第09讲 细胞呼吸（5年考情+2大核心速记+2大题型专攻）（专项训练）（北京专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以北京考情为导向，通过结构化知识梳理与分层训练，构建细胞呼吸“过程-影响-应用”逻辑体系，融合本地情境与生命观念、科学思维等核心素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|----|----|----| |五年考情·精准定向|北京5年考情+2大热点情境|考情全景分析、情境-考点对照法|从新课标要求到考题统计，构建“考情-情境-策略”关联| |两大核心·主干速记|2大核心知识+1图串联|呼吸作用全景图绘制、影响因素逻辑链|以“物质变化+能量变化+场所”为主线串联有氧/无氧呼吸过程| |分层专练·靶向攻关|基础题10题+情境题10题+压轴题10题|变量控制法、实验结果分析法|从基础过程分析到北京特色情境应用，覆盖高频考点与易错点|

第09讲 细胞呼吸 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D B A C C D D B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B A A A B C C B C C 二年重难·情境题 题号 1 2 3 4 5 答案 A C C B D 6．(1)线粒体内膜 (2) P酶乳酰化修饰使其活性降低 四组实验中只有第Ⅱ组P酶乳酰化，P酶活性最低，第Ⅳ组（氨基酸替换）实验结果与Ⅰ、Ⅲ组相近 (3)H蛋白感应（氧气浓度下降）并减弱对AR蛋白的降解作用 (4)合理，持续高强度运动时，AR蛋白表达量低，抑制P酶活性能力较弱，可促进肌细胞氧化磷酸化反应，可以提高运动耐力；不合理，持续高强度运动时，AR蛋白表达量低，抑制P酶活性能力较弱，导致活性氧积累，易诱发肌细胞凋亡，因此高强度运动时间过长有可能损伤肌肉细胞 7．(1) 线粒体内膜 协助扩散和主动运输 (2)ABC (3)细胞色素途径的耗氧量占比会增加，而AOX途径耗氧量占比会减少，因经UCP产热， 消耗的是经细胞色素途径中的复合体Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ运输H+形成的H+电化学势能，若上述说法正确，会有更多的电子经复合体IV传递至氧气形成水，导致细胞色素途径耗氧量增加。因总呼吸耗氧量不变，则AOX途径耗氧量会降低 (4)增强产热，提升花器官的温度，抵御低温冻伤花器官 8．(1) 三 协助扩散/易化扩散 (2)增加   减少   增加   裂变     融合、修复 (3)BCD (4)据图2可知，解除睡眠剥夺后，可以修复因睡眠剥夺导致裂变的线粒体；但长期睡眠不足会导致裂变的线粒体得不到及时、有效的融合、修复，影响细胞正常功能 9．(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 10．(1) 糖蛋白 大 (2)骨细胞的线粒体可通过纳米管转移到肺癌细胞中 (3)不支持。理由：野生型小鼠的肺癌细胞中转移的线粒体多于Rhot1基因敲除小鼠，但耗氧速率更低，说明转移的线粒体并未通过有氧呼吸为癌细胞提供更多的能量 (4) 转入骨细胞线粒体且敲除cGAS基因的肺癌细胞 信号（或信息 ） 五年真题·压轴题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D A D B B D D B C 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第09讲 细胞呼吸 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 两大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 细胞呼吸 核心知识02 影响呼吸作用的因素 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 两年重难·情境题（北京模拟，单选、非选择题） 五年真题·压轴题（北京视野，单选，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 细胞呼吸过程中能量是怎样转化的？ 2. 有氧呼吸与无氧呼吸各有什么特点？ 3. 细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些应用？ 2025年北京卷，有氧呼吸的过程，呼吸作用在实际生活中的应用 2023年北京卷，有氧呼吸与无氧呼吸 2022年北京卷，有氧呼吸过程 1．考查频次：近5年北京高考有三次考察呼吸作用内容，是个高频考点。重点考察有氧呼吸的过程。该部分主要以选择题为主，高考中占2分。 2．考查要点：考查内容聚焦三大板块：一是，有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析；二是，影响呼吸作用的因素分析。 热点情境 情境1：北京夏季暴风雨后，田间蔬菜被淹，土壤透气性变差。积水导致蔬菜根系无氧呼吸增强的机制。中耕松土、浇井水等措施对根系呼吸的改善原理。叶片呼吸受阻（泥土覆盖）对光合作用与呼吸作用平衡的影响。 对应知识点：无氧呼吸的危害与调控；氧气浓度对呼吸作用的影响。 情境2：北京平谷冬枣储藏中，不同温度对乙醇含量的影响。低温抑制冬枣无氧呼吸的原因（酶活性调控） 储藏过程中 CO₂释放量与呼吸类型的关系保鲜条件优化（温度、O₂/CO₂浓度配比）。 对应知识点：细胞呼吸原理的实际应用有氧 / 无氧呼吸的物质变化对比验设计与结果分析。 备考策略 1. 核心知识结构化梳理（避免碎片化）​ （1）绘制 “呼吸作用全景图”：以“物质变化（葡萄糖→CO2/乙醇/乳酸）+能量变化（ATP 生成）+场所（细胞质基质/线粒体）” 为主线，串联有氧/无氧呼吸的阶段、关键酶、产物差异，标注北京卷高频考点（如 “线粒体基质中丙酮酸分解”“无氧呼吸第二阶段不产 ATP”）。​ （2）建立 “影响因素逻辑链”：将温度、O₂浓度、CO₂浓度、水分与呼吸作用的关系，对应到具体北京情境（如温度→月季夏秋季呼吸差异、O₂浓度→蔬菜积水胁迫、CO₂浓度→冬枣储藏），形成 “因素→机制→应用” 的推导思路。 2. 本地情境深度拆解（让知识 “扎根” 场景）​ （1）每个情境提炼 “3 个核心问题”：如 “镜河生态河床” 可拆解为①水生植物呼吸如何影响水体溶氧？②微生物呼吸为何能净化水体？③暴雨后水生生物无氧呼吸的危害？​ （2）制作 “情境 - 考点对照表”：将模块 1-4 的情境与核心考点一一对应（例：平谷冬枣储藏→低温对酶活性的影响→无氧呼吸产物检测），做题时先定位情境对应的考点，再调用知识解题。 第二部分 两大核心·主干速记 内容速览：有氧呼吸、无氧呼吸、影响呼吸作用的因素，呼吸作用的应用。 一图串联 核心梳理 核心知识1 细胞呼吸 考点1:细胞呼吸的方式 1.细胞呼吸 （1）概念：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，释放出能量并产生ATP的过程。 （2）呼吸作用的实质：是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。 2.【探究实践】探究酵母菌细胞呼吸的方式 （1）实验材料：酵母菌 ①生物类型：真菌（真核生物） ②代谢类型：异养兼性厌氧型 ③呼吸类型：有氧呼吸和无氧呼吸 （2） 实验原理 检测物质 检测试剂 实验现象 CO2 澄清石灰水 变混浊（根据石灰水的混浊程度可比较CO2的多少） 溴麝香草酚蓝溶液 由蓝变绿再变黄(根据溴麝香草酚蓝溶液变成黄色时间长短可比较CO2的多少) 酒精 重铬酸钾溶液（酸性） 由橙色变成灰绿色 （3）实验思路：分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳。 （4）分析变量 ①自变量:细胞呼吸的条件-有氧和无氧。 ②因变量:细胞呼吸的产物，酒精和CO2。 ③无关变量:影响实验结果的可变因素如温度、酵母菌活性。 （5）实验步骤 ①配制酵母菌培养液(酵母菌＋葡萄糖溶液) ②检测CO2产生的多少的装置如图所示。 ③检测酒精的产生：从A、B中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。 （6） 实验结果 条件 澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾-浓硫酸溶液 有氧 变混浊程度高／快 不变灰绿色 无氧 变混浊程度低／慢 出现灰绿色 （7）实验结论 ①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 ②在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量CO2。 【注意】实验中的注意事项 ①配制酵母菌培养液时，必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温，才可加入新鲜食用酵母菌，其目的是：杀死葡萄糖溶液中的微生物，排除其他微生物对实验结果的影响；除去溶液中的O2。 ②排尽反应瓶中原有空气，再连接检测装置。或先通入氮气排尽原有气体。有氧条件装置必须持续通入无菌空气，保证O2的充足。 ③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。 考点2:有氧呼吸 1.概念：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。 2.反应的主要场所：线粒体。 （1）线粒体内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。 （2）线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 3.有氧呼吸过程 ①第一阶段：场所：细胞质基质 物质变化：葡萄糖→2丙酮酸+4[H] 产能情况：少量能量 ②第二阶段：场所：线粒体基质 物质变化：2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H] 产能情况：少量能量 ③第三阶段：场所：线粒体内膜 物质变化：24[H]+6O2→12H2O 产能情况：大量能量 4.总反应：C6H12O6+6O2→6CO2+12H2O+能量 （1）物质变化：有机物（葡萄糖）→ 无机物（CO2+H2O） （2）能量变化：有机物中稳定的化学能 → 热能散失+ATP中活跃的化学能 【注意】有氧呼吸易错点 ①葡萄糖不能进入线粒体被氧化分解。葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸，在有氧条件下，丙酮酸进入线粒体与氧气反应生成CO2和水。 ②有氧呼吸的前两个阶段不消耗氧气，只有第三阶段消耗氧气。 ③有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水。 ④有氧呼吸第一、二阶段都产生[H],且第二阶段产生的[H]远远多于第一阶段。 ⑤有氧呼吸三个阶段都释放能量，前两个阶段释放少量能量，第三阶段释放大量能量。 5.有氧呼吸总反应式及各元素的来源和去路 （1）CO2在第二阶段产生,是由丙酮酸和水反应生成的,场所是线粒体基质。 （2）O2参与了第三阶段,[H]和O2结合生成水,所以细胞呼吸产生的水中的氧全部来自O2,场所是线粒体内膜。 （3）有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水,反应物中的水参与第二阶段的反应,而生成物中的水是有氧呼吸第三阶段由[H]和O2结合生成的。 6.有氧呼吸过程中的产能及能量转化效率 能量转化效率 1 mol葡萄糖彻底氧化分解时，能量转化效率977.28÷2870×100%≈34.05%,还有约65.95%的能量以热能的形式散失掉。 7.有氧呼吸与燃烧的区别及意义 （1）燃烧是一种迅速释放能量的过程。 （2）有氧呼吸的特点：过程温和；有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；这些能量有相当一部分储存在ATP中。 （3）有氧呼吸的意义：可保证有机物中的能量逐步转移到ATP中；能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定。 【拓展】线粒体产能（ATP）的原理 （1） 糖酵解：葡萄糖(氨基酸或脂肪)被转化分解成丙酮酸(或脂 肪酸)。丙酮酸和脂肪酸可进入线粒体进一步分解成乙酰CoA( 乙酰辅酶A)。 （2）三羧酸循环(TCA):乙酰CoA通过TCA循环(三羧酸循环) ,产生含有高能电子的NADH和FADH2(后者未图示)。 3. 电子传递链：NADH和FADH2中的高能电子通过电子传递链 (蓝色带箭头曲线表示)最终传递给氧，生成水。在电子传递的过 程中，内膜上的电子传递复合物将基质中的H+转运至膜间隙， 形成H+浓度梯度，H+的电化学梯度驱动ATP合成酶合成大量 ATP。 考点3:无氧呼吸 1.概念 （1）定义：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。 （2）实质：细胞内有机物不彻底氧化分解，释放能量。 2.过程 （1）第一阶段：葡萄糖的分解（与有氧呼吸第一阶段相同） ①场所：细胞质基质 ②反应：葡萄糖→2丙酮酸+4[H]+少量能量 ③实例：酵母菌、大多数高等植物 （2）第二阶段：丙酮酸的不完全分解 ①场所：细胞质基质 ②反应：a.丙酮酸→2C2H5OH（酒精）+2CO2 b.丙酮酸→2C3H6O3（乳酸） ③实例：人和动物细胞，乳酸菌，某些植物的特殊器官马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚。 【注意】 （1）无氧呼吸释放的能量少的原因无氧呼吸过程中，有机物分解不彻底，还有大量的能量储存在不彻底的氧化产物酒精或乳酸中。 （2）无氧呼吸只在第一个阶段产生ATP,第二个阶段不产生ATP。 （3）人在剧烈运动时，会因骨骼肌进行无氧呼吸积累过多的乳酸而感到肌肉酸痛。 （3）总反应： ①酒精发酵：C6H12O6→2C2H5OH+ 2CO2+ 能量（少量） ②乳酸发酵：C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+ 能量（少量） 3. 呼吸作用的意义 （1）为生物体的生命活动提供能量。绝大多数生命活动的所需要的能量（ATP）都是来源于细胞呼吸。因此，细胞呼吸是ATP的主要来源。 （2）生物体代谢的枢纽，为生物体其他化合物的合成提供原料。细胞呼吸产生的丙酮酸可以作为合成脂肪、非必需氨基酸的原料。非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。 【注意】 1.细胞呼吸过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)的简化表示方法。 2.无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要储存在乳酸或酒精中；而彻底氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失了。 3.蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 4.科学家就线粒体的起源，提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，二者在共同繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。 4.细胞呼吸原理的应用 （1）对有氧呼吸原理的应用 ①提倡慢跑等有氧运动,使细胞进行有氧呼吸,避免肌细胞产生大量乳酸。 ②稻田定期排水有利于根系有氧呼吸,防止幼根因缺氧变黑、腐烂。 ③利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。 （2）对无氧呼吸原理的应用 ①利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。 ②利用乳酸菌发酵可以制作泡菜、酸奶。 ③破伤风杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖,包扎伤口应选用透气的敷料,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸;较深的伤口需及时清理、注射破伤风抗毒血清等。 ④在种子的储存过程中,营造低温、低氧、干燥条件,抑制细胞呼吸,减少有机物消耗;保存新鲜果蔬时,营造低温、低氧条件,一来抑制细胞呼吸,二来避免进行无氧呼吸产酒精。 核心知识2 影响呼吸作用的因素 1.O2浓度对细胞呼吸的影响 （1）机理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。 （2）呼吸方式的判断： ①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。 ②0＜O2浓度＜10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 ③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。 （3）应用： ①中耕松土促进根呼吸。 ②无氧发酵控制无氧环境。 ③低氧储存粮食、蔬菜、水果。 2.温度对细胞呼吸的影响 ①解读：温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25 ℃～35 ℃之间。 ②应用：a.零上低温储存食物； b.大棚栽培在夜间和阴天适当降低温度以降低呼吸作用消耗的有机物； c.温水和面发得快。 3.CO2浓度对细胞呼吸的影响 ①原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。 ②应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 4.水对细胞呼吸的影响 ①解读：一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。 ②应用：粮食储存前要进行晒干处理，目的是降低粮食中的自由水含量，降低细胞呼吸强度，减少储存时有机物的消耗。水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。 5.内因 ①遗传特性：不同种类的植物细胞呼吸速率不同。 实例：旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。 ②生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同。 实例：幼苗期细胞呼吸速率高，成熟期细胞呼吸速率低。 ③器官类型：同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同。 实例：生殖器官大于营养器官。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 考查重点：有氧呼吸、无氧呼吸的过程；影响呼吸作用因素分析 题型一：细胞呼吸 1．（2026·北京海淀·三模）R分子可抑制含X染色体的精子中葡萄糖生成丙酮酸的过程和线粒体活性。哺乳动物育种时可用R筛选精子类型控制雌雄比例。下列叙述错误的是（　　） A．R能影响含X染色体的精子的乳酸产量 B．R会导致含X染色体的精子ATP的生成量减少 C．R不会影响含X染色体的精子有氧呼吸的O2消耗量 D．R可通过改变含X染色体的精子的运动能力达到筛选目的 2．（2026·北京房山·二模）细胞代谢过程中，底物需要运输到反应场所。下列对应关系错误的是（    ） A．氨基酸—核糖体 B．核糖核苷酸—DNA复制部位 C．丙酮酸—线粒体 D．ADP—叶绿体类囊体膜 3．（2026·北京房山·二模）家庭版水果酵素制作：将水果切碎、加糖，利用酵母菌、乳酸菌、醋酸菌依次进行发酵，先后出现酒味、酸味，最终得到酸性发酵液。下列相关叙述正确的是（    ） A．整个发酵过程须持续通入氧气 B．发酵过程中有机物的种类会减少 C．产生酒味主要与乳酸菌的无氧呼吸有关 D．酵母菌、乳酸菌、醋酸菌均能使发酵液pH下降 4．（2026·北京海淀·三模）下列教材实验中，所使用的检测手段不合适的是（　　） A．探究酵母菌细胞呼吸方式——用酸性重铬酸钾检测酒精 B．检测生物组织中的蛋白质——加入双缩脲试剂并水浴加热 C．观察根尖细胞有丝分裂——用醋酸洋红液对染色体染色 D．探究温度对淀粉酶活性的影响——用碘液检测淀粉剩余量 5．（2026·北京通州·一模）线粒体嵴的损伤会触发VDIM降解途径。其过程为：受损的嵴释放信号，激活溶酶体膜上的通道使其释放Ca2+，Ca2+激活线粒体外膜上的通道形成孔道，使受损的嵴通过孔道进入溶酶体被降解。下列叙述错误的是（　　） A．溶酶体释放的Ca2+通过自由扩散进入细胞质基质 B．VDIM降解途径体现了生物膜具有信息交流的功能 C．VDIM降解途径会影响细胞呼吸过程中ATP的生成 D．被降解的受损的线粒体嵴成分可被细胞重新利用 6．（2026·北京通州·一模）适度运动、体重管理是健康的生活方式之一，下列叙述正确的是（　　） A．运动时由脂肪直接供能 B．运动时大量出汗只需补充水分 C．有氧运动有利于体重管理 D．运动强度越大越利于健康 7．（2026·北京房山·一模）研究人员对健康成年人实施8周有氧运动训练，并检测骨骼肌线粒体的相关指标（如图）。据图分析合理的是（    ） A．训练后耗氧速率提升，说明细胞无氧呼吸占比增强 B．线粒体数量增加，直接导致肌细胞CO2释放量减少 C．训练可增强骨骼肌细胞的有氧呼吸，提高代谢能力 D．训练可导致每克葡萄糖代谢产生的ATP减少 8．（2026·北京朝阳·一模）动物屠宰后，肌肉组织供能不足导致细胞中肌动蛋白与肌球蛋白结合后难以解离，引起宰后僵硬，影响口感。相关推测不合理的是（　　） A．血液循环停止导致肌肉组织氧气供应中断 B．乳酸等代谢产物积累使肌肉组织的pH降低 C．肌动蛋白与肌球蛋白的正常解离需ATP供能 D．抑制肌动蛋白与肌球蛋白的解离可改善口感 9．（25-26高三上·北京房山·期末）下图为有氧呼吸过程示意图，I、II、III表示物质，①、②表示生理过程。下列叙述错误的是（    ） A．I是葡萄糖，在细胞质基质中分解 B．①和②均能产生[H]和ATP C．②发生在线粒体基质中，产生CO2 D．产物III中的氧原子来源于葡萄糖 10．（25-26高三上·北京海淀·期末）研究者对接受和未接受力量训练的志愿者肌肉细胞的线粒体嵴密度进行测定，结果如图。下列相关叙述错误的是（　　） A．线粒体是细胞产生ATP的主要场所 B．嵴上的酶催化有氧呼吸第二阶段反应 C．力量训练提高了线粒体内膜表面积 D．训练者线粒体的变化有利于增强肌细胞供能 题型二：影响细胞呼吸的因素 11．（2025·北京西城·二模）研究人员选取大小、成熟度一致且无损伤的冬枣若干，放在不同温度条件下储藏，检测乙醇含量，结果如图。下列推断错误的是（    ） A．受损伤冬枣易滋生微生物而腐烂 B．储藏的冬枣细胞呼吸不产生CO2 C．乙醇是冬枣细胞无氧呼吸的产物 D．低温利于延长冬枣贮藏保鲜期 12．（2024·北京丰台·一模）无氧运动产生的乳酸会导致肌肉酸胀乏力，乳酸在肌肉和肝脏中的部分代谢过程如下图。下列叙述错误的是（    ） A．无氧运动时丙酮酸分解为乳酸可以为肌细胞迅速供能 B．肌细胞无氧呼吸产生的乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖 C．肌细胞中肌糖原不能分解产生葡萄糖可能是缺乏相关的酶 D．乳酸在肝脏中的代谢过程可防止乳酸堆积引起酸中毒 13．（25-26高三上·北京海淀·阶段检测）将纤维素、半纤维素预处理和酶解后，利用某大肠杆菌菌株发酵产乳酸的过程如图。阻断该菌株产乙酸（或乙醇）的代谢途径，构建了高产乳酸工程菌。相关叙述错误的是（　　） A．丙酮酸到乳酸环节会释放少量能量，部分储存在ATP中 B．可将纤维素酶基因等导入工程菌以简化生产环节 C．葡萄糖可作为大肠杆菌的碳源和能源物质 D．发酵过程中需保证厌氧环境以代谢生产乳酸 14．（23-24高三上·北京·阶段检测）植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，而后进入细胞质基质，再通过液泡膜上的载体蛋白进入液泡；当液泡中有机酸浓度达到一定水平，会被运出液泡降解（如图）。下列叙述错误的是（　　） A．有机酸的产生部位是线粒体内膜 B．H+进入液泡的方式属于主动运输 C．转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同 D．液泡可以调节植物细胞内的环境 15．（25-26高三上·北京大兴·开学考试）下图为人体细胞呼吸的部分过程。DNP（2，4-二硝基苯酚）是20世纪30年代曾广泛使用的减肥药，它是一种脂溶性小分子，可在膜中自由移动，作为H⁺转运体破坏膜两侧H⁺浓度差。下列说法不正确的是（    ） A．图示生理过程为有氧呼吸第三阶段 B．图中NADH来自线粒体基质 C．DNP有严重副作用，可能伴有高热、高乳酸血症等 D．ATP合成动力为跨线粒体内膜的H⁺浓度梯度 16．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．图中植物A根系的有机物无氧分解属于吸能反应 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．植物A根系有机物经无氧呼吸，其大部分能量以热能形式丧失 17．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，结果如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．水分子通过NtPIP转运时不消耗能量，但需要与NtPIP发生特异性结合 B．低氧环境下根细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累会导致油菜根细胞受损腐烂 C．与WT相比，OE在低氧条件下可维持更高的根细胞氧浓度，以保证有氧呼吸速率 D．实验结果表明，NtPIP主要在正常供氧条件下发挥作用，显著提升细胞呼吸速率 18．自然界洪水、灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足，造成“低氧胁迫”。不同植物品种对低氧胁迫的耐受能力不同。研究人员采用无土栽培的方法，研究“低氧胁迫”对两个黄瓜品种（A、B）根系细胞呼吸的影响，测得第6天时根系中丙酮酸和乙醇的含量（单位：μmol·g-1）如表，据此分析错误的是（    ） 项目 正常通气品种A 正常通气品种B 低氧品种A 低氧品种B 丙酮酸 0.18 0.19 0.21 0.34 乙醇 2.45 2.49 6.00 4.00 A．该实验的自变量是通气量和黄瓜品种 B．正常通气情况下，黄瓜根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸 C．低氧胁迫下，黄瓜根系细胞的有氧呼吸强度下降 D．在洪水、灌溉不均匀的情况下，根系更容易腐烂的是品种A 19．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，乙醇脱氢酶可催化乙醇的生成，与此同时NADH被氧化。下列有关叙述正确的是（    ） A．乙醇脱氢酶催化乙醇生成时伴随ATP的合成 B．Ⅰ、Ⅱ阶段种子子叶主要依靠有氧呼吸供能 C．p点后种子吸收的氧气显著增加有利于彻底分解有机物 D．Ⅳ阶段子叶耗氧量降低主要原因是有氧呼吸酶活性降低 20．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 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选、非选择题） 设题创新:X射线辐照血液制品，考察有氧呼吸过程(T1);幽门螺旋杆菌（Hp）考查有氧呼吸过程（T3）;线粒体新角色——睡眠节律调节器，考察线粒体的结构与呼吸作用（T8） 1．（2026·北京丰台·一模）临床上用X射线辐照血液制品，提高输血时的安全性，但可能对血小板产生影响。血小板活性与线粒体密切相关。研究者利用常规剂量的X射线辐照血小板，结果发现，两组血小板无明显差异，内部线粒体结构均呈现完整状态。下列叙述错误的是（　　） A．图中箭头所指结构为线粒体内膜，葡萄糖会在内膜上分解成丙酮酸 B．实验时需选取多名健康人的血小板样本，每份均分为对照组与辐照组 C．实验初步证实常规剂量X射线辐照不会显著损伤血小板的线粒体结构 D．可延长观察周期，探究被X射线辐照过的血小板输入人体内后存活时间 2．不仅可以影响脂肪代谢，还可以提高血液中鸢尾素的水平。鸢尾素是肌肉细胞合成的一种蛋白质类激素，可以提高胰岛素的敏感性，还可以加快脂肪组织中脂肪的分解。研究人员利用小鼠开展了相关研究，甲组给予正常饮食，乙组给予高脂肪饮食，丙组给予高脂肪饮食并添加，10天后检测三组小鼠的脂肪细胞大小，如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．细胞呼吸过程中在线粒体内膜上转化为NADH B．鸢尾素分泌后通过体液运输，其分泌导管堵塞可能会导致肥胖 C．和鸢尾素对脂肪代谢有协同作用 D．推测口服适量鸢尾素可辅助治疗糖尿病 3．幽门螺旋杆菌（Hp）可引发胃炎、胃癌等消化道疾病，呼气实验是检测Hp常用的方法。由于Hp可分泌脲酶，吞服用13C标记的尿素胶囊后，尿素在Hp产生的脲酶作用下会分解为NH3和13CO2，通过测定受试者吹出的气体是否含有13C作出判断。下列叙述正确的是（　　） A．Hp细胞中脲酶的产生需要线粒体提供能量 B．呼出的13CO2由感染者体细胞有氧呼吸第二阶段产生 C．Hp产生的脲酶随食物进入肠腔后空间结构可能会改变 D．可用溴麝香草酚蓝溶液检测14CO2的放射性 4．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。研究发现在线粒体内膜上还存在ATP合酶，该酶顺浓度梯度运输H+并催化合成ATP。下列相关叙述错误的是（　　） A．ATP合酶将H+由线粒体内外膜间隙运输到线粒体基质，此过程中ATP合成量的多少取决于H+浓度差的大小 B．图中丙酮酸根、H+与MPC结合后运输，在该运输过程中MPC的构象不发生改变 C．酵母菌有氧呼吸过程中，葡萄糖只能在细胞质基质中被分解，可能是线粒体内膜上不存在运输葡萄糖的转运蛋白 D．结合图中信息可知，MPC功能加强的动物细胞中产生的ATP可能会减少 5．胚胎发育会受机械力的影响。机械力敏感离子通道（MSC）能够感知膜张力、剪切应力等力学刺激，并将其转化为以Ca2+为核心的胞内信号，从而参与胚胎的组织重塑和器官发生等过程。与此同时，MSC介导的离子通量变化可耦联线粒体代谢，MSC在机械刺激下开放，产生瞬时Ca2+内流；线粒体迅速摄取胞质Ca2+，在缓冲Ca2+过载的同时激活线粒体基质相关酶，促进NADH生成等代谢活动。 下列叙述错误的是（　　） A．Ca2+不足，会降低胚胎对机械刺激的响应能力，进而阻碍胚胎发育 B．MSC介导的Ca2+内流为协助扩散 C．MSC可将机械刺激转化为化学信号，通过调控线粒体增强对机械刺激的响应能力 D．线粒体摄取胞质Ca2+后，因NADH生成过多，而使有氧呼吸释放能量减缓 6．（2024·北京朝阳·二模）持续高强度运动一定时长后，机体表现出运动耐力下降的现象。研究者进行实验探究上述现象的机制。 (1)高强度运动初期时，氧气与[H]在________（场所）结合生成水，并释放大量能量，此过程称为氧化磷酸化。持续高强度运动消耗大量氧气，使肌细胞处于低氧环境。 (2)研究表明P酶通过提高氧化磷酸化强度进而提升运动耐力。AR蛋白可将乳酸转移至P酶特定氨基酸位点（乳酰化修饰）。研究者用小鼠进行持续高强度运动模拟实验，检测肌细胞中相关指标，结果如下表。 检测指标 运动0min 运动30min P酶相对活性（%） 100 35 P酶乳酰化水平（%） 9 70 ①据表中数据推测持续高强度运动诱发________，减弱骨骼肌氧化磷酸强度，使运动耐力下降。 ②敲除小鼠AR基因，进行持续高强度运动模拟实验，发现P酶活性始终高于野生型。研究者使用小鼠肌细胞进行如下图1中实验，推测：AR蛋白使P酶336位氨基酸发生乳酰化修饰降低其活性，依据是________。 (3)H蛋白是细胞中的氧含量感应蛋白，可感应氧气含量变化从而调控AR蛋白降解。研究者进行图2中实验并检测AR蛋白、H蛋白含量。 由结果可知，持续高强度运动导致AR蛋白含量升高的原因是持续高强度运动使肌细胞氧气浓度下降，________，AR蛋白含量升高。 (4)上述研究揭示了持续高强度运动后运动耐力降低与AR蛋白、P酶、氧化磷酸化的关系。有研究表明氧化磷酸化过程会有活性氧产生，超过一定水平后诱发细胞凋亡。有人认为AR蛋白表达量较低的人运动耐力强，适宜做长时间持续高强度运动。结合本研究评价该观点是否合理，并说明理由。________ 7．（2026·北京海淀·三模）学习以下材料，回答（1）～（4）题． 蛋白AOX和UCP在植物开花生热中的功能 有些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能，使花器官温度显著高于环境温度，即“开花生热现象”。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。 有氧呼吸的第三阶段，有机物中的电子经UQ（泛醌，脂溶性化合物）、蛋白复合体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）的作用，传递至氧气生成水，电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差，使能量转换成H+电化学势能，此过程称为细胞色素途径。最终，H+经ATP合成酶运回线粒体基质时释放能量，此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP，如图1所示（“e-”表示电子）。这种情况下生热缓慢，不是造成植物器官温度明显上升的原因。 图1中的AOX表示交替氧化酶（蛋白质），是植物细胞中广泛存在的一种氧化酶，在其参与下，电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和Ⅳ，而是直接通过AOX传递给氧气生成水，大量能量以热能的形式释放。此途径称为AOX途径。 荷花在自然生长的开花阶段，具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著增强，氧气消耗量大幅提高，使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官开花生热过程中不同途径的耗氧量，如图2所示。当达到生热最高峰时，AOX途径的呼吸作用比生热前显著增强，可占总呼吸作用耗氧量的70%以上。 线粒体解偶联蛋白（UCP）是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白，可以将H+通过膜渗漏到线粒体基质中，从而驱散跨膜两侧的H+浓度梯度，使能量更多以热能形式释放。有些植物开花生热时，UCP表达量显著上升，表明UCP蛋白也参与调控植物的开花生热。 (1)图1所示的膜结构是________，H+跨越该膜的运输方式包括________。 (2)基于本文内容，下列叙述能体现高等动、植物统一性的是________。 A．二者均有线粒体 B．二者均可借助UCP产热 C．二者均可分解有机物产生ATP D．二者均有细胞色素途径和AOX途径 (3)之前有人认为在荷花开花生热过程中，经UCP产生的热量不少于AOX途径产热。请结合本文内容分析，若上述说法正确，在“总呼吸”曲线仍维持图2状态时，请判断细胞色素途径耗氧量会发生怎样的变化，并说明理由________。 (4)寒冷早春开花的植株，花器官中AOX和UCP表达量升高的意义是________。 8．（2026·北京东城·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 线粒体新角色——睡眠节律调节器 果蝇中枢神经系统中存在着进行睡眠稳态调控的D神经元，其兴奋可诱导和维持睡眠，睡眠剥夺（强制唤醒）后D神经元的兴奋会被抑制。D神经元线粒体内膜上分布着各种转运蛋白（如图1），与睡眠状态相比，睡眠剥夺果蝇D神经元中这些转运蛋白对应基因的转录水平均显著上调。 D神经元耗能不足会发生“电子泄漏”，生成活性氧，当活性氧的生成速率高于机体消除能力时，会破坏线粒体膜结构，进而出现线粒体碎片化（裂变）。裂变至一定程度，线粒体与内质网接触增强，内质网广阔的膜结构帮助线粒体片段融合、修复，损伤严重的片段会经自噬作用降解。检测不同条件下D神经元中线粒体数量和体积，结果如图2。研究也发现人工诱导线粒体融合可使D神经元的兴奋性增加，睡眠变长，阻碍线粒体融合会使果蝇“重度失眠”；而调控线粒体裂变则相反。证明线粒体不仅是能量工厂，更是关键的睡眠节律调节器。 除D神经元外，机体其他细胞也会在睡眠时进行线粒体融合、修复。睡眠是优化能量代谢效率的关键生命活动，充足的睡眠对机体健康至关重要。 (1)图1线粒体内膜为有氧呼吸第______阶段的场所，H+通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ运至线粒体膜间隙，并以______方式通过ATP合成酶，进而生成大量ATP，最终通过转运蛋白sesB运输至细胞质基质，为D神经元的生命活动供能。 (2)综合文中信息，完善短期睡眠剥夺后D神经元中发生的调控过程______。 (3)针对这一调控过程的理解正确的有______。 A．可通过抑制活性氧的产生，促进线粒体裂变 B．过表达促进线粒体裂变的蛋白，睡眠减少 C．自噬可有效清除线粒体受损区域，利于其修复 D．体现线粒体、内质网、溶酶体等分工合作，维持机体稳态、 (4)人体中也存在类似的睡眠调控神经元，其调控睡眠的机理与D神经元相同。请结合图2解释，在日常学习生活中应规避长期睡眠不足的原因______。 9．（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________。 10．（24-25高三·北京·二轮复习）癌细胞骨转移的发生率较高。骨细胞能够影响癌细胞转移后的定植，科研人员研究了线粒体在其中的作用。 (1)癌细胞间的黏着性低，容易在体内分散转移，是由于细胞膜上的_____等物质减少。研究者将肺癌细胞注射到两组小鼠的胫骨中，发现骨细胞消亡组小鼠的肿瘤体积较未消亡组_____，说明骨细胞可抑制转移性癌细胞的生长。 (2)研究者构建了线粒体稳定表达绿色荧光的骨细胞系和被红色荧光标记的肺癌细胞系。将两个细胞系共培养一段时间，通过显微镜观察结果如图1。 实验结果说明_____。 (3)Rhot1是介导线粒体转移的重要因子，向野生型小鼠和Rhot1基因敲除小鼠胫骨中分别注射肺癌细胞后，发现基因敲除小鼠肺癌细胞的耗氧速率高于野生型。该结果是否支持转移的线粒体为肺癌细胞提供了更多的能量，并说明理由。_____。 (4)位于细胞质基质中的cGAS蛋白是一种免疫传感器，能够响应异常增多的DNA。 ①科研人员进行图2实验，验证了转移的线粒体通过cGAS蛋白增强免疫反应。最终抑制了肿瘤生长。图中组3应为_____。 ②上述实验丰富了我们对线粒体功能的认识，除了可为细胞提供能量外，线粒体还通过转移实现在细胞间传递_____的功能。 五年真题·压轴题（主要北京视野，单选） 高频考点：有氧呼吸的过程，影响呼吸作用的因素 1．（2025·北京·高考真题）下图是植物细胞局部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中，细胞不同部位产生ATP的量不同。以下选项正确的是（    ） 选项 部位1 部位2 部位3 部位4 A 大量 少量 少量 无 B 大量 大量 少量 无 C 少量 大量 无 少量 D 少量 无 大量 大量 A．A B．B C．C D．D 2．（2025·北京·高考真题）2025年，国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”，应持有的正确认识是（    ） A．饮食中元素种类越多所含能量越高 B．饮食中用糖代替脂肪即可控制体重 C．无氧运动比有氧运动更有利于控制体重 D．在生活中既要均衡饮食又要适量运动 3．（2023·北京·高考真题）运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是（　　） A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能 B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖 C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP D．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量 4．（2022·北京·高考真题）有氧呼吸会产生少量超氧化物，超氧化物积累会氧化生物分子引发细胞损伤。将生理指标接近的青年志愿者按吸烟与否分为两组，在相同条件下进行体力消耗测试，受试者血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量如下图。基于此结果，下列说法正确的是（　　） A．超氧化物主要在血浆中产生 B．烟草中的尼古丁导致超氧化物含量增加 C．与不吸烟者比，蛋白质能为吸烟者提供更多能量 D．本实验为“吸烟有害健康”提供了证据 5．（2022·北京·高考真题）在北京冬奥会的感召下，一队初学者进行了3个月高山滑雪集训，成绩显著提高，而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度，结果如下图。与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内（　　） A．消耗的ATP不变 B．无氧呼吸增强 C．所消耗的ATP中来自有氧呼吸的增多 D．骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP增多 6．（2020·北京·高考真题）在口腔上皮细胞中，大量合成ATP的细胞器是（    ） A．溶酶体 B．线粒体 C．内质网 D．高尔基体 7．（2026·河南·高考真题）为探究酵母菌的呼吸作用，研究人员将注满酵母菌和葡萄糖混合液的小管倒置于大管中，并对大管的液面进行油封处理，装置如图所示，液面高度不再变化时终止实验。下列推断错误的是（　　） A．实验前期，葡萄糖可彻底氧化分解并产生CO2和H2O B．实验过程中，液面高度的变化速率和液体温度可发生改变 C．实验后期，管内液体与酸性重铬酸钾溶液可发生颜色反应 D．实验结束后，大管内的液面降低，小管内的液面升高 8．（2026·云南·高考真题）肉类在低温下可经过高盐腌制、晾挂、发酵（乳酸菌、酵母菌为主）后延长保存期。下列说法错误的是（　　） A．高盐腌制提高了细胞外渗透压使细胞脱水 B．其中微生物大多数属于耐盐或嗜盐微生物 C．发酵产生的乳酸可抑制杂菌生长强化防腐 D．乳酸菌、酵母菌发酵过程中均可产生CO2 9．（2026·安徽·高考真题）下列有关真核生物细胞呼吸的叙述，错误的是（　　） A．无氧呼吸中ATP的生成只发生在第一阶段 B．无氧呼吸都会产生使溴麝香草酚蓝溶液变色的气体 C．有氧呼吸的中间产物NADH主要形成于线粒体基质 D．有氧呼吸第一阶段葡萄糖中的化学能大部分储存在产物丙酮酸中 10．（2026·浙江·高考真题）细胞有氧呼吸第三阶段中，NADH中的和可与结合生成，并伴随ATP的合成，如图所示。当缺乏时，此过程中ATP的合成减少，其原因是（　　） A．合成ATP的酶催化能力降低 B．膜两侧浓度梯度增大 C．第三阶段中电子的传递受阻 D．释放的能量更多以热能形式散失 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第09讲 细胞呼吸 第一部分 五年考情·精准定向 北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略 第二部分 两大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心知识01 细胞呼吸 核心知识02 影响呼吸作用的因素 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 两年重难·情境题（北京模拟，单选、非选择题） 五年真题·压轴题（北京视野，单选，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 细胞呼吸过程中能量是怎样转化的？ 2. 有氧呼吸与无氧呼吸各有什么特点？ 3. 细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些应用？ 2025年北京卷，有氧呼吸的过程，呼吸作用在实际生活中的应用 2023年北京卷，有氧呼吸与无氧呼吸 2022年北京卷，有氧呼吸过程 1．考查频次：近5年北京高考有三次考察呼吸作用内容，是个高频考点。重点考察有氧呼吸的过程。该部分主要以选择题为主，高考中占2分。 2．考查要点：考查内容聚焦三大板块：一是，有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析；二是，影响呼吸作用的因素分析。 热点情境 情境1：北京夏季暴风雨后，田间蔬菜被淹，土壤透气性变差。积水导致蔬菜根系无氧呼吸增强的机制。中耕松土、浇井水等措施对根系呼吸的改善原理。叶片呼吸受阻（泥土覆盖）对光合作用与呼吸作用平衡的影响。 对应知识点：无氧呼吸的危害与调控；氧气浓度对呼吸作用的影响。 情境2：北京平谷冬枣储藏中，不同温度对乙醇含量的影响。低温抑制冬枣无氧呼吸的原因（酶活性调控） 储藏过程中 CO₂释放量与呼吸类型的关系保鲜条件优化（温度、O₂/CO₂浓度配比）。 对应知识点：细胞呼吸原理的实际应用有氧 / 无氧呼吸的物质变化对比验设计与结果分析。 备考策略 1. 核心知识结构化梳理（避免碎片化）​ （1）绘制 “呼吸作用全景图”：以“物质变化（葡萄糖→CO2/乙醇/乳酸）+能量变化（ATP 生成）+场所（细胞质基质/线粒体）” 为主线，串联有氧/无氧呼吸的阶段、关键酶、产物差异，标注北京卷高频考点（如 “线粒体基质中丙酮酸分解”“无氧呼吸第二阶段不产 ATP”）。​ （2）建立 “影响因素逻辑链”：将温度、O₂浓度、CO₂浓度、水分与呼吸作用的关系，对应到具体北京情境（如温度→月季夏秋季呼吸差异、O₂浓度→蔬菜积水胁迫、CO₂浓度→冬枣储藏），形成 “因素→机制→应用” 的推导思路。 2. 本地情境深度拆解（让知识 “扎根” 场景）​ （1）每个情境提炼 “3 个核心问题”：如 “镜河生态河床” 可拆解为①水生植物呼吸如何影响水体溶氧？②微生物呼吸为何能净化水体？③暴雨后水生生物无氧呼吸的危害？​ （2）制作 “情境 - 考点对照表”：将模块 1-4 的情境与核心考点一一对应（例：平谷冬枣储藏→低温对酶活性的影响→无氧呼吸产物检测），做题时先定位情境对应的考点，再调用知识解题。 第二部分 两大核心·主干速记 内容速览：有氧呼吸、无氧呼吸、影响呼吸作用的因素，呼吸作用的应用。 一图串联 核心梳理 核心知识1 细胞呼吸 考点1:细胞呼吸的方式 1.细胞呼吸 （1）概念：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，释放出能量并产生ATP的过程。 （2）呼吸作用的实质：是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。 2.【探究实践】探究酵母菌细胞呼吸的方式 （1）实验材料：酵母菌 ①生物类型：真菌（真核生物） ②代谢类型：异养兼性厌氧型 ③呼吸类型：有氧呼吸和无氧呼吸 （2） 实验原理 检测物质 检测试剂 实验现象 CO2 澄清石灰水 变混浊（根据石灰水的混浊程度可比较CO2的多少） 溴麝香草酚蓝溶液 由蓝变绿再变黄(根据溴麝香草酚蓝溶液变成黄色时间长短可比较CO2的多少) 酒精 重铬酸钾溶液（酸性） 由橙色变成灰绿色 （3）实验思路：分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳。 （4）分析变量 ①自变量:细胞呼吸的条件-有氧和无氧。 ②因变量:细胞呼吸的产物，酒精和CO2。 ③无关变量:影响实验结果的可变因素如温度、酵母菌活性。 （5）实验步骤 ①配制酵母菌培养液(酵母菌＋葡萄糖溶液) ②检测CO2产生的多少的装置如图所示。 ③检测酒精的产生：从A、B中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。 （6） 实验结果 条件 澄清石灰水/出现的时间 重铬酸钾-浓硫酸溶液 有氧 变混浊程度高／快 不变灰绿色 无氧 变混浊程度低／慢 出现灰绿色 （7）实验结论 ①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 ②在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的CO2和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量CO2。 【注意】实验中的注意事项 ①配制酵母菌培养液时，必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温，才可加入新鲜食用酵母菌，其目的是：杀死葡萄糖溶液中的微生物，排除其他微生物对实验结果的影响；除去溶液中的O2。 ②排尽反应瓶中原有空气，再连接检测装置。或先通入氮气排尽原有气体。有氧条件装置必须持续通入无菌空气，保证O2的充足。 ③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。 考点2:有氧呼吸 1.概念：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。 2.反应的主要场所：线粒体。 （1）线粒体内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。 （2）线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 3.有氧呼吸过程 ①第一阶段：场所：细胞质基质 物质变化：葡萄糖→2丙酮酸+4[H] 产能情况：少量能量 ②第二阶段：场所：线粒体基质 物质变化：2丙酮酸+6H2O→6CO2+20[H] 产能情况：少量能量 ③第三阶段：场所：线粒体内膜 物质变化：24[H]+6O2→12H2O 产能情况：大量能量 4.总反应：C6H12O6+6O2→6CO2+12H2O+能量 （1）物质变化：有机物（葡萄糖）→ 无机物（CO2+H2O） （2）能量变化：有机物中稳定的化学能 → 热能散失+ATP中活跃的化学能 【注意】有氧呼吸易错点 ①葡萄糖不能进入线粒体被氧化分解。葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸，在有氧条件下，丙酮酸进入线粒体与氧气反应生成CO2和水。 ②有氧呼吸的前两个阶段不消耗氧气，只有第三阶段消耗氧气。 ③有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水。 ④有氧呼吸第一、二阶段都产生[H],且第二阶段产生的[H]远远多于第一阶段。 ⑤有氧呼吸三个阶段都释放能量，前两个阶段释放少量能量，第三阶段释放大量能量。 5.有氧呼吸总反应式及各元素的来源和去路 （1）CO2在第二阶段产生,是由丙酮酸和水反应生成的,场所是线粒体基质。 （2）O2参与了第三阶段,[H]和O2结合生成水,所以细胞呼吸产生的水中的氧全部来自O2,场所是线粒体内膜。 （3）有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水,反应物中的水参与第二阶段的反应,而生成物中的水是有氧呼吸第三阶段由[H]和O2结合生成的。 6.有氧呼吸过程中的产能及能量转化效率 能量转化效率 1 mol葡萄糖彻底氧化分解时，能量转化效率977.28÷2870×100%≈34.05%,还有约65.95%的能量以热能的形式散失掉。 7.有氧呼吸与燃烧的区别及意义 （1）燃烧是一种迅速释放能量的过程。 （2）有氧呼吸的特点：过程温和；有机物中的能量经过一系列的化学反应逐步释放；这些能量有相当一部分储存在ATP中。 （3）有氧呼吸的意义：可保证有机物中的能量逐步转移到ATP中；能量缓慢有序地释放，有利于维持细胞的相对稳定。 【拓展】线粒体产能（ATP）的原理 （1） 糖酵解：葡萄糖(氨基酸或脂肪)被转化分解成丙酮酸(或脂 肪酸)。丙酮酸和脂肪酸可进入线粒体进一步分解成乙酰CoA( 乙酰辅酶A)。 （2）三羧酸循环(TCA):乙酰CoA通过TCA循环(三羧酸循环) ,产生含有高能电子的NADH和FADH2(后者未图示)。 3. 电子传递链：NADH和FADH2中的高能电子通过电子传递链 (蓝色带箭头曲线表示)最终传递给氧，生成水。在电子传递的过 程中，内膜上的电子传递复合物将基质中的H+转运至膜间隙， 形成H+浓度梯度，H+的电化学梯度驱动ATP合成酶合成大量 ATP。 考点3:无氧呼吸 1.概念 （1）定义：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。 （2）实质：细胞内有机物不彻底氧化分解，释放能量。 2.过程 （1）第一阶段：葡萄糖的分解（与有氧呼吸第一阶段相同） ①场所：细胞质基质 ②反应：葡萄糖→2丙酮酸+4[H]+少量能量 ③实例：酵母菌、大多数高等植物 （2）第二阶段：丙酮酸的不完全分解 ①场所：细胞质基质 ②反应：a.丙酮酸→2C2H5OH（酒精）+2CO2 b.丙酮酸→2C3H6O3（乳酸） ③实例：人和动物细胞，乳酸菌，某些植物的特殊器官马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚。 【注意】 （1）无氧呼吸释放的能量少的原因无氧呼吸过程中，有机物分解不彻底，还有大量的能量储存在不彻底的氧化产物酒精或乳酸中。 （2）无氧呼吸只在第一个阶段产生ATP,第二个阶段不产生ATP。 （3）人在剧烈运动时，会因骨骼肌进行无氧呼吸积累过多的乳酸而感到肌肉酸痛。 （3）总反应： ①酒精发酵：C6H12O6→2C2H5OH+ 2CO2+ 能量（少量） ②乳酸发酵：C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+ 能量（少量） 3. 呼吸作用的意义 （1）为生物体的生命活动提供能量。绝大多数生命活动的所需要的能量（ATP）都是来源于细胞呼吸。因此，细胞呼吸是ATP的主要来源。 （2）生物体代谢的枢纽，为生物体其他化合物的合成提供原料。细胞呼吸产生的丙酮酸可以作为合成脂肪、非必需氨基酸的原料。非糖物质代谢形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可以进一步形成葡萄糖。 【注意】 1.细胞呼吸过程中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)的简化表示方法。 2.无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要储存在乳酸或酒精中；而彻底氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失了。 3.蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。 4.科学家就线粒体的起源，提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，二者在共同繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。 4.细胞呼吸原理的应用 （1）对有氧呼吸原理的应用 ①提倡慢跑等有氧运动,使细胞进行有氧呼吸,避免肌细胞产生大量乳酸。 ②稻田定期排水有利于根系有氧呼吸,防止幼根因缺氧变黑、腐烂。 ③利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌可以生产食醋或味精。 （2）对无氧呼吸原理的应用 ①利用粮食通过酵母菌发酵可以生产各种酒。 ②利用乳酸菌发酵可以制作泡菜、酸奶。 ③破伤风杆菌可通过无氧呼吸进行大量繁殖,包扎伤口应选用透气的敷料,抑制破伤风杆菌的无氧呼吸;较深的伤口需及时清理、注射破伤风抗毒血清等。 ④在种子的储存过程中,营造低温、低氧、干燥条件,抑制细胞呼吸,减少有机物消耗;保存新鲜果蔬时,营造低温、低氧条件,一来抑制细胞呼吸,二来避免进行无氧呼吸产酒精。 核心知识2 影响呼吸作用的因素 1.O2浓度对细胞呼吸的影响 （1）机理：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。 （2）呼吸方式的判断： ①O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。 ②0＜O2浓度＜10%时，同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。 ③O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。 （3）应用： ①中耕松土促进根呼吸。 ②无氧发酵控制无氧环境。 ③低氧储存粮食、蔬菜、水果。 2.温度对细胞呼吸的影响 ①解读：温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25 ℃～35 ℃之间。 ②应用：a.零上低温储存食物； b.大棚栽培在夜间和阴天适当降低温度以降低呼吸作用消耗的有机物； c.温水和面发得快。 3.CO2浓度对细胞呼吸的影响 ①原理：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。 ②应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。 4.水对细胞呼吸的影响 ①解读：一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。 ②应用：粮食储存前要进行晒干处理，目的是降低粮食中的自由水含量，降低细胞呼吸强度，减少储存时有机物的消耗。水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。 5.内因 ①遗传特性：不同种类的植物细胞呼吸速率不同。 实例：旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。 ②生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期细胞呼吸速率不同。 实例：幼苗期细胞呼吸速率高，成熟期细胞呼吸速率低。 ③器官类型：同一植物的不同器官细胞呼吸速率不同。 实例：生殖器官大于营养器官。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（北京视野，单选，2大题型） 考查重点：有氧呼吸、无氧呼吸的过程；影响呼吸作用因素分析 题型一：细胞呼吸 1．（2026·北京海淀·三模）R分子可抑制含X染色体的精子中葡萄糖生成丙酮酸的过程和线粒体活性。哺乳动物育种时可用R筛选精子类型控制雌雄比例。下列叙述错误的是（　　） A．R能影响含X染色体的精子的乳酸产量 B．R会导致含X染色体的精子ATP的生成量减少 C．R不会影响含X染色体的精子有氧呼吸的O2消耗量 D．R可通过改变含X染色体的精子的运动能力达到筛选目的 【答案】C 【详解】A、无氧呼吸产物乳酸的生成以第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸为前提，R抑制葡萄糖生成丙酮酸的过程，会导致丙酮酸生成量减少，进而使乳酸产量下降，因此R能影响含X染色体的精子的乳酸产量，A正确； B、细胞呼吸第一阶段（葡萄糖生成丙酮酸）和有氧呼吸第二、三阶段（发生在线粒体）均可生成ATP，R既抑制第一阶段反应，又抑制线粒体活性，会导致含X染色体的精子ATP的生成量减少，B正确； C、有氧呼吸消耗O2的过程发生在线粒体内膜（有氧呼吸第三阶段），R抑制线粒体活性，同时有氧呼吸第一阶段受抑制导致丙酮酸生成量减少，会使有氧呼吸整体速率下降，O2消耗量减少，因此R会影响含X染色体的精子有氧呼吸的O2消耗量，C错误； D、精子的运动需要ATP供能，R使含X染色体的精子ATP生成量减少，运动能力下降，因此可通过筛选运动能力更强的精子（含Y染色体）达到控制雌雄比例的目的，D正确。 2．（2026·北京房山·二模）细胞代谢过程中，底物需要运输到反应场所。下列对应关系错误的是（    ） A．氨基酸—核糖体 B．核糖核苷酸—DNA复制部位 C．丙酮酸—线粒体 D．ADP—叶绿体类囊体膜 【答案】B 【详解】A、核糖体是蛋白质合成的场所，氨基酸是蛋白质的基本组成单位，A正确； B、DNA复制的原料是脱氧核糖核苷酸，核糖核苷酸是RNA合成的原料，B错误； C、有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质，丙酮酸在细胞质基质生成后会运输到线粒体参与有氧呼吸第二阶段反应，C正确； D、叶绿体类囊体膜是光反应的场所，光反应过程会利用ADP和Pi合成ATP，因此ADP需要运输到类囊体膜作为反应底物，D正确。 3．（2026·北京房山·二模）家庭版水果酵素制作：将水果切碎、加糖，利用酵母菌、乳酸菌、醋酸菌依次进行发酵，先后出现酒味、酸味，最终得到酸性发酵液。下列相关叙述正确的是（    ） A．整个发酵过程须持续通入氧气 B．发酵过程中有机物的种类会减少 C．产生酒味主要与乳酸菌的无氧呼吸有关 D．酵母菌、乳酸菌、醋酸菌均能使发酵液pH下降 【答案】D 【详解】A、酵母菌无氧呼吸才能产生酒精，因此发酵产生酒味的阶段需要保持无氧环境，不能持续通入氧气，A错误； B、发酵过程中微生物会分解大分子有机物，产生多种小分子代谢产物，因此有机物的种类会增加，B错误； C、酒味是酵母菌无氧呼吸产生酒精导致的，乳酸菌无氧呼吸产物为乳酸，C错误； D、酵母菌呼吸作用产生的CO₂溶于水形成碳酸可使pH下降，乳酸菌代谢产生乳酸、醋酸菌代谢产生醋酸都可使发酵液pH下降，D正确。 4．（2026·北京海淀·三模）下列教材实验中，所使用的检测手段不合适的是（　　） A．探究酵母菌细胞呼吸方式——用酸性重铬酸钾检测酒精 B．检测生物组织中的蛋白质——加入双缩脲试剂并水浴加热 C．观察根尖细胞有丝分裂——用醋酸洋红液对染色体染色 D．探究温度对淀粉酶活性的影响——用碘液检测淀粉剩余量 【答案】B 【详解】A、酵母菌无氧呼吸会产生酒精，酸性条件下重铬酸钾与酒精反应会呈现灰绿色，可用于检测酒精，该手段合适，A错误； B、检测蛋白质时，双缩脲试剂与蛋白质在常温下即可发生紫色反应，不需要水浴加热，该操作不合适，B正确； C、染色体易被碱性染料染成深色，醋酸洋红液属于常用的碱性染色体染料，可用于根尖有丝分裂实验的染色体染色，该手段合适，C错误； D、淀粉遇碘液会变蓝，蓝色深浅与淀粉剩余量正相关，且用碘液检测不需要改变实验的温度自变量，可用于判断淀粉酶活性，该手段合适，D错误。 5．（2026·北京通州·一模）线粒体嵴的损伤会触发VDIM降解途径。其过程为：受损的嵴释放信号，激活溶酶体膜上的通道使其释放Ca2+，Ca2+激活线粒体外膜上的通道形成孔道，使受损的嵴通过孔道进入溶酶体被降解。下列叙述错误的是（　　） A．溶酶体释放的Ca2+通过自由扩散进入细胞质基质 B．VDIM降解途径体现了生物膜具有信息交流的功能 C．VDIM降解途径会影响细胞呼吸过程中ATP的生成 D．被降解的受损的线粒体嵴成分可被细胞重新利用 【答案】A 【详解】A、溶酶体内的钙离子浓度高于细胞质基质，钙离子通过通道蛋白进入细胞质基质为协助扩散，A错误； B、受损嵴释放信号激活溶酶体膜通道、溶酶体释放的Ca2+激活线粒体外膜通道的过程，依赖生物膜之间的信息传递，体现了生物膜具有信息交流的功能，B正确； C、线粒体嵴是有氧呼吸第三阶段的反应场所，该阶段可产生大量ATP，VDIM降解途径会降解受损的线粒体嵴，进而影响有氧呼吸过程中ATP的生成，C正确； D、被降解的受损的线粒体嵴成分会被分解为小分子物质，这些小分子物质可被细胞重新利用，用于合成其他物质，D正确。 6．（2026·北京通州·一模）适度运动、体重管理是健康的生活方式之一，下列叙述正确的是（　　） A．运动时由脂肪直接供能 B．运动时大量出汗只需补充水分 C．有氧运动有利于体重管理 D．运动强度越大越利于健康 【答案】C 【详解】A、细胞的直接能源物质是ATP，脂肪是生物体内良好的储能物质，不能直接为生命活动供能，A错误； B、运动时大量出汗的同时会排出大量无机盐，因此不仅需要补充水分，还需要补充无机盐，B错误； C、有氧运动可促进脂肪的氧化分解，减少脂肪堆积，有利于体重管理，C正确； D、运动强度过大时，肌细胞会因缺氧进行无氧呼吸产生大量乳酸，引发肌肉酸痛，还可能对关节、循环系统等造成损伤，不利于健康，D错误。 7．（2026·北京房山·一模）研究人员对健康成年人实施8周有氧运动训练，并检测骨骼肌线粒体的相关指标（如图）。据图分析合理的是（    ） A．训练后耗氧速率提升，说明细胞无氧呼吸占比增强 B．线粒体数量增加，直接导致肌细胞CO2释放量减少 C．训练可增强骨骼肌细胞的有氧呼吸，提高代谢能力 D．训练可导致每克葡萄糖代谢产生的ATP减少 【答案】C 【详解】A、训练后耗氧速率提升，说明细胞有氧呼吸占比增强，而非无氧呼吸占比增强，A错误； B、线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所，其中第三阶段有O2参与反应并产生H2O，线粒体数量增加，会使有氧呼吸增强，肌细胞CO2释放量增加，B错误； C、由图可知，训练后线粒体数量和耗氧速率均增加，这表明训练可增强骨骼肌细胞的有氧呼吸，从而提高代谢能力，C正确； D、因为训练增强了有氧呼吸，而有氧呼吸产生的ATP更多，所以训练可导致每克葡萄糖代谢产生的ATP增加，D错误。 8．（2026·北京朝阳·一模）动物屠宰后，肌肉组织供能不足导致细胞中肌动蛋白与肌球蛋白结合后难以解离，引起宰后僵硬，影响口感。相关推测不合理的是（　　） A．血液循环停止导致肌肉组织氧气供应中断 B．乳酸等代谢产物积累使肌肉组织的pH降低 C．肌动蛋白与肌球蛋白的正常解离需ATP供能 D．抑制肌动蛋白与肌球蛋白的解离可改善口感 【答案】D 【详解】A、动物屠宰后血液循环停止，无法将氧气运输到肌肉组织，导致肌肉细胞氧气供应中断，A正确； B、肌肉组织缺氧后细胞进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸等代谢产物大量积累会使肌肉组织pH降低，B正确； C、题意显示，供能不足时肌动蛋白与肌球蛋白结合后难以解离，说明二者的正常解离需要ATP提供能量，C正确； D、题意显示，肌动蛋白与肌球蛋白难以解离会导致肌肉僵硬、口感变差，因此抑制二者解离会加重僵硬，降低口感，D错误。 9．（25-26高三上·北京房山·期末）下图为有氧呼吸过程示意图，I、II、III表示物质，①、②表示生理过程。下列叙述错误的是（    ） A．I是葡萄糖，在细胞质基质中分解 B．①和②均能产生[H]和ATP C．②发生在线粒体基质中，产生CO2 D．产物III中的氧原子来源于葡萄糖 【答案】D 【详解】A、图中为有氧呼吸过程，Ⅰ 是葡萄糖，其分解属于有氧呼吸第一阶段，在细胞质基质中进行，A正确； B、有氧呼吸第一阶段（①）和第二阶段（②）都产生少量 ATP 和[H]，B正确； C、有氧呼吸第二阶段（②）在线粒体基质进行，丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，C正确； D、产物III是Ｈ2Ｏ，是有氧呼吸第三阶段[H]和O2反应生成，故来源于O2而不是葡萄糖，D错误。 故选D。 10．（25-26高三上·北京海淀·期末）研究者对接受和未接受力量训练的志愿者肌肉细胞的线粒体嵴密度进行测定，结果如图。下列相关叙述错误的是（　　） A．线粒体是细胞产生ATP的主要场所 B．嵴上的酶催化有氧呼吸第二阶段反应 C．力量训练提高了线粒体内膜表面积 D．训练者线粒体的变化有利于增强肌细胞供能 【答案】B 【详解】A、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸能产生大量ATP，所以线粒体是细胞产生ATP的主要场所，A正确； B、有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质中，嵴上的酶催化的是有氧呼吸第三阶段反应，而不是第二阶段反应，B错误； C、从图中可以看出，接受力量训练的志愿者肌肉细胞的线粒体嵴密度增大，嵴是线粒体内膜向内折叠形成的，所以力量训练提高了线粒体内膜表面积，C正确； D、训练者线粒体嵴密度增大，有利于有氧呼吸的进行，从而有利于增强肌细胞供能，D正确。 故选B。 题型二：影响细胞呼吸的因素 11．（2025·北京西城·二模）研究人员选取大小、成熟度一致且无损伤的冬枣若干，放在不同温度条件下储藏，检测乙醇含量，结果如图。下列推断错误的是（    ） A．受损伤冬枣易滋生微生物而腐烂 B．储藏的冬枣细胞呼吸不产生CO2 C．乙醇是冬枣细胞无氧呼吸的产物 D．低温利于延长冬枣贮藏保鲜期 【答案】B 【详解】A、受损伤冬枣失去果皮保护更容易滋生微生物，微生物分解会加速其腐烂变质，A正确； B、据图可知，储藏的冬枣会产生乙醇，则同时会产生CO2，B错误； C、冬枣无氧呼吸会产生乙醇和二氧化碳，C正确； D、由图可知，低温下，产生的乙醇少，消耗的有机物少，更有利于延长冬枣贮藏保鲜期，D正确。 故选B。 12．（2024·北京丰台·一模）无氧运动产生的乳酸会导致肌肉酸胀乏力，乳酸在肌肉和肝脏中的部分代谢过程如下图。下列叙述错误的是（    ） A．无氧运动时丙酮酸分解为乳酸可以为肌细胞迅速供能 B．肌细胞无氧呼吸产生的乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖 C．肌细胞中肌糖原不能分解产生葡萄糖可能是缺乏相关的酶 D．乳酸在肝脏中的代谢过程可防止乳酸堆积引起酸中毒 【答案】A 【分析】据图可知，骨骼肌细胞中，葡萄糖分解形成乳酸，乳酸可以在肝脏中经过糖异生，重新生成葡萄糖。 【详解】A、无氧运动时丙酮酸分解为乳酸过程不产生ATP，A错误； B、由图可知，肌细胞无氧呼吸产生的乳酸能在肝脏中先转化为丙酮酸，再转化为葡萄糖，B正确； C、糖原分解需要酶催化，肌细胞中肌糖原不能分解产生葡萄糖可能是缺乏相关的酶，C正确； D、乳酸在肝脏中的代谢过程消耗掉乳酸，可防止乳酸堆积引起酸中毒，D正确。 故选A。 13．（25-26高三上·北京海淀·阶段检测）将纤维素、半纤维素预处理和酶解后，利用某大肠杆菌菌株发酵产乳酸的过程如图。阻断该菌株产乙酸（或乙醇）的代谢途径，构建了高产乳酸工程菌。相关叙述错误的是（　　） A．丙酮酸到乳酸环节会释放少量能量，部分储存在ATP中 B．可将纤维素酶基因等导入工程菌以简化生产环节 C．葡萄糖可作为大肠杆菌的碳源和能源物质 D．发酵过程中需保证厌氧环境以代谢生产乳酸 【答案】A 【详解】A、丙酮酸到乳酸的过程属于无氧呼吸的第二阶段，这个过程不会释放能量，也不会生成ATP，A错误； B、将纤维素酶基因导入工程菌后，工程菌可以自行分解纤维素产生可发酵糖，能够简化生产环节，B正确； C、葡萄糖可以为大肠杆菌提供碳源，同时通过分解代谢为大肠杆菌提供能量，C正确； D、乳酸发酵属于无氧呼吸，发酵过程需要保证厌氧环境，才能让大肠杆菌代谢生产乳酸，D正确。        故选A。 14．（23-24高三上·北京·阶段检测）植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，而后进入细胞质基质，再通过液泡膜上的载体蛋白进入液泡；当液泡中有机酸浓度达到一定水平，会被运出液泡降解（如图）。下列叙述错误的是（　　） A．有机酸的产生部位是线粒体内膜 B．H+进入液泡的方式属于主动运输 C．转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同 D．液泡可以调节植物细胞内的环境 【答案】A 【详解】A、植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，产生部位是线粒体基质，A错误； B、由题图可知，H+进入液泡需要消耗ATP水解释放的能量，也需要载体蛋白，故为主动运输，B正确； C、由题图可知柠檬酸出液泡的方式为主动运输，进入液泡的方式是协助扩散，据此可推测转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同，C正确； D、液泡中糖类、盐类等物质的浓度往往很高，导致成熟植物细胞质内的水分子大量进入液泡，因此可以调节植物细胞内的环境，D正确。 故选A。 15．（25-26高三上·北京大兴·开学考试）下图为人体细胞呼吸的部分过程。DNP（2，4-二硝基苯酚）是20世纪30年代曾广泛使用的减肥药，它是一种脂溶性小分子，可在膜中自由移动，作为H⁺转运体破坏膜两侧H⁺浓度差。下列说法不正确的是（    ） A．图示生理过程为有氧呼吸第三阶段 B．图中NADH来自线粒体基质 C．DNP有严重副作用，可能伴有高热、高乳酸血症等 D．ATP合成动力为跨线粒体内膜的H⁺浓度梯度 【答案】B 【分析】1、有氧呼吸第一阶段场所为细胞质基质，利用葡萄糖生成丙酮酸、还原氢和少量能量；第二阶段发生在线粒体基质，利用丙酮酸和水生成还原氢和少量能量；第三阶段在线粒体内膜，前两阶段产生的还原氢和氧气生成水，释放大量能量。 2、有氧呼吸分为三个阶段，图中展示了有氧呼吸第三阶段的电子传递链和ATP合成过程。在有氧呼吸第三阶段，NADH与氧气结合生成水，同时释放大量能量，一部分能量用于合成ATP。通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用，即电子传递链中一系列酶和载体的作用，将氢离子（H+）从线粒体基质泵到线粒体内外膜间隙，增大了线粒体内膜两侧的H+浓度差。H+顺浓度通过V（ATP合成酶）时，膜两侧H+浓度差形成的势能转化为ATP中的化学能，用于ADP和Pi合成ATP。 【详解】A、有氧呼吸分为三个阶段，图中展示了有氧呼吸第三阶段的电子传递链和ATP合成过程。在有氧呼吸第三阶段，NADH与氧气结合生成水，同时释放大量能量，一部分能量用于合成ATP，A正确； B、第三阶段参与反应的NADH来自第一阶段细胞质基质和第二阶段线粒体基质，B错误； C、根据题意和图示可知，DNP作为H⁺转运体破坏膜两侧H⁺浓度差，使H+不经ATP合成酶V回流，导致线粒体内膜两侧H+浓度差形成的势能无法用于合成ATP，使ATP合成减少，大量能量以热能形式散失，进而导致机体高热；DNP使机体ATP合成减少，导致无氧呼吸加强以弥补ATP的不足，进而导致乳酸积累，形成高乳酸血症，C正确； D、图中通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用，即电子传递链中一系列酶和载体的作用，将氢离子（H+）从线粒体基质泵到线粒体内外膜间隙，增大了线粒体内膜两侧的H+浓度差。H+顺浓度通过V（ATP合成酶）时，膜两侧H+浓度差形成的势能转化为ATP中的化学能，用于ADP和Pi合成ATP，D正确。 故选B。 16．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．图中植物A根系的有机物无氧分解属于吸能反应 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．植物A根系有机物经无氧呼吸，其大部分能量以热能形式丧失 【答案】C 【详解】A、乙醇脱氢酶、乳酸脱氢酶均催化无氧呼吸第二阶段的反应，无氧呼吸的场所是细胞质基质，因此两种酶的催化反应都发生在细胞质基质，不在线粒体中，A错误； B、无氧呼吸属于细胞呼吸，细胞呼吸的本质是分解有机物释放能量，属于放能反应，因此有机物无氧分解不是吸能反应，B错误； C、由图可知，水淹过程中，催化产生酒精的乙醇脱氢酶、催化产生乳酸的乳酸脱氢酶的比活力均随水淹时间延长而升高，说明植物A根系的无氧呼吸既产生酒精，又产生乳酸，C正确； D、无氧呼吸中有机物氧化分解不彻底，大部分能量储存在酒精、乳酸等不彻底的氧化产物中，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，因此不是大部分能量以热能形式丧失，D错误。 17．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，结果如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．水分子通过NtPIP转运时不消耗能量，但需要与NtPIP发生特异性结合 B．低氧环境下根细胞无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累会导致油菜根细胞受损腐烂 C．与WT相比，OE在低氧条件下可维持更高的根细胞氧浓度，以保证有氧呼吸速率 D．实验结果表明，NtPIP主要在正常供氧条件下发挥作用，显著提升细胞呼吸速率 【答案】C 【详解】A、水分子通过NtPIP（通道蛋白）的运输方式为协助扩散，不消耗能量，但通道蛋白转运物质时无需与转运的物质特异性结合，仅通过形成的亲水性通道允许对应物质通过，A错误； B、油菜根细胞无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，而非乳酸，酒精积累会导致根细胞受损腐烂，B错误； C、由图可知，低氧（HT）条件下，NtPIP过量表达株（OE）的根细胞氧浓度显著高于野生型（WT），同时OE的呼吸速率也高于WT，说明OE可维持更高的根细胞氧浓度，保证有氧呼吸速率，C正确； D、正常供氧（AT）条件下，WT和OE的呼吸速率、根细胞氧浓度均无明显差异，低氧条件下二者差异显著，说明NtPIP主要在低氧条件下发挥作用，提升耐涝性，D错误。 18．自然界洪水、灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足，造成“低氧胁迫”。不同植物品种对低氧胁迫的耐受能力不同。研究人员采用无土栽培的方法，研究“低氧胁迫”对两个黄瓜品种（A、B）根系细胞呼吸的影响，测得第6天时根系中丙酮酸和乙醇的含量（单位：μmol·g-1）如表，据此分析错误的是（    ） 项目 正常通气品种A 正常通气品种B 低氧品种A 低氧品种B 丙酮酸 0.18 0.19 0.21 0.34 乙醇 2.45 2.49 6.00 4.00 A．该实验的自变量是通气量和黄瓜品种 B．正常通气情况下，黄瓜根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸 C．低氧胁迫下，黄瓜根系细胞的有氧呼吸强度下降 D．在洪水、灌溉不均匀的情况下，根系更容易腐烂的是品种A 【答案】B 【详解】A、该实验设置了正常通气、低氧两种通气条件，同时选用了A、B两个不同的黄瓜品种，因此实验自变量是通气量和黄瓜品种，A正确； B、乙醇是植物细胞无氧呼吸的产物，正常通气组的两个黄瓜品种根系都检测出了乙醇，说明正常通气情况下黄瓜根系细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，B错误； C、有氧呼吸第三阶段需要氧气参与，低氧胁迫下氧气供应不足，因此黄瓜根系细胞的有氧呼吸强度下降，同时低氧组丙酮酸、乙醇含量均升高，也可证明无氧呼吸增强、有氧呼吸受抑制，C正确； D、洪水、灌溉不均匀时根系处于低氧环境，乙醇对细胞有毒害作用，低氧条件下品种A根系的乙醇含量远高于品种B，因此品种A根系更容易腐烂，D正确。 19．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，乙醇脱氢酶可催化乙醇的生成，与此同时NADH被氧化。下列有关叙述正确的是（    ） A．乙醇脱氢酶催化乙醇生成时伴随ATP的合成 B．Ⅰ、Ⅱ阶段种子子叶主要依靠有氧呼吸供能 C．p点后种子吸收的氧气显著增加有利于彻底分解有机物 D．Ⅳ阶段子叶耗氧量降低主要原因是有氧呼吸酶活性降低 【答案】C 【详解】A、乙醇脱氢酶催化乙醇生成是在无氧呼吸过程中，无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP，第二阶段不产生ATP，A错误； B、Ⅰ、Ⅱ阶段乙醇脱氢酶活性较高，说明无氧呼吸较强，种子子叶主要依靠无氧呼吸供能，B错误； C、p点后种子吸收的氧气显著增加，是因为有氧呼吸增强，有利于有机物的彻底氧化分解，C正确； D、Ⅳ阶段子叶耗氧量降低可能是由于多种因素，如底物不足、呼吸产物积累等，不一定是有氧呼吸酶活性降低，D错误。 20．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 【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。 两年重难·情境题（主要北京模拟，单选、非选择题） 设题创新:X射线辐照血液制品，考察有氧呼吸过程(T1);幽门螺旋杆菌（Hp）考查有氧呼吸过程（T3）;线粒体新角色——睡眠节律调节器，考察线粒体的结构与呼吸作用（T8） 1．（2026·北京丰台·一模）临床上用X射线辐照血液制品，提高输血时的安全性，但可能对血小板产生影响。血小板活性与线粒体密切相关。研究者利用常规剂量的X射线辐照血小板，结果发现，两组血小板无明显差异，内部线粒体结构均呈现完整状态。下列叙述错误的是（　　） A．图中箭头所指结构为线粒体内膜，葡萄糖会在内膜上分解成丙酮酸 B．实验时需选取多名健康人的血小板样本，每份均分为对照组与辐照组 C．实验初步证实常规剂量X射线辐照不会显著损伤血小板的线粒体结构 D．可延长观察周期，探究被X射线辐照过的血小板输入人体内后存活时间 【答案】A 【详解】A、葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸第一阶段，该过程发生在细胞质基质，不在线粒体内膜，A错误； B、实验选取多名健康人的血小板，每份样本均分对照组和辐照组，可避免个体差异带来的实验误差，符合实验设计的重复性、单一变量原则，B正确； C、由题意可知，两组血小板无明显差异，线粒体结构均呈现完整状态，实验结果可初步证实常规剂量X射线辐照不会显著损伤血小板线粒体结构，C正确； D、本实验仅观察了辐照后血小板线粒体的结构，后续可以进一步延长观察周期，探究辐照血小板输入人体后的存活时间，D正确。 2．不仅可以影响脂肪代谢，还可以提高血液中鸢尾素的水平。鸢尾素是肌肉细胞合成的一种蛋白质类激素，可以提高胰岛素的敏感性，还可以加快脂肪组织中脂肪的分解。研究人员利用小鼠开展了相关研究，甲组给予正常饮食，乙组给予高脂肪饮食，丙组给予高脂肪饮食并添加，10天后检测三组小鼠的脂肪细胞大小，如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．细胞呼吸过程中在线粒体内膜上转化为NADH B．鸢尾素分泌后通过体液运输，其分泌导管堵塞可能会导致肥胖 C．和鸢尾素对脂肪代谢有协同作用 D．推测口服适量鸢尾素可辅助治疗糖尿病 【答案】C 【详解】A、细胞呼吸过程中葡萄糖和水产生的H+与NAD+结合生成NADH，属于有氧呼吸的第一、第二阶段，发生场所为细胞质基质和线粒体基质，A错误； B、鸢尾素是一种激素，激素分泌后通过体液运输，鸢尾素是肌肉（可看作内分泌器官）分泌的，没有导管，B错误； C、据图可知，NAD+可以使脂肪细胞减小，鸢尾素可以加快脂肪组织中脂肪的分解，故两者具有协同作用，C正确； D、鸢尾素可以提高胰岛素的敏感性，推测鸢尾素可辅助治疗糖尿病，但鸢尾素的化学本质是蛋白质，不能口服，D错误。 3．幽门螺旋杆菌（Hp）可引发胃炎、胃癌等消化道疾病，呼气实验是检测Hp常用的方法。由于Hp可分泌脲酶，吞服用13C标记的尿素胶囊后，尿素在Hp产生的脲酶作用下会分解为NH3和13CO2，通过测定受试者吹出的气体是否含有13C作出判断。下列叙述正确的是（　　） A．Hp细胞中脲酶的产生需要线粒体提供能量 B．呼出的13CO2由感染者体细胞有氧呼吸第二阶段产生 C．Hp产生的脲酶随食物进入肠腔后空间结构可能会改变 D．可用溴麝香草酚蓝溶液检测14CO2的放射性 【答案】C 【详解】A、幽门螺旋杆菌（Hp）为原核生物，没有线粒体，A错误； B、分析题意可知，感染者呼出的 13CO2是幽门螺旋杆菌细胞产生的脲酶将人体中的尿素水解产生的，不是人体细胞有氧呼吸的第二阶段产生的，B错误； C、Hp 产生的脲酶化学本质是蛋白质，进入肠腔后会被消化分解，空间结构可能会改变，C正确； D、溴麝香草酚蓝溶液无法检测14CO2的放射性，D错误。 4．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。研究发现在线粒体内膜上还存在ATP合酶，该酶顺浓度梯度运输H+并催化合成ATP。下列相关叙述错误的是（　　） A．ATP合酶将H+由线粒体内外膜间隙运输到线粒体基质，此过程中ATP合成量的多少取决于H+浓度差的大小 B．图中丙酮酸根、H+与MPC结合后运输，在该运输过程中MPC的构象不发生改变 C．酵母菌有氧呼吸过程中，葡萄糖只能在细胞质基质中被分解，可能是线粒体内膜上不存在运输葡萄糖的转运蛋白 D．结合图中信息可知，MPC功能加强的动物细胞中产生的ATP可能会减少 【答案】B 【详解】A、ATP合酶顺浓度梯度运输H+，H+浓度：线粒体内外膜间隙＞线粒体基质，因此H+从间隙运输到基质，H+浓度差为ATP合成提供势能，ATP合成量取决于浓度差大小，A正确； B、载体蛋白运输物质时，结合底物后空间构象一定会发生改变才能完成转运，从题图也可看出MPC结合丙酮酸根和H+后构象发生了变化，B错误； C、酵母菌有氧呼吸中，葡萄糖只能在细胞质基质被分解为丙酮酸，不能进入线粒体，原因就是线粒体内膜上不存在运输葡萄糖的转运蛋白，C正确； D、MPC会将H+一同转运进入线粒体基质，MPC功能加强会使更多H+进入基质，降低线粒体内膜两侧的H+浓度差，而ATP合酶合成ATP依赖该浓度差的势能，因此细胞产生的ATP可能减少，D正确。 5．胚胎发育会受机械力的影响。机械力敏感离子通道（MSC）能够感知膜张力、剪切应力等力学刺激，并将其转化为以Ca2+为核心的胞内信号，从而参与胚胎的组织重塑和器官发生等过程。与此同时，MSC介导的离子通量变化可耦联线粒体代谢，MSC在机械刺激下开放，产生瞬时Ca2+内流；线粒体迅速摄取胞质Ca2+，在缓冲Ca2+过载的同时激活线粒体基质相关酶，促进NADH生成等代谢活动。 下列叙述错误的是（　　） A．Ca2+不足，会降低胚胎对机械刺激的响应能力，进而阻碍胚胎发育 B．MSC介导的Ca2+内流为协助扩散 C．MSC可将机械刺激转化为化学信号，通过调控线粒体增强对机械刺激的响应能力 D．线粒体摄取胞质Ca2+后，因NADH生成过多，而使有氧呼吸释放能量减缓 【答案】D 【详解】A、Ca2+不足，会降低膜对机械力的感知，而使Ca2+为核心的胞内信号减少，使其参与胚胎发育的过程受阻，A正确； B、MSC是一种离子通道，受到刺激开放导致的Ca2+内流，为Ca2+顺浓度梯度运输的过程，因此为协助扩散，B正确； C、MSC可将机械刺激转化为以Ca2+为核心的胞内信号（化学信号），通过增强线粒体的代谢，而增强其对机械刺激的响应能力，C正确； D、线粒体摄取胞质Ca2+后，促进NADH生成，而NADH是有氧呼吸各阶段产生的代谢产物，因此，伴随促进NADH生成的过程，释放能量也增强，D错误。 6．（2024·北京朝阳·二模）持续高强度运动一定时长后，机体表现出运动耐力下降的现象。研究者进行实验探究上述现象的机制。 (1)高强度运动初期时，氧气与[H]在________（场所）结合生成水，并释放大量能量，此过程称为氧化磷酸化。持续高强度运动消耗大量氧气，使肌细胞处于低氧环境。 (2)研究表明P酶通过提高氧化磷酸化强度进而提升运动耐力。AR蛋白可将乳酸转移至P酶特定氨基酸位点（乳酰化修饰）。研究者用小鼠进行持续高强度运动模拟实验，检测肌细胞中相关指标，结果如下表。 检测指标 运动0min 运动30min P酶相对活性（%） 100 35 P酶乳酰化水平（%） 9 70 ①据表中数据推测持续高强度运动诱发________，减弱骨骼肌氧化磷酸强度，使运动耐力下降。 ②敲除小鼠AR基因，进行持续高强度运动模拟实验，发现P酶活性始终高于野生型。研究者使用小鼠肌细胞进行如下图1中实验，推测：AR蛋白使P酶336位氨基酸发生乳酰化修饰降低其活性，依据是________。 (3)H蛋白是细胞中的氧含量感应蛋白，可感应氧气含量变化从而调控AR蛋白降解。研究者进行图2中实验并检测AR蛋白、H蛋白含量。 由结果可知，持续高强度运动导致AR蛋白含量升高的原因是持续高强度运动使肌细胞氧气浓度下降，________，AR蛋白含量升高。 (4)上述研究揭示了持续高强度运动后运动耐力降低与AR蛋白、P酶、氧化磷酸化的关系。有研究表明氧化磷酸化过程会有活性氧产生，超过一定水平后诱发细胞凋亡。有人认为AR蛋白表达量较低的人运动耐力强，适宜做长时间持续高强度运动。结合本研究评价该观点是否合理，并说明理由。________ 【答案】(1)线粒体内膜 (2) P酶乳酰化修饰使其活性降低 四组实验中只有第Ⅱ组P酶乳酰化，P酶活性最低，第Ⅳ组（氨基酸替换）实验结果与Ⅰ、Ⅲ组相近 (3)H蛋白感应（氧气浓度下降）并减弱对AR蛋白的降解作用 (4)合理，持续高强度运动时，AR蛋白表达量低，抑制P酶活性能力较弱，可促进肌细胞氧化磷酸化反应，可以提高运动耐力；不合理，持续高强度运动时，AR蛋白表达量低，抑制P酶活性能力较弱，导致活性氧积累，易诱发肌细胞凋亡，因此高强度运动时间过长有可能损伤肌肉细胞 【详解】（1）高强度运动初期时，氧气与[H]在线粒体内膜结合生成水，并释放大量能量，此过程称为氧化磷酸化，该过程为有氧呼吸第三阶段。持续高强度运动消耗大量氧气，使肌细胞处于低氧环境。 （2）① 根据表格数据，持续运动30min后，P酶乳酰化水平大幅升高，同时P酶相对活性大幅下降，结合“P酶提高氧化磷酸化强度提升耐力”，可推知持续高强度运动提高P酶乳酰化修饰使其活性降低，减弱氧化磷酸化，导致耐力下降。 ② 结合图1结果：四组实验中只有第Ⅱ组P酶乳酰化，P酶活性最低，第Ⅳ组（氨基酸替换）实验结果与Ⅰ、Ⅲ组相近，过表达AR使P酶活性下降乳酰化水平上升，因此证明AR是通过使P酶336位氨基酸发生乳酰化修饰降低其活性。 （3）题意显示，H蛋白是细胞中的氧含量感应蛋白，可感应氧气含量变化从而调控AR蛋白降解，干扰H基因表达后，AR蛋白含量明显升高，说明H蛋白促进AR降解；持续低氧（高强度运动后），肌细胞氧浓度下降，H蛋白感应（氧气浓度下降）并减弱对AR蛋白的降解作用，因此AR含量积累升高。 （4）持续高强度运动时，若AR蛋白表达量低，抑制P酶活性能力较弱，可促进肌细胞氧化磷酸化反应，可以提高运动耐力，符合上述实验结论，因而合理； 持续高强度运动时，AR蛋白表达量低，抑制P酶活性能力较弱，又知P酶通过提高氧化磷酸化强度提升耐力，因而导致活性氧积累，易诱发肌细胞凋亡，因此高强度运动时间过长有可能损伤肌肉细胞，可见，不适宜做长时间持续高强度运动，因而不合理。 7．（2026·北京海淀·三模）学习以下材料，回答（1）～（4）题． 蛋白AOX和UCP在植物开花生热中的功能 有些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能，使花器官温度显著高于环境温度，即“开花生热现象”。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。 有氧呼吸的第三阶段，有机物中的电子经UQ（泛醌，脂溶性化合物）、蛋白复合体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）的作用，传递至氧气生成水，电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差，使能量转换成H+电化学势能，此过程称为细胞色素途径。最终，H+经ATP合成酶运回线粒体基质时释放能量，此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP，如图1所示（“e-”表示电子）。这种情况下生热缓慢，不是造成植物器官温度明显上升的原因。 图1中的AOX表示交替氧化酶（蛋白质），是植物细胞中广泛存在的一种氧化酶，在其参与下，电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和Ⅳ，而是直接通过AOX传递给氧气生成水，大量能量以热能的形式释放。此途径称为AOX途径。 荷花在自然生长的开花阶段，具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著增强，氧气消耗量大幅提高，使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官开花生热过程中不同途径的耗氧量，如图2所示。当达到生热最高峰时，AOX途径的呼吸作用比生热前显著增强，可占总呼吸作用耗氧量的70%以上。 线粒体解偶联蛋白（UCP）是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白，可以将H+通过膜渗漏到线粒体基质中，从而驱散跨膜两侧的H+浓度梯度，使能量更多以热能形式释放。有些植物开花生热时，UCP表达量显著上升，表明UCP蛋白也参与调控植物的开花生热。 (1)图1所示的膜结构是________，H+跨越该膜的运输方式包括________。 (2)基于本文内容，下列叙述能体现高等动、植物统一性的是________。 A．二者均有线粒体 B．二者均可借助UCP产热 C．二者均可分解有机物产生ATP D．二者均有细胞色素途径和AOX途径 (3)之前有人认为在荷花开花生热过程中，经UCP产生的热量不少于AOX途径产热。请结合本文内容分析，若上述说法正确，在“总呼吸”曲线仍维持图2状态时，请判断细胞色素途径耗氧量会发生怎样的变化，并说明理由________。 (4)寒冷早春开花的植株，花器官中AOX和UCP表达量升高的意义是________。 【答案】(1) 线粒体内膜 协助扩散和主动运输 (2)ABC (3)细胞色素途径的耗氧量占比会增加，而AOX途径耗氧量占比会减少，因经UCP产热， 消耗的是经细胞色素途径中的复合体Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ运输H+形成的H+电化学势能，若上述说法正确，会有更多的电子经复合体IV传递至氧气形成水，导致细胞色素途径耗氧量增加。因总呼吸耗氧量不变，则AOX途径耗氧量会降低 (4)增强产热，提升花器官的温度，抵御低温冻伤花器官 【详解】（1）图1所示膜结构能消耗氧气生成水，为线粒体内膜。据图可知，图1中复合体Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ可以将H+运输到线粒体的两层膜间隙，而ATP合成酶、UCP可将H+顺浓度运输到线粒体的基质，运输方式是协助扩散，复合体Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ逆浓度运输H+，运输方式是主动运输。 （2）高等动、植物细胞均有线粒体，线粒体是有氧呼吸的主要场所，二者均可分解有机物产生ATP；均可借助UCP产热；而AOX是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶，是植物特有的产热途径，D错误，ABC正确。 （3）因经UCP产热，消耗的是经细胞色素途径中的复合体Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ运输H+形成的H+电化学势能，若上述说法正确，会有更多的电子经复合体IV传递至氧气形成水，导致细胞色素途径耗氧量增加，因总呼吸耗氧量不变，所以AOX途径耗氧量占比会减少。 （4）寒冷早春开花的植株，花器官中AOX和UCP表达量升高的意义是增强产热，提升花器官的温度，抵御低温冻伤花器官。 8．（2026·北京东城·二模）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 线粒体新角色——睡眠节律调节器 果蝇中枢神经系统中存在着进行睡眠稳态调控的D神经元，其兴奋可诱导和维持睡眠，睡眠剥夺（强制唤醒）后D神经元的兴奋会被抑制。D神经元线粒体内膜上分布着各种转运蛋白（如图1），与睡眠状态相比，睡眠剥夺果蝇D神经元中这些转运蛋白对应基因的转录水平均显著上调。 D神经元耗能不足会发生“电子泄漏”，生成活性氧，当活性氧的生成速率高于机体消除能力时，会破坏线粒体膜结构，进而出现线粒体碎片化（裂变）。裂变至一定程度，线粒体与内质网接触增强，内质网广阔的膜结构帮助线粒体片段融合、修复，损伤严重的片段会经自噬作用降解。检测不同条件下D神经元中线粒体数量和体积，结果如图2。研究也发现人工诱导线粒体融合可使D神经元的兴奋性增加，睡眠变长，阻碍线粒体融合会使果蝇“重度失眠”；而调控线粒体裂变则相反。证明线粒体不仅是能量工厂，更是关键的睡眠节律调节器。 除D神经元外，机体其他细胞也会在睡眠时进行线粒体融合、修复。睡眠是优化能量代谢效率的关键生命活动，充足的睡眠对机体健康至关重要。 (1)图1线粒体内膜为有氧呼吸第______阶段的场所，H+通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ运至线粒体膜间隙，并以______方式通过ATP合成酶，进而生成大量ATP，最终通过转运蛋白sesB运输至细胞质基质，为D神经元的生命活动供能。 (2)综合文中信息，完善短期睡眠剥夺后D神经元中发生的调控过程______。 (3)针对这一调控过程的理解正确的有______。 A．可通过抑制活性氧的产生，促进线粒体裂变 B．过表达促进线粒体裂变的蛋白，睡眠减少 C．自噬可有效清除线粒体受损区域，利于其修复 D．体现线粒体、内质网、溶酶体等分工合作，维持机体稳态、 (4)人体中也存在类似的睡眠调控神经元，其调控睡眠的机理与D神经元相同。请结合图2解释，在日常学习生活中应规避长期睡眠不足的原因______。 【答案】(1) 三 协助扩散/易化扩散 (2)增加   减少   增加   裂变     融合、修复 (3)BCD (4)据图2可知，解除睡眠剥夺后，可以修复因睡眠剥夺导致裂变的线粒体；但长期睡眠不足会导致裂变的线粒体得不到及时、有效的融合、修复，影响细胞正常功能 【详解】（1）有氧呼吸共三个阶段，第三阶段的场所就是线粒体内膜；由图1可知H+先被转运蛋白泵到线粒体膜间隙，使得膜间隙H+浓度高于线粒体基质，H+顺浓度梯度通过ATP合成酶，且不需要消耗额外能量，因此运输方式为协助扩散（易化扩散）。 （2）结合题干信息可知，与睡眠状态相比，睡眠剥夺果蝇D神经元中转运蛋白对应基因的转录水平均显著上调，ATP合成增加，睡眠剥夺（强制唤醒）后D神经元的兴奋会被抑制，D神经元耗能不足，ATP消耗减少，ATP总量增加；D神经元耗能不足会发生“电子泄漏”，引发电子泄漏、活性氧积累，最终破坏线粒体膜诱导线粒体碎片化，因此第三个框（引发线粒体____）填裂变。裂变到一定程度后，内质网会帮助线粒体片段完成融合修复，最终恢复D神经元兴奋性，因此最后一个空（最终引发线粒体____）填融合、修复。 （3）A、由题意可知，活性氧积累才会促进线粒体裂变，因此抑制活性氧产生会抑制（而非促进）线粒体裂变，A错误； B、由题可知“诱导线粒体融合可使D神经元兴奋性增加，睡眠变长，调控线粒体裂变则相反”，因此过表达促进线粒体裂变的蛋白会抑制D神经元兴奋性，最终导致睡眠减少，B正确； C、由题可知“损伤严重的片段会经自噬作用降解”，清除受损片段后，更利于线粒体剩余部分修复，C正确； D、该过程中，线粒体发生裂变/融合，内质网辅助修复，溶酶体参与自噬降解损伤，多种细胞器分工合作，共同维持睡眠节律（机体稳态），D正确。 （4）分析图2，对比三组实验可知：短期睡眠剥夺会让线粒体裂变，表现为线粒体数量增加、平均体积减小，而短期睡眠剥夺后只要恢复睡眠（解除剥夺），线粒体就可以完成融合修复，数量和体积都恢复到接近正常水平，如果长期睡眠不足，线粒体持续处于裂变状态，受损线粒体始终得不到及时、充分的融合修复；一方面会导致调控睡眠的神经元兴奋性持续被抑制，引发长期睡眠紊乱，另一方面受损线粒体无法正常合成ATP，能量供应不足，会影响神经元乃至整个机体的正常生理功能，长期会危害健康，因此日常需要规避长期睡眠不足。 9．（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 【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。 10．（24-25高三·北京·二轮复习）癌细胞骨转移的发生率较高。骨细胞能够影响癌细胞转移后的定植，科研人员研究了线粒体在其中的作用。 (1)癌细胞间的黏着性低，容易在体内分散转移，是由于细胞膜上的_____等物质减少。研究者将肺癌细胞注射到两组小鼠的胫骨中，发现骨细胞消亡组小鼠的肿瘤体积较未消亡组_____，说明骨细胞可抑制转移性癌细胞的生长。 (2)研究者构建了线粒体稳定表达绿色荧光的骨细胞系和被红色荧光标记的肺癌细胞系。将两个细胞系共培养一段时间，通过显微镜观察结果如图1。 实验结果说明_____。 (3)Rhot1是介导线粒体转移的重要因子，向野生型小鼠和Rhot1基因敲除小鼠胫骨中分别注射肺癌细胞后，发现基因敲除小鼠肺癌细胞的耗氧速率高于野生型。该结果是否支持转移的线粒体为肺癌细胞提供了更多的能量，并说明理由。_____。 (4)位于细胞质基质中的cGAS蛋白是一种免疫传感器，能够响应异常增多的DNA。 ①科研人员进行图2实验，验证了转移的线粒体通过cGAS蛋白增强免疫反应。最终抑制了肿瘤生长。图中组3应为_____。 ②上述实验丰富了我们对线粒体功能的认识，除了可为细胞提供能量外，线粒体还通过转移实现在细胞间传递_____的功能。 【答案】(1) 糖蛋白 大 (2)骨细胞的线粒体可通过纳米管转移到肺癌细胞中 (3)不支持。理由：野生型小鼠的肺癌细胞中转移的线粒体多于Rhot1基因敲除小鼠，但耗氧速率更低，说明转移的线粒体并未通过有氧呼吸为癌细胞提供更多的能量 (4) 转入骨细胞线粒体且敲除cGAS基因的肺癌细胞 信号（或信息 ） 【分析】癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。 【详解】（1）癌细胞间黏着性低是因为细胞膜上的糖蛋白等物质减少。将肺癌细胞注射到两组小鼠胫骨中，骨细胞消亡组小鼠的肿瘤体积大，这说明骨细胞可抑制转移性癌细胞的生长。 （2）观察图1右图可知，肺癌细胞中含有被绿色荧光标记的线粒体，说明骨细胞中的线粒体能够通过纳米管而转移到肺癌细胞中。 （3）该结果不支持转移的线粒体为肺癌细胞提供了更多的能量，因为野生型小鼠的肺癌细胞中转移的线粒体多于Rhot1基因敲除小鼠，但耗氧速率更低，说明转移的线粒体并未通过有氧呼吸为癌细胞提供更多的能量。 （4）①为了验证转移的线粒体通过cGAS蛋白增强免疫反应最终抑制肿瘤生长，实验的自变量为肺癌细胞中是否有骨细胞的线粒体以及cGAS蛋白的有无，故结合图2可知，图中组3处应为“转入骨细胞线粒体且敲除cGAS基因的肺癌细胞”。 ②上述实验丰富了我们对线粒体功能的认识，除了可为细胞提供能量外，线粒体还通过转移实现在细胞间（题中的肺癌细胞和骨细胞之间）传递信号（免疫相关信号等）的功能。 五年真题·压轴题（主要北京视野，单选） 高频考点：有氧呼吸的过程，影响呼吸作用的因素 1．（2025·北京·高考真题）下图是植物细胞局部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中，细胞不同部位产生ATP的量不同。以下选项正确的是（    ） 选项 部位1 部位2 部位3 部位4 A 大量 少量 少量 无 B 大量 大量 少量 无 C 少量 大量 无 少量 D 少量 无 大量 大量 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】有氧呼吸过程分为3个阶段： 第一阶段：葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，释放少量能量，场所：细胞质基质， 第二阶段：丙酮酸和H2O彻底分解为CO2和[H]，释放少量能量，场所：线粒体基质， 第三阶段：[H]和O2结合产生H2O，释放大量能量，场所：线粒体内膜。 【详解】部位1是线粒体基质，进行有氧呼吸第二阶段的反应，产生少量ATP，部位2是线粒体内膜，进行有氧呼吸第三阶段的反应，可以产生大量ATP，部位3是线粒体外膜，没有ATP生成，部位4是细胞质基质，可以进行有氧呼吸第一阶段的反应，产生少量ATP，C正确。 故选C。 2．（2025·北京·高考真题）2025年，国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”，应持有的正确认识是（    ） A．饮食中元素种类越多所含能量越高 B．饮食中用糖代替脂肪即可控制体重 C．无氧运动比有氧运动更有利于控制体重 D．在生活中既要均衡饮食又要适量运动 【答案】D 【分析】“健康饮食、科学运动” 是保持身体健康和合理体重的重要方式。健康饮食强调营养均衡，包含各种营养素；科学运动则要根据个人情况选择合适的运动类型和强度。 【详解】A、饮食中的能量主要取决于有机物（糖类、脂肪、蛋白质）的含量，而非元素种类。例如，脂肪仅含C、H、O三种元素，但单位质量供能最高。元素种类多与能量无关，A错误； B、糖类和脂肪均可供能，但脂肪储能更高。若用糖代替脂肪但总热量未减少，反而可能因糖分解快导致饥饿感增强，且过量糖会转化为脂肪储存，B错误； C、无氧运动（如短跑）主要消耗糖原，而有氧运动（如慢跑）能持续分解脂肪供能，更利于减脂和控制体重，C错误； D、均衡饮食保证营养全面，适量运动促进能量消耗，二者结合是科学控制体重的关键，D正确； 故选D。 3．（2023·北京·高考真题）运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是（　　） A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能 B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖 C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP D．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量 【答案】A 【分析】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，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能；当中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸；当高强度运动时，主要利用肌糖原供能。 【详解】A、由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，A正确； B、由图可知，中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，B错误； C、高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C错误； D、高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量，D错误。 故选A。 4．（2022·北京·高考真题）有氧呼吸会产生少量超氧化物，超氧化物积累会氧化生物分子引发细胞损伤。将生理指标接近的青年志愿者按吸烟与否分为两组，在相同条件下进行体力消耗测试，受试者血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量如下图。基于此结果，下列说法正确的是（　　） A．超氧化物主要在血浆中产生 B．烟草中的尼古丁导致超氧化物含量增加 C．与不吸烟者比，蛋白质能为吸烟者提供更多能量 D．本实验为“吸烟有害健康”提供了证据 【答案】D 【分析】题意分析，本实验的目的是探究吸烟与否对血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量的影响，实验结果显示，吸烟组血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量高于不吸烟者，而超氧化物氧化生物分子生成物量的积累会引发细胞损伤，可见吸烟有害健康。 【详解】A、有氧呼吸会产生少量超氧化物，而有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，可见超氧化物主要在活细胞中产生，A错误； B、实验结果可说明吸烟可能导致超氧化物含量增加，但不能证明是尼古丁的作用，B错误； C、蛋白质是生命活动的主要承担者，在细胞中一般不作为能源物质提供能量，C错误； D、据柱形图可知，吸烟组血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量高于不吸烟者，而超氧化物氧化生物分子生成物量的积累会引发细胞损伤，因此，本实验为“吸烟有害健康”提供了证据，D正确。 故选D。 5．（2022·北京·高考真题）在北京冬奥会的感召下，一队初学者进行了3个月高山滑雪集训，成绩显著提高，而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度，结果如下图。与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内（　　） A．消耗的ATP不变 B．无氧呼吸增强 C．所消耗的ATP中来自有氧呼吸的增多 D．骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP增多 【答案】B 【分析】人体无氧呼吸的产物是乳酸。消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸。 【详解】A、滑雪过程中，受训者耗能增多，故消耗的ATP增多，A错误； B、人体无氧呼吸的产物是乳酸，分体题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，B正确； C、分体题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故所消耗的ATP中来自无氧呼吸的增多，C错误； D、消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸，而滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP减少，D错误。 故选B。 6．（2020·北京·高考真题）在口腔上皮细胞中，大量合成ATP的细胞器是（    ） A．溶酶体 B．线粒体 C．内质网 D．高尔基体 【答案】B 【分析】口腔上皮细胞属于动物细胞，其中的线粒体能进行有氧呼吸作用的二三阶段。 【详解】A、溶酶体的作用是分解衰老损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒和病菌，A错误； B、线粒体中可进行有氧呼吸作用的二三阶段，释放大量能量，合成大量ATP，B正确； C、内质网是蛋白质的加工车间和脂质的合成车间，C错误； D、高尔基体加工、分类和包装由内质网发送来的蛋白质，D错误。 故选B。 7．（2026·河南·高考真题）为探究酵母菌的呼吸作用，研究人员将注满酵母菌和葡萄糖混合液的小管倒置于大管中，并对大管的液面进行油封处理，装置如图所示，液面高度不再变化时终止实验。下列推断错误的是（　　） A．实验前期，葡萄糖可彻底氧化分解并产生CO2和H2O B．实验过程中，液面高度的变化速率和液体温度可发生改变 C．实验后期，管内液体与酸性重铬酸钾溶液可发生颜色反应 D．实验结束后，大管内的液面降低，小管内的液面升高 【答案】D 【详解】A、实验前期小管顶部存在空气，酵母菌可进行有氧呼吸，将葡萄糖彻底氧化分解产生CO2和H2O，A正确； B、实验过程中酵母菌呼吸速率随氧气含量、底物浓度变化而改变，产生CO2的速率改变，因此液面高度变化速率改变，且细胞呼吸会释放热量，可导致液体温度发生改变，B正确； C、实验后期氧气耗尽，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，酒精可与酸性重铬酸钾溶液发生颜色反应（橙色变为灰绿色），C正确； D、有氧呼吸消耗O2的量和产生CO2的量相等，气体体积不变；无氧呼吸不消耗O2但产生CO2，小管内气体量增加、气压增大，会将小管内的液体压入大管，因此大管内液面升高，小管内液面降低，D错误。 8．（2026·云南·高考真题）肉类在低温下可经过高盐腌制、晾挂、发酵（乳酸菌、酵母菌为主）后延长保存期。下列说法错误的是（　　） A．高盐腌制提高了细胞外渗透压使细胞脱水 B．其中微生物大多数属于耐盐或嗜盐微生物 C．发酵产生的乳酸可抑制杂菌生长强化防腐 D．乳酸菌、酵母菌发酵过程中均可产生CO2 【答案】D 【详解】A、高盐腌制时细胞外的盐溶液浓度远高于细胞内液浓度，细胞外渗透压更高，会导致细胞渗透失水，A正确； B、高盐环境会抑制绝大多数不耐盐微生物的生长，能在该环境中存活并参与发酵的微生物大多是耐盐或嗜盐微生物，B正确； C、发酵产生的乳酸会降低环境的pH，多数杂菌不适宜在酸性环境中生长，因此乳酸可抑制杂菌生长，强化防腐效果，C正确； D、乳酸菌是厌氧微生物，无氧呼吸的产物只有乳酸，不产生CO2，仅酵母菌发酵过程可产生CO2，D错误。 9．（2026·安徽·高考真题）下列有关真核生物细胞呼吸的叙述，错误的是（　　） A．无氧呼吸中ATP的生成只发生在第一阶段 B．无氧呼吸都会产生使溴麝香草酚蓝溶液变色的气体 C．有氧呼吸的中间产物NADH主要形成于线粒体基质 D．有氧呼吸第一阶段葡萄糖中的化学能大部分储存在产物丙酮酸中 【答案】B 【详解】A、真核生物无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量，生成少量ATP，第二阶段不产生ATP，A正确； B、真核生物无氧呼吸有两种类型，产乳酸的无氧呼吸无二氧化碳生成，而溴麝香草酚蓝溶液是二氧化碳的检测试剂，因此并非所有无氧呼吸都能产生使其变色的气体，B错误； C、有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质，该过程生成大量NADH。有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，生成少量NADH。因此，NADH主要形成于线粒体基质，C正确； D、有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸和少量NADH，仅释放少量能量，大部分化学能仍储存在丙酮酸中，D正确。 10．（2026·浙江·高考真题）细胞有氧呼吸第三阶段中，NADH中的和可与结合生成，并伴随ATP的合成，如图所示。当缺乏时，此过程中ATP的合成减少，其原因是（　　） A．合成ATP的酶催化能力降低 B．膜两侧浓度梯度增大 C．第三阶段中电子的传递受阻 D．释放的能量更多以热能形式散失 【答案】C 【详解】A、酶的催化能力不会因O2缺乏直接降低，A错误； B、O2缺乏时，H⁺出膜变的少，膜两侧H⁺浓度梯度是减小而非增大，B错误； C、O2缺乏时，消耗的电子减少，H⁺出膜变的少，膜两侧H⁺浓度梯度是减小，H⁺浓度差产生的电势能减少，ATP合成下降，第三阶段中电子的传递受阻，C正确； D、能量更多以热能形式散失不是O2缺乏时ATP合成减少的直接原因，D错误。 故选C。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $