；细胞呼吸的调控与实际应用 1．（2025·江西·高考真题）体重水平与人体健康状况密切相关，体重异常特别的超重和肥胖是导致心脑血管疾病、糖尿病和部分癌症等慢性病的重要危险因素。国家卫生健康委员会等16部门启动了“体重管理年”活动。从机体能量代谢的角度分析，下列叙述错误的是（　　） A．有氧运动可加速新陈代谢，促进脂肪进入线粒体分解 B．高脂饮食易破坏能量平衡，导致脂肪积累而发生肥胖 C．低脂饮食可减少能量摄入，有氧运动可促进能量消耗 D．有氧运动能够避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸 2．（2025·海南·高考真题）某团队研究了水淹对植物A根系呼吸作用的影响，结果如图。下列有关叙述正确的是（    ） A．图中两种酶的催化反应均发生在线粒体中 B．图中水淹时间越长，植物A根系的无氧呼吸速率越慢 C．水淹时，植物A根系的无氧呼吸既产生酒精，又产生乳酸 D．图中酶促反应产生的ATP逐渐增加 3．（2025·福建·高考真题）细胞呼吸产生的乳酸等物质的释放会引起胞外环境的酸化。为探究氧浓度对细胞呼吸的影响，科研人员将两组肿瘤细胞在不同氧浓度下短暂培养，在箭头所示的时间点更换新的无机盐缓冲液（不含葡萄糖），并分别添加相应的成分，其中a为足量的葡萄糖，b和c为有氧呼吸某一阶段的抑制剂，检测细胞外的酸化速率，结果如图。下列叙述错误的是（    ） A．试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂 B．低氧组细胞对足量葡萄糖引发的无氧呼吸更强烈 C．①时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸 D．②时间段正常氧组细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖多于低氧组 4．（2025·浙江·高考真题）某同学欲研究酵母菌的细胞呼吸方式，设置有氧组和无氧组，装置如图所示。已知有氧组装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解。下列叙述正确的是（　　）    A．装置内有氧气或无氧气可作为实验的无关变量 B．有氧组和无氧组酵母菌细胞产生CO2的场所均为细胞质基质 C．若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组均可检测到酒精 D．若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组产生的CO2比值大于3：1 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·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 7．（2025·江苏·高考真题）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 8．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白（MPC）运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是（    ）      A．MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加 B．丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变 C．线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率 D．线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高 9．（2025·山东·高考真题）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 10．（不定项）（2025·河北·高考真题）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 11．（不定项）（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．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活性的调节属于负反馈调节 D．运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快 12．（不定项）（2024·山东·高考真题）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 13．（不定项）（2023·山东·高考真题）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 14．（不定项）（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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，①、②和③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 15．（2025·全国二卷·高考真题）BAT（褐色脂肪组织）细胞含有大量线粒体，具有分解脂肪和产热的功能，其数量及代谢异常与肥胖、衰老等现象相关。 (1)图1示有氧呼吸第三阶段，H+通过复合体I、Ⅲ、Ⅳ运至线粒体膜间隙，并顺浓度梯度通过_______（细胞结构）上的ATP合酶，生成大量ATP。 (2)图2为BAT细胞在寒冷刺激下增加产热的机制：产热复合体提高线粒体中Ca2+浓度→促进有氧呼吸第二阶段（三羧酸循环）→提高H+跨膜浓度梯度→_______→________、产热增加。 (3)产热复合体包含E、M和UCP1三种蛋白质。为研究三者的互作情况，构建了三种质粒，分别表达UCPI-HA融合蛋白、E-FLAG融合蛋白、M-FLAG融合蛋白，并获得了转入不同质粒组合的细胞。先利用抗HA抗体偶联磁珠对各组总蛋白进行收集，将收集的蛋白电泳，再分别用抗FLAG抗体与抗HA抗体进行检测，结果如图3。分析图2产热复合体中的A、B分别为______蛋白。 (4)BAT细胞在凋亡过程中会释放肌苷，与相关细胞膜上受体结合发挥作用。用肌苷处理健康BAT和WAT（白色脂肪细胞，主要储存脂肪），发现二者UCPI基因的表达量均显著提高。阐释BAT凋亡时释放肌苷的意义。_____ (5)ENT1是肌苷转运蛋白，在BAT细胞高表达。研究表明，抑制ENT1可以增加胞外肌苷水平，增强细胞产热能力。有人提出可通过抑制ENT1治疗肥胖，从稳态与平衡的角度评价该方案并说明理由。_____ 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第09讲 呼吸作用（专项训练） 模拟·基础演练 1 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1 考点二 有氧呼吸 3 考点三 无氧呼吸 4 考点四 无氧呼吸和有氧呼吸综合分析 5 考点五 细胞呼吸的影响因素与应用 6 综合提升 8 重难·创新演练 9 真题·实战演练 18 模拟·基础演练 考查重点：探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸、无氧呼吸、有氧呼吸与无氧呼吸综合分析、细胞呼吸的影响因素与应用 考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1．【酵母菌有氧、无氧呼吸速率数据表格分析】（2026·河南南阳·模拟预测）科研人员将酵母菌分别置于含不同浓度NaHSO3（一种抗氧化剂，可影响呼吸酶活性）的培养液中培养，测定其有氧呼吸和无氧呼吸速率（以CO2释放速率表示，单位：μmol·min-1），结果如下表所示。下列叙述错误的是（    ） NaHSO3浓度（mmol·L-1） 有氧呼吸CO2释放速率 无氧呼吸CO2释放速率 总呼吸CO2释放速率 0（对照组） 12.0 3.5 15.5 0.5 15.2 2.8 18.0 1.0 11.8 2.1 13.9 2.0 7.5 1.3 8.8 A．对照组中，酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖的速率约是无氧呼吸的1.14倍 B．NaHSO3浓度为0.5 mmol·L-1时，可促进酵母菌的有氧呼吸，抑制无氧呼吸 C．随NaHSO3浓度升高，总呼吸速率先上升后下降，可能与呼吸酶活性变化有关 D．若将培养液改为无氧环境，各组NaHSO₃对酵母菌无氧呼吸的抑制作用均减弱 【答案】D 【分析】本题结合实验数据，分析亚硫酸氢钠对酵母菌有氧呼吸、无氧呼吸及总呼吸速率的影响。 【详解】A、酵母菌有氧呼吸每消耗1mol葡萄糖释放6molCO2，无氧呼吸每消耗1mol葡萄糖释放2molCO2。对照组有氧呼吸消耗葡萄糖速率为12÷6=2μmol·min-1，无氧呼吸消耗葡萄糖速率为3.5÷2=1.75μmol·min-1，前者约是后者的2÷1.75≈1.14倍，A正确； B、NaHSO3浓度为0.5 mmol·L-1时，有氧呼吸CO2释放速率高于对照组，说明促进有氧呼吸，无氧呼吸CO2释放速率低于对照组，说明抑制无氧呼吸，B正确； C、由表格数据可知，总呼吸速率随NaHSO3浓度升高依次为15.5、18.0、13.9、8.8，表现为先上升后下降，结合题干“NaHSO3可影响呼吸酶活性”的信息，该变化可能与呼吸酶活性变化有关，C正确； D、题干仅给出有氧条件下的实验数据，未提供无氧环境下的相关测定结果，无法得出“各组NaHSO₃对酵母菌无氧呼吸的抑制作用均减弱”的结论，且NaHSO3通过影响呼吸酶活性发挥作用，无氧环境下其对无氧呼吸相关酶的抑制作用不一定减弱，D错误。 故选 D。 2．【密闭环境酵母菌细胞呼吸曲线分析】（2026·河南·模拟预测）将酵母菌置于含有一定量葡萄糖的培养液中，密闭后给予适宜的温度条件，培养过程中定时检测培养液中O₂ 和CO₂ 的含量，结果如图所示。下列分析正确的是（    ） A．葡萄糖在酵母菌细胞的线粒体基质中被利用 B．0～100 s时间段，释放的CO₂ 来自葡萄糖和丙酮酸的直接分解 C．300～400 s时间段，酵母菌只进行无氧呼吸，产生的ATP量少 D．400～500 s时间段，酵母菌只进行无氧呼吸，不再消耗O₂ 【答案】D 【分析】本题依据气体含量变化曲线，判断酵母菌细胞呼吸类型、场所及物质变化规律。 【详解】A、葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸，线粒体不能直接利用葡萄糖，葡萄糖的利用场所是细胞质基质，不是线粒体基质，A错误； B、 细胞呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，该阶段不产生CO2，CO2只能来自丙酮酸的分解（有氧呼吸第二阶段或无氧呼吸第二阶段），不可能来自葡萄糖的直接分解，B错误； C、 300~400 s 内，O₂含量仍在缓慢下降（虚线仍有轻微下降趋势），说明酵母菌仍在消耗 O₂，即仍在进行有氧呼吸，C错误； D、400~500 s 内，O₂含量曲线趋于水平，说明培养液中 O₂浓度不再变化，即酵母菌不再消耗 O₂，有氧呼吸停止。此时 CO₂仍在缓慢产生（曲线稳定），说明酵母菌只进行无氧呼吸，D正确。 故选 D。 3．【探究酵母菌细胞呼吸方式实验装置辨析】（2026·四川·模拟预测）某生物小组利用下图a~f所示装置（a和b、c和f装置中酵母菌培养液等量，其他条件适宜）进行实验。下列相关分析错误的是（　　） A．将f封口放置一段时间后排气，再连接f→d，d中澄清石灰水变浑浊，可证明酵母菌无氧呼吸产生了CO2 B．连接e→c→d，并从e左侧通气，d中石灰水变浑浊，说明酵母菌有氧呼吸的产物中有CO2 C．可将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液，根据溶液是否由蓝变绿再变黄，判断酵母菌的细胞呼吸方式 D．a、b装置初始氧浓度相等，若a液滴左移、b液滴右移，说明该氧浓度下酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 【答案】C 【分析】本题考查探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置、试剂作用与实验结果分析。 【详解】A、将f封口放置一段时间，可将装置内原有氧气消耗完，排除有氧呼吸的干扰，再连接f→d，d中澄清石灰水变浑浊，可证明酵母菌无氧呼吸产生了CO2，A正确； B、e中10%NaOH溶液可吸收通入空气中的CO2，避免空气中的CO2对实验结果造成干扰，连接e→c→d并通气后d中石灰水变浑浊，说明酵母菌有氧呼吸的产物中有CO2，B正确； C、溴麝香草酚蓝溶液是CO2的检测试剂，酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，均可以使该溶液由蓝变绿再变黄，因此无法根据该溶液的颜色变化判断酵母菌的细胞呼吸方式，C错误； D、a装置中的NaOH溶液可吸收细胞呼吸产生的CO2，液滴左移说明酵母菌消耗了氧气，存在有氧呼吸；b装置中的清水不吸收气体，液滴右移说明CO2释放量大于O2消耗量，存在无氧呼吸，因此该氧浓度下酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，D正确。 故选 C。关键提示：溴麝香草酚蓝溶液和澄清石灰水仅能检测 CO₂，酵母菌有氧、无氧呼吸均可产生 CO₂，因此无法依靠该试剂区分两种呼吸方式；判断呼吸类型必须结合氧气消耗、酒精生成等指标。 考点二 有氧呼吸 4．【真核细胞有氧呼吸过程物质与场所判断】（2026·重庆·模拟预测）如图为真核细胞有氧呼吸过程示意图，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示物质，①、②表示生理过程。下列叙述不正确的是（　　） A．Ⅰ是葡萄糖，在细胞质基质中分解，产生[H]和ATP B．若用18O标记Ⅰ，则在产物Ⅲ中可检测到18O C．②发生在线粒体基质中，既消耗H2O也产生CO2 D．若将该细胞置于无氧环境中，过程①不会立即停止 【答案】B 【分析】本题结合有氧呼吸过程图解，考查有氧呼吸各阶段的场所、物质转化及元素去向。 【详解】A、Ⅰ是有氧呼吸的初始底物葡萄糖，过程①为有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质中，葡萄糖在此分解为丙酮酸、[H]，同时产生少量ATP，A正确； B、有氧呼吸中，葡萄糖中的氧最终全部进入CO2，产物Ⅲ是水，水中的氧全部来自参与反应的O2，因此用18O标记Ⅰ（葡萄糖），无法在Ⅲ中检测到18O，B错误； C、②是有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质中，该阶段丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，因此既消耗H2O也产生CO2，C正确； D、过程①是有氧呼吸和无氧呼吸共有的第一阶段，细胞置于无氧环境中仍可进行无氧呼吸，因此过程①不会立即停止，D正确。 故选 B。 5．【线粒体内膜蛋白与呼吸作用能量代谢新情境】（2026·河南开封·模拟预测）线粒体内膜上存在的细胞色素c（Cyt c）是介导电子传递给O2生成水的关键蛋白，能间接维持内膜两侧的H+浓度梯度，以驱动ATP合酶合成ATP；同时存在特殊H+通道蛋白UCP，允许H+回流到线粒体基质，并释放热量。下列说法正确的是（    ） A．细胞有氧呼吸与无氧呼吸过程均需Cyt c参与 B．Cyt c介导的电子传递过程不需要NADH参与 C．H+通过UCP转运会导致合成的ATP减少 D．UCP参与细胞呼吸不利于正常生命活动的进行 【答案】C 【分析】本题围绕线粒体内膜电子传递与 H⁺转运，分析有氧呼吸第三阶段 ATP 的合成机制。 【详解】A、Cyt c位于线粒体内膜，参与有氧呼吸第三阶段的反应，而无氧呼吸全过程发生在细胞质基质，不涉及线粒体内膜的相关反应，因此无氧呼吸不需要Cyt c参与，A错误； B、Cyt c介导的电子传递属于有氧呼吸第三阶段，该阶段的电子由NADH、FADH2等还原性辅酶提供，因此过程需要NADH参与，B错误； C、线粒体内膜两侧H+浓度梯度是驱动ATP合酶合成ATP的动力，H+通过UCP回流会降低内膜两侧的H+浓度梯度，用于驱动ATP合成的能量减少，因此合成的ATP减少，C正确； D、UCP介导H+回流时会释放热量，可在寒冷环境下帮助维持体温，属于对环境的适应，有利于正常生命活动的进行，D错误。 故选 C。 6．【癌细胞特殊呼吸方式与酶活性曲线分析】（2026·湖北武汉·模拟预测）呼吸作用中产生的NADH需要不断被利用并再生出NAD+才能使呼吸作用持续进行。酶M和酶L均能催化NAD+的再生，酶M仅存在于线粒体中，酶L仅存在于细胞质基质中，癌细胞在氧气充足的条件下，无氧呼吸也非常活跃。科研人员用不同浓度的某种药物抑制癌细胞呼吸作用第一阶段，然后检测相关酶活性，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．呼吸作用第一阶段速率相对值为100的组别为该实验的对照组 B．呼吸作用第一阶段速率相对值较低时，癌细胞以无氧呼吸为主 C．酶M参与有氧呼吸的第三阶段，酶L参与无氧呼吸的第二阶段 D．呼吸作用第一阶段速率相对值由60增至90，无氧呼吸速率迅速增强以促进NAD+再生 【答案】B 【分析】本题通过抑制呼吸第一阶段的实验，分析有氧呼吸、无氧呼吸相关酶的功能与 NAD⁺再生途径。 【详解】A、该实验通过药物抑制呼吸作用第一阶段。速率相对值为100，意味着该组没有使用药物进行抑制（即抑制率为0），是实验的基准状态，用于与其它受抑制的组进行比较，这符合对照组的定义，A正确； B、观察图表，在呼吸作用第一阶段速率相对值较低时，代表有氧呼吸的酶M活性显著高于代表无氧呼吸的酶L活性。 这表明在第一阶段速率较低时，细胞主要通过有氧呼吸途径（酶M）来再生NAD+，B错误； C、根据题干信息，酶M存在于线粒体中。有氧呼吸的第三阶段（电子传递链）发生在线粒体内，该过程利用NADH并再生NAD+。因此，酶M参与有氧呼吸第三阶段是合理的。 酶L存在于细胞质基质中。无氧呼吸的第二阶段发生在此处，该过程利用NADH将丙酮酸还原为乳酸，并再生NAD+。因此，酶L参与无氧呼吸第二阶段是合理的，C正确； D、由于呼吸作用中产生的NADH需要不断被利用并再生出NAD+才能使呼吸作用持续进行，当呼吸作用第一阶段速率相对值由60增至90时，无氧呼吸速率迅速增强，这样可以促进NAD⁺再生，D正确。 故选 B。 考点三 无氧呼吸 7．【人体肌细胞无氧呼吸与乳酸代谢综合判断】（2026·湖南湘西·三模）剧烈运动时，由于供氧不足，肌细胞呼吸作用产生的丙酮酸和NADH发生反应，生成乳酸和NAD+，再生的NAD+可维持细胞呼吸的持续进行。生成的乳酸转运至肝脏并重新生成葡萄糖，葡萄糖又释放入血液，再度供肌肉摄取利用。下列分析正确的是（　　） A．剧烈运动时，细胞呼吸CO2释放量/O2吸收量的值不变 B．运动员进行长跑比赛时，其肌肉细胞以无氧呼吸为主 C．肌细胞中丙酮酸和NADH发生反应生成乳酸的同时生成少量ATP D．副交感神经兴奋使胰高血糖素分泌增多，促进乳酸重新生成葡萄糖 【答案】A 【分析】本题考查人体运动状态下细胞呼吸类型、物质变化及血糖调节相关知识。 【详解】A、剧烈运动时，细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸（产生乳酸），有氧呼吸中CO2释放量等于O2吸收量，无氧呼吸不消耗O2也不产生CO2，因此CO2释放量/O2吸收量的值不变，A正确； B、持续长跑时氧气供应逐渐充足，肌肉细胞以有氧呼吸为主，B错误； C、丙酮酸和NADH的反应为无氧呼吸的第二阶段，该过程不生成ATP，C错误； D、血糖浓度降低，下丘脑的某些区域兴奋，通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素，D错误。 故选 A。解题技巧：人体肌细胞无氧呼吸产物为乳酸，不产生 CO₂、不消耗 O₂；因此人体细胞同时进行有氧 + 无氧呼吸时，CO₂释放量 / O₂吸收量比值始终等于 1，这是人体细胞呼吸的特有规律，可直接快速判题。 8．【酵母菌 Crabtree 效应与呼吸相关酶辨析】（2026·山东临沂·二模）Crabtree效应具体表现为当酿酒酵母胞外葡萄糖浓度大于0.15g/L时，即使氧气供应充足，酿酒酵母依然会优先进行乙醇发酵积累乙醇。在细胞呼吸过程中，丙酮酸脱羧酶（PDC）可催化丙酮酸脱羧，进而生成乙醇；丙酮酸脱氢酶（PDH）则可催化丙酮酸生成二氧化碳和[H]。下列叙述错误的是（　　） A．酵母菌PDC和PDH起催化作用的场所分别是细胞质基质和线粒体基质 B．PDC催化乙醇生成需要消耗NADH，而PDH催化二氧化碳生成会产生NADH C．酵母菌中PDC和PDH催化反应过程中均可释放能量用于合成ATP D．酿酒酵母通过Crabtree效应快速消耗葡萄糖并积累乙醇使其具有竞争优势 【答案】C 【分析】本题对比有氧呼吸与无氧呼吸关键酶的作用场所、物质变化和能量释放特点。 【详解】A、乙醇发酵（无氧呼吸）的场所是细胞质基质，所以催化乙醇发酵中丙酮酸脱羧的PDC作用场所是细胞质基质；丙酮酸脱氢酶（PDH）催化丙酮酸生成二氧化碳和[H]，该过程属于有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，A正确； B、PDC催化的乙醇生成过程为无氧呼吸第二阶段，需要消耗NADH将乙醛还原为乙醇，PDH催化的有氧呼吸第二阶段会产生NADH，B正确； C、PDC催化的无氧呼吸第二阶段没有能量释放，不能合成ATP，仅PDH催化的有氧呼吸第二阶段可释放少量能量合成少量ATP，C错误； D、Crabtree效应下酿酒酵母可快速消耗葡萄糖获取能量，积累的乙醇可抑制其他微生物生长，使其在生存竞争中具备优势，D正确。 故选 C。 9．【低氧环境下金鱼特殊细胞呼吸代谢分析】（2026·天津河北·二模）金鱼能在氧气匮乏的环境中存活数月，其细胞通过特定呼吸方式适应低氧条件。下图为金鱼不同细胞的细胞呼吸代谢示意图，据此分析下列叙述不正确的是（　　） A．金鱼骨骼肌细胞无氧呼吸产生乙醇和CO2 B．金鱼有氧呼吸和无氧呼吸过程均能产生[H]，但用途不同 C．金鱼骨骼肌细胞无氧呼吸分解丙酮酸的过程发生在细胞质基质 D．金鱼细胞呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，但其反应速率可能与线粒体相关 【答案】C 【分析】本题结合图解分析金鱼骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸的过程、场所与产物。 【详解】A、从图中可以看到，金鱼骨骼肌细胞无氧呼吸时，丙酮酸在无O2的条件下生成CO2、乙醛，最终生成乙醇，所以无氧呼吸产物是乙醇和CO2，A正确； B、有氧呼吸产生的[H]会在线粒体内膜与O2结合生成水，无氧呼吸产生的[H]会在细胞质基质中还原丙酮酸，二者用途不同，B正确； C、由图可知，金鱼骨骼肌细胞无氧呼吸分解丙酮酸的过程，发生在线粒体内，C错误； D、细胞呼吸第一阶段都在细胞质基质中进行，从图中能看到乳酸可以进入线粒体，所以反应速率可能与线粒体相关，D正确。 故选 C。 考点四 无氧呼吸和有氧呼吸综合分析 10．【人体细胞有氧呼吸分阶段过程判断】（2026·河南·三模）人体细胞的有氧呼吸过程可简化为糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化三个阶段，关键步骤如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．糖酵解不需要O2的参与，但O2可能会影响其速率 B．三羧酸循环发生在细胞质基质中，需要H2O的参与 C．NADH产生于线粒体基质，消耗于线粒体内膜 D．无氧呼吸时NADH中储存的能量大部分以热能形式散失 【答案】A 【分析】本题综合考查有氧呼吸各阶段的场所、物质转化、能量变化以及氧气的影响。 【详解】A、糖酵解是有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质，该过程不需要O2参与；若O2充足，丙酮酸会进入线粒体继续反应，NADH可进入线粒体内膜参与氧化磷酸化，避免产物积累抑制糖酵解，因此O2可能会影响糖酵解的速率，A正确； B、三羧酸循环属于有氧呼吸第二阶段，在人体细胞中发生在线粒体基质中，而非细胞质基质，该阶段确实需要H2O参与，B错误； C、NADH产生于有氧呼吸第一阶段（细胞质基质）和第二阶段（线粒体基质），消耗于有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜），并非只产生于线粒体基质，C错误； D、人体细胞无氧呼吸时，NADH中储存的能量会转移到无氧呼吸的产物乳酸中，只有少部分释放的能量以热能形式散失，D错误。 故选 A。 11．【O₂浓度对酵母菌呼吸影响综合曲线分析】（2026·陕西咸阳·模拟预测）某科学兴趣小组以酵母菌为实验材料，以葡萄糖为能量来源，在一定条件下，通过控制O2浓度的变化，得到了酵母菌进行细胞呼吸时CO2产生速率（Ⅰ）、O2消耗速率（Ⅱ）、酒精产生速率（Ⅲ）随着时间变化的三条曲线，如图所示。S1、S2、S3、S4分别表示各曲线围成的面积。该兴趣小组还利用乳酸菌为实验材料进行了相同的实验，实验装置和条件不变，得到乳酸产生速率（Ⅳ）的曲线。下列相关叙述错误的是（　　） A．在t1时刻，由于O2浓度较高，无氧呼吸消失 B．不同温度条件下，S1和S2的值都是相等的 C．Ⅱ、Ⅲ曲线的交点处对应的时间点，无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖的量不相等 D．若曲线Ⅳ和曲线Ⅲ两者完全重合，则0~t1时间段酵母菌和乳酸菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量相等 【答案】D 【分析】本题结合曲线图与面积分析，比较酵母菌、乳酸菌的呼吸速率及葡萄糖消耗量。 【详解】A、有氧呼吸吸收的O2量与产生的CO2量相等。t1时刻，酒精产生速率为0，Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合，即只进行有氧呼吸，无氧呼吸消失，A正确； B、0~t1，无氧呼吸CO2的产生速率与酒精产生速率相同，无氧呼吸产生的二氧化碳量为S2+S3，由于S2+S4可代表有氧呼吸CO2的产生量，故无氧呼吸CO2的产生量也可用S1+S3来表示，因此S2=S1，即使改变温度条件，S1和S2的值始终相等，B正确； C、在Ⅱ、Ⅲ曲线的交点处，无氧呼吸产生的CO2量与有氧呼吸产生的CO2量相等，有氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生6mol二氧化碳，无氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2mol二氧化碳，因此Ⅱ、Ⅲ曲线的交点处对应的时间点无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖的量不相等，C正确； D、乳酸菌进行无氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2mol乳酸，酵母菌无氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2mol酒精，若曲线Ⅳ和曲线Ⅲ两者完全重合，说明酵母菌和乳酸菌无氧呼吸时乳酸和酒精的产生速率相等，即无氧呼吸速率相等，但酵母菌同时进行有氧呼吸，则0-t1时间段酵母菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量大于乳酸菌，D错误。 故选 D。 12．【种子萌发过程细胞呼吸气体变化曲线分析】（2024·贵州黔东南·三模）某农作物种子的呼吸作用利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖。该农作物干种子萌发过程中，细胞呼吸CO2释放量和O2吸收量的变化趋势如图所示，下列相关叙述错误的是（　　） A．种子萌发过程中，蛋白质、RNA种类会增加 B．图例A、B分别表示CO2释放量和O2吸收量 C．0~10h，该种子的细胞呼吸主要是无氧呼吸 D．30~40h，该农作物种子有氧呼吸和无氧呼吸相等 【答案】D 【分析】萌发时间为0小时，只有A气体，说明此事种子进行无氧呼吸，A气体代表CO2释放量，B代表O2吸收量。5-40小时，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，30-45小时，CO2释放量等于O2吸收量，说明只进行有氧呼吸。 【详解】A、种子萌发过程中，蛋白质合成等生命活动增强，蛋白质、RNA种类会增加，A正确； B、萌发时间为0小时，只有A气体，说明此事种子进行无氧呼吸，A气体代表CO2释放量，B代表O2吸收量，B正确； C、萌发时间为0小时，只有A气体，说明此事种子进行无氧呼吸，A气体代表CO2释放量，B代表O2吸收量，，因该种子呼吸作用所利用的物质是葡萄糖，有氧呼吸消耗的氧气和产生的二氧化碳相等，无氧呼吸不耗氧，但可产生二氧化碳，0-10小时，无氧呼吸产生的CO2比有氧呼吸多，无氧呼吸消耗的葡萄糖液比无糖呼吸多，说明该种子的细胞呼吸主要是无氧呼吸，C正确； D、30~40h，CO2释放量和O2吸收量相等，说明种子只进行有氧呼吸，D项错误。 故选D。 考点五 细胞呼吸的影响因素与应用 13．【果蔬贮藏与细胞呼吸影响因素实验分析】（2026·贵州遵义·模拟预测）为延长某鲜果的贮藏时间、降低贮藏期间有机物的消耗，科研人员探究了光照与黑暗条件下不同温度对该鲜果果实细胞呼吸强度（单位：mg CO2/kg·h）的影响，实验结果如下表所示。下列相关叙述正确的是（　　） 贮藏温度 15℃ 8℃ 2℃ 黑暗 35 20 15 光照 33 16 10 A．据表分析鲜果果实最适宜的贮藏条件是黑暗、温度为2℃ B．随贮藏温度降低，果实呼吸作用减弱，原因是呼吸酶的空间结构被破坏 C．为检测该果实是否进行有氧呼吸，可用溴麝香草酚蓝溶液检测是否产生CO2 D．若该果实有氧呼吸与无氧呼吸产生等量CO2，则两种方式消耗葡萄糖之比为1:3 【答案】D 【分析】本题结合温度、光照对果实呼吸的影响，考查呼吸酶特性、呼吸产物检测及呼吸相关计算。 【详解】A、由表格数据可知，2℃时光照条件下细胞呼吸强度为10mg CO₂/kg·h，低于黑暗2℃的15mg CO₂/kg·h，即光照2℃时有机物消耗最少，是更适宜的贮藏条件，A错误； B、低温仅会抑制呼吸酶的活性，不会破坏酶的空间结构，高温才会破坏酶的空间结构使其失活，B错误； C、该果实的有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸均会产生CO₂，溴麝香草酚蓝溶液遇CO₂都会发生颜色变化，因此无法仅用该试剂判断是否进行有氧呼吸，C错误； D、根据反应式，1分子葡萄糖有氧呼吸产生6分子CO₂，1分子葡萄糖产酒精的无氧呼吸产生2分子CO₂，若两种呼吸方式产生等量CO₂，消耗葡萄糖的比值为1:3，D正确。 故选D。 14．【植物根系 TCA 呼吸与水淹胁迫影响分析】（2026·河南郑州·一模）三羧酸（TCA）循环有氧呼吸（简称TCA呼吸）是植物常见的呼吸代谢途径，TCA呼吸是将乙酰辅酶A（丙酮酸脱羧产物）转化为CO2的过程，如图表示水淹胁迫对红海榄根系TCA呼吸速率的影响。下列叙述错误的是（　　） A．TCA呼吸发生在细胞质基质和线粒体基质中，但有机物不会彻底氧化分解 B．随水淹时间的延长，红海榄幼苗根系TCA呼吸速率呈明显的下降趋势 C．推测缺氧条件下会抑制TCA呼吸速率，最终线粒体内NADH与氧结合 D．水淹18 h根系呼吸产生的酒精抑制了自身TCA呼吸速率，达到最小值 【答案】A 【分析】本题以水淹环境下植物根系为背景，分析有氧呼吸第二阶段的场所、速率变化及无氧呼吸的影响。 【详解】A、题干明确说明TCA呼吸是乙酰辅酶A转化为CO2的过程，该过程是有氧呼吸的第二阶段，发生在线粒体基质，A错误； B、从图中曲线可知，随着水淹时间从0h到18h延长，红海榄根系TCA呼吸速率持续下降，B正确； C、TCA是有氧呼吸途径，缺氧条件下有氧呼吸受抑制，TCA速率下降；仍存在少量氧气，因此TCA产生的NADH最终仍可在线粒体内（线粒体内膜）与氧气结合生成水，C正确； D、水淹18h时，根系会进行无氧呼吸产生酒精，酒精对细胞有毒害作用，会抑制TCA呼吸速率，使其达到最小值，D正确。 故选 A。 15．【土壤呼吸速率与温度、含水量关系曲线分析】（2026·云南·模拟预测）土壤呼吸主要包括土壤微生物呼吸、植物地下部分呼吸和土壤动物呼吸，以及非生物释放CO2。同一农田在三种土壤含水量（水淹、偏湿和适中）条件下土壤温度和土壤呼吸速率的关系如图。下列说法正确的是（    ） A．为加速完成该实验，可选不同作物的农田分别水淹、偏湿和适中处理 B．含水量适中时，土壤温度越高，土壤呼吸速率越大，释放的CO2越多 C．一定温度范围内，水淹处理导致土壤呼吸速率下降，释放的CO2减少 D．水淹时土壤生物主要进行无氧呼吸，土壤呼吸释放的CO2来自非生物 【答案】C 【分析】本题探究土壤含水量、温度对土壤呼吸速率的影响，考查实验原则与呼吸作用影响因素。 【详解】A、实验要求为同一农田的三种含水量处理，目的是排除作物种类、土壤理化性质、微生物群落等无关变量的干扰，遵循单一变量原则；若选不同作物的农田处理，无关变量无法控制，实验结果无说服力，A错误； B、含水量适中时，曲线显示一定温度范围内土壤温度越高，呼吸速率越大；但酶的活性受温度限制，超过最适温度后，土壤微生物、植物地下部分的呼吸酶活性会降低，呼吸速率反而下降，并非温度越高速率越大，B错误； C、由图可知，相同温度下，水淹处理的土壤呼吸速率显著低于偏湿、适中处理；且一定温度范围内，水淹组呼吸速率随温度升高的增幅也远小于其他组，说明水淹导致土壤呼吸速率下降，CO₂释放减少（水淹缺 O₂，有氧呼吸为主的生物呼吸受抑制，总呼吸速率降低），C正确； D、① 水淹时土壤缺氧，土壤生物（微生物、植物地下部分、土壤动物）主要进行无氧呼吸，但仍有少量有氧呼吸（微溶氧）；② 土壤呼吸释放的 CO₂主要来自生物的呼吸作用（无氧 + 少量有氧），非生物释放的 CO₂仅为次要部分，并非全部来自非生物，D错误。 故选C。 综合提升 16．【细胞呼吸过程、曲线、实验装置综合填空】请根据下列细胞呼吸相关的图像分析回答问题： (1)甲图中的物质a是指______，b是指______，人体骨骼肌细胞产生CO2的具体场所是__________。 (2)图乙中当氧浓度为b时，种子的有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸的______。 (3)图丙的装置可用于探究种子的呼吸方式，当种子同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸时，则图丙的装置1着色液向______移，装置2的着色液向______移，如果要检测种子呼吸作用产生了CO2，除了可用澄清石灰水以外，还可以用__________。 (4)细胞呼吸的重要作用之一是为生命活动提供ATP，它的结构简式可表示为______，人体的成熟红细胞产生ATP的场所有__________。 (5)图丁中乙曲线所代表的呼吸过程可用图甲中______（填图中序号）过程表示，写出该过程的总反应式：______________________________。 【答案】(1) 丙酮酸 CO2 线粒体基质 (2) 1/5 (3) 左 右 溴麝香草酚蓝溶液 (4) A-P~P~P 细胞质基质 (5) ①② C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量 【分析】题图分析，图甲中①是呼吸作用的第一阶段，②是有氧呼吸的第二、第三阶段，③和④是无氧呼吸的第二阶段；图乙中a时只进行无氧呼吸；图丙装置1中的NaOH用于吸收二氧化碳。装置中液滴的移动代表了装置中氧气的消耗量，装置2中液滴的移动代表的是无氧呼吸产生的二氧化碳量。图丁中甲曲线代表的是氧气浓度对无氧呼吸速率的影响，乙曲线表示的是氧气浓度对有氧呼吸速率的影响。 【详解】（1）甲图中的a是指呼吸作用第一阶段的产物，表示丙酮酸，b表示无氧呼吸产生的CO2，人体骨骼肌细胞只有在有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳，无氧呼吸产物只有乳酸，故产生CO2的场所是线粒体基质。 （2）图乙中氧浓度为b时，二氧化碳释放量为8，氧气的消耗量为3，根据有氧呼吸过程可知，有氧呼吸释放的二氧化碳为3，消耗的葡萄糖为1/2，而无氧呼吸释放的二氧化碳为8-3=5，因此消耗的葡萄糖为5/2，则种子的有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸的1/5。解题技巧：呼吸计算通用公式（底物为葡萄糖） 有氧呼吸：1 分子葡萄糖～6 分子氧气～6 分子二氧化碳 产酒精无氧呼吸：1 分子葡萄糖～2 分子二氧化碳 先根据氧气吸收量算出有氧呼吸二氧化碳量，总二氧化碳减去有氧呼吸二氧化碳得到无氧呼吸二氧化碳，再分别计算葡萄糖消耗量，最后求比值。 （3）图丙的装置可用于探究种子的呼吸方式，图丙中装置1试管中20%NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，有氧呼吸消耗的氧气和释放的二氧化碳相同，无氧呼吸不消耗氧气，只释放二氧化碳，故当种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时，装置1液滴左移，装置2中二氧化碳增多，压强增大，液滴右移。如果要检测种子呼吸作用产生了CO2，除了可用澄清石灰水以外，还可以用溴麝香草酚蓝溶液，颜色变化是由蓝变绿再变黄。 （4）细胞呼吸的重要作用之一是为生命活动提供ATP， ATP结构简式为A-P~P~P。人体的成熟红细胞无细胞核和细胞器，只能进行无氧呼吸，故产生ATP的场所是细胞质基质。 （5）图丁中乙曲线所代表的呼吸过程为有氧呼吸过程，可用图甲中①②过程表示，该过程的总反应式为C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。 重难·创新演练 设题创新：依托线粒体结构功能、动态形态变化等微观细胞结构创设新角度命题 (T1/T13); 结合作物低氧胁迫、淹水逆境、果实气调保鲜等农业生产真实情境设题 (T4/T5/T7); 引入可立氏循环、乳酸循环、交替呼吸、线粒体泄压机制等新型生理代谢过程 (T6/T10/T11/T12); 以肿瘤细胞呼吸、药物干预为素材结合实验曲线创新考法 (T14); 对细胞呼吸测定经典装置进行变式并结合定量计算考查 (T3); 利用曲线图、过程图为载体，强化呼吸作用综合图像分析能力 (T2/T8/T9); 结合基因工程改造微生物、工业发酵技术打造长文本信息类综合大题，侧重信息提取与逻辑推导 (T15)。 学科融合：生物与农业科学融合，围绕作物逆境生理、农产品贮藏保鲜考查细胞呼吸原理应用 (T4/T5/T7); 生物与运动生理学融合，结合体育运动分析人体呼吸代谢与神经调节 (T6/T9); 生物与医药学融合，依托肿瘤细胞代谢、药物作用机理开展实验探究 (T14); 生物与工业生物技术融合，结合微生物发酵、基因工程改造菌种考查代谢调控 (T15); 生物与细胞生理学融合，深度结合线粒体结构、电子传递、氧化还原平衡等微观代谢机制综合命题 (T1/T10/T11/T13)。 1．【新情境·线粒体结构与物质跨膜综合分析】（2026·海南海口·二模）线粒体是糖类、脂肪和氨基酸等氧化释放能量的主要场所，已知线粒体膜对多数亲水性物质透性极低。动物细胞中，葡萄糖代谢的部分过程如图所示，其中电子传递链发生在线粒体内膜上。下列叙述错误的是（　　） A．动物细胞进行细胞呼吸时，CO2仅生成于线粒体基质中 B．推测亲水性的丙酮酸需要在膜转运蛋白的协助下才能进入线粒体基质 C．葡萄糖分解产生的NADPH中含有的电子最终传递给O2 D．与线粒体外膜相比，线粒体内膜上脂类与蛋白质的比值较低 【答案】C 【分析】本题结合线粒体结构与细胞呼吸过程，考查呼吸产物、物质跨膜运输、膜结构特点及呼吸电子传递。 【详解】A、动物细胞进行细胞呼吸时，CO2仅在有氧呼吸第二阶段产生，场所是线粒体基质，A正确； B、由题可知，线粒体膜对多数亲水性物质透性极低，推测在有氧呼吸中，丙酮酸需要在膜转运蛋白的协助下进入线粒体基质，B正确； C、由题图可知，葡萄糖分解和TCA循环产生的NADH（而非NADPH）中含有的电子最终传递给O2，进而生成H2O并产生大量ATP，C错误； D、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其上含有多种酶，与线粒体外膜相比，线粒体内膜上脂类与蛋白质的比值较低，D正确。 故选 C。 2．【新角度·植物细胞双类型无氧呼吸机制探究】（2026·广西河池·二模）玉米根细胞中存在乙醇脱氢酶（ADH）和乳酸脱氢酶（LDH），在缺氧条件下，这两种酶的活性随处理时间变化如下图。下列分析错误的是（　　） A．ADH和LDH均分布在细胞质基质中，参与丙酮酸的转化 B．在缺氧初期，乳酸发酵和乙醇发酵可能同时进行 C．无氧呼吸产生的乙醇和乳酸均可在根细胞线粒体内彻底氧化分解 D．ADH和LDH活性的差异，说明玉米根细胞在厌氧胁迫下主要进行乙醇发酵 【答案】C 【分析】本题探究玉米根细胞缺氧时两种无氧呼吸相关酶的活性变化，考查无氧呼吸场所、过程及产物代谢特点。 【详解】A、无氧呼吸的全过程都发生在细胞质基质中，第一阶段产生丙酮酸，第二阶段丙酮酸会分别在ADH（催化乙醇发酵第二阶段）、LDH（催化乳酸发酵第二阶段）的作用下转化为对应产物，因此两种酶都分布在细胞质基质，参与丙酮酸的转化，A正确； B、由图可知缺氧初期ADH和LDH都有活性，因此乳酸发酵和乙醇发酵可能同时进行，B正确； C、线粒体中没有催化乙醇、乳酸分解的酶，无法直接将二者彻底氧化分解，二者需要先转化为丙酮酸等可进入线粒体参与有氧呼吸的物质才能被彻底分解，C错误； D、图中ADH的活性远高于LDH，说明乙醇发酵的反应速率更高，因此玉米根细胞在厌氧胁迫下主要进行乙醇发酵，D正确。 故选 C。易错分析：易错点：认为乙醇、乳酸可直接进入线粒体氧化分解。实际上线粒体不能直接利用乙醇、乳酸，二者必须先转化为丙酮酸，才能进入线粒体参与有氧呼吸。 3．【经典考法·呼吸类型测定装置与定量计算】（2026·黑龙江·模拟预测）某小组为测定某种子萌发时的呼吸方式，设计了如图所示的装置1和装置2。实验开始前，着色液滴均停留在初始位置，随后关闭活塞。在适宜的环境下，经过20分钟后读取刻度管中着色液滴移动的距离，假设a、b分别为装置1和装置2的着色液滴向右移动的距离，且呼吸底物仅考虑葡萄糖，以下说法不正确的是（    ） A．装置1中的X应是NaOH溶液5mL，装置1测定的数值可以代表种子有氧呼吸的相对值 B．为了排除非生物因素对本实验测量结果的干扰，应对发芽种子表面进行酒精消毒处理 C．该实验还需增加装置3、4，在装置1、2其他条件不变的情况下，将发芽种子更换为灭活种子 D．若此种子有氧呼吸消耗的葡萄糖占细胞呼吸消耗葡萄糖总量的1/3，若测得b=8，则a=-12 【答案】B 【分析】本题依托呼吸作用实验装置，考查实验设计原则、对照设置以及有氧呼吸与无氧呼吸的相关计算。 【详解】A、图1装置1测的应是呼吸作用O2吸收值，故X是5mLNaOH溶液，用于吸收装置1中的CO2，容器中气体体积的改变便是O2减少值，可以代表种子有氧呼吸的相对值，A正确； B、要排除非生物因素对测量结果的干扰，应是将发芽种子换成等量煮熟的种子，B错误； C、要排除非生物因素对测量结果的干扰，对装置 1和2 设置的对照装置3和4应是将发芽种子换成等量煮熟的种子，其余的设置与装置 1和2 一样，对照组着色液的移动代表的是实验过程中外界环境的干扰情况，C正确； D、有氧呼吸消耗的葡萄糖占1/3，设有氧呼吸消耗的葡萄糖为Xmol，则无氧呼吸消耗的葡萄糖为2Xmol，装置1液滴左移，装置2液滴右移，b为正数，则a为负数，根据有氧呼吸过程中，消耗葡萄糖量：消耗氧气量：产生二氧化碳量=1：6：6，可知有氧呼吸消耗氧气量为6Xmol，产生二氧化碳量为6Xmol；无氧呼吸过程中，消耗葡萄糖量：产生二氧化碳量=1:2，可知产生二氧化碳量为4Xmol。而a代表消耗氧气量6Xmol，b代表产生二氧化碳量-消耗氧气量=6Xmol+4Xmol-6Xmol=4Xmol，由于b=8，即4X气体体积为8，所以a=-12，D正确。 故选B。 4．【生活化情境·低氧胁迫对作物根系呼吸的影响】（2026·湖南衡阳·三模）低氧胁迫会降低农作物的产量，洪水和灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足，造成低氧胁迫。某研究小组利用水培技术探究了低氧条件对两个油菜品种（A、B）根部细胞呼吸的影响（呼吸底物是葡萄糖），实验第6天根部细胞中相关物质的含量如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．正常通气条件下，油菜根部细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 B．与A品种相比，B品种油菜对低氧胁迫耐受力更强 C．与正常通气相比，低氧不影响线粒体基质中丙酮酸与水的反应 D．油菜根细胞中葡萄糖在低氧条件分解时，其储存的能量主要转移到酒精中 【答案】C 【分析】本题研究低氧胁迫对油菜根部细胞呼吸的影响，分析呼吸方式、有氧呼吸过程及能量去向。 【详解】A、正常通气条件下，两个油菜品种根部均检测到乙醇，乙醇是植物细胞无氧呼吸的产物，说明此时根部细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，A正确； B、乙醇对细胞有毒害作用，低氧条件下B品种根部乙醇含量远低于A品种，说明B品种低氧胁迫下受毒害更小，对低氧胁迫的耐受力更强，B正确； C、丙酮酸与水的反应是有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质中。低氧条件下有氧呼吸受抑制，更多丙酮酸用于无氧呼吸生成乙醇，进入线粒体参与该反应的丙酮酸减少，因此低氧会影响该反应的进行，C错误； D、低氧条件下油菜根细胞主要进行无氧呼吸，葡萄糖分解不彻底，大部分能量储存在不彻底氧化产物酒精中，仅释放少量能量，D正确。 故选 C。 5．【生产应用情境·气调保鲜技术与果实呼吸调控】（2026·宁夏银川·三模）气调保鲜技术是指在冷冻贮藏的基础上，通过控制氮气、二氧化碳和氧气的比例来创造一个适合特定食品的包装条件，以减慢食品腐败的速度。为探究充入氮气对樱桃果实贮藏的影响，科研人员在0℃贮藏温度下进行实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．据图可知，该实验的自变量为储藏时间和有无充入氮气 B．若在25℃条件下重复该实验，对照组与实验组的二氧化碳释放速率差值会比0℃时更大。 C．0-9d内，对照组樱桃果实的有氧呼吸强度持续下降，无氧呼吸强度先上升后下降。 D．若继续延长储藏时间，实验组的CO2释放速率可能升高 【答案】C 【分析】本题结合气调保鲜实验曲线，分析储藏时间、氮气、温度对果实细胞呼吸的影响。 【详解】A、分析题意和题图可知该实验的自变量有两个：一个是横坐标——储藏时间，一个是有无充入氮气，A正确； B、温度会影响酶的活性，25℃比0℃更接近樱桃果实呼吸相关酶的最适温度，呼吸作用会更强。充入氮气是通过降低氧气浓度来抑制有氧呼吸，在25℃时，对照组的有氧呼吸会比0℃时强很多，而实验组因为氮气的抑制作用，呼吸作用的增幅会小于对照组，所以对照组与实验组的二氧化碳释放速率差值会比0℃时更大，B正确； C、从图中只能看到CO₂释放速率的变化，CO₂是有氧呼吸和部分无氧呼吸（产生酒精和CO₂的类型）的产物，仅通过CO₂释放速率无法区分有氧呼吸和无氧呼吸的具体变化情况。而且随着贮藏时间延长，氧气浓度逐渐降低，对照组的有氧呼吸应该是逐渐减弱，但无氧呼吸应该是逐渐增强，C错误； D、若继续延长储藏时间，实验组因充氮保鲜有效阻断氧气供应，但无氧呼吸强度会增大，可能导致CO2释放速率升高，D正确。 故选 C。 6．【前沿生理情境·可立氏循环代谢过程分析】（2026·湖北省直辖县级单位·三模）可立氏循环是指剧烈运动中，当肌肉细胞有氧呼吸NADH的产生速率超过其消耗速率时，丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下转变为乳酸，同时使NAD+再生，生成的乳酸通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列叙述正确的是（    ） A．剧烈运动时，副交感神经活动占优势，心跳加快 B．发生可立氏循环时，肌细胞消耗O2的速率等于释放CO2的速率 C．可立氏循环能直接为肌肉细胞提供ATP以满足剧烈运动时的能量需求 D．无氧呼吸时，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 【答案】B 【分析】本题围绕可立氏循环，考查神经调节、人体细胞呼吸特点、能量供应与无氧呼吸能量去向。 【详解】A、剧烈运动时，交感神经活动占优势，会使心跳加快、支气管扩张，安静状态下副交感神经活动占优势时多表现为心跳减慢、消化活动增强，A错误； B、人体肌细胞无氧呼吸的产物为乳酸，既不消耗O2也不产生CO2，细胞释放的CO2全部来自有氧呼吸，而有氧呼吸消耗O2的速率与释放CO2的速率相等，B正确； C、可立氏循环中乳酸通过葡萄糖异生途径合成葡萄糖的过程需要消耗ATP，该循环无法直接为肌肉细胞提供ATP，肌肉细胞的ATP直接来自有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，C错误； D、无氧呼吸是有机物不彻底的氧化分解过程，葡萄糖中的大部分能量储存在产物乳酸中，仅少部分能量被释放，释放的能量中大部分以热能形式散失，D错误。 故选 B。 7．【实验情境·淹水逆境下无机盐对根系呼吸的影响】（2026·陕西榆林·三模）实验小组为研究淹水时KNO3对甜樱桃根细胞呼吸的影响，进行如下四组实验，各组均保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根细胞有氧呼吸速率，结果如图。下列叙述正确的是（    ） A．实验结果表明，随着淹水天数的增加，各组甜樱桃根细胞有氧呼吸持续减弱 B．淹水2天后10mmol·L-1KNO3溶液组根细胞有氧呼吸速率最低，产生酒精最多 C．KNO3溶液浓度越高，越有利于减缓淹水时甜樱桃根细胞有氧呼吸速率的降低 D．图中甲、乙、丙三点中，甲点时单位时间内与甜樱桃根细胞中氧结合的NADH最多 【答案】D 【分析】本题探究淹水条件下 KNO₃对根细胞有氧呼吸的影响，分析曲线变化、呼吸速率与物质代谢的关系。 【详解】A、从图中看，部分组别（如30mmol·L⁻¹KNO₃组）在淹水1-3天内，有氧呼吸速率有回升，不是持续减弱，A错误； B、淹水2天后，清水组（乙）的有氧呼吸速率最低，有氧呼吸速率越低，无氧呼吸越强，产生酒精越多，B错误； C、从图中能看到，30mmol·L⁻¹KNO₃组的有氧呼吸速率高于20mmol·L⁻¹组，20mmol·L⁻¹组高于10mmol·L⁻¹组，但不能直接说明浓度越高越有利，因为没有更高浓度的实验数据，C错误； D、有氧呼吸过程中，NADH与氧结合生成水，有氧呼吸速率越高，单位时间内结合的NADH越多，甲点是三个点中有氧呼吸速率最高的，所以单位时间内与氧结合的NADH最多，D正确。 故选 D。 8．【图像考法·油料作物种子萌发呼吸速率曲线分析】（2026·福建厦门·三模）某油料作物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。 下列叙述错误的是（　　） A．在12～24h期间，细胞呼吸的主要方式是无氧呼吸 B．胚根长出后，萌发种子的有氧呼吸速率明显升高 C．在36h时，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体 D．在48h时，萌发的种子只进行有氧呼吸 【答案】D 【分析】本题根据油料作物种子萌发时气体交换曲线，判断呼吸方式、场所及脂肪作为呼吸底物的特点。 【详解】A、12~24h期间，O₂吸收速率很低，而CO₂释放速率很高，说明大部分CO₂来自无氧呼吸，因此主要方式是无氧呼吸，A正确； B、胚根长出（约 24h）后，O₂吸收速率曲线斜率陡增，说明有氧呼吸速率快速上升，B正确； C、36h 时，CO₂释放速率高于O₂吸收速率，说明同时存在有氧呼吸和无氧呼吸：有氧呼吸的场所细胞质基质和线粒体，无氧呼吸在细胞质基质中进行，因此场所包含两者，C正确； D、油料作物种子的呼吸底物包含脂肪，脂肪的 C、H 比例比糖类高，氧化分解时消耗的 O₂比产生的 CO₂多（即 O₂吸收量 > CO₂释放量）。若只进行有氧呼吸，消耗脂肪时O₂吸收量会大于CO₂释放量； 此时两者相等，说明还有无氧呼吸释放的 CO₂“补上” 了差值。 所以48h时，种子仍同时进行有氧和无氧呼吸，D错误。 故选 D。关键提示：油料作物（脂肪为主要底物）有氧呼吸特点：脂肪 C、H 比例高，氧化分解时O₂吸收量 ＞ CO₂释放量；若曲线中二者数值相等，说明细胞同时存在有氧呼吸和无氧呼吸，不能判定只进行有氧呼吸。 9．【生活运动情境·马拉松运动中细胞呼吸类型辨析】（2026·安徽·二模）铜陵于2026年4月12日举办了半程马拉松赛事。马拉松竞技运动中，改善运动肌利用氧的能力是马拉松运动员首先要解决的问题。如图表示甲、乙两名运动员在不同运动强度下，摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况。下列叙述错误的是（　　） A．马拉松运动中，运动员甲、乙主要依靠有氧呼吸供能，乙的耐力更强 B．随着运动强度的增大，无氧呼吸强度增强，丙酮酸产生乳酸的同时也生成少量ATP C．运动过程中，无氧呼吸消耗葡萄糖等有机物所释放的能量大部分以热能形式散失 D．提倡慢跑等有氧运动可避免肌细胞产生过量乳酸引起肌肉酸胀 【答案】B 【分析】本题结合运动员运动强度与乳酸含量变化，考查有氧呼吸、无氧呼吸的过程、能量特点及应用。 【详解】A、与无氧呼吸相比，有氧呼吸释放能量较多，故马拉松运动中，运动员甲、乙主要依靠有氧呼吸供能，A正确； B、运动过程中，机体进行无氧呼吸时，只在第一阶段产生少量的ATP，第二阶段产生乳酸时，不产生ATP，B错误； C、运动过程中会进行无氧呼吸，葡萄糖中的大部分能量储存在乳酸中，释放出的少量能量里，大部分以热能形式散失，少部分转化为 ATP 中的化学能，C正确； D、乳酸是无氧呼吸的产物，提倡慢跑等有氧运动可避免肌细胞产生过量乳酸引起肌肉酸胀，D正确。 故选 B。 10．【新考法·植物开花生热与交替呼吸途径机制】（2026·陕西·三模）开花生热现象是指一些植物的花器官在开花期能产生并积累大量热，这一现象通过细胞有氧呼吸的主呼吸链及交替氧化酶（AOX）参与的交替呼吸途径实现，具体如下图所示（Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均为膜蛋白）。下列有关说法正确的是（　　） A．上图中膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ转运H+的方式均为协助扩散 B．交替呼吸途径中，H+无法进行跨膜运输，进而无法形成膜质子势差，不能驱动ATP合成 C．上图表示线粒体内膜，膜两侧H+浓度差的建立依靠NADH中稳定的化学能 D．花瓣细胞光合作用产生的有机物经交替呼吸途径氧化分解后，大部分能量以热能形式释放 【答案】B 【分析】本题结合植物开花生热的呼吸途径，考查物质跨膜运输、线粒体内膜功能及能量转化。 【详解】A、由图可知，膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ都是转运蛋白，均可以转运H+，其中膜蛋白I和膜蛋白Ⅲ、Ⅳ是逆浓度转运，属于主动运输，A错误； B、由图可知，交替呼吸途径由交替氧化酶（AOX）主导，催化水的合成，该途径不发生H+跨膜运输过程，进而无法形成膜质子势差，故不能形成驱动ATP合成的H+浓度差，B正确； C、图中发生的是有氧呼吸第三阶段，故图中表示的是线粒体内膜，建立膜两侧H+浓度差，需要依靠膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ，都是主动运输，需要消耗能量，能量来自NADH中活跃的化学能，C错误； D、花瓣细胞不能进行光合作用产生有机物，D错误。 故选 B。 11．【前沿科研情境·线粒体活性氧与泄压调节机制】（2026·山东青岛·二模）已知电子能与O2结合形成活性氧（ROS）。当哺乳动物线粒体有氧呼吸功能受限，电子传递异常时，ROS大量积累会造成线粒体损伤。研究发现，线粒体存在一种“泄压”机制，通过乳酸脱氢酶将丙酮酸转化为乳酸并排出，以调节基质内能量与活性氧的水平，具体过程如图所示。下列说法错误的是（    ） A．ROS含量正常时，丙酮酸在线粒体基质中经三羧酸循环产生CO2和NADH B．ROS含量正常时，NADH释放的电子沿线粒体内膜传递，最终被O2接受 C．ROS大量积累时，乳酸既能在细胞质基质中产生又能在线粒体基质中产生 D．线粒体通过“泄压”减少ROS的产生，同时提高NADH的合成效率 【答案】D 【分析】本题介绍线粒体 “泄压” 机制，结合有氧呼吸、无氧呼吸过程分析活性氧对细胞的影响。 【详解】A、结合图示分析，ROS含量正常时，有氧呼吸正常进行，丙酮酸在线粒体基质中经三羧酸循环产生CO2和NADH，A正确； B、ROS含量正常时，NADH释放的电子沿线粒体内膜传递，最终被O2接受生成水，B正确； C、ROS大量积累时，乳酸可以在线粒体基质中合成然后运输出去，乳酸也可以在细胞质基质中合成，C正确； D、丙酮酸通过有氧呼吸第二阶段产生大量的NADH，线粒体通过“泄压”减少ROS的产生，同时丙酮酸被还原为乳酸，降低NADH的合成效率，D错误。 故选 D。 12．【生理综合情境·人体乳酸循环代谢过程分析】（2026·四川绵阳·三模）乳酸循环是人体代谢中一个重要的循环过程。剧烈运动时，肌肉细胞中葡萄糖氧化分解产生NADH是过量的，NADH可以将丙酮酸还原为乳酸。乳酸通过血液进入肝脏细胞后，经过一系列反应重新生成葡萄糖，葡萄糖通过血液又被肌肉细胞摄取，具体过程如图。下列叙述正确的是（　　） A．由图可知乳酸转化为葡萄糖是一个放能过程，与ATP的水解相联系 B．缺氧条件下，NAD+的再生可保证肌肉细胞无氧呼吸第一阶段的持续进行 C．肌糖原不能在肌肉细胞内转化为葡萄糖，根本原因是缺乏6-磷酸葡萄糖酶基因 D．乳酸循环能避免肌细胞中乳酸积累，但会导致机体能量大量损失 【答案】B 【分析】本题以人体乳酸循环为背景，考查能量代谢、无氧呼吸的物质循环及基因选择性表达。 【详解】A、由图可知，乳酸转化为葡萄糖需要消耗ATP，是一个吸能过程，与ATP的水解相联系，A错误； B、缺氧条件下，肌肉细胞进行无氧呼吸生成乳酸的过程中，NADH将丙酮酸还原为乳酸，同时NADH转化为NAD⁺，NAD⁺是呼吸作用第一阶段的必需物质，保证了第一阶段的持续进行，B正确； C、从图中可以看到，肌肉细胞中6−磷酸葡萄糖不能转化为葡萄糖，直接原因是缺乏6−磷酸葡萄糖转化为葡萄糖的相关酶，根本原因是基因的选择性表达，C错误； D、乳酸循环中，乳酸在肝脏细胞转化为葡萄糖可被肌肉细胞再次利用，能减少能量损失，D错误。 故选 B。 13．【新角度·线粒体形态动态变化与代谢适应】（2026·江苏苏州·三模）线粒体可通过融合与分裂，帮助细胞调整代谢状态。当细胞处于营养缺失状态时，线粒体通过融合延伸自身长度；当营养过剩时，线粒体分裂变得活跃。下列相关叙述错误的是（　　） A．线粒体可沿着细胞骨架运动，以满足不同部位对能量的需求 B．线粒体融合主要目的是增加膜面积，以提高有氧呼吸的效率 C．线粒体的分裂可增加其数量，有利于提高细胞总的代谢强度 D．调控线粒体的分裂与融合，是细胞适应代谢变化的重要机制 【答案】B 【分析】本题考查线粒体融合、分裂的生理意义，以及线粒体与细胞代谢相适应的特点。 【详解】A、细胞骨架可作为细胞器运输的轨道，线粒体可沿着细胞骨架移动到能量需求高的部位，满足不同部位的能量需求，A正确； B、线粒体融合发生在营养缺失的状态，此时细胞代谢水平较低，有氧呼吸底物不足，无需提高有氧呼吸效率；且线粒体融合是多个线粒体合并，总膜面积不会增加，无法通过该过程提高有氧呼吸效率，B错误； C、线粒体分裂可增加线粒体的数量，更多线粒体可同时进行有氧呼吸供能，有利于提高细胞总的代谢强度，对应营养过剩时代谢旺盛的需求，C正确； D、由题干可知，线粒体的融合与分裂可帮助细胞调整代谢状态，适应不同营养条件下的代谢需求，是细胞适应代谢变化的重要机制，D正确。 故选 B。 14．【医药科研情境·药物干预肿瘤细胞呼吸特征探究】（2026·河南周口·三模）科研人员发现，肿瘤细胞即使在氧气充足时也主要依赖无氧呼吸产能。为探究药物X的作用，将相同肿瘤细胞随机均分为对照组和实验组（加入药物X），且在实验开始10 min后实验组与对照组均添加等量寡霉素，实时测量两组细胞的O2消耗速率和乳酸生成速率，结果如图。下列分析错误的是（　　） A．与对照组相比，0~10 min，药物X处理后肿瘤细胞的有氧呼吸减弱 B．10 min后，两组细胞的O2消耗速率均下降，说明寡霉素抑制肿瘤细胞的有氧呼吸 C．10 min后，实验组的乳酸生成速率上升幅度小于对照组，说明药物X促进无氧呼吸，寡霉素抑制无氧呼吸 D．若要探究药物X的剂量对肿瘤细胞呼吸作用的影响，可通过检测O2消耗速率和乳酸生成速率的比值变化来分析 【答案】C 【分析】本题探究药物 X 与寡霉素对肿瘤细胞呼吸的影响，结合实验曲线分析有氧呼吸、无氧呼吸的变化。 【详解】A、加入药物X后，0~10min，实验组O2消耗速率下降，说明有氧呼吸减弱，A正确； B、10min后添加寡霉素导致两组O2消耗速率均大幅下降，说明寡霉素对有氧呼吸有抑制作用，B正确； C、加入药物X后，0~10min，实验组乳酸生成速率上升（40→78），说明药物X可促进无氧呼吸，加入寡霉素后，实验组乳酸生成速率从78升至85（上升了7），对照组从42升至95（上升了53），说明寡霉素也可促进无氧呼吸，C错误； D、O2消耗速率反映有氧呼吸强度，乳酸生成速率反映无氧呼吸强度，两者比值变化可反映细胞呼吸方式的转变，是探究药物作用机制的常用指标，D正确。 故选 C。 15．【科技应用情境·基因工程改造微生物生产乳酸】（2026·北京丰台·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 细胞内NADH/NAD+的平衡及利用：细胞内代谢反应的稳定进行，离不开氧化还原平衡。NAD+作为细胞中重要的氢载体，可接受反应中脱下的氢原子转为NADH，二者的比例决定了细胞的氧化还原状态。大肠杆菌以葡萄糖为碳源，在有氧时利用细胞膜上的呼吸链，将产生的NADH经Q的传递，氧化生成水并实现NAD+再生，如图1a。无氧时无法用氧气消耗NADH，而以丙酮酸消耗NADH生成乳酸，这也是工业生产乳酸的原理，如图1b。 工业生产希望利用来自废弃油脂水解产生的廉价甘油取代葡萄糖合成乳酸。然而甘油氢元素比例高于糖类，为生产带来了困难。若处于有氧环境，产生的NADH会优先进入呼吸链被氧气消耗，丙酮酸无法转化为乳酸；若处于无氧环境，反应因NADH/NAD+失衡也无法持续生成乳酸，如图2a。 为解决上述问题，研究者对大肠杆菌进行了两步关键改造，获得菌株N。第一步，敲除所有编码使NADH进入呼吸链的脱氢酶基因，导致即使在有氧条件下，细菌代谢也被“强制”进入发酵模式，即用氧气以外途径消耗NADH。第二步，利用基因工程使大肠杆菌能表达3-磷酸甘油脱氢酶（glpD）。该酶用Q代替NAD+接收甘油脱下的氢形成QH2后，氢被传递至呼吸链，实现持续发酵，如图2b。 这一研究结果也打破了传统观念中“有氧只能彻底氧化分解、无氧只能进行发酵”的固有观念。菌株N可实现在有氧条件下的发酵，用不同质粒向菌株N中导入不同代谢体系的酶基因，还可以实现更多高价值物质的工业化生产。 (1)真核生物有氧呼吸场所是________，大肠杆菌有氧呼吸场所是________。 (2)文中第二段提到：“若处于无氧环境，反应因NADH/NAD+失衡也无法持续生成乳酸”，从反应过程分析，失衡是由于1分子甘油生成1分子丙酮酸的过程中产生________分子NADH，而每分子丙酮酸接收________分子NADH。菌株N通过glpD减少________的产生实现平衡，乳酸发酵能持续进行。 (3)科学家敲除菌株N乳酸代谢酶的基因，导入下列四条代谢路径的酶基因，以生产其他物质。若各酶均能正常表达并发挥作用，中间产物和终产物均不影响细胞的正常生长。下列代谢路径中，可顺利获得预期终产物的是________。 A． B． C． D． (4)丙酮酸转化为琥珀酸的总反应为： 丙酮酸+CO2+ATP+2NADH琥珀酸+ADP+Pi+2NAD+ 有人提出在大肠杆菌中敲除所有NADH进入呼吸链的脱氢酶基因后，可不转入glpD，而转入酶系A基因来实现用甘油生产琥珀酸。实践后发现产量极低，请你从能量的角度分析原因________。 【答案】(1) 线粒体、细胞质基质 细胞膜、细胞质基质 (2) 2 1 1分子NADH (3) ABD (4) 敲除所有NADH进入呼吸链的脱氢酶基因，且不转入glpD基因，会导致细胞无法通过呼吸链获得能量；而生产琥珀酸的反应需要消耗能量，导致细胞能量供应不足，细胞的增殖受到显著抑制，产量低 【分析】本题结合工程菌改造实验，综合考查原核与真核生物呼吸场所、NADH/NAD⁺平衡、代谢路径选择与能量代谢。 【详解】（1）真核生物：有氧呼吸三个阶段分别在细胞质基质（第一阶段）、线粒体基质（第二阶段）、线粒体内膜（第三阶段），因此总场所是细胞质基质和线粒体。大肠杆菌是原核生物，没有线粒体，它的呼吸链位于细胞膜上（图1a也标注了“大肠杆菌细胞膜”），因此有氧呼吸场所是细胞质基质和细胞膜。 （2）结合图2a可知，甘油生成丙酮酸的过程中，甘油脱氢和中间产物脱氢共产生2分子NADH；而1分子丙酮酸转化为乳酸只消耗1分子NADH，因此多余NADH导致NADH/NAD⁺失衡。菌株N的glpD用Q代替NAD⁺接收甘油脱下的氢，减少了NADH的生成，使NADH的生成量和消耗量平衡，发酵可以持续进行。 （3）菌株N为改造后的工程菌，每生成1分子丙酮酸就会产生1分子NADH，需要导入的代谢路径消耗等量NADH，生成NAD⁺才能维持平衡，持续生产： A、1分子丙酮酸消耗1分子NADH，生成1分子NAD⁺，平衡，可获得产物； B、1分子丙酮酸消耗1分子NADH，生成1分子NAD⁺，平衡，可获得产物； C、2分子丙酮酸对应产生2分子NADH，该路径仅消耗1分子NADH，NADH积累，无法持续，不能获得产物； D、2分子丙酮酸对应产生2分子NADH，该路径共消耗2分子NADH，生成2分子NAD⁺，平衡，可获得产物。 （4）从能量角度分析，题干给出的总反应显示，生成琥珀酸需要消耗ATP；若不转入glpD，甘油脱下的氢全部生成NADH，而NADH无法进入呼吸链氧化磷酸化产生ATP，仅甘油发酵产生的ATP远不能满足反应的需求，因此琥珀酸产量极低。总结原因为敲除所有NADH进入呼吸链的脱氢酶基因，且不转入glpD基因，会导致细胞无法通过呼吸链获得能量；而生产琥珀酸的反应需要消耗能量，导致细胞能量供应不足，细胞的增殖受到显著抑制，产量低。 真题·实战演练 高频考点：细胞呼吸的过程与场所；有氧呼吸和无氧呼吸对比辨析；影响细胞呼吸的因素及实验探究；细胞呼吸的调控与实际应用 1．（2025·江西·高考真题）体重水平与人体健康状况密切相关，体重异常特别的超重和肥胖是导致心脑血管疾病、糖尿病和部分癌症等慢性病的重要危险因素。国家卫生健康委员会等16部门启动了“体重管理年”活动。从机体能量代谢的角度分析，下列叙述错误的是（　　） A．有氧运动可加速新陈代谢，促进脂肪进入线粒体分解 B．高脂饮食易破坏能量平衡，导致脂肪积累而发生肥胖 C．低脂饮食可减少能量摄入，有氧运动可促进能量消耗 D．有氧运动能够避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸 【答案】A 【分析】本题结合体重管理，考查细胞呼吸、物质代谢与能量平衡的相关知识。 【详解】A、脂肪需先分解为甘油和脂肪酸，脂肪酸进入线粒体氧化分解，而非直接以脂肪形式进入线粒体，A错误； B、高脂饮食提供过量能量，若摄入＞消耗，多余能量以脂肪形式储存，导致肥胖，B正确； C、低脂饮食减少能量摄入，有氧运动增加能量消耗，符合能量平衡原理，C正确； D、有氧运动中氧气充足，肌细胞主要进行有氧呼吸，避免无氧呼吸产生大量乳酸，D正确。 故选A。关键提示：大分子有机物不能直接进入线粒体。脂肪需先水解为甘油和脂肪酸，再进入线粒体分解；同理，淀粉、蛋白质也需水解为单体后才能被线粒体利用。 2．（2025·海南·高考真题）某团队研究了水淹对植物A根系呼吸作用的影响，结果如图。下列有关叙述正确的是（    ） A．图中两种酶的催化反应均发生在线粒体中 B．图中水淹时间越长，植物A根系的无氧呼吸速率越慢 C．水淹时，植物A根系的无氧呼吸既产生酒精，又产生乳酸 D．图中酶促反应产生的ATP逐渐增加 【答案】C 【分析】本题探究水淹对植物根系呼吸的影响，考查无氧呼吸的场所、产物及酶促反应特点。 【详解】A、乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶均为无氧呼吸所需的酶，无氧呼吸的场所是细胞质基质，因此图中两种酶的催化反应均发生在细胞质基质中，A错误； B、结合图示分析，水淹一定时间内，乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶比活力在增大，说明水淹时间越长，植物A根系的无氧呼吸速率越快，B错误； C、结合图示可知，植物A根系呼吸作用过程中涉及乳酸脱氢酶和乙醇脱氢酶，说明水淹时，植物A根系的无氧呼吸既产生酒精，又产生乳酸，C正确； D、图中所示的两种酶参与的是无氧呼吸的第二阶段，该阶段没有ATP产生，D错误。 故选 C。 3．（2025·福建·高考真题）细胞呼吸产生的乳酸等物质的释放会引起胞外环境的酸化。为探究氧浓度对细胞呼吸的影响，科研人员将两组肿瘤细胞在不同氧浓度下短暂培养，在箭头所示的时间点更换新的无机盐缓冲液（不含葡萄糖），并分别添加相应的成分，其中a为足量的葡萄糖，b和c为有氧呼吸某一阶段的抑制剂，检测细胞外的酸化速率，结果如图。下列叙述错误的是（    ） A．试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂 B．低氧组细胞对足量葡萄糖引发的无氧呼吸更强烈 C．①时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸 D．②时间段正常氧组细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖多于低氧组 【答案】D 【分析】本题以肿瘤细胞为实验材料，结合缓冲液、呼吸抑制剂，探究氧浓度对细胞呼吸的影响。 【详解】A、细胞外酸化是由无氧呼吸产生的乳酸导致的，有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段相同，加入c试剂对有氧呼吸、无氧呼吸影响一致，试剂c只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂，A正确； B、细胞外酸化速率反映无氧呼吸产生乳酸的速率。添加足量葡萄糖（a）后，低氧组的酸化速率显著高于正常氧组，说明低氧组无氧呼吸更强烈，B正确； C、①时间段正常氧组的酸化速率不为 0，说明存在无氧呼吸；同时正常氧环境下，细胞也可进行有氧呼吸。因此，①时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸，C正确； D、无氧呼吸的反应式为：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+少量能量，即消耗1mol葡萄糖产生2mol乳酸。酸化速率与乳酸产生速率正相关，因此酸化速率越高，消耗的葡萄糖越多。②时间段低氧组的酸化速率高于正常氧组，说明低氧组无氧呼吸消耗的葡萄糖更多，D错误。 故选 D。 4．（2025·浙江·高考真题）某同学欲研究酵母菌的细胞呼吸方式，设置有氧组和无氧组，装置如图所示。已知有氧组装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解。下列叙述正确的是（　　）    A．装置内有氧气或无氧气可作为实验的无关变量 B．有氧组和无氧组酵母菌细胞产生CO2的场所均为细胞质基质 C．若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组均可检测到酒精 D．若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组产生的CO2比值大于3：1 【答案】C 【分析】本题依托酵母菌呼吸方式探究实验，分析有氧、无氧条件下细胞呼吸的场所、产物与气体比例。 【详解】A、本实验研究酵母菌的细胞呼吸方式，有氧气或无氧气是实验的自变量，而不是无关变量，A错误； B、有氧组因为氧气仅满足部分葡萄糖氧化分解，所以既进行有氧呼吸（CO2的场所是线粒体基质），又进行无氧呼吸（产生CO2的场所是细胞质基质）；无氧组只进行无氧呼吸，产生CO2的场所是细胞质基质。所以有氧组产生CO2的场所是线粒体基质和细胞质基质，无氧组是细胞质基质，B错误； C、有氧组虽然进行有氧呼吸，但也进行无氧呼吸（因为氧气不足），无氧呼吸会产生酒精；无氧组进行无氧呼吸，也产生酒精。所以有氧组和无氧组均能检测到酒精，C正确； D、有氧呼吸时，1分子葡萄糖产生6分子CO2；无氧呼吸时，1分子葡萄糖产生2分子CO2。由于有氧组同时进行有氧和无氧呼吸，所以有氧组产生的CO2量比仅进行有氧呼吸时少，那么有氧组和无氧组产生CO2的比值会小于6:2=3:1，D错误。 故选 C。解题技巧：题干明确 “有氧组氧气仅满足部分葡萄糖氧化”，说明有氧组有氧、无氧呼吸同时进行，必然产生酒精；无氧组全程无氧呼吸，也产生酒精，快速锁定正确答案。 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 【分析】人无氧呼吸的产物是乳酸，不产生二氧化碳。在运动过程中，肌肉会产生大量的乳酸，但血浆的pH不会发生明显变化，其原因是血液中含缓冲物质，使pH维持相对稳定。 【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、受试者进行了3分钟高强度运动，故第3分钟时骨骼肌无氧呼吸强度最高（由题图前3分钟斜率大也能看出无氧呼吸强度大），运动结束后，细胞无氧呼吸强度逐渐减弱，但血浆乳酸水平仍在升高，并在第7分钟时乳酸水平达到峰值，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·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 【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上。 【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。 7．（2025·江苏·高考真题）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 【答案】C 【分析】有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，同时释放少量能量，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，同时释放少量能量，第三阶段是[H]和氧结合产生H2O，同时释放大量能量；真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，主要场所是线粒体。 【详解】A、葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，人体细胞和酵母菌的场所相同，A错误； B、有氧呼吸第二阶段是丙酮酸与水反应生成CO2和[H]，O2参与的是第三阶段（与[H]结合生成水），B错误； C、人体细胞和酵母菌有氧呼吸各阶段均能产生ATP，第一、第二阶段能产生[H]，第三阶段利用[H]，无氧呼吸第一阶段产生少量[H]和ATP（后续被消耗），因此两者呼吸作用均能产生[H]和ATP，C正确； D、人体细胞无氧呼吸产物为乳酸，不产生CO2；酵母菌无氧呼吸产物为CO2和酒精，D错误； 故选C。 8．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白（MPC）运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是（    ）      A．MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加 B．丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变 C．线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率 D．线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高 【答案】D 【分析】结合图示分析，丙酮酸根的运输速率受MPC数量、H+浓度以及丙酮酸根数量等多种因素的影响。 【详解】A、MPC功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体，就会有更多的丙酮酸在细胞质基质中进行无氧呼吸，从而导致产生更多的乳酸，动物细胞中乳酸积累将会增加，A正确； B、结合图示可知，丙酮酸分解形成丙酮酸根和H+，两者共同与MPC结合使MPC构象改变，从而运输丙酮酸根和H+，B正确； C、结合图示可知，H+会协助丙酮酸根进入线粒体，pH的变化受H+浓度的影响，因此线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率，C正确； D、丙酮酸根的运输需要丙酮酸转运蛋白（MPC）的参与，且需要H+电化学梯度（H+浓度差），因此丙酮酸根的运输效率不仅受丙酮酸根浓度影响，也受MPC的数量及H+浓度的影响，因此并不是线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高，D错误。 故选D。 9．（2025·山东·高考真题）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 【答案】B 【分析】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，有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同，无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。 【详解】A、有氧呼吸的前两个阶段不需要氧气的参与，第三阶段需要氧气作为原料，A错误； B、有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和H2O反应，产生二氧化碳、[H]，释放少量能量，B正确； C、无氧呼吸第一阶段产生NADH，第二阶段消耗NADH，C错误； D、经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量储存在乳酸或乙醇中，只释放出少量能量，D错误。 故选B。易错分析： 1. 有氧呼吸O₂只参与第三阶段，前两阶段不需要 O₂，易误选 A； 2. 无氧呼吸第一阶段产生 NADH，第二阶段消耗 NADH，易误选 C； 3. 无氧呼吸有机物分解不彻底，大部分能量储存在有机物中，并非以热能散失，易误选 D。 10．（不定项）（2025·河北·高考真题）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 【答案】ACD 【分析】有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段：第一个阶段，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示)，同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的；第二个阶段，丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和氢，同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的；第三个阶段，前两个阶段产生的氢，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释放出大量的能量。 【详解】A、细胞质基质中可以进行糖酵解，产生[H]，进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，A正确； B、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，有氧呼吸第二阶段能产生[H]，第三阶段[H]和氧气生成水，导致第一、二阶段积累的[H]被消耗，突变体线粒体内膜受损，第三阶段减弱，[H]积累，会抑制第二阶段的进行，因此突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱，B错误； C、T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻，C正确； D、突变体有氧呼吸中间产物[H]更多且线粒体内膜受损，因此有氧呼吸强度变小，而突变体乳酸含量远大于野生型，因此无氧呼吸增强，D正确。 故选ACD。 11．（不定项）（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．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活性的调节属于负反馈调节 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】CD 【分析】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。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【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CD。 12．（不定项）（2024·山东·高考真题）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 【答案】ABD 【分析】在种皮被突破前，种子主要进行无氧呼吸，种皮被突破后，种子吸收氧气量增加，有氧呼吸加强，无氧呼吸减弱。 【详解】A、由图可知，P点乙醇脱氢酶活性开始下降，子叶耗氧量急剧增加，说明此时无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强，该点为种皮被突破的时间点，A正确； B、Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸，使得子叶耗氧速率降低，但为了保证能量的供应，乙醇脱氢酶活性继续升高，加强无氧呼吸提供能量，B正确； C、Ⅲ阶段种皮已经被突破，种子有氧呼吸增强，无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低，C错误； D、q处种子无氧呼吸与有氧呼吸氧化的NADH相同，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多，D正确。 故选ABD。 13．（不定项）（2023·山东·高考真题）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 【答案】BC 【分析】据图分析，甲曲线表示二氧化碳释放量，乙曲线表示氧气吸收量。氧浓度为0时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行无氧呼吸；图中氧浓度为a时CO2的释放量大于O2的吸收量，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；贮藏植物器官并一定选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时的氧浓度，还要考虑产生的物质对细胞的毒害，以及会不会影响人类食用的口感等。 【详解】A、分析题意可知，图中横坐标是氧气浓度，据图可知，当氧气浓度为0时，甲曲线仍有释放，说明甲表示二氧化碳的释放量，乙表示氧气吸收量，A错误； B、O2浓度为b时，两曲线相交，说明此时氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等，细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，故此时植物只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，B正确； C、O2浓度为0时，植物只进行无氧呼吸，氧气浓度为a时，植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，氧气浓度为b时植物只进行有氧呼吸，故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，C正确； D、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，0.3是无氧呼吸产生。 按有氧C6 : O2 : CO2=1:6:6，无氧呼吸C6:CO2=1:2，算得C6（葡萄糖）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C6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错误。 故选BC。解题技巧：植物器官储存优选原则：① 总呼吸（葡萄糖消耗量）最低；② 尽量减少无氧呼吸（避免酒精毒害细胞）。不能单纯以 CO₂释放量最低点作为储存最适氧浓度。。 14．（不定项）（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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，①、②和③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 【答案】AB 【分析】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，有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP；无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。 【详解】A、①​​为有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质， ​​②​​为有氧呼吸第二阶段（丙酮酸分解为二氧化碳并产生NADH），发生在线粒体基质；​​③​​为有氧呼吸第三阶段（NADH与氧气结合生成水），发生在线粒体内膜。②和③发生在线粒体，A正确； B、有氧呼吸第三阶段（③）中，NADH通过电子传递链将电子传递给氧气，最终与质子结合生成水。NADH直接参与了水的形成，B正确； C、①（有氧呼吸第一阶段）可正常进行，但②（有氧呼吸第二阶段）需要线粒体参与，无氧时植物细胞转向无氧呼吸，丙酮酸在细胞质基质中转化为酒精和二氧化碳，​​不进行②过程​​，C错误； D、无氧呼吸仅第一阶段（①）产生少量ATP，第二阶段不产生ATP。NADH的能量用于还原丙酮酸（如生成酒精），未转移到ATP中，D错误。 故选AB。 15．（2025·全国二卷·高考真题）BAT（褐色脂肪组织）细胞含有大量线粒体，具有分解脂肪和产热的功能，其数量及代谢异常与肥胖、衰老等现象相关。 (1)图1示有氧呼吸第三阶段，H+通过复合体I、Ⅲ、Ⅳ运至线粒体膜间隙，并顺浓度梯度通过_______（细胞结构）上的ATP合酶，生成大量ATP。 (2)图2为BAT细胞在寒冷刺激下增加产热的机制：产热复合体提高线粒体中Ca2+浓度→促进有氧呼吸第二阶段（三羧酸循环）→提高H+跨膜浓度梯度→_________________→_______________________、产热增加。 (3)产热复合体包含E、M和UCP1三种蛋白质。为研究三者的互作情况，构建了三种质粒，分别表达UCPI-HA融合蛋白、E-FLAG融合蛋白、M-FLAG融合蛋白，并获得了转入不同质粒组合的细胞。先利用抗HA抗体偶联磁珠对各组总蛋白进行收集，将收集的蛋白电泳，再分别用抗FLAG抗体与抗HA抗体进行检测，结果如图3。分析图2产热复合体中的A、B分别为________________蛋白。 (4)BAT细胞在凋亡过程中会释放肌苷，与相关细胞膜上受体结合发挥作用。用肌苷处理健康BAT和WAT（白色脂肪细胞，主要储存脂肪），发现二者UCPI基因的表达量均显著提高。阐释BAT凋亡时释放肌苷的意义。_______________________________________________________________ (5)ENT1是肌苷转运蛋白，在BAT细胞高表达。研究表明，抑制ENT1可以增加胞外肌苷水平，增强细胞产热能力。有人提出可通过抑制ENT1治疗肥胖，从稳态与平衡的角度评价该方案并说明理由。_________________________________________________________________ 【答案】(1) 线粒体内膜 (2) UCPl将H+运至线粒体基质，减小了膜两侧H+的跨膜浓度梯度 ATP合成比例减少 (3) M、E (4) BAT细胞凋亡时释放肌苷，可促进健康的BAT和WAT细胞UCPl基因表达而增加产热，从而维持机体的体温平衡 (5) 有一定的合理性。抑制ENTl可提高胞外肌苷水平，促进BAT和WAT细胞有机物分解，增加产热，达到减重的效果。然而ENTl通过调节胞外肌苷水平，维持体温相对稳定，抑制ENTl可能破坏机体体温平衡的稳态 【分析】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，有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP；无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。 【详解】A、①​​为有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质， ​​②​​为有氧呼吸第二阶段（丙酮酸分解为二氧化碳并产生NADH），发生在线粒体基质；​​③​​为有氧呼吸第三阶段（NADH与氧气结合生成水），发生在线粒体内膜。②和③发生在线粒体，A正确； B、有氧呼吸第三阶段（③）中，NADH通过电子传递链将电子传递给氧气，最终与质子结合生成水。NADH直接参与了水的形成，B正确； C、①（有氧呼吸第一阶段）可正常进行，但②（有氧呼吸第二阶段）需要线粒体参与，无氧时植物细胞转向无氧呼吸，丙酮酸在细胞质基质中转化为酒精和二氧化碳，​​不进行②过程​​，C错误； D、无氧呼吸仅第一阶段（①）产生少量ATP，第二阶段不产生ATP。NADH的能量用于还原丙酮酸（如生成酒精），未转移到ATP中，D错误。 故选AB。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第09讲 呼吸作用（专项训练） 模拟·基础演练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D C B C B A C C A 题号 11 12 13 14 15 答案 D D D A C 16．(1) 丙酮酸 CO2 线粒体基质 (2) 1/5 (3) 左 右 溴麝香草酚蓝溶液 (4) A-P~P~P 细胞质基质 (5) ①② C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量 重难·创新演练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B C C B D D B B 题号 11 12 13 14 答案 D B B C 15．(1) 线粒体、细胞质基质 细胞膜、细胞质基质 (2) 2 1 1分子NADH (3) ABD (4) 敲除所有NADH进入呼吸链的脱氢酶基因，且不转入glpD基因，会导致细胞无法通过呼吸链获得能量；而生产琥珀酸的反应需要消耗能量，导致细胞能量供应不足，细胞的增殖受到显著抑制，产量低 真题·实战演练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D C B B C D B ACD 题号 11 12 13 14 答案 CD ABD BC AB 15．(1) 线粒体内膜 (2) UCPl将H+运至线粒体基质，减小了膜两侧H+的跨膜浓度梯度 ATP合成比例减少 (3) M、E (4) BAT细胞凋亡时释放肌苷，可促进健康的BAT和WAT细胞UCPl基因表达而增加产热，从而维持机体的体温平衡 (5) 有一定的合理性。抑制ENTl可提高胞外肌苷水平，促进BAT和WAT细胞有机物分解，增加产热，达到减重的效果。然而ENTl通过调节胞外肌苷水平，维持体温相对稳定，抑制ENTl可能破坏机体体温平衡的稳态 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $