第09讲 细胞呼吸的原理和应用（培优专练）（26年高考真题+强化训练+限时模拟）（全国通用）2027年高考生物一轮复习高效培优系列

**基本信息** 以高考真题为引领，通过“原理-应用-模拟”三阶训练体系，系统构建细胞呼吸的物质能量观与实验分析能力，融合科学思维与探究实践素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题·命题感知|3道高考真题|装置现象分析法、易混概念辨析法、原理直判法|从呼吸过程（场所/产物）到变量分析，建立“过程-现象-结论”推导链| |进阶·强化演练|29题（情景/图表/实验）|坐标曲线解读、实验变量控制、数据模型构建|结合生活/科研情境，延伸至呼吸原理在保鲜/胁迫中的应用| |拔高·限时模拟|20题（选择+填空）|综合计算（底物消耗/产物生成）、实验方案设计|整合有氧/无氧呼吸的物质转化，强化“条件-代谢-功能”关联逻辑|

第09讲 细胞呼吸的原理和应用（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026年高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究类） 3 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 22 真题·命题感知 1．（（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 命题情境 本题经典酵母菌细胞呼吸探究实验情境，结合实验装置、现象分析有氧呼吸与无氧呼吸的转变，是高考实验高频考查题型。 考点解读 核心考点：酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸的过程、场所、产物；自变量与无关变量判断；有氧 / 无氧呼吸底物分解的物质比例计算。 实验变量：氧气有无是本实验自变量，并非无关变量。 呼吸场所：酵母菌有氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质 + 线粒体基质；无氧呼吸产生CO2的场所只有细胞质基质。 呼吸产物：有氧条件下，酵母菌仍可进行无氧呼吸，因此有氧、无氧组最终都会产生酒精和CO2。 比例关系：有氧呼吸消耗 1 分子葡萄糖产生 6 分子CO2，无氧呼吸消耗 1 分子葡萄糖产生 2 分子CO2；题干说明有氧组氧气不足，葡萄糖同时参与有氧、无氧呼吸，两组CO2比值大于 3:1。 解题方法 装置现象分析法：D 选项错误。呼吸持续产生\(\ce{CO2}\)，小管内气体增多、液面下降，大管液面上升。 逐项排除： A：前期有氧，葡萄糖彻底氧化分解，正确； B：氧气减少、呼吸速率改变，产热变化，液面变化速率、温度均改变，正确； C：后期无氧呼吸产生酒精，可与酸性重铬酸钾显色，正确。 2．（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 命题情境 本题直接考查真核细胞有氧呼吸、无氧呼吸的过程、场所、产物与能量变化，属于基础概念辨析类情境，侧重知识点记忆与区分。 考点解读 核心考点：有氧呼吸三阶段、无氧呼吸两阶段、产物、能量分布、NADH 生成场所。 无氧呼吸：仅第一阶段产生少量 ATP，第二阶段不产 ATP； 植物、酵母菌无氧呼吸产CO2，动物、乳酸菌无氧呼吸只产乳酸，无 CO₂，不能使溴麝香草酚蓝变色； 有氧呼吸第一、二阶段均产生 NADH， 线粒体基质（第二阶段）是 NADH 主要生成场所； 有氧呼吸第一阶段：葡萄糖大部分化学能储存在丙酮酸中，仅少量释放 解题方法 易混概念辨析法：B 选项错误。并非所有无氧呼吸都产生CO2，产乳酸的无氧呼吸无该气体。 知识点直判：A、C、D 均符合细胞呼吸基本规律，表述正确。 3．（2026·云南·高考真题）猕猴桃鲜果储藏条件如下表： 果实含水量/% 温度/℃ O2体积分数/% 湿度/% 约85 1~3 2~4 90~95 下列说法错误的是（　　） A．高湿度可减少果实水分蒸发以利于果实保鲜 B．低温抑制酶活性来降低果实细胞的呼吸速率 C．O2含量低可抑制猕猴桃细胞有氧呼吸第三阶段 D．有氧呼吸消耗水的量大于产生量需要人工补水 命题情境 本题以果蔬保鲜生产实际为情境，将细胞呼吸原理应用于农业储藏，属于理论联系生产生活的应用型情境。 考点解读 核心考点：细胞呼吸原理在果蔬保鲜中的应用、有氧呼吸物质变化、酶活性影响因素。 低温：降低呼吸酶活性，减弱细胞呼吸，减少有机物消耗； 低氧环境：抑制有氧呼吸第三阶段，同时减弱无氧呼吸，延长保鲜期； 高湿度：减少果实水分散失； 有氧呼吸总反应：消耗的水 = 生成的水，收支平衡，无需额外补水。 解题方法 原理直判法：D 选项错误。有氧呼吸中水的消耗量与生成量相等，不存在消耗水更多的情况。 排除法：A、B、C 均为果蔬保鲜的经典原理，表述正确。 进阶·强化演练 情境探究类 1．【生活运动】剧烈运动时肌肉收缩生成大量乳酸，乳酸通过血液循环进入肝脏后先被氧化成丙酮酸，然后再转化为葡萄糖或糖原，葡萄糖进入血液后又可被肌细胞摄取。下列叙述错误的是（     ） A．剧烈运动时，肝糖原和肌糖原会直接分解成葡萄糖来补充血糖 B．葡萄糖分解形成乳酸时会释放出少量能量，生成少量ATP C．乳酸转化为葡萄糖或糖原可防止乳酸中毒 D．剧烈运动过程中，肌细胞以葡萄糖为底物时产生的CO2量与消耗的O2量相等 2．【微生物科研】超嗜热菌指的是生活在80~120℃环境下的细菌，大多数超嗜热菌进行无氧呼吸，少数可进行有氧呼吸。下列叙述错误的是（　　） A．当环境温度降至室温时，超嗜热菌的呼吸作用会减弱 B．ATP是超嗜热菌生命活动的直接能量来源 C．生成同等数量ATP时，无氧呼吸消耗的底物多于有氧呼吸消耗的 D．超嗜热菌自身放能化学反应的进行往往伴随着ATP的水解 3．【果蔬保鲜生活】细胞呼吸是影响果蔬储藏品质的关键。研究发现，草莓储藏过程中，呼吸熵（CO2释放量/O2吸收量）能反映草莓细胞的呼吸代谢类型。科研人员在密闭环境中分别测定了不同温度下草莓的最长储藏时间、储藏末期可溶性糖的消耗量，并计算了呼吸熵的变化（初始值为1.0），部分结果如下表所示（假定呼吸作用的底物均为葡萄糖）。下列说法正确的是（　　） 储藏温度/℃ 最长储藏时间/h 糖消耗总量/（mg⋅） 储藏末期呼吸熵 0 240 18 1.8 5 96 5 1.1 20 24 10 3.5 A．储藏温度越低，草莓细胞呼吸产生的酒精越多，从而对草莓的品质影响越大 B．20℃时储藏末期的呼吸熵最大，说明此时有氧呼吸最强且无氧呼吸最弱 C．0℃时可溶性糖消耗量最大，主要原因是可溶性糖转化成纤维素等结构物质 D．据实验推测，使用密闭盒在冰箱（约4～6℃）中保鲜草莓的时间不宜超过4天 4．【水产养殖】脊尾白虾是我国近海重要经济虾类，在养殖及运输过程中，时常涉及干露（脱离水环境）的现象。为了研究干露胁迫对脊尾白虾呼吸代谢能力的影响，以寻找延长脊尾白虾存活时间的方法。科研人员检测了干露胁迫下常温和低温条件下脊尾白虾肌肉中SDH/FRD（SDH是有氧呼吸第二阶段的关键酶，FRD是无氧呼吸过程中的关键酶）活力比值的变化，结果如图。下列叙述错误的是（　　） A．干露胁迫下脊尾白虾的无氧呼吸水平上升 B．低温下脊尾白虾在一段时间内维持较强的有氧呼吸能力 C．SDH和FRD主要分布在脊尾白虾肌肉细胞的细胞质基质中 D．低温有利于延长脊尾白虾在干露胁迫下的运输时间 5．【传统文化】《农政全书》中记载：“醂柿，水一瓮，置柿其中，数日即熟……”其中“醂”指温水浸泡，该过程中细胞代谢产物丙酮酸和乙醇在相关酶的作用下可转变为乙醛，乙醛与可溶性单宁反应形成不溶性单宁，从而减少涩味。下列叙述错误的是（    ） A．“醂柿”能够促进细胞无氧呼吸，并提高相关酶的活性 B．柿肉细胞呼吸产生丙酮酸和乙醇的过程均在细胞质基质 C．通常来说，涩柿在成熟的过程中其乙烯的含量会减少 D．用白酒或高浓度的CO2密闭处理涩柿可能会加快其成熟过程 6．【农业生产】“藏粮于技”是以习近平同志为核心的党中央作出的战略抉择，旨在通过科技手段提升粮食产能，保障国家粮食安全。下列关于粮食储藏措施的叙述，错误的是（　　） A．安装通风管道确保仓库良好的通风条件，便于调节温度和湿度 B．必要时往储存种子的容器充入氮气或二氧化碳，抑制无氧呼吸 C．降低仓库温度可抑制呼吸酶的活性，从而降低种子的呼吸速率 D．种子入库前干燥处理，降低自由水含量从而降低种子呼吸速率 7．【作物种植农业】（多选）据研究报道，涝胁迫（创造无氧环境）处理某植物幼苗时，发现该植物幼苗根部细胞中编码丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶的基因均能表达，并能同时产生乙醇和乳酸。在涝胁迫初期，根部细胞中检测不到CO₂，而后期能检测到CO₂。下列叙述错误的是（　　） A．涝胁迫初期该植物幼苗根部细胞主要进行有氧呼吸 B．涝胁迫后期检测到的CO₂来自细胞质基质和线粒体 C．上述三种呼吸相关酶分别存在于线粒体、细胞质基质和细胞质基质中 D．该植物细胞中分解等量葡萄糖分别产生乙醇和乳酸时，生成的ATP一样多 8．【体育运动】马拉松长跑过程中，约有60%的能量由脂肪提供，运动员往往出现心跳加快，呼吸加深，大量出汗，口渴等生理反应。图1为运动员体内部分物质和能量代谢关系示意图， (1)马拉松长跑过程中，细胞呼吸产生的二氧化碳量和消耗氧气量的比值_____1（选填“大于”“小于”“等于”），葡萄糖储存的能量经有氧呼吸释放后，其主要去向是_____。 (2)[H]的本质是_____，在有氧呼吸的第二阶段，是否需要氧气的存在，请提出一种合理的解释：_____。 (3)有氧呼吸过程中，[H]中的H＋需要经一系列过程才能传递给分子氧，氧与之结合生成水，如图为其传递过程的两条途径，真核生物体内存在其中的一条或两条途径。回答相关问题： ①研究发现，“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制。若小鼠氰化物中毒，细胞呼吸全被抑制，导致死亡；而对天南星科植物用氰化物处理，呼吸速率降低，但并未完全被抑制。结果表明：天南星科植物存在_____（填“途径1”“途径2”或“途径1和途径2”）。 ②天南星在开花时，其花序会释放大量能量，花序温度比周围温度高15～35 ℃，促使恶臭物质散发以吸引昆虫进行传粉。研究发现，此时花序中ATP生成量并没有明显增加。花序温度升高但ATP生成没有明显增加的原因是_____ 。 9．【时事热点】在刚结束不久的巴黎奥运会上，中国年轻的运动员们顽强拼搏，展现了我国新-代青年的能力与担当。进行体育运动时，人体的多个系统会调动起来，以保证动作的高质量完成。请回答下列问题： (1)运动员在训练中，感到口渴，此时下丘脑分泌的_____________激素增多，促进水的重吸收，同时肾上腺皮质分泌的醛固酮增加。醛固酮的主要生理功能是___________。 (2)运动员进行4×100米游泳比赛时，运动员呼吸消耗的氧气量_________（填“大于”、“等于”或“小于”）释放的二氧化碳量（以葡萄糖作为呼吸底物），此过程中运动员呼吸频率会提高，其调节方式有__________。 (3)“3-1-4”呼吸法（3秒吸气，1秒屏息，4秒吐气）可以快速调整比赛中的情绪波动。调节呼吸、心跳等基本活动的神经中枢位于___________，它是连接脊髓和脑其他部分的通路。该现象说明神经系统对内脏活动的调节存在___________机制，这就使得自主神经系统并不完全自主。 (4)热爱运动的人一般较少生病，这是因为运动能使人体内的免疫细胞数量增多，从而提高免疫系统的免疫防御、____________等功能。 10．【农业科研】自然界中洪水、灌溉不均匀、土壤板结等易使田间作物根系供氧不足，造成“低氧胁迫”。生活中，低氧胁迫是高等植物主要的非生物胁迫因素之一。我国是一个农业大国，农业对我国尤为重要，所以低氧胁迫的研究非常必要。某科研单位，采用无土栽培的方法，研究了“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天时根系细胞中丙酮酸和乙醇含量，结果如下表所示。请根据表格回答下列问题： 实验处理结果 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（μmol•g﹣1） 0.18 0.19 0.21 0.34 乙醇（μmol•g﹣1） 2.45 2.49 6.00 4.00 （1）黄瓜根系细胞产生丙酮酸的场所是_____，丙酮酸转变为乙醇的过程____（填“能”或“不能”）生成ATP。 （2）该实验的自变量是____，由表中信息可知，正常通气情况下，黄瓜根系细胞的呼吸方式为________。 （3）实验结果表明，低氧胁迫条件下催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性更高的最可能是品种________（填“A”或“B”），其原因可通过完善下图得到解释，下图是对上表中实验数据的处理，请在下图的相应位置补充品种B的柱形图并标注相应数据_______。 （4）低氧胁迫会降低田间作物的产量，请结合所学知识写出2条改善或防治低氧胁迫的措施：________。 11．【生态环境】四角蛤蜊是我国沿海地区常见的经济贝类，但近海污染问题对四角蛤蜊的生存造成了威胁。为探究低氧胁迫对四角蛤蜊的影响，研究人员设置了溶解氧质量浓度分别为7.5mg/L（对照组）、4.0mg/L、2.0 mg/L的三组实验，一段时间后分别测定四角蛤蜊的存活率和呼吸相关酶的响应情况，实验结果如图1、图2所示。请回答下列问题： (1)据图1推测，低氧胁迫处理对四角蛤蜊存活率的影响是___________。 (2)丙酮酸激酶是细胞呼吸第一阶段的关键酶，其发挥作用的场所是___________。据图2中丙酮酸激酶的活性变化分析，低氧胁迫条件下四角蛤蜊存活率变化的原因是___________。 (3)已知乳酸脱氢酶能够催化生物体内的丙酮酸转化为乳酸。与对照组相比，低氧胁迫6h时乳酸脱氢酶的活性___________；研究人员认为72h时，与4.0mg/L处理组相比，2.0mg/L处理组的四角蛤蜊更适应低氧环境，其判断依据是___________。 图表分析类 1．【物质运输与细胞呼吸】基因转位主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中，主要用于糖的运输。在研究大肠杆菌对葡萄糖的吸收过程中，发现葡萄糖进入细胞后以磷酸糖的形式存在于细胞质中。整个运输过程通常由5种蛋白质参与，包括酶Ⅰ、酶Ⅱ（包括a、b和c三个亚基）和HPr。下列叙述正确的是（    ）    A．酶Ⅰ和PEP在人体细胞也存在 B．PEP中的磷酸基团经过酶Ⅰ、HPr传递给葡萄糖 C．酶Ⅱc除有运输葡萄糖作用外，还能催化葡萄糖发生磷酸化 D．酶Ⅰ、酶Ⅱ催化反应过程中，并不会发生空间结构的改变 2．【线粒体与细胞呼吸】研究发现，葱白提取物可通过促进过氧化物酶体增殖物受体γ辅助激活因子1α（PGC-1α）的表达影响肝脏脂肪的分解。研究人员利用RNA干扰技术成功抑制了脂肪性肝病大鼠模型PGC-1α的表达，研究葱白提取物对模型鼠线粒体功能的影响，结果如下图。相关叙述错误的是（　　） 注：细胞色素C氧化酶参与的反应消耗氧气 A．细胞色素C氧化酶存在于线粒体内膜 B．脂肪性肝病大鼠的能量代谢存在异常 C．葱白提取物有助于模型鼠的细胞呼吸 D．PGC-1α基因表达抑制模型鼠细胞呼吸 3．【人体细胞呼吸、酶特性】下图为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列相关叙述中，正确的是 （ ）      A．乙醇氧化生成乙酸的过程中，氧化反应所需的酶为同一种氧化酶 B．饮酒后人体内乙醇浓度会升高，此时分解乙醇的酶的活性会增大 C．环境温度在一定范围内改变，对人体分解乙醇的速度没有明显影响 D．乙醇分解成CO2、H2O的过程中，虽然有[H]产生但不会释放能量 4．【酵母菌有氧、无氧呼吸计算】某兴趣小组对不同氧浓度下酵母菌的细胞呼吸方式及产物展开了研究，如图为测得的实验数据。据图中信息推断，错误的是 (     ) A．氧浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸 B．氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸方式不同 C．氧浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于有氧呼吸 D．a、b、C、d四种氧浓度下，酵母菌都能产生[H]和ATP 5．【细胞呼吸速率测定实验】某同学用下图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。实验所用毛细管横截面积为1mm2，实验开始时，打开软管夹，将装置放入25℃水浴中，10min后关闭软管夹，随后每隔5min记录一次毛细管中液滴移动的位置，结果如下表所示。下列分析中，正确的是（ ） A．图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向右移动 B．在20min～30min内氧气的平均吸收速率为6.5mm3/min C．如将X换为清水，并将试管充入N2即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率 D．增设的对照实验只将装置中的X换成清水，并将该装置置于相同的环境中 6．【植物激素与果实呼吸】科研人员探究油菜素内酯(EBR)对低温贮藏甜柿果实生理的影响，测得对照组(CK)和实验组(EBR)的呼吸速率与乙烯释放速率随低温贮藏时间变化如下。甜柿在成熟过程中必然经历呼吸速率显著上升，这是成熟的重要标志，乙烯是其中的关键激素。 下列叙述正确的是（　　） A．乙烯可作为信号分子调控呼吸相关基因表达，诱导成熟 B．实验表明EBR可通过抑制乙烯释放，延缓呼吸显著上升 C．生产上可通过对采摘后甜柿喷施EBR，实现果实提前上市 D．植物激素通过直接参与细胞代谢，调控植物生命活动 7．【根瘤菌呼吸与生物固氮】根瘤菌侵入植物细胞后，在细胞内迅速增殖，随后分化为固氮能力很强但不能繁殖的类菌体。研究发现，类菌体中固氮酶活性和有氧呼吸强度易受游离浓度的影响（如题图）。类菌体周围存在大量的豆血红蛋白，豆血红蛋白通过结合和释放，维持类菌体中相对稳定的游离浓度。下列有关说法正确的是（    ）    A．根瘤菌纯培养时，细胞由于固氮酶的活性低导致缺乏能量而死亡 B．豆血红蛋白合成后需在根瘤菌的内质网、高尔基体中进行加工 C．图中A点可表示空气中游离浓度，B点可表示类菌体中游离浓度 D．大量豆血红蛋白既能为细胞呼吸持续提供，又能避免游离对固氮酶的抑制 8．【细胞呼吸在果蔬保鲜的应用】(多选)我国生鲜农产品流通损耗率高达25%～30%，远高于欧美国家的5%以下。以下是多种现代保鲜技术以延长蔬菜货架期，下列相关叙述正确的是（    ） 保鲜技术 装置及作用 气调保鲜 气调装置向保鲜库内充入氮气、二氧化碳等气体，调控O2/CO2浓度 紫外辐照保鲜 三代半导体紫外光源照射 低温/准低温保鲜 冷链设备实时监测并维持适宜低温 A．气调保鲜中，可降低O2浓度，直接抑制有氧呼吸第三阶段，并间接抑制第二阶段 B．紫外辐照保鲜可破坏微生物的DNA结构，抑制其繁殖，从而减少果蔬腐烂 C．低温保鲜可降低细胞质基质和线粒体中呼吸相关酶的活性，从而抑制细胞呼吸 D．气调保鲜中适当提高CO2浓度，能促进脱落酸的合成，从而延缓蔬菜成熟衰老 9．【有氧呼吸、运动与机体调节】2026年两会期间，教育部提出中小学要全面推行“课间15分钟”和“每天体育2小时”制度。有氧运动（如慢跑）时骨骼肌靠有氧呼吸供能；无氧运动（如短跑）时骨骼肌还会进行无氧呼吸。下图为有氧呼吸某阶段的示意图，回答下列问题。 (1)图示过程是有氧呼吸的第________阶段。与有氧呼吸相比，人无氧呼吸消耗等量葡萄糖产生的ATP更少，其原因是________________。 (2)高强度运动时机体产热骤增，机体通过分级调节和________调节机制从而维持体温相对稳定。运动会导致血糖浓度快速下降，此时，胰岛A细胞接受的信号刺激有________________（答出2点即可）。 (3)据图可知，H+在膜两侧的电化学梯度是ATP合成的动力。某减肥药物可使H+经非ATP合酶通道回渗线粒体基质，并导致体内有机物的消耗加快。长期服用该减肥药会严重危害健康，其原因有：①为生命活动供能会________；②体温会________。 (4)研究表明，运动能促进单胺类神经递质的释放从而缓解抑郁症状，该类神经递质对靶细胞的作用效应是________。运动还能增强大脑海马区的功能，有利于长期记忆的形成，推测其机制是________________（写出1点即可）。 10．【主动运输与呼吸供能】黑藻细胞液中的cr浓度高于池水中的C1-浓度，但是黑藻仍然能从池中吸收C1-，实验人员为了探究黑藻细胞吸收C1-所需的能置来源，取了 4个烧杯，进行如表所示处理，一段时间后再次测量烧杯中的C1-浓度，实验结果如表所示（DNP能抑制线粒体合成ATP）。请回答下列问题： 序号 池水（） 培养条件 初始浓度 （） 最终浓度 （） 1 25 一 光照 0.60 0.24 2 25 一 完全黑暗 0.60 0.23 3 25 光照 0.60 0.55 4 25 完全黑暗 0.60 0.54 (1)黑藻细胞从池中吸收C1-的方式为______，这种运输方式对细胞的生命活动的意义在于______。 (2)根据题意可知，黑藻细胞吸收池水中的C1-所需的ATP主要来自______（填“线粒体”或“叶绿体”），3、4组黑藻细胞仍然能够吸收少量C1-的原因是______。 (3)从能量来源看，第2组细胞中ATP的能量来自于______（填“有机物中的化学能”或“无机物中的化学能”）。 11．【金鱼特殊呼吸代谢、实验设计】金鱼可以在缺氧的环境中存活5个月。下图为金鱼不同细胞的细胞呼吸代谢图解。回答下列问题： (1)据图可知，在无氧条件下，金鱼的骨骼肌细胞分解丙酮酸的场所是_____，其他组织细胞分解丙酮酸的场所是_____。对于金鱼的某一细胞来说，在无氧条件下无氧呼吸的终产物是_____。 (2)即使长时间缺氧，金鱼体内也不会累积乳酸，这是由于金鱼的骨骼肌细胞能将乳酸转变为乙醇（酒精）。从骨骼肌细胞中基因表达的角度分析，金鱼实现上述代谢过程的原因是_____。 (3)为了探究金鱼的骨骼肌、肝脏、心脏和大脑等器官在不同条件下是否能合成ADH8a3，需要进行对照实验，在实验中设计的组别有：把金鱼分别饲养在_____、_____和缺（无）氧后再充氧的水中相同时间，随后在各组的上述器官内随机取样，以区分ADH8a3酶量的变化与产生酒精的不同组织之间的相关性。 (4)人体肝脏细胞也能产生乙醇脱氢酶，但该酶在人体肝脏细胞中可将乙醇分解为乙醛，其酶活性高低可作为解酒能力强弱的一个指标。若有来自A、B两个志愿者的乙醇脱氢酶，现提供酒精、酒精测试仪等材料用具，设计一个简单的实验测定A、B的乙醇脱氢酶的活性大小，写出实验思路并预期结果。 实验思路：_____。 预期结果：_____。 12．【微生物呼吸与堆肥应用】好氧堆肥技术是利用微生物代谢处理有机废物的生物技术，其本质是微生物通过细胞呼吸分解有机物并释放能量。高温期（>55℃），嗜热菌群成为优势种群，纤维素等难降解物质开始分解。科研人员为探究碳氮比（C/N）对堆肥效率的影响，进行了模拟实验，主要数据如表所示。 实验组别 物料初始C/N 微生物代谢强度（CO2释放速率相对值） 高温期（>55℃）的持续时间/天 纤维素降解率/% 甲 20∶1 85±5 10 65.2±4.1 乙 30∶1 152±8 15 91.5±2.7 丙 40∶1 130±7 13 88.3±3.3 回答下列问题： (1)堆肥中，好氧微生物可在细胞质基质和线粒体内将葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生________和[H]，[H]与O2结合生成水并释放大量能量，其中一部分能量储存在__中，用于驱动各项生命活动；另一部分能量以热能形式散失，导致堆体温度上升。 (2)由表中数据可知，物料初始C/N为________时，微生物代谢最旺盛。当物料初始C/N为40∶1时，微生物代谢强度下降，从细胞中化合物合成的角度分析，其原因是物料中氮源相对不足，这直接影响微生物细胞中________（答两种）等含氮大分子的合成，从而影响细胞代谢。 (3)高温能杀灭大多数病原体（细菌、病毒等生物）。从蛋白质的角度解释，原因是________。 (4)为进一步探究“在最佳物料初始C/N条件下，添加外源纤维素酶能否通过提高反应速率来缩短堆肥周期”，请补充实验设计思路。 实验分组：空白对照组和添加适量外源纤维素酶的实验组，两组除是否添加外源纤维素酶外，其他条件（如温度、湿度、物料等）应________。 观测指标：________（答两点）。 13．【呼吸产热、光合与呼吸综合】龙须菜是一种生长在潮间带的大型经济红藻，盐度是影响其生长的重要因素。受潮间带环境的影响，龙须菜需要经历周期性的低潮失水变化，此时暴雨天气会使藻体面临低盐胁迫。科研人员选择龙须菜981（Wt）和龙须菜绿色突变体（Gr）在低盐条件下培养，测定其光合速率和NPQ（热散耗水平），结果如图所示。回答下列问题：    (1)测定NPQ可反映龙须菜的细胞呼吸强度，因为____。 (2)根据题图实验结果分析，两种龙须菜在低盐胁迫下生长更好的是____，依据是____。 (3)为进一步探究两种龙须菜光合速率不同的原因，科研人员对其细胞中的色素进行了提取、分离和比较。取样研磨时，需加入有机溶剂____使色素溶解于其中。预计Gr比Wt的____（填色素名称）含量更高，因此呈现绿色。 实验探究类 1．【植物无氧呼吸与涝害应用】为研究不同玉米品种幼苗根结构及呼吸代谢对淹水胁迫的响应差异。研究人员以玉米品种浚单20（XD20）和登海662（DH662）为实验材料，设对照组（CK）和淹水组（T），并分别于实验的第0、2、4、6、8天测定相关指标，得到部分数据如下。请回答下列问题： (1)ADH是乙醇脱氢酶，参与催化丙酮酸进行酒精发酵。ADH分布在根细胞的_______中，其催化的反应_______（选填“产生”或“不产生”）ATP。酒精积累过多会扰乱细胞的正常代谢。 (2)据图分析，实验期间淹水组地下部干重的增加量比对照组_______，从细胞代谢的角度分析，可能的原因是_______（答出1点即可）。 (3)已知淹水后一些植物根系细胞可通过_______（填“细胞坏死”或“细胞凋亡”）使自身某些薄壁组织形成腔隙，形成通气组织。进一步研究发现，淹水后XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大，这有助于根部获得更多_______。 (4)综上分析，更适合在易涝地区种植的玉米品种是_______，理由是______（需答出3点）。 2．【水分胁迫与细胞呼吸实验】植物对水分的需求具有一定限度，干旱和水涝都会对植物产生水分胁迫。为进一步明晰水分胁迫类型及胁迫程度对植物代谢的影响，科研人员在重度胁迫和轻度胁迫条件下，每隔 5 天定时测定了 30 天内番茄叶片可溶性糖、叶绿素含量、POD（过氧化物酶）等多种物质变化。请回答以下问题： (1)水涝胁迫下，植物会发生一系列代谢变化应对逆境。短期水涝胁迫下，植物可能通过增加甜菜碱、甘露醇等亲水物质，增加__________（填“自由水”或“结合水”）比例来增强抗逆性；长期水涝胁迫下，植物根系细胞因__________增强，积累乙醇等有毒代谢产物，引起细胞损伤和代谢崩溃。 (2)干旱胁迫后期，番茄叶片细胞内可溶性糖呈上升趋势，细胞需要通过增加可溶性糖的浓度来____________________。 (3)与对照组相比，所有水分胁迫实验组的总叶绿素含量随着胁迫天数增加呈下降的趋势，推测可能的原因是_______________。 (4)分析推测，水分胁迫后，POD 活性增加，进而有效清除活性氧和自由基，减小对植物的伤害。现已知 POD 能催化过氧化氢 H₂O₂分解，再氧化愈创木酚，生成红棕色的四愈创木醌，其生成速率与 POD 活性成正比。利用分光光度计测定单位时间内红棕色的四愈创木醌在 470 nm 处的吸光度变化，可计算 POD 活性。为证实上述推测，请利用有关仪器试剂，完成实验过程： ①________________________，剪碎，加入酶提取液，获得POD酶液。 ②取等量POD酶液置于试管中，在试管中分别加入等量的现配的愈创木酚和H2O2混合液，摇匀，使其反应充分。 ③____________。 3．【温度对呼吸的影响及贮藏应用】温度是影响桑葚贮藏品质的重要因素，适宜的贮藏温度能够降低桑葚代谢强度，延缓果实衰老软化，延长贮藏时间。科研人员探究不同温度对桑葚贮藏品质的影响，实验结果如下图。回答下列问题： (1)贮藏温度会影响桑葚的细胞呼吸速率，细胞呼吸的实质是有机物________的过程，该过程释放的能量一部分储存在________中，直接用于各项生命活动。 (2)桑葚贮藏时需保证适量氧气供应，以________（填“促进”或“抑制”）无氧呼吸。 (3)据图分析，_______（填“4℃”或“-0.5℃”或“15℃”）能显著抑制细胞呼吸速率，进而延长桑葚贮藏时间。从酶的角度分析，其原因是________。 (4)贮藏一段时间后，三组果实均出现腐烂现象，测得的呼吸速率均急速升高，对此合理的解释是_______。 4．【酵母菌呼吸方式、细胞供能】葡萄糖是细胞糖代谢的主要能源物质。某兴趣小组对细胞呼吸的方式和细胞供能的策略开展了实验研究和分析，根据题中信息回答下列问题。 (1)在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，研究小组发现：在证实了葡萄糖没有剩余的前提下，经重铬酸钾浓硫酸检测的结果与预期不符，结果见下表。 序号 内容 实验组 对照组 1号 2号 3号 4号 ① 瓶内溶液 品牌干酵母活化液100ml 纯酵母培养液100ml ② 葡萄糖溶液 30ml ③ 自变量控制 持续通气 覆盖植物油层 持续通气 覆盖植物油层 ④ 实验持续时间 15min 30min 30min 60min ⑤ 底物耗尽时间 10min 22min 20min 55min ⑥ 实验现象 灰绿色 灰绿色 不呈灰绿色 灰绿色 注：品牌干酵母主要成分为酵母，山梨醇酐单硬脂酸酯（SMS）。 品牌干酵母活化液和纯酵母培养液中酵母菌的含量相同。 本实验中，要证实葡萄糖没有剩余，可以用__________试剂进行检测。实验组中1号和2号瓶内酵母细胞培养液都变成灰绿色，与预期不符，原因可能是__________。 (2)正常细胞在理想状态下，葡萄糖经葡萄糖转运蛋白进入细胞内，经过关键酶的分解作用生成二氧化碳或乳酸，释放能量。不同细胞的供能策略不尽相同，但都主要以利用葡萄糖为主。 ①GLUT4是一种存在于对胰岛素敏感的细胞（脂肪、肌肉细胞）膜上的蛋白质，可将葡萄糖以协助扩散的方式转运至细胞内供能，此运输方式具有的特点是__________（答出1点即可）。 ②在O2供应充足状态下，正常细胞需要的ATP大部分来源于线粒体，小部分来源于细胞质基质。但某种癌细胞即便是在O2供应充足时，仍偏好由细胞质基质提供能量并生成乳酸，该现象被称为“瓦伯格效应”。研究小组欲通过实验验证“瓦伯格效应”，请写出简要的实验思路并预期实验结果。 实验思路：________________________________________。 预期结果：________________________________________。 5．【细胞呼吸场所与能量代谢】食物特殊动力作用（SDA）是指机体的能量代谢因进食而额外增加的现象。如某人基础代谢率（人体在清醒且极端安静情况下的能量代谢率）为168. 80 kJ·h-1，当摄取相当于168. 80 kJ的食物，并处于基础代谢条件下，经测定这时的代谢率不是168. 80kJ·h-1，而是176.40kJ·h-1，显然这部分增加的代谢值是因进食导致的。回答下列问题： (1)人体细胞代谢产生CO2的具体场所是________________ ；人体细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP直接提供能量，ATP产生的场所有__________________。 (2)研究发现SDA只能增加体热的外散而不能增加可利用的能量，而这个能量来源于体内营养物质的储备。由此可判断细胞有氧代谢增强而多消耗的物质中能量的去向是_____________。 (3)研究人员通过实验分别探究了SDA现象的产生与进食行为和食物种类的关系，实验结果表明只有将氨基酸或葡萄糖经静脉注射后方能观察到SDA现象，且注射氨基酸组的SDA远高于注射葡萄糖组，说明SDA与____________无关，而与___________有关，与此关系较大的食物是_________________；切除动物肝脏后再进行上述实验， SDA现象不再发生，对此现象的合理推测是_____________________________。 6．【光合与呼吸联系、呼吸抑制剂实验】下图是大麦叶肉细胞中的有关代谢过程，其中A、B代表相关细胞器。回答下列问题：    (1)过程①中消耗的 ATP 和NADPH的合成场所是______。研究表明酶X是由核 DNA和叶绿体DNA共同控制合成的，据此推测，酶X的具体合成场所是______中的核糖体。 (2)在适宜光照条件下，过程③所需O2来自______反应。细胞中某些氨基酸、核苷酸和脂肪酸等都可直接或间接地与乙酰 CoA 相互转化，这说明______。 (3)据图推测，大麦叶肉细胞中合成淀粉所需的酶主要存在于______。研究发现叶肉细胞叶绿体中的淀粉含量会出现“昼多夜少”规律性的变化，据此推测，叶绿体中淀粉的主要用途是______。 (4)研究发现，大麦的光合作用和呼吸作用之间存在着紧密的联系：呼吸作用的运行能够优化光合作用。有实验者利用大麦叶片进行了下表所示实验，表中的 KCN 和 SHAM是两类呼吸抑制剂。 组别 1 2。 3 4 缓冲液中 的添加物 不添加 0.5 mmol/L KCN 1mmol/L SHAM 1mmol/L SHAM +0.5 mmol/L KCN 步骤一 在相同位置选取大小一致且完全伸展的叶片，置于缓冲液中进行真空渗透1小时 步骤二 渗透结束后，将叶片从缓冲液中取出，清洗并吸去叶片表面残余的缓冲液； 将叶柄浸入上述缓冲液中，并将叶片置于持续的适宜光照下 步骤三 光照4小时后，使用相关仪器测定叶片的光合作用及呼吸作用速率 ①缓冲液可以保证培养液中______（答两点）等的相对稳定。 ②该实验的目的是______；该实验最可能出现的实验现象是______。 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼在缺氧状态下细胞中部分代谢途径，下列相关叙述正确的是（    ）    A．②过程产生的物质X在氧气充足的情况下，可在线粒体内膜上被分解 B．②③和②⑤过程中葡萄糖所含能量大部分以热能的形式散失 C．若给肌细胞提供18O标记的O2，则在CO2中检测不到18O的存在 D．图中的③④过程可防止乳酸在体内积累导致酸中毒 2．水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是（    ） A．正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B．检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C．转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D．转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 3．图1和图2分别为电镜下观察到的正常细胞和癌细胞的线粒体结构，据此分析癌细胞比正常细胞应具有的是（　　） A．线粒体内膜面积增大，有利于相关酶的附着 B．葡萄糖在线粒体基质中分解产生丙酮酸的量减少 C．细胞呼吸强度与氧化分解释放能量的比例均提高 D．葡萄糖的消耗量增大，氧气的消耗量减小 4．差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。下列叙述正确的是（　　） A．在分离动物细胞的细胞器时，需要先用胰蛋白酶和胶原蛋白酶破坏细胞膜 B．离心速率较低时，能够让较小的颗粒沉降，改变离心速率可分离不同细胞器 C．将酵母菌破碎后离心得到的沉淀物，向其中加入葡萄糖一定会得到H2O和CO2 D．将菠菜研磨液在一定转速下离心得到上清液，向其中加入冷酒精可以粗提取DNA 5．某同学为探究细胞呼吸的方式，取下侧装置两组，甲组为A处放一定质量的马铃薯块茎、B处放一定量NaOH溶液，乙组为A处放等量的马铃薯块茎、B处放等量蒸馏水。在相同且适宜的条件下放置一段时间后，观察液滴移动情况（不考虑气体水溶性、温度等因素对液滴移动的影响，设底物为葡萄糖），下列叙述正确的是（　　） A．马铃薯块茎有氧呼吸的产物有H2O、CO2和酒精 B．甲组液滴的移动情况可反映马铃薯块茎呼吸产生的CO2量 C．乙组液滴的移动情况一定是右移或不移动 D．若甲组液滴左移，乙组液滴不移动，不能确定马铃薯块茎的呼吸方式 6．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 7．乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH）是植物细胞中无氧呼吸的关键酶，其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响，研究人员设计丙组为实验组，甲、乙均为对照组，其中甲组是正常生长的幼苗，部分实验结果如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．丙组的处理方式是选择生长状态一致的辣椒幼苗进行淹水处理 B．丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中，利用NADH的能量合成ATP C．辣椒幼苗在淹水条件下，其根细胞的无氧呼吸产物仅有乳酸 D．Ca2+影响ADH、LDH的活性，减少乙醛和乳酸积累造成的伤害 8．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 9．图是某兴趣小组探究所得的酵母菌二氧化碳产生速率（I）、氧气消耗速率（Ⅱ）以及酒精产生速率（Ⅲ）随着O2浓度变化的三条曲线，O2浓度为a时I、Ⅱ两条曲线重合，S1、S2、S3、S4分别表示图示面积。该兴趣小组还利用乳酸菌作为实验材料进行相同的实验，得到乳酸产生速率（IV）的曲线。下列相关叙述错误的是（　　）    A．当O2浓度为a时，酵母菌产生CO2的场所是线粒体基质 B．如果改变温度条件，a点会左移或右移，但是S1和S2的值始终相等 C．给酵母菌提供18O2，细胞内18O的转移途径可能为18O2→H218O→C18O2 D．若曲线IV和Ⅲ完全重合，则0~a段酵母菌和乳酸菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量相等 10．巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中，中国选手潘展乐夺得金牌，并打破该项运动的世界纪录。在激烈的游泳运动时，肌肉细胞有氧呼吸产生NADH的速度超过其再形成NAD+的速度，这时肌肉中形成的丙酮酸由乳酸脱氢酶催化转变为乳酸，使NAD+再生，保证葡萄糖到丙酮酸能够继续进行产生ATP。肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞，在肝细胞内通过糖异生途径转变为葡萄糖。下列说法正确的是（    ） A．肌细胞产生的乳酸需在肝细胞中重新合成葡萄糖，根本原因是两种细胞的DNA不同 B．有氧呼吸过程中，NADH在细胞质基质和线粒体基质中产生，在线粒体内膜处被消耗 C．激烈的游泳运动中，肌细胞产生的CO2与消耗的O2的比值大于1 D．丙酮酸被还原为乳酸的过程中会生成NAD+和少量的ATP，供给肌细胞使用 11．有氧呼吸部分过程如图所示。甲蛋白、乙蛋白和丙蛋白参与电子传递，并利用该过程释放的能量将H⁺从基质泵到膜间隙，形成H⁺浓度差。DNP是一种脂溶性小分子，可在线粒体内膜中自由移动，作为H⁺载体破坏该浓度差。下列叙述错误的是（　　） A．图中NADH是电子供体，O2是最终电子受体 B．H⁺顺浓度梯度从线粒体基质进入膜间隙 C．DNP会导致线粒体内膜上ATP合成减少 D．添加一定量的DNP会导致线粒体耗氧量增加 12．将动物的完整线粒体悬浮于含有呼吸底物、氧气和无机磷酸的溶液中，并适时加入ADP、DNP和DCCD三种化合物，测得氧气浓度的变化如图。据图分析，下列说法正确的是（    ） A．悬浮液中含有的呼吸底物是葡萄糖 B．图示反应发生于线粒体基质 C．ADP和DNP都能促进细胞呼吸且促进效率相同 D．DCCD能够抑制细胞呼吸是由于抑制ATP的合成 13．科学家在酵母菌细胞中发现了内质网和线粒体外膜之间的衔接点，该结构由四种关键蛋白构成，去除任何一种蛋白质都将导致衔接点分解，并引发内质网和线粒体之间磷脂、Ca2+等物质的交换速率下降，这表明内质网和线粒体在结构和功能上具有密切联系。下列相关叙述正确的是（　　） A．没有线粒体的真核细胞中也能完成有氧呼吸 B．游离核糖体合成的肽链可能需进入内质网进一步加工 C．衔接点可正确引导内质网中的葡萄糖进入线粒体氧化分解 D．用高倍镜才能清楚观察到内质网和线粒体之间的衔接点 14．用以葡萄糖为唯一碳源的培养基培养一定量的酵母菌，一定条件下，通过控制氧气浓度，测得的酵母菌二氧化碳产生速率（I）、氧气消耗速率（Ⅱ）、酒精产生速率（Ⅲ）随着时间变化的曲线如图所示，产生速率均为产生生成物的物质的量相对速率。下列相关叙述错误的是（    ） A．曲线I、Ⅱ重合时，酒精产生速率为零 B．曲线Ⅲ可表示酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳的速率 C．t1时，有氧呼吸消耗的葡萄糖量与无氧呼吸消耗的可能相等 D．t2时刻之后酵母菌呼吸释放的二氧化碳全部来自线粒体基质 15．人体摄入乙醇（酒精）5min后，可在血液中检测到乙醇，30~60min后乙醇含量达到最高值。乙醇的排出途径较为有限：约10%的乙醇通过汗液、尿液和呼吸直接排出体外，剩余部分通过肝脏代谢来分解。酒精在肝细胞中的代谢途径如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．乙醇进入肝细胞需要载体蛋白的协助 B．人体细胞可通过无氧呼吸在细胞质基质中合成乙醇 C．人体内仅有肝细胞存在乙醇脱氢酶基因 D．据图可知乙酸的氧化分解过程发生在线粒体内 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（每空2分，共14分）下图为不同生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解（图1表示不同O2体积分数的气体交换情况：图2表示葡萄糖分解代谢过程图解，其中①-⑤表示过程、AB表示物质）。据下图回答问题：      (1)若图1表示人在剧烈运动时的代谢过程，则不应该有_____________过程（填标号），产生的H2O含有18O，其18O来自于反应物中的_____________。 (2)若某生物细胞呼吸方式有图1中①③和①④⑤两种，则其细胞呼吸强度_____________（可以/不可以）用CO2释放量来表示，原因是____________。 (3)若图2表示某植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化，当O2浓度达到25%以后，O2吸收量不再继续增加的内因主要是____________；在______________点最适于储存水果蔬菜，判断理由是_____________。 17．（每空1分，共8分）图甲表示ATP与ADP相互转化的过程，图乙表示某类酶作用的模型，图丙表示某反应“甲物质（反应物）→乙物质（生成物）”进行过程中，有酶参与和无酶参与时的能量变化示意图。结合下图回答下列各题：    (1)图甲中的ATP含有哪种五碳糖？________________。若图甲过程发生在通气良好条件下的植物根细胞中，则能量A来自于_______________________过程（填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”或“光合作用”）； (2)若图乙是图甲中②过程的示意图，其中代表酶的是图乙中的_________。（填图乙中的字母）酶除了具有无机催化剂所具有的一般性质外，还具有_______________________（答1点即可）的特性。 (3)图丙中曲线________表示有酶参与，酶参与反应时，降低的活化能为_________（填“E1”或“E2”或“E3”或“E4”）。 (4)下图1、2、3分别表示酶浓度一定时，酶促反应速率与反应物浓度、温度、pH之间的关系，据图回答：      ①图1中d点之后的限制因素最可能是________________________________。 ②图2中温度10℃时和图3中PH为6时酶活性都很低，具体原因是否相同？_____（填“是”或“否”） 18．（除标注外，每空1分，共10分）细胞呼吸产生的NADH和某些有机物中的电子可经UQ、复合体I、Ⅱ、Ⅲ、IV等组成的电子传递链传递给O2生成水，该电子传递过程释放的能量可用于建立膜内外的H+浓度差，进而驱动ATP形成。如图中，虚线左侧为豆科植物利马豆细胞中的相关过程示意图。 (1)图示电子传递链存在于______膜上，由F0和F1组成的复合体功能是______。 (2)氰化物是一种剧毒物质，可强烈抑制复合体IV的活性从而使动物细胞中ATP合成急剧减少导致中毒，结合上图分析，氰化物使动物细胞中ATP合成急剧减少的机理是______。利马豆中含有较高水平的氰化物，但是自身并未表现为中毒，这可能与利马豆细胞中存在而动物细胞中不存在的图示特定结构_____有关。 (3)图中UCP1（虚线右侧）是动物细胞中的一种H+转运蛋白，存在位置如图所示。DNP曾作为减肥药物，DNP可与UCP1结合并激活其H+转运活性。DNP的使用常导致体温上升、出汗过多，原因是_______，DNP作为减肥药物可能对人体造成的危害有_______。 19．（除标注外，每空1分，共10分）糖酵解是细胞呼吸的核心起始阶段，在细胞质基质中将1分子葡萄糖转化为2分子丙酮酸，部分调控过程如图所示。图中甲、乙、丙为催化不同反应的酶，其中酶甲、丙的活性受细胞内ATP/ADP比值的反馈调节：当ATP/ADP比值升高时，酶甲、丙的活性被变构抑制；比值降低时，抑制解除。 (1)酶甲、丙催化的反应均消耗ATP，从葡萄糖留存和反应推进角度分析，该过程的生物学意义是_______。 (2)低氧胁迫下，野生型水稻根细胞糖酵解速率会显著加快。结合调控机制分析，该现象的原因是_______。 (3)中耕松土后，作物根细胞内糖酵解速率_______（填“加快”“减慢”或“基本不变”）；有人提出“糖酵解速率减慢会导致有氧呼吸二、三阶段原料不足，从而降低总ATP产量”，请反驳这一观点：_______。 (4)肿瘤细胞即使在氧气充足时，糖酵解速率也远高于正常细胞。据此推测，肿瘤细胞内的ATP/ADP比值更_______（填“高”或“低”），从酶调控角度分析，原因是_______。 20．（除标注外，每空2分，共13分）运动是预防肥胖的方式之一、剧烈运动后，人体血液中乳酸-苯丙氨酸（Lac-Phe）的含量明显上升。为探究Lac-Phe的产生机理及功效，科研人员进行了相关实验。回答下列问题： (1)Lac-Phe可由乳酸盐和苯丙氨酸在一定条件下缩合而成。剧烈运动时机体供氧不足，部分丙酮酸在细胞的_____（填场所）中转化为乳酸，为Lac-Phe的生成提供原料。 (2)已知酶C促进了机体Lac-Phe合成。为验证该结论，科研人员将野生型小鼠细胞（甲组）和敲除C基因的小鼠细胞（乙组）分别培养，一段时间后进行了相关检测。 ①收集培养液后，用_____酶处理贴壁细胞，使其分散为单细胞悬液，离心获得细胞，发现两组细胞内Lac-Phe的浓度相同； ②还需进一步检测_____中的Lac-Phe浓度，且结果为_____，则可证实该结论。 (3)研究发现C基因的突变与体重异常相关。据此，推测如下：运动时机体产生的乳酸在酶C的作用下转化为Lac-Phe，Lac-Phe可抑制肥胖的发生。为证实该推测，采用高脂饲料喂养不同条件处理的小鼠，一段时间后检测相应的指标，实验分组及部分结果如下表。 a组：野生型小鼠+静息 b组：C基因敲除小鼠+静息 c组：野生型小鼠+运动 d组：C基因敲除小鼠+运动 组别 检测指标 血浆Lac-Phe浓度（μM） 小鼠体重增量（g） a组 0.3 16 ① 0.4 7 ② 1.5 4 ③ 0.1 ④ 若推测成立，则表中①②③对应的组别分别是_____（填字母），表中④的值应为_____（填选项）。 A．小于4   B．4~7   C．7~16   D．大于16 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第09讲 细胞呼吸的原理和应用（一轮培优练）参考答案 真题·命题感知 题号 1 2 3 答案 D B D 进阶·强化演练 情境探究类 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 A D D C C B ABC 8.(1) 小于 以热能的形式散失 (2) NADH 需要，只有在氧气存在的情况下，丙酮酸才能进入线粒体 (3) 途径1和途径2 途径2增强，物质氧化分解释放的能量储存在ATP中的较少，大部分以热能形式散失 9.(1) 抗利尿 促进肾小管和集合管对Na+的重吸收 (2) 等于 神经调节和体液调节 (3) 脑干 分级调节 (4)免疫自稳、免疫监视 10. 细胞质基质 不能 黄瓜品种和通气情况（或“氧气浓度”） 有氧呼吸和无氧呼吸 A ①加强田间管理，及时排除积水；②在播种前要结合当地气候条件和灌溉条件，选择适宜的作物种植；③及时松土，提高土壤中氧气的含量，促进植物根系的生长；④合理使用化肥，多施农家（有机）肥，改善土壤板结。 11.(1)低氧胁迫处理使四角蛤蜊的存活率下降 (2) 细胞质基质 低氧胁迫条件下，四角蛤蜊丙酮酸激酶的活性增加，加速无氧呼吸，与有氧呼吸相比，产生的能量下降，从而使四角蛤蜊的存活率下降 (3) 增加 2.0 mg/L处理组的四角蛤蜊乳酸脱氢酶活性比4.0mg/L处理组的高，能够高效的催化生物体内的丙酮酸转化为乳酸，从而产生较多的能量，维持生存 图表分析类 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A D C C B A D ABC 9.(1) 三 葡萄糖中的能量大部分仍存留在乳酸中（或“无氧呼吸只在第一阶段生成少量ATP”） (2) 反馈/负反馈 血糖浓度下降、下丘脑某区域的交感神经释放的神经递质 (3) 减少 升高 (4) 提高靶细胞的兴奋性 改变突触的形态和功能/增加突触的数量/增加新生神经元的数量/促进神经递质的释放 10.(1) 主动运输 保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质（答案合理即可） (2) 线粒体 细胞呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，也能合成少量ATP（答案合理即可） (3)有机物中的化学能 11.(1) 线粒体 细胞质基质 乳酸或乙醇（酒精）和CO2 (2)金鱼骨骼肌细胞中表达了丙酮酸脱酸酶（PDC）基因和乙醇脱氢酶8a3（ADH8a3）基因，合成了相应基因产物：丙酮酸脱羧酶（PDC）和乙醇脱氢酶8a3（ADH8a3） (3) 氧气充足（的水中） 缺（无）氧（的水中） (4) 实验思路：取等量的酒精分别加入到编号为甲、乙的两支试管中，再向甲、乙两支试管分别加入等量且适量来自A、B志愿者的乙醇脱氢酶，在相同且适宜的条件下处理相同时间，用酒精测试仪测定两支试管中的酒精剩余量 预期结果：若甲试管中酒精剩余量多于乙试管中的，则A志愿者的乙醇脱氢酶活性低于B志愿者的。若甲试管中酒精剩余量少于乙试管中的，则A志愿者的乙醇脱氢酶活性高于B志愿者的。若甲、乙两试管中酒精剩余量相等，则A、B志愿者的乙醇脱氢酶活性相等（或“若两试管中酒精剩余量不等，则酒精剩余量多的试管中的酶活性低，酒精剩余量少的试管中的酶活性高；若两试管中酒精剩余量相等，则两试管中的酶活性相等”） 12.(1) CO2 ATP (2) 30∶1 蛋白质、核酸（DNA/RNA） (3)高温使蛋白质变性 (4) 相同且适宜 微生物代谢强度、CO2释放速率相对值（或纤维素降解速率、堆肥产物中纤维素的残留率、堆体中心温度达到55℃所需的时间、高温期的持续时间等） 13.(1)热散耗水平越高说明散热量越大，散失的热量来自呼吸作用，因而说明该类型的呼吸强度越高 (2) 龙须菜绿色突变体 龙须菜绿色突变体的光合速率随着光合有效辐射的增加而增大，且其呼吸强度较龙须菜981弱 (3) 无水乙醇 叶绿素 实验探究类 1.(1) 细胞质基质 不产生 (2) 少 淹水组地下部分主要进行无氧呼吸，消耗的有机物比对照组多（或淹水组光合作用强度降低，有机物输送到地下部分比对照组少） (3) 细胞凋亡 氧气（O2） (4) 浚单20（或XD20） XD20-T根部ADH活性比DH662-T的低，积累酒精较少，对细胞代谢影响更小；被水淹后，XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大；地下部分干重增加量比DH662-T的多 2.(1) 结合水 无氧呼吸 (2)增加渗透压，应对干旱胁迫 (3)水分胁迫下叶绿素合成减少、分解增加 (4) 将同种植物分为两组，一组进行水分胁迫，一组不进行水分胁迫，一段时间后取等量两组的植物根部 取等量混合液利用分光光度计测定在 470 nm 处的吸光度 3.(1) 氧化分解 ATP (2)抑制 (3) -0.5℃ 低温能降低细胞内与细胞呼吸相关酶的活性，-0.5℃时酶活性被抑制得更显著，从而使呼吸速率更低 (4)贮藏后期果实出现腐烂是由于微生物侵染，微生物大量繁殖，微生物的呼吸作用增强，同时果实细胞受损，细胞呼吸相关酶活性异常升高，也会使呼吸速率上升 4.(1) 斐林 SMS与重铬酸钾反应呈灰绿色 (2) 顺浓度梯度运输，需要载体，不需要能量 将等量的正常细胞和癌细胞分为A、B两组，将两组在足量的氧气环境下进行培养，其它培养条件也相同且适宜，一段时间后，检测两组的耗氧量和乳酸产生量 B组的细胞主要进行无氧呼吸，则其耗氧量明显低于A组，但乳酸的产量远高于A组。 5.(1) 线粒体基质 细胞质基质和线粒体（线粒体基质、线粒体内膜） (2)以热能形式散失 (3) 进食行为 食物种类 含蛋白质（氨基酸）较高的食物 SDA可能与肝脏处理氨基酸或合成糖原的过程有关 6.(1) （叶绿体的）类囊体薄膜 细胞质和叶绿体 (2) 光 细胞呼吸可作为代谢的枢纽（或蛋白质、糖类、核酸和脂质的代谢都可以通过细胞呼吸联系起来，合理即可） (3) 叶绿体基质 为夜间细胞的各项生命活动提供物质和能量 (4) pH、CO2浓度 探究 KCN和 SHAM分别作用和共同作用对大麦叶片呼吸作用及光合作用的影响 第 1组叶片的呼吸作用和光合作用均强于第2、3、4组（或第1组叶片的呼吸作用和光合作用强于第 2、3两组，第2、3两组叶片的呼吸作用和光合作用强于第 4组） 拔高·限时模拟 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D D D D D B D B 题号 11 12 13 14 15 答案 B D B C D 16．（每空2分，共14分） (1) ② 氧气/18O2 (2) 不可以 该生物无氧呼吸不产生CO2 (3) 呼吸酶的数量是有限的 C C点CO2的释放量最少，此时细胞呼吸最弱，有机物的消耗最少 17．（每空1分，共8分） (1) 核糖 有氧呼吸 (2) B 高效性、专一性、作用条件较温和（答一点即可） (3) Ⅱ E4 (4) 酶浓度一定（酶数量一定） 否 18．（除标注外，每空1分，共10分） (1) 线粒体内 运输H+和催化ATP合成（2分） (2) 氰化物强烈抑制复合体IV的活性使其电子传递彻底中断，无法通过电子传递过程中释放的能量建立膜两侧H+浓度差来驱动ATP的合成 （2分） AOX (3) DNP会导致H+的电化学势梯度/浓度差降低，导致有机物氧化分解释放的能量中用于生成ATP的少，转化成的热能多，从而促进体温升高，汗腺分泌汗液增加（2分） 致命的高热导致蛋白质变性、脏器受损/能源物质不足/过量出汗导致人体虚脱（从对细胞代谢的影响、机体正常生命活动角度作答均可）（2分） 19．（除标注外，每空1分，共10分） (1)①使葡萄糖带上负电荷，无法自由穿过细胞膜，被“固定”在细胞内，保证代谢持续进行；②提高葡萄糖的反应活性，使其更容易被后续酶催化分解（2分） (2)低氧时有氧呼吸受抑制，ATP合成减少，ATP/ADP比值降低，解除对酶甲、丙的变构抑制，糖酵解速率加快以补充能量（2分） (3) 减慢 该观点错误。糖酵解只是速率减慢而非停止，仍能产生足量丙酮酸供应有氧呼吸二、三阶段；且有氧呼吸二、三阶段因氧气充足而高效运转，总ATP产量仍显著增加（2分） (4) 低 ATP被快速消耗，导致ATP/ADP比值偏低，肿瘤细胞内酶甲、丙的抑制被解除（2分） 20．（除标注外，每空2分，共13分） (1)细胞质基质 (2) 胰蛋白 培养液 甲组培养液中Lac-Phe浓度高于乙组培养液（3分） (3) dcb D 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第09讲 细胞呼吸的原理和应用（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026年高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究类） 3 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 37 真题·命题感知 1．（（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 命题情境 本题经典酵母菌细胞呼吸探究实验情境，结合实验装置、现象分析有氧呼吸与无氧呼吸的转变，是高考实验高频考查题型。 考点解读 核心考点：酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸的过程、场所、产物；自变量与无关变量判断；有氧 / 无氧呼吸底物分解的物质比例计算。 实验变量：氧气有无是本实验自变量，并非无关变量。 呼吸场所：酵母菌有氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质 + 线粒体基质；无氧呼吸产生CO2的场所只有细胞质基质。 呼吸产物：有氧条件下，酵母菌仍可进行无氧呼吸，因此有氧、无氧组最终都会产生酒精和CO2。 比例关系：有氧呼吸消耗 1 分子葡萄糖产生 6 分子CO2，无氧呼吸消耗 1 分子葡萄糖产生 2 分子CO2；题干说明有氧组氧气不足，葡萄糖同时参与有氧、无氧呼吸，两组CO2比值大于 3:1。 解题方法 装置现象分析法：D 选项错误。呼吸持续产生\(\ce{CO2}\)，小管内气体增多、液面下降，大管液面上升。 逐项排除： A：前期有氧，葡萄糖彻底氧化分解，正确； B：氧气减少、呼吸速率改变，产热变化，液面变化速率、温度均改变，正确； C：后期无氧呼吸产生酒精，可与酸性重铬酸钾显色，正确。 2．（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 命题情境 本题直接考查真核细胞有氧呼吸、无氧呼吸的过程、场所、产物与能量变化，属于基础概念辨析类情境，侧重知识点记忆与区分。 考点解读 核心考点：有氧呼吸三阶段、无氧呼吸两阶段、产物、能量分布、NADH 生成场所。 无氧呼吸：仅第一阶段产生少量 ATP，第二阶段不产 ATP； 植物、酵母菌无氧呼吸产CO2，动物、乳酸菌无氧呼吸只产乳酸，无 CO₂，不能使溴麝香草酚蓝变色； 有氧呼吸第一、二阶段均产生 NADH， 线粒体基质（第二阶段）是 NADH 主要生成场所； 有氧呼吸第一阶段：葡萄糖大部分化学能储存在丙酮酸中，仅少量释放 解题方法 易混概念辨析法：B 选项错误。并非所有无氧呼吸都产生CO2，产乳酸的无氧呼吸无该气体。 知识点直判：A、C、D 均符合细胞呼吸基本规律，表述正确。 3．（2026·云南·高考真题）猕猴桃鲜果储藏条件如下表： 果实含水量/% 温度/℃ O2体积分数/% 湿度/% 约85 1~3 2~4 90~95 下列说法错误的是（　　） A．高湿度可减少果实水分蒸发以利于果实保鲜 B．低温抑制酶活性来降低果实细胞的呼吸速率 C．O2含量低可抑制猕猴桃细胞有氧呼吸第三阶段 D．有氧呼吸消耗水的量大于产生量需要人工补水 命题情境 本题以果蔬保鲜生产实际为情境，将细胞呼吸原理应用于农业储藏，属于理论联系生产生活的应用型情境。 考点解读 核心考点：细胞呼吸原理在果蔬保鲜中的应用、有氧呼吸物质变化、酶活性影响因素。 低温：降低呼吸酶活性，减弱细胞呼吸，减少有机物消耗； 低氧环境：抑制有氧呼吸第三阶段，同时减弱无氧呼吸，延长保鲜期； 高湿度：减少果实水分散失； 有氧呼吸总反应：消耗的水 = 生成的水，收支平衡，无需额外补水。 解题方法 原理直判法：D 选项错误。有氧呼吸中水的消耗量与生成量相等，不存在消耗水更多的情况。 排除法：A、B、C 均为果蔬保鲜的经典原理，表述正确。 进阶·强化演练 情境探究类 1．【生活运动】剧烈运动时肌肉收缩生成大量乳酸，乳酸通过血液循环进入肝脏后先被氧化成丙酮酸，然后再转化为葡萄糖或糖原，葡萄糖进入血液后又可被肌细胞摄取。下列叙述错误的是（     ） A．剧烈运动时，肝糖原和肌糖原会直接分解成葡萄糖来补充血糖 B．葡萄糖分解形成乳酸时会释放出少量能量，生成少量ATP C．乳酸转化为葡萄糖或糖原可防止乳酸中毒 D．剧烈运动过程中，肌细胞以葡萄糖为底物时产生的CO2量与消耗的O2量相等 【答案】A 【详解】A、剧烈运动时，肝糖原可直接分解为葡萄糖补充血糖，但肌糖原不能直接分解为葡萄糖补充血糖，A错误； B、葡萄糖分解形成乳酸时会释放出少量能量，生成少量ATP，B正确； C、乳酸转化为葡萄糖或糖原，可以避免乳酸在体内积累导致的乳酸中毒，C正确； D、剧烈运动过程中，肌细胞中既存在有氧呼吸，也存在无氧呼吸，有氧呼吸产生的CO2与消耗的O2相等，无氧呼吸不消耗O2，也不产生CO2，即产生的CO2量与消耗的O2量相等，D正确。 2．【微生物科研】超嗜热菌指的是生活在80~120℃环境下的细菌，大多数超嗜热菌进行无氧呼吸，少数可进行有氧呼吸。下列叙述错误的是（　　） A．当环境温度降至室温时，超嗜热菌的呼吸作用会减弱 B．ATP是超嗜热菌生命活动的直接能量来源 C．生成同等数量ATP时，无氧呼吸消耗的底物多于有氧呼吸消耗的 D．超嗜热菌自身放能化学反应的进行往往伴随着ATP的水解 【答案】D 【详解】A、超嗜热菌的酶最适温度在80~120℃，室温下酶活性显著降低，呼吸作用减弱，A正确； B、ATP是细胞生命活动的直接能源物质，超嗜热菌的生命活动也需ATP供能，B正确； C、有氧呼吸效率高，1分子葡萄糖可产生约36分子ATP；无氧呼吸效率低，1分子葡萄糖仅产生约2分子ATP，即分解相同数量的底物时，无氧呼吸比有氧呼吸产生的ATP更少，因此生成等量ATP时，无氧呼吸消耗的底物多于有氧呼吸消耗的，C正确； D、放能化学反应（如呼吸作用）释放能量，通常伴随ATP的合成，而吸能反应通常伴随ATP的水解，D错误。 故选D。 3．【果蔬保鲜生活】细胞呼吸是影响果蔬储藏品质的关键。研究发现，草莓储藏过程中，呼吸熵（CO2释放量/O2吸收量）能反映草莓细胞的呼吸代谢类型。科研人员在密闭环境中分别测定了不同温度下草莓的最长储藏时间、储藏末期可溶性糖的消耗量，并计算了呼吸熵的变化（初始值为1.0），部分结果如下表所示（假定呼吸作用的底物均为葡萄糖）。下列说法正确的是（　　） 储藏温度/℃ 最长储藏时间/h 糖消耗总量/（mg⋅） 储藏末期呼吸熵 0 240 18 1.8 5 96 5 1.1 20 24 10 3.5 A．储藏温度越低，草莓细胞呼吸产生的酒精越多，从而对草莓的品质影响越大 B．20℃时储藏末期的呼吸熵最大，说明此时有氧呼吸最强且无氧呼吸最弱 C．0℃时可溶性糖消耗量最大，主要原因是可溶性糖转化成纤维素等结构物质 D．据实验推测，使用密闭盒在冰箱（约4～6℃）中保鲜草莓的时间不宜超过4天 【答案】D 【详解】A、表中20℃时呼吸熵（3.5）最高，表明无氧呼吸（酒精发酵）最强，酒精产生最多，而0℃时呼吸熵（1.8）较低且储藏时间最长，说明低温下酒精产生较少且品质影响较小，A错误； B、20℃时呼吸熵最大（3.5），表明无氧呼吸占优势，而非有氧呼吸最强且无氧呼吸最弱，B错误； C、0℃时糖消耗量最大（18mg/g），是因储藏时间长（240h），呼吸作用总耗糖量大，而非可溶性糖转化为纤维素，C错误； D、冰箱温度（4～6℃）接近5℃，表中5℃最长储藏时间为96小时（约4天），且实验在密闭环境中进行，符合“密闭盒”条件，因此保鲜时间不宜超过4天，D正确。 故选D。 4．【水产养殖】脊尾白虾是我国近海重要经济虾类，在养殖及运输过程中，时常涉及干露（脱离水环境）的现象。为了研究干露胁迫对脊尾白虾呼吸代谢能力的影响，以寻找延长脊尾白虾存活时间的方法。科研人员检测了干露胁迫下常温和低温条件下脊尾白虾肌肉中SDH/FRD（SDH是有氧呼吸第二阶段的关键酶，FRD是无氧呼吸过程中的关键酶）活力比值的变化，结果如图。下列叙述错误的是（　　） A．干露胁迫下脊尾白虾的无氧呼吸水平上升 B．低温下脊尾白虾在一段时间内维持较强的有氧呼吸能力 C．SDH和FRD主要分布在脊尾白虾肌肉细胞的细胞质基质中 D．低温有利于延长脊尾白虾在干露胁迫下的运输时间 【答案】C 【详解】A、SDH是有氧呼吸第二阶段的关键酶，FRD是无氧呼吸的关键酶，SDH/FRD活力比下降，说明有氧呼吸相对减弱、无氧呼吸相对增强。随着干露时间延长，两组的SDH/FRD活力比都下降，说明FRD（无氧呼吸关键酶）的相对占比升高，干露胁迫下脊尾白虾的无氧呼吸水平上升，A正确； B、同一干露时间下，低温组的SDH/FRD活力比始终高于常温组，说明低温下SDH（有氧呼吸关键酶）相对活性更高，因此低温下脊尾白虾可在一段时间内维持较强的有氧呼吸能力，B正确； C、有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质，因此SDH主要分布在线粒体基质；无氧呼吸发生在细胞质基质，FRD分布在细胞质基质，C错误； D、低温条件下脊尾白虾能更长时间维持较强的有氧呼吸，维持正常代谢，因此有利于延长干露胁迫下的运输时间，D正确。 5．【传统文化】《农政全书》中记载：“醂柿，水一瓮，置柿其中，数日即熟……”其中“醂”指温水浸泡，该过程中细胞代谢产物丙酮酸和乙醇在相关酶的作用下可转变为乙醛，乙醛与可溶性单宁反应形成不溶性单宁，从而减少涩味。下列叙述错误的是（    ） A．“醂柿”能够促进细胞无氧呼吸，并提高相关酶的活性 B．柿肉细胞呼吸产生丙酮酸和乙醇的过程均在细胞质基质 C．通常来说，涩柿在成熟的过程中其乙烯的含量会减少 D．用白酒或高浓度的CO2密闭处理涩柿可能会加快其成熟过程 【答案】C 【详解】A、“醂柿”营造低氧环境，可促进细胞无氧呼吸，温水浸泡提高温度，可提高相关酶的活性，A正确； B、细胞呼吸产生丙酮酸发生在细胞质基质，丙酮酸转化为乙醇也发生在细胞质基质，B正确； C、通常来说，涩柿在成熟的过程中其乙烯的含量会波动性增加，C错误； D、根据题意可知，用白酒（含乙醇）或高浓度的CO2（低氧促进细胞无氧呼吸）密闭处理涩柿可能会加快其成熟过程，D正确。 6．【农业生产】“藏粮于技”是以习近平同志为核心的党中央作出的战略抉择，旨在通过科技手段提升粮食产能，保障国家粮食安全。下列关于粮食储藏措施的叙述，错误的是（　　） A．安装通风管道确保仓库良好的通风条件，便于调节温度和湿度 B．必要时往储存种子的容器充入氮气或二氧化碳，抑制无氧呼吸 C．降低仓库温度可抑制呼吸酶的活性，从而降低种子的呼吸速率 D．种子入库前干燥处理，降低自由水含量从而降低种子呼吸速率 【答案】B 【详解】A、通风可调节仓库温度和湿度，避免高温高湿促进呼吸作用及微生物繁殖，A正确； B、充入氮气或二氧化碳旨在降低氧气浓度，主要抑制有氧呼吸（而非无氧呼吸），且过度缺氧可能反而促进无氧呼吸产生酒精损害种子，故“抑制无氧呼吸”说法错误，B错误； C、低温可降低呼吸酶活性，减弱细胞呼吸速率，减少有机物消耗，C正确； D、自由水参与细胞代谢活动，干燥处理降低自由水比例，可显著降低呼吸速率，D正确。 故选B。 7．【作物种植农业】（多选）据研究报道，涝胁迫（创造无氧环境）处理某植物幼苗时，发现该植物幼苗根部细胞中编码丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶的基因均能表达，并能同时产生乙醇和乳酸。在涝胁迫初期，根部细胞中检测不到CO₂，而后期能检测到CO₂。下列叙述错误的是（　　） A．涝胁迫初期该植物幼苗根部细胞主要进行有氧呼吸 B．涝胁迫后期检测到的CO₂来自细胞质基质和线粒体 C．上述三种呼吸相关酶分别存在于线粒体、细胞质基质和细胞质基质中 D．该植物细胞中分解等量葡萄糖分别产生乙醇和乳酸时，生成的ATP一样多 【答案】ABC 【详解】A、涝胁迫是无氧环境，且初期检测不到CO2（酒精发酵会产生CO2，乳酸发酵不产生CO2），说明此时根部细胞主要进行乳酸型无氧呼吸，而非有氧呼吸。若主要进行有氧呼吸，会大量产生CO2，A错误； B、胁迫后期根部细胞进行的是产生酒精的无氧呼吸，检测到的CO₂来自细胞质基质，B错误； C、在涝胁迫初期和后期进行的都是无氧呼吸，三种酶均参与无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，C错误； D、两种无氧呼吸均仅在第一阶段（葡萄糖→丙酮酸）产生ATP，第二阶段不产生ATP。因此分解等量葡萄糖时，两种类型生成的ATP数量完全相同，D正确。 8．【体育运动】马拉松长跑过程中，约有60%的能量由脂肪提供，运动员往往出现心跳加快，呼吸加深，大量出汗，口渴等生理反应。图1为运动员体内部分物质和能量代谢关系示意图， (1)马拉松长跑过程中，细胞呼吸产生的二氧化碳量和消耗氧气量的比值_____1（选填“大于”“小于”“等于”），葡萄糖储存的能量经有氧呼吸释放后，其主要去向是_____。 (2)[H]的本质是_____，在有氧呼吸的第二阶段，是否需要氧气的存在，请提出一种合理的解释：_____。 (3)有氧呼吸过程中，[H]中的H＋需要经一系列过程才能传递给分子氧，氧与之结合生成水，如图为其传递过程的两条途径，真核生物体内存在其中的一条或两条途径。回答相关问题： ①研究发现，“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制。若小鼠氰化物中毒，细胞呼吸全被抑制，导致死亡；而对天南星科植物用氰化物处理，呼吸速率降低，但并未完全被抑制。结果表明：天南星科植物存在_____（填“途径1”“途径2”或“途径1和途径2”）。 ②天南星在开花时，其花序会释放大量能量，花序温度比周围温度高15～35 ℃，促使恶臭物质散发以吸引昆虫进行传粉。研究发现，此时花序中ATP生成量并没有明显增加。花序温度升高但ATP生成没有明显增加的原因是_____ 。 【答案】(1) 小于 以热能的形式散失 (2) NADH 需要，只有在氧气存在的情况下，丙酮酸才能进入线粒体 (3) 途径1和途径2 途径2增强，物质氧化分解释放的能量储存在ATP中的较少，大部分以热能形式散失 【分析】有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和[H]，发生的场所是细胞质基质，第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，发生的场所是线粒体基质，只有在氧气存在的情况下，才能促进丙酮酸进入到线粒体基质，否则将进行无氧呼吸。 【详解】（1）马拉松长跑过程中，需要消耗大量的能量，只依靠糖类氧化分解不足以维持，所以需要消耗脂肪提供能量。因为与糖类相比，脂肪的含氢量高，含氧量少，对脂肪的氧化分解需要消耗更多的氧，同时释放大量的氧气，因此运动员在马拉松长跑过程中，细胞呼吸产生的二氧化碳量小于消耗的氧气量，所以其比值小于1。葡萄糖储存的能量经有氧呼吸释放后，能量主要以热能的形式散失。 （2）[H]的本质是NADH。因为只有在氧气存在的情况下，丙酮酸才能进入线粒体，所以在有氧呼吸的第二阶段需要氧气。 （3）①“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制。若小鼠氰化物中毒，呼吸作用全被抑制，导致死亡，说明小鼠只存在途径1；对天南星科植物用氰化物处理，呼吸速率降低，但并未完全被抑制，说明南星科植物存在途径1和途径2。②天南星在开花时，花序温度升高但ATP生成没有明显增加的原因途径2增强，物质氧化分解释放的能量储存在ATP中较少，大量以热能形式散失。 9．【时事热点】在刚结束不久的巴黎奥运会上，中国年轻的运动员们顽强拼搏，展现了我国新-代青年的能力与担当。进行体育运动时，人体的多个系统会调动起来，以保证动作的高质量完成。请回答下列问题： (1)运动员在训练中，感到口渴，此时下丘脑分泌的_____________激素增多，促进水的重吸收，同时肾上腺皮质分泌的醛固酮增加。醛固酮的主要生理功能是___________。 (2)运动员进行4×100米游泳比赛时，运动员呼吸消耗的氧气量_________（填“大于”、“等于”或“小于”）释放的二氧化碳量（以葡萄糖作为呼吸底物），此过程中运动员呼吸频率会提高，其调节方式有__________。 (3)“3-1-4”呼吸法（3秒吸气，1秒屏息，4秒吐气）可以快速调整比赛中的情绪波动。调节呼吸、心跳等基本活动的神经中枢位于___________，它是连接脊髓和脑其他部分的通路。该现象说明神经系统对内脏活动的调节存在___________机制，这就使得自主神经系统并不完全自主。 (4)热爱运动的人一般较少生病，这是因为运动能使人体内的免疫细胞数量增多，从而提高免疫系统的免疫防御、____________等功能。 【答案】(1) 抗利尿 促进肾小管和集合管对Na+的重吸收 (2) 等于 神经调节和体液调节 (3) 脑干 分级调节 (4)免疫自稳、免疫监视 【分析】神经系统能够及时感知机体内、外环境的变化并作出反应，以调节各器官、系统的活动，实现机体稳态。激素分泌的调节存在着反馈调节和下丘脑—垂体— 靶腺轴的分级调节。体液调节和神经调节紧密联系，密切配合，共同调节机体各种生命活动。 【详解】（1）抗利尿激素具有促进肾小管和集合管对水分的重吸收的作用，运动员在训练过程中感到口渴，说明内环境渗透压升高，升高的渗透压刺激下丘脑分泌抗利尿激素增多，促进水的重吸收。出汗会带走大量的Na+，此时肾上腺皮质分泌醛固酮增加，醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收。 （2）以葡萄糖作为呼吸底物时，人体细胞有氧呼吸消耗的氧气量等于产生的二氧化碳量、人体细胞进行无氧呼吸不消耗氧气也不产生二氧化碳，因此运动员呼吸消耗的氧气量等于释放的二氧化碳量；运动时，细胞产生的CO2会通过体液运输刺激呼吸中枢，使呼吸频率加快，此过程的调节方式有神经调节和体液调节。 （3）调节呼吸、心跳等基本活动的神经中枢位于脑干，它是连接脊髓和脑其他部分的通路。人可主动的调整呼吸频率，说明大脑高级中枢可以对脑干的呼吸中枢进行调节，即神经系统对内脏活动的调节存在分级调节机制，这就使得自主神经系统并不完全自主。 （4）免疫系统的三大基本功能是免疫防御、免疫自稳、免疫监视。运动能使人体内的免疫细胞数量增多，从而提高免疫系统的免疫防御、免疫自稳、免疫监视等功能。 10．【农业科研】自然界中洪水、灌溉不均匀、土壤板结等易使田间作物根系供氧不足，造成“低氧胁迫”。生活中，低氧胁迫是高等植物主要的非生物胁迫因素之一。我国是一个农业大国，农业对我国尤为重要，所以低氧胁迫的研究非常必要。某科研单位，采用无土栽培的方法，研究了“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天时根系细胞中丙酮酸和乙醇含量，结果如下表所示。请根据表格回答下列问题： 实验处理结果 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（μmol•g﹣1） 0.18 0.19 0.21 0.34 乙醇（μmol•g﹣1） 2.45 2.49 6.00 4.00 （1）黄瓜根系细胞产生丙酮酸的场所是_____，丙酮酸转变为乙醇的过程____（填“能”或“不能”）生成ATP。 （2）该实验的自变量是____，由表中信息可知，正常通气情况下，黄瓜根系细胞的呼吸方式为________。 （3）实验结果表明，低氧胁迫条件下催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性更高的最可能是品种________（填“A”或“B”），其原因可通过完善下图得到解释，下图是对上表中实验数据的处理，请在下图的相应位置补充品种B的柱形图并标注相应数据_______。 （4）低氧胁迫会降低田间作物的产量，请结合所学知识写出2条改善或防治低氧胁迫的措施：________。 【答案】 细胞质基质 不能 黄瓜品种和通气情况（或“氧气浓度”） 有氧呼吸和无氧呼吸 A ①加强田间管理，及时排除积水；②在播种前要结合当地气候条件和灌溉条件，选择适宜的作物种植；③及时松土，提高土壤中氧气的含量，促进植物根系的生长；④合理使用化肥，多施农家（有机）肥，改善土壤板结。 【分析】 1、有氧呼吸的过程：（1）第一阶段：C6H12O6 2丙酮酸+4[H]+能量 （细胞质基质）；（2）第二阶段：2丙酮酸+6H2O 6CO2+20[H]+能量 （线粒体基质）；（3）第三阶段：24[H]+6O2 12H2O+能量 （线粒体内膜）。 2、无氧呼吸的过程：（1）第一阶段：6H12O6 2丙酮酸+4[H]+能量 （细胞质基质）；（2）第二阶段：2丙酮酸+4[H] 2酒精+2CO2 （细胞质基质）或2丙酮酸+4[H] 2乳酸（细胞质基质）。 【详解】（1）黄瓜细胞产生丙酮酸的过程属于细胞呼吸的第一阶段，其场所是细胞质基质；在供氧不足时，细胞进行无氧呼吸，其中丙酮酸转变为乙醇的过程属于无氧呼吸的第二阶段，此阶段不释放能量，故不能生成ATP。 （2）根据题意和图表分析可知：该实验的自变量是黄瓜品种和通气情况（或“氧气浓度”）；正常通气情况下，黄瓜根系细胞也产生少量的乙醇，说明此时细胞呼吸的方式为有氧呼吸和无氧呼吸，在低氧胁迫下，黄瓜有氧呼吸受阻，无氧呼吸增强，产生的乙醇增多。 （3）分析实验结果可知，在低氧时，品种A产生的丙酮酸比品种B产生的丙酮酸少（品种A=0.21－0.18=0.03，品种B=0.34－0.19=0.15），而产生的乙醇比品种B产生的乙醇多（品种A=6.00－2.45=3.55，品种B=4.00－2.9=1.51），故低氧胁迫条件下品种A催化丙酮酸转变为乙醇的酶活性更高，其柱形图为： 。 （4）在农业生产中，在播种前要结合当地气候条件和灌溉条件，选择适宜的作物种植；加强田间管理，及时排除积水；及时松土，提高土壤中氧气的含量，促进植物根系的生长；合理使用化肥，多施农家（有机）肥，改善土壤板结等措施都能改善或防治低氧胁迫，防止低氧胁迫降低田间作物的产量。 【点睛】本题考查了细胞呼吸的有关知识，要求学生识记有氧呼吸和无氧呼吸过程中的物质变化以及各阶段发生的场所，并结合表格数据准确答题。 11．【生态环境】四角蛤蜊是我国沿海地区常见的经济贝类，但近海污染问题对四角蛤蜊的生存造成了威胁。为探究低氧胁迫对四角蛤蜊的影响，研究人员设置了溶解氧质量浓度分别为7.5mg/L（对照组）、4.0mg/L、2.0 mg/L的三组实验，一段时间后分别测定四角蛤蜊的存活率和呼吸相关酶的响应情况，实验结果如图1、图2所示。请回答下列问题： (1)据图1推测，低氧胁迫处理对四角蛤蜊存活率的影响是___________。 (2)丙酮酸激酶是细胞呼吸第一阶段的关键酶，其发挥作用的场所是___________。据图2中丙酮酸激酶的活性变化分析，低氧胁迫条件下四角蛤蜊存活率变化的原因是___________。 (3)已知乳酸脱氢酶能够催化生物体内的丙酮酸转化为乳酸。与对照组相比，低氧胁迫6h时乳酸脱氢酶的活性___________；研究人员认为72h时，与4.0mg/L处理组相比，2.0mg/L处理组的四角蛤蜊更适应低氧环境，其判断依据是___________。 【答案】(1)低氧胁迫处理使四角蛤蜊的存活率下降 (2) 细胞质基质 低氧胁迫条件下，四角蛤蜊丙酮酸激酶的活性增加，加速无氧呼吸，与有氧呼吸相比，产生的能量下降，从而使四角蛤蜊的存活率下降 (3) 增加 2.0 mg/L处理组的四角蛤蜊乳酸脱氢酶活性比4.0mg/L处理组的高，能够高效的催化生物体内的丙酮酸转化为乳酸，从而产生较多的能量，维持生存 【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】（1）分析图1可知，一定范围内，溶解氧质量越低，随着时间的增加，四角蛤蜊的存活率越低，推测低氧胁迫处理使四角蛤蜊的存活率下降。 （2）细胞呼吸第一阶段在细胞质基质，故丙酮酸激酶发挥作用的场所在细胞质基质；分析图2，低氧条件下，丙酮酸激酶活性增加，推测低氧胁迫条件下，四角蛤蜊丙酮酸激酶的活性增加，加速无氧呼吸，与有氧呼吸相比，产生的能量下降，从而使四角蛤蜊的存活率下降。 （3）分析图2，与对照组相比，低氧胁迫6h时乳酸脱氢酶的活性增加；研究人员认为72h时，与4.0mg/L处理组相比，2.0mg/L处理组的四角蛤蜊更适应低氧环境，原因是从图2可以看出，2.0 mg/L处理组的四角蛤蜊乳酸脱氢酶活性比4.0mg/L处理组的高，能够高效的催化生物体内的丙酮酸转化为乳酸，从而产生较多的能量，维持生存。 图表分析类 1．【物质运输与细胞呼吸】基因转位主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中，主要用于糖的运输。在研究大肠杆菌对葡萄糖的吸收过程中，发现葡萄糖进入细胞后以磷酸糖的形式存在于细胞质中。整个运输过程通常由5种蛋白质参与，包括酶Ⅰ、酶Ⅱ（包括a、b和c三个亚基）和HPr。下列叙述正确的是（    ）    A．酶Ⅰ和PEP在人体细胞也存在 B．PEP中的磷酸基团经过酶Ⅰ、HPr传递给葡萄糖 C．酶Ⅱc除有运输葡萄糖作用外，还能催化葡萄糖发生磷酸化 D．酶Ⅰ、酶Ⅱ催化反应过程中，并不会发生空间结构的改变 【答案】A 【分析】基团移位是另一种类型的主动运输，它与主动运输方式的不同之处在于它有一个复杂的运输系统来完成物质的运输，而物质在运输过程中发生化学变化。基团转移主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细胞中，主要用于糖的运输，脂肪酸、核苷、碱基等也可以通过这种方式运输。 【详解】A、由图可知，PEP和酶1参与细胞内丙酮酸的形成，人体细胞中也会有丙酮酸的生成，因此酶Ⅰ和PEP在人体细胞中也存在，A正确； B、由图可知，磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)的磷酸基团通过酶Ⅰ的作用转移到 HPr 并将 HPr 激活，使磷酸基团通过HPr转移至酶Ⅱ，经酶Ⅱa和酶Ⅱb传递给葡萄糖，B错误； C、细胞膜中酶Ⅱc主要起到特异性识别、转运葡萄糖的作用，C错误； D、由图可知，酶Ⅰ和酶Ⅱ在整个葡萄糖磷酸化的过程中，均会出现酶Ⅰ与酶Ⅱ的自身磷酸化与去磷酸化的过程，蛋白质在磷酸化与去磷酸化过程中，分子的空间结构会发生改变，D错误。 故选A。 2．【线粒体与细胞呼吸】研究发现，葱白提取物可通过促进过氧化物酶体增殖物受体γ辅助激活因子1α（PGC-1α）的表达影响肝脏脂肪的分解。研究人员利用RNA干扰技术成功抑制了脂肪性肝病大鼠模型PGC-1α的表达，研究葱白提取物对模型鼠线粒体功能的影响，结果如下图。相关叙述错误的是（　　） 注：细胞色素C氧化酶参与的反应消耗氧气 A．细胞色素C氧化酶存在于线粒体内膜 B．脂肪性肝病大鼠的能量代谢存在异常 C．葱白提取物有助于模型鼠的细胞呼吸 D．PGC-1α基因表达抑制模型鼠细胞呼吸 【答案】D 【解析】分析图示：本实验研究的是葱白提取物对模型鼠线粒体功能的影响。图中自变量为不同的处理方式，因变量为细胞色素C的相对表达量，图中D组细胞色素C的相对表达量最低。 【详解】A、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，消耗氧气，其上分布的有细胞色素C氧化酶，A正确； B、脂肪属于良好的储能物质，脂肪性肝病大鼠的能量代谢存在异常，B正确； C、葱白提取物能促进受体γ辅助激活因子1α（PGC-1α）的表达影响肝脏脂肪的分解，有助于模型鼠的细胞呼吸，且与模型组相比，葱白组细胞色素C的表达量较高，C正确； D、分析题干可知，PGC-1α基因表达促进模型鼠细胞呼吸，D错误。 故选D。 3．【人体细胞呼吸、酶特性】下图为乙醇在人体内主要的代谢过程。下列相关叙述中，正确的是 （ ）      A．乙醇氧化生成乙酸的过程中，氧化反应所需的酶为同一种氧化酶 B．饮酒后人体内乙醇浓度会升高，此时分解乙醇的酶的活性会增大 C．环境温度在一定范围内改变，对人体分解乙醇的速度没有明显影响 D．乙醇分解成CO2、H2O的过程中，虽然有[H]产生但不会释放能量 【答案】C 【分析】在乙醇转化为乙酸的代谢过程中至少经历两个步骤，需要不同的酶催化；当底物浓度较低时，酶促反应速率会随着底物浓度增加而加快，当达到一定值后，反应速率不再随着底物浓度增加而加快；乙醇经代谢后可参与有氧呼吸的第三阶段产生[H]，与氧气结合后生成水释放大量能量；人是恒温动物，环境温度不影响体内温度，不会影响分解乙醇的速率。 【详解】A、酶的催化作用具有专一性，在乙醇转化为乙酸的代谢过程中至少经历两个步骤，需要不同的酶催化，A错误； B、饮酒后人体内乙醇浓度会升高，此时与酶结合的乙醇分子数增多，反应速度会加快，但分解乙醇的酶的活性并没有增大，B错误； C、人是恒温动物，正常情况下，其体温一般不会随环境温度的改变而改变，所以环境温度在一定范围内改变，对人体分解乙醇的速度没有明显影响，C正确； D、乙醇经代谢后可参与有氧呼吸，在有氧呼吸的第三阶段，[H]与氧气结合后生成水释放大量能量，D错误。 故选C。 4．【酵母菌有氧、无氧呼吸计算】某兴趣小组对不同氧浓度下酵母菌的细胞呼吸方式及产物展开了研究，如图为测得的实验数据。据图中信息推断，错误的是 (     ) A．氧浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸 B．氧浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸方式不同 C．氧浓度为c时，有2/5的葡萄糖用于有氧呼吸 D．a、b、C、d四种氧浓度下，酵母菌都能产生[H]和ATP 【答案】C 【详解】氧浓度为a时， CO2的产生量与酒精的产生量相等，说明酵母菌只进行无氧呼吸，A项正确；氧浓度为b时，CO2的产生量与酒精的产生量不等，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，氧浓度为d时，酒精的产生量为零，说明酵母菌只进行有氧呼吸，B项正确；氧浓度为c时，CO2的产生量为15mol，酒精的产生量为6mol，依据如下的细胞呼吸的相关反应式可推知：无氧呼吸产生的CO2为6mol，消耗葡萄糖为3mol，有氧呼吸产生的CO2为15－6＝9mol，消耗的葡萄糖为9/6＝3/2 mol，因此有3/2÷（3/2＋3）＝1/3的葡萄糖用于有氧呼吸，C项错误；酵母菌是兼性厌氧菌，在其进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程中均能产生[H]和ATP ，D项正确。 【点睛】解答本题的关键是抓住问题的实质：在有氧呼吸的过程中，每消耗1mol的葡萄糖就会产生6molCO2；在进行无氧呼吸时，每消耗1mol的葡萄糖，会产生2mol CO2，同时产生2mol C2H5OH；若有氧呼吸和无氧呼吸同时进行， CO2的产生量大于酒精的产生量。据此采取对比法，找出曲线中“不同氧浓度条件下CO2的产生量与酒精的产生量”的数据的变化规律，并将“变化规律”与“所学知识”有效地联系起来，进行知识的整合和迁移。 5．【细胞呼吸速率测定实验】某同学用下图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率。实验所用毛细管横截面积为1mm2，实验开始时，打开软管夹，将装置放入25℃水浴中，10min后关闭软管夹，随后每隔5min记录一次毛细管中液滴移动的位置，结果如下表所示。下列分析中，正确的是（ ） A．图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向右移动 B．在20min～30min内氧气的平均吸收速率为6.5mm3/min C．如将X换为清水，并将试管充入N2即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率 D．增设的对照实验只将装置中的X换成清水，并将该装置置于相同的环境中 【答案】B 【分析】分析题干可知本题是以实验为依托的细胞呼吸，梳理细胞呼吸的相关知识，然后根据选项的具体描述分析题图和表格综合作答。 【详解】A. 图中X为NaOH溶液，NaOH的作用是吸收呼吸产生的二氧化碳，软管夹关闭后液滴将向左移动，A错误； B. 20min～30min内毛细管中液滴移动的距离变化是130-65=65mm/min，体积变化是65mm/min×1mm2=65mm3/min，平均吸收速率为65÷10=6.5mm3/min，B正确； C. 若将试管充入N2，将X换为清水试管中积累了大量二氧化碳和N2，抑制了果蝇的无氧呼吸，C错误； D. 增设的对照实验应是加已经死亡果蝇，并将该装置置于相同的环境中，D错误。 故选B。 6．【植物激素与果实呼吸】科研人员探究油菜素内酯(EBR)对低温贮藏甜柿果实生理的影响，测得对照组(CK)和实验组(EBR)的呼吸速率与乙烯释放速率随低温贮藏时间变化如下。甜柿在成熟过程中必然经历呼吸速率显著上升，这是成熟的重要标志，乙烯是其中的关键激素。 下列叙述正确的是（　　） A．乙烯可作为信号分子调控呼吸相关基因表达，诱导成熟 B．实验表明EBR可通过抑制乙烯释放，延缓呼吸显著上升 C．生产上可通过对采摘后甜柿喷施EBR，实现果实提前上市 D．植物激素通过直接参与细胞代谢，调控植物生命活动 【答案】A 【详解】A、乙烯是植物激素，属于信号分子，可通过调控呼吸相关基因的表达诱导果实成熟，植物激素不直接参与代谢，仅起调节作用，A正确； B、由图(b)可知，贮藏前30天EBR组的乙烯释放速率均高于对照组CK，说明EBR并未抑制乙烯释放，B错误； C、呼吸速率显著上升是甜柿成熟的重要标志，EBR组呼吸速率峰值显著低于CK组，说明EBR延缓果实成熟，可延长贮藏时间，会推迟果实上市时间，C错误； D、植物激素属于信息分子，仅起到调节生命活动的作用，不直接参与细胞代谢，D错误。 7．【根瘤菌呼吸与生物固氮】根瘤菌侵入植物细胞后，在细胞内迅速增殖，随后分化为固氮能力很强但不能繁殖的类菌体。研究发现，类菌体中固氮酶活性和有氧呼吸强度易受游离浓度的影响（如题图）。类菌体周围存在大量的豆血红蛋白，豆血红蛋白通过结合和释放，维持类菌体中相对稳定的游离浓度。下列有关说法正确的是（    ）    A．根瘤菌纯培养时，细胞由于固氮酶的活性低导致缺乏能量而死亡 B．豆血红蛋白合成后需在根瘤菌的内质网、高尔基体中进行加工 C．图中A点可表示空气中游离浓度，B点可表示类菌体中游离浓度 D．大量豆血红蛋白既能为细胞呼吸持续提供，又能避免游离对固氮酶的抑制 【答案】D 【分析】原核细胞：细胞较小，无核膜、无核仁，没有成形的细胞核；遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核；没有染色体，DNA不与蛋白质结合；细胞器只有核糖体；有细胞壁，成分与真核细胞不同。 【详解】A、固氮酶是将空气中的氮气转化为氨进而为生物体提供氮源，根瘤菌生命活动需要的能量是由有氧呼吸提供的，A错误； B、根瘤菌是原核细胞，不含内质网高尔基体等细胞器，B错误； C、据图分析，A点时有氧呼吸强度低于B点，A点氧气浓度低于B点，故A点应为类菌体中游离的氧气浓度，B点表示空气中游离的氧气浓度，C错误； D、大量的互血红蛋白能够结合游离氧气，避免氧气对周氮酶的抑制,又能通过释放氧气为细胞有氧呼吸提供氧气，D正确。 故选D。 8．【细胞呼吸在果蔬保鲜的应用】(多选)我国生鲜农产品流通损耗率高达25%～30%，远高于欧美国家的5%以下。以下是多种现代保鲜技术以延长蔬菜货架期，下列相关叙述正确的是（    ） 保鲜技术 装置及作用 气调保鲜 气调装置向保鲜库内充入氮气、二氧化碳等气体，调控O2/CO2浓度 紫外辐照保鲜 三代半导体紫外光源照射 低温/准低温保鲜 冷链设备实时监测并维持适宜低温 A．气调保鲜中，可降低O2浓度，直接抑制有氧呼吸第三阶段，并间接抑制第二阶段 B．紫外辐照保鲜可破坏微生物的DNA结构，抑制其繁殖，从而减少果蔬腐烂 C．低温保鲜可降低细胞质基质和线粒体中呼吸相关酶的活性，从而抑制细胞呼吸 D．气调保鲜中适当提高CO2浓度，能促进脱落酸的合成，从而延缓蔬菜成熟衰老 【答案】ABC 【详解】A、氧气参与有氧呼吸的第三阶段，降低氧气浓度直接抑制有氧呼吸第三阶段，导致[H]积累，进而间接抑制第二阶段，A正确； B、紫外线可损伤微生物DNA结构，抑制其增殖，减少微生物引起的腐烂，达到保鲜效果，B正确， C、低温可降低呼吸相关酶的活性，从而抑制细胞呼吸，延长保鲜期，C正确， D、脱落酸促进衰老、脱落，促进其合成会加速蔬菜衰老，不能用于保鲜，D错误。 9．【有氧呼吸、运动与机体调节】2026年两会期间，教育部提出中小学要全面推行“课间15分钟”和“每天体育2小时”制度。有氧运动（如慢跑）时骨骼肌靠有氧呼吸供能；无氧运动（如短跑）时骨骼肌还会进行无氧呼吸。下图为有氧呼吸某阶段的示意图，回答下列问题。 (1)图示过程是有氧呼吸的第________阶段。与有氧呼吸相比，人无氧呼吸消耗等量葡萄糖产生的ATP更少，其原因是________________。 (2)高强度运动时机体产热骤增，机体通过分级调节和________调节机制从而维持体温相对稳定。运动会导致血糖浓度快速下降，此时，胰岛A细胞接受的信号刺激有________________（答出2点即可）。 (3)据图可知，H+在膜两侧的电化学梯度是ATP合成的动力。某减肥药物可使H+经非ATP合酶通道回渗线粒体基质，并导致体内有机物的消耗加快。长期服用该减肥药会严重危害健康，其原因有：①为生命活动供能会________；②体温会________。 (4)研究表明，运动能促进单胺类神经递质的释放从而缓解抑郁症状，该类神经递质对靶细胞的作用效应是________。运动还能增强大脑海马区的功能，有利于长期记忆的形成，推测其机制是________________（写出1点即可）。 【答案】(1) 三 葡萄糖中的能量大部分仍存留在乳酸中（或“无氧呼吸只在第一阶段生成少量ATP”） (2) 反馈/负反馈 血糖浓度下降、下丘脑某区域的交感神经释放的神经递质 (3) 减少 升高 (4) 提高靶细胞的兴奋性 改变突触的形态和功能/增加突触的数量/增加新生神经元的数量/促进神经递质的释放 【详解】（1）图示过程[H]与O₂结合生成水、合成ATP，是有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜。人体无氧呼吸对葡萄糖氧化不彻底，只在第一阶段生成少量ATP，葡萄糖中的能量大部分仍存留在乳酸中，因此消耗等量葡萄糖时，比有氧呼吸产生的ATP少。 （2）体温调节中，甲状腺激素的分泌存在下丘脑-垂体-甲状腺的分级调节，同时通过负反馈调节维持激素水平相对稳定，最终维持体温稳定。血糖浓度下降时，胰岛A细胞可直接感受到血糖降低的刺激，同时也可接受下丘脑某区域的交感神经释放的神经递质，进而分泌胰高血糖素升高血糖。 （3）H⁺的电化学梯度是ATP合成的动力，若H⁺不经ATP合酶回渗，梯度储存的能量无法用于合成ATP，因此ATP生成减少，生命活动供能不足；H⁺梯度中的能量会以热能形式散失，机体产热增加，体温升高。 （4）神经递质作为信号分子，作用于突触后神经元，会引起突触后膜电位变化，提高靶细胞的兴奋性。长期记忆的形成与新突触的建立有关，因此运动增强海马区功能、促进长期记忆的机制是改变突触的形态和功能（或增加突触的数量、增加新生神经元的数量、促进神经递质的释放等）。 10．【主动运输与呼吸供能】黑藻细胞液中的cr浓度高于池水中的C1-浓度，但是黑藻仍然能从池中吸收C1-，实验人员为了探究黑藻细胞吸收C1-所需的能置来源，取了 4个烧杯，进行如表所示处理，一段时间后再次测量烧杯中的C1-浓度，实验结果如表所示（DNP能抑制线粒体合成ATP）。请回答下列问题： 序号 池水（） 培养条件 初始浓度 （） 最终浓度 （） 1 25 一 光照 0.60 0.24 2 25 一 完全黑暗 0.60 0.23 3 25 光照 0.60 0.55 4 25 完全黑暗 0.60 0.54 (1)黑藻细胞从池中吸收C1-的方式为______，这种运输方式对细胞的生命活动的意义在于______。 (2)根据题意可知，黑藻细胞吸收池水中的C1-所需的ATP主要来自______（填“线粒体”或“叶绿体”），3、4组黑藻细胞仍然能够吸收少量C1-的原因是______。 (3)从能量来源看，第2组细胞中ATP的能量来自于______（填“有机物中的化学能”或“无机物中的化学能”）。 【答案】(1) 主动运输 保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质（答案合理即可） (2) 线粒体 细胞呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，也能合成少量ATP（答案合理即可） (3)有机物中的化学能 【分析】 被动运输：物质顺浓度梯度的扩散进出细胞称为被动运输，包括自由扩散和协助扩散。自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散，不需要载体协助，不消耗能量。协助扩散（影响因素：浓度差、载体）：需要载体，但不需要能量。主动运输概念：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时消耗能量，这种方式叫主动运输。 【详解】（1）根据题意可知，黑藻细胞是逆浓度梯度吸收的，因此属于主动运输，主动运输能保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。 （2）根据题意可知，未添加时无论是否光照，黑藻细胞都能吸收，且吸收量无显著差异，说明光照不会影响的吸收，但是若添加了，则黑藻细胞几乎不能吸收，因此黑藻细胞吸收所需的能量主要来自线粒体。3、4组黑藻细胞仍然能够吸收少量的原因是细胞呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，也能合成少量。 （3）第2组细胞只能进行呼吸作用，不能进行光合作用，其中的能量来自于有机物中的化学能。 【点睛】通过的吸收情境，考查细胞运输方式的过程、特点的理解，对实验数据的分析能力。 11．【金鱼特殊呼吸代谢、实验设计】金鱼可以在缺氧的环境中存活5个月。下图为金鱼不同细胞的细胞呼吸代谢图解。回答下列问题： (1)据图可知，在无氧条件下，金鱼的骨骼肌细胞分解丙酮酸的场所是_____，其他组织细胞分解丙酮酸的场所是_____。对于金鱼的某一细胞来说，在无氧条件下无氧呼吸的终产物是_____。 (2)即使长时间缺氧，金鱼体内也不会累积乳酸，这是由于金鱼的骨骼肌细胞能将乳酸转变为乙醇（酒精）。从骨骼肌细胞中基因表达的角度分析，金鱼实现上述代谢过程的原因是_____。 (3)为了探究金鱼的骨骼肌、肝脏、心脏和大脑等器官在不同条件下是否能合成ADH8a3，需要进行对照实验，在实验中设计的组别有：把金鱼分别饲养在_____、_____和缺（无）氧后再充氧的水中相同时间，随后在各组的上述器官内随机取样，以区分ADH8a3酶量的变化与产生酒精的不同组织之间的相关性。 (4)人体肝脏细胞也能产生乙醇脱氢酶，但该酶在人体肝脏细胞中可将乙醇分解为乙醛，其酶活性高低可作为解酒能力强弱的一个指标。若有来自A、B两个志愿者的乙醇脱氢酶，现提供酒精、酒精测试仪等材料用具，设计一个简单的实验测定A、B的乙醇脱氢酶的活性大小，写出实验思路并预期结果。 实验思路：_____。 预期结果：_____。 【答案】(1) 线粒体 细胞质基质 乳酸或乙醇（酒精）和CO2 (2)金鱼骨骼肌细胞中表达了丙酮酸脱酸酶（PDC）基因和乙醇脱氢酶8a3（ADH8a3）基因，合成了相应基因产物：丙酮酸脱羧酶（PDC）和乙醇脱氢酶8a3（ADH8a3） (3) 氧气充足（的水中） 缺（无）氧（的水中） (4) 实验思路：取等量的酒精分别加入到编号为甲、乙的两支试管中，再向甲、乙两支试管分别加入等量且适量来自A、B志愿者的乙醇脱氢酶，在相同且适宜的条件下处理相同时间，用酒精测试仪测定两支试管中的酒精剩余量 预期结果：若甲试管中酒精剩余量多于乙试管中的，则A志愿者的乙醇脱氢酶活性低于B志愿者的。若甲试管中酒精剩余量少于乙试管中的，则A志愿者的乙醇脱氢酶活性高于B志愿者的。若甲、乙两试管中酒精剩余量相等，则A、B志愿者的乙醇脱氢酶活性相等（或“若两试管中酒精剩余量不等，则酒精剩余量多的试管中的酶活性低，酒精剩余量少的试管中的酶活性高；若两试管中酒精剩余量相等，则两试管中的酶活性相等”） 【分析】1、 有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。 2、 无氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质的基质中，与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸，过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段：在细胞质的基质中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。 【详解】（1）据图可知，在无氧条件下，金鱼的骨骼肌细胞分解丙酮酸的场所是线粒体基质，其他组织细胞分解丙酮酸的场所是细胞质基质。对于金鱼的某一细胞来说，在无氧条件下无氧呼吸的终产物是乙醇和二氧化碳，或者是乳酸。 （2）即使长时间缺氧，金鱼体内也不会累积乳酸，这是由于金鱼的骨骼肌细胞能将乳酸转变为乙醇（酒精），最终释放出去。从骨骼肌细胞中基因表达的角度分析，金鱼骨骼肌细胞中表达了丙酮酸脱酸酶（PDC）基因和乙醇脱氢酶（ADH8a3）基因，进而合成了相应基因产物：丙酮酸脱羧酶（PDC）和乙醇脱氢酶ADH8a3，进而实现了丙酮酸的分解和乙醇的产生，即金鱼体内不会积累乳酸，是相关基因表达的结果。 （3）为了探究金鱼的骨骼肌、肝脏、心脏和大脑等器官在不同条件下是否能合成ADH8a3，需要进行对照实验，在实验中设计的组别有：把金鱼分别饲养在氧气充足（的水中）、缺（无）氧（的水中）和缺（无）氧后再充氧的水中相同时间，即设计三组实验，自变量是氧气的有无和提供氧气条件的不同，随后在各组的上述器官内随机取样，检测ADH8a3酶量的变化与产生酒精的不同组织之间的相关性。 （4）若有来自A、B两个志愿者的乙醇脱氢酶，本实验的目的是要检测来源不同的乙醇脱氢酶的活性，又知该酶在人体肝脏细胞中可将乙醇分解为乙醛，其酶活性高低可作为解酒能力强弱的一个指标，因此实验设计中的自变量为酶来源不同，因变量是酒精含量的变化，因此实验思路如下：取等量的酒精分别加入到编号为甲、乙的两支试管中，再向甲、乙两支试管分别加入等量且适量来自A、B志愿者的乙醇脱氢酶，在相同且适宜的条件下处理相同时间，用酒精测试仪测定两支试管中的酒精剩余量； 预期结果： 若甲试管中酒精剩余量多于乙试管中的，则A志愿者的乙醇脱氢酶活性低于B志愿者的。 若甲试管中酒精剩余量少于乙试管中的，则A志愿者的乙醇脱氢酶活性高于B志愿者的。 若甲、乙两试管中酒精剩余量相等，则A、B志愿者的乙醇脱氢酶活性相等。该实验结果说明，不同人体产生的乙醇脱氢酶活性不同，因而酒量不同。 12．【微生物呼吸与堆肥应用】好氧堆肥技术是利用微生物代谢处理有机废物的生物技术，其本质是微生物通过细胞呼吸分解有机物并释放能量。高温期（>55℃），嗜热菌群成为优势种群，纤维素等难降解物质开始分解。科研人员为探究碳氮比（C/N）对堆肥效率的影响，进行了模拟实验，主要数据如表所示。 实验组别 物料初始C/N 微生物代谢强度（CO2释放速率相对值） 高温期（>55℃）的持续时间/天 纤维素降解率/% 甲 20∶1 85±5 10 65.2±4.1 乙 30∶1 152±8 15 91.5±2.7 丙 40∶1 130±7 13 88.3±3.3 回答下列问题： (1)堆肥中，好氧微生物可在细胞质基质和线粒体内将葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生________和[H]，[H]与O2结合生成水并释放大量能量，其中一部分能量储存在__中，用于驱动各项生命活动；另一部分能量以热能形式散失，导致堆体温度上升。 (2)由表中数据可知，物料初始C/N为________时，微生物代谢最旺盛。当物料初始C/N为40∶1时，微生物代谢强度下降，从细胞中化合物合成的角度分析，其原因是物料中氮源相对不足，这直接影响微生物细胞中________（答两种）等含氮大分子的合成，从而影响细胞代谢。 (3)高温能杀灭大多数病原体（细菌、病毒等生物）。从蛋白质的角度解释，原因是________。 (4)为进一步探究“在最佳物料初始C/N条件下，添加外源纤维素酶能否通过提高反应速率来缩短堆肥周期”，请补充实验设计思路。 实验分组：空白对照组和添加适量外源纤维素酶的实验组，两组除是否添加外源纤维素酶外，其他条件（如温度、湿度、物料等）应________。 观测指标：________（答两点）。 【答案】(1) CO2 ATP (2) 30∶1 蛋白质、核酸（DNA/RNA） (3)高温使蛋白质变性 (4) 相同且适宜 微生物代谢强度、CO2释放速率相对值（或纤维素降解速率、堆肥产物中纤维素的残留率、堆体中心温度达到55℃所需的时间、高温期的持续时间等） 【详解】（1）好氧微生物进行有氧呼吸时，第一阶段（细胞质基质）和第二阶段（线粒体基质）除产生[H]外，还会生成CO2；有氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分储存在直接能源物质ATP中，供生命活动利用。 （2）表格中初始C/N为30:1的乙组CO2释放速率最高，说明微生物代谢最旺盛；蛋白质、核酸都属于含氮生物大分子，氮源不足会直接抑制这些物质的合成，进而影响微生物代谢。 （3）蛋白质是生命活动的主要承担者，其功能依赖特定的空间结构，高温会使蛋白质的空间结构发生不可逆破坏，导致其变性失活，病原体无法完成正常的生命活动，因此被高温杀灭。 （4）实验设计遵循单一变量原则，除是否添加外源纤维素酶的自变量外，温度、湿度等无关变量需保持相同且适宜，排除无关变量的干扰；要判断是否缩短堆肥周期，可观测和堆肥效率直接相关的指标有微生物代谢强度、CO2释放速率相对值（或纤维素降解速率、堆肥产物中纤维素的残留率、堆体中心温度达到55℃所需的时间、高温期的持续时间等）,高温期持续时间越短、纤维素降解速率越快，说明堆肥周期越短。 13．【呼吸产热、光合与呼吸综合】龙须菜是一种生长在潮间带的大型经济红藻，盐度是影响其生长的重要因素。受潮间带环境的影响，龙须菜需要经历周期性的低潮失水变化，此时暴雨天气会使藻体面临低盐胁迫。科研人员选择龙须菜981（Wt）和龙须菜绿色突变体（Gr）在低盐条件下培养，测定其光合速率和NPQ（热散耗水平），结果如图所示。回答下列问题：    (1)测定NPQ可反映龙须菜的细胞呼吸强度，因为____。 (2)根据题图实验结果分析，两种龙须菜在低盐胁迫下生长更好的是____，依据是____。 (3)为进一步探究两种龙须菜光合速率不同的原因，科研人员对其细胞中的色素进行了提取、分离和比较。取样研磨时，需加入有机溶剂____使色素溶解于其中。预计Gr比Wt的____（填色素名称）含量更高，因此呈现绿色。 【答案】(1)热散耗水平越高说明散热量越大，散失的热量来自呼吸作用，因而说明该类型的呼吸强度越高 (2) 龙须菜绿色突变体 龙须菜绿色突变体的光合速率随着光合有效辐射的增加而增大，且其呼吸强度较龙须菜981弱 (3) 无水乙醇 叶绿素 【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成；光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。 2、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。 【详解】（1）测定NPQ可反映龙须菜的细胞呼吸强度，因为热散耗水平越高说明散热量越大，同时说明该类型的呼吸散热量越大，意味着呼吸强度越高。 （2）题图显示在低盐胁迫条件下，龙须菜绿色突变体的光合速率随着光合有效辐射的增加而增大，且其呼吸强度较龙须菜981弱，有机物积累多，因此，两种龙须菜在低盐胁迫下生长更好的是龙须菜绿色突变体。 （3）为进一步探究两种龙须菜光合速率不同的原因，科研人员对其细胞中的色素进行了提取、分离和比较。取样研磨时，需加入无水乙醇使色素溶解于其中，从而提取色素，而后通过纸层析法分离色素，龙须菜绿色突变体可能是因为叶绿素含量较高而导致光合速率大于龙须菜981，故预计Gr比Wt的叶绿素含量更高，因此呈现绿色。 实验探究类 1．【植物无氧呼吸与涝害应用】为研究不同玉米品种幼苗根结构及呼吸代谢对淹水胁迫的响应差异。研究人员以玉米品种浚单20（XD20）和登海662（DH662）为实验材料，设对照组（CK）和淹水组（T），并分别于实验的第0、2、4、6、8天测定相关指标，得到部分数据如下。请回答下列问题： (1)ADH是乙醇脱氢酶，参与催化丙酮酸进行酒精发酵。ADH分布在根细胞的_______中，其催化的反应_______（选填“产生”或“不产生”）ATP。酒精积累过多会扰乱细胞的正常代谢。 (2)据图分析，实验期间淹水组地下部干重的增加量比对照组_______，从细胞代谢的角度分析，可能的原因是_______（答出1点即可）。 (3)已知淹水后一些植物根系细胞可通过_______（填“细胞坏死”或“细胞凋亡”）使自身某些薄壁组织形成腔隙，形成通气组织。进一步研究发现，淹水后XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大，这有助于根部获得更多_______。 (4)综上分析，更适合在易涝地区种植的玉米品种是_______，理由是______（需答出3点）。 【答案】(1) 细胞质基质 不产生 (2) 少 淹水组地下部分主要进行无氧呼吸，消耗的有机物比对照组多（或淹水组光合作用强度降低，有机物输送到地下部分比对照组少） (3) 细胞凋亡 氧气（O2） (4) 浚单20（或XD20） XD20-T根部ADH活性比DH662-T的低，积累酒精较少，对细胞代谢影响更小；被水淹后，XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大；地下部分干重增加量比DH662-T的多 【详解】（1）酒精发酵的场所为细胞质基质，故乙醇脱氢酶分布在细胞质基质。酒精发酵属于无氧呼吸的第二阶段，该阶段不产生ATP，故ADH催化的反应不产生ATP。 （2）由图2可知，实验期间淹水组地下部干重的增加量比对照组少。淹水导致缺氧，地下部分主要进行无氧呼吸，所以消耗的有机物比对照组多，使地下部干重增加量减少，不利于根系生长和有机物积累；也可能是淹水产生的酒精对根部有毒害作用，导致淹水组光合作用强度降低，有机物输送到地下部分比对照组少，使地下部干重增加量减少。 （3）通气组织的形成是细胞程序性死亡的结果，对机体有利，故属于细胞凋亡。通气组织可运输氧气，帮助根系在淹水缺氧环境下获取更多氧气，进行有氧呼吸。 （4）由图1可知，XD20-T根部ADH活性比DH662-T的低，故积累酒精较少，对细胞代谢影响更小；由题意可知，淹水后XD20-T根部通气组织的面积比DH662-T的大，能获取更多氧气，更适应淹水（易涝）环境；由图2可知，被水淹后，XD20-T地下部分干重增加量比DH662-T的多。综上，更适合在易涝地区种植的玉米品种是浚单20（或XD20）。 2．【水分胁迫与细胞呼吸实验】植物对水分的需求具有一定限度，干旱和水涝都会对植物产生水分胁迫。为进一步明晰水分胁迫类型及胁迫程度对植物代谢的影响，科研人员在重度胁迫和轻度胁迫条件下，每隔 5 天定时测定了 30 天内番茄叶片可溶性糖、叶绿素含量、POD（过氧化物酶）等多种物质变化。请回答以下问题： (1)水涝胁迫下，植物会发生一系列代谢变化应对逆境。短期水涝胁迫下，植物可能通过增加甜菜碱、甘露醇等亲水物质，增加__________（填“自由水”或“结合水”）比例来增强抗逆性；长期水涝胁迫下，植物根系细胞因__________增强，积累乙醇等有毒代谢产物，引起细胞损伤和代谢崩溃。 (2)干旱胁迫后期，番茄叶片细胞内可溶性糖呈上升趋势，细胞需要通过增加可溶性糖的浓度来____________________。 (3)与对照组相比，所有水分胁迫实验组的总叶绿素含量随着胁迫天数增加呈下降的趋势，推测可能的原因是_______________。 (4)分析推测，水分胁迫后，POD 活性增加，进而有效清除活性氧和自由基，减小对植物的伤害。现已知 POD 能催化过氧化氢 H₂O₂分解，再氧化愈创木酚，生成红棕色的四愈创木醌，其生成速率与 POD 活性成正比。利用分光光度计测定单位时间内红棕色的四愈创木醌在 470 nm 处的吸光度变化，可计算 POD 活性。为证实上述推测，请利用有关仪器试剂，完成实验过程： ①________________________，剪碎，加入酶提取液，获得POD酶液。 ②取等量POD酶液置于试管中，在试管中分别加入等量的现配的愈创木酚和H2O2混合液，摇匀，使其反应充分。 ③____________。 【答案】(1) 结合水 无氧呼吸 (2)增加渗透压，应对干旱胁迫 (3)水分胁迫下叶绿素合成减少、分解增加 (4) 将同种植物分为两组，一组进行水分胁迫，一组不进行水分胁迫，一段时间后取等量两组的植物根部 取等量混合液利用分光光度计测定在 470 nm 处的吸光度 【分析】自由水是生物体内或细胞内以游离形式存在的水，能够自由流动并参与多种生理生化过程。结合水在生物体中可以与蛋白质、多糖等物质相结合,让其失去流动性。 【详解】（1）水涝胁迫会导致植物根部缺氧，影响正常代谢。植物会通过积累甜菜碱、甘露醇等亲水物质来增加结合水比例，提高抗逆性，以应对短期水涝胁迫。长期水涝胁迫下，植物根系细胞因无氧呼吸增强，产生酒精，损伤细胞。 （2）在干旱胁迫下，植物叶片中的可溶性糖含量显著增加，以维持细胞的渗透压。 （3）叶绿素合成需要水，水分胁迫下叶绿素合成减少，分解增加，导致叶绿素含量下降。在重度水分胁迫下，叶绿体的结构和功能受到破坏，进一步导致叶绿素含量难以恢复‌。 （4）①将同种植物分为两组，一组进行水分胁迫，一组不进行水分胁迫，一段时间后取等量两组的植物根部（其它无色组织也可以），剪碎，加入酶提取液，获得POD酶液。③充分反应后，取等量混合液利用分光光度计测定在 470 nm 处的吸光度。 3．【温度对呼吸的影响及贮藏应用】温度是影响桑葚贮藏品质的重要因素，适宜的贮藏温度能够降低桑葚代谢强度，延缓果实衰老软化，延长贮藏时间。科研人员探究不同温度对桑葚贮藏品质的影响，实验结果如下图。回答下列问题： (1)贮藏温度会影响桑葚的细胞呼吸速率，细胞呼吸的实质是有机物________的过程，该过程释放的能量一部分储存在________中，直接用于各项生命活动。 (2)桑葚贮藏时需保证适量氧气供应，以________（填“促进”或“抑制”）无氧呼吸。 (3)据图分析，_______（填“4℃”或“-0.5℃”或“15℃”）能显著抑制细胞呼吸速率，进而延长桑葚贮藏时间。从酶的角度分析，其原因是________。 (4)贮藏一段时间后，三组果实均出现腐烂现象，测得的呼吸速率均急速升高，对此合理的解释是_______。 【答案】(1) 氧化分解 ATP (2)抑制 (3) -0.5℃ 低温能降低细胞内与细胞呼吸相关酶的活性，-0.5℃时酶活性被抑制得更显著，从而使呼吸速率更低 (4)贮藏后期果实出现腐烂是由于微生物侵染，微生物大量繁殖，微生物的呼吸作用增强，同时果实细胞受损，细胞呼吸相关酶活性异常升高，也会使呼吸速率上升 【分析】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，释放能量并生成ATP的过程。 【详解】（1）细胞呼吸的实质是有机物氧化分解，释放能量的过程；细胞呼吸释放的能量，一部分储存在ATP中，直接用于各项生命活动； （2）桑葚贮藏时需保证适量氧气供应，因为适量氧气可以抑制无氧呼吸，减少无氧呼吸产生的酒精对细胞的毒害作用，从而延长桑葚的贮藏时间； （3）从图中曲线可以看出，近冰温组（-0.5℃）的呼吸速率最低，对细胞呼吸的抑制作用最显著，进而延长桑葚贮藏时间；从酶的角度分析，其原因是低温能降低细胞内与细胞呼吸相关酶的活性，-0.5℃时酶活性被抑制得更显著，从而使呼吸速率更低； （4）贮藏后期果实出现腐烂是由于微生物侵染，微生物大量繁殖，微生物的呼吸作用增强，同时果实细胞受损，细胞呼吸相关酶活性异常升高，也会使呼吸速率上升。 4．【酵母菌呼吸方式、细胞供能】葡萄糖是细胞糖代谢的主要能源物质。某兴趣小组对细胞呼吸的方式和细胞供能的策略开展了实验研究和分析，根据题中信息回答下列问题。 (1)在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，研究小组发现：在证实了葡萄糖没有剩余的前提下，经重铬酸钾浓硫酸检测的结果与预期不符，结果见下表。 序号 内容 实验组 对照组 1号 2号 3号 4号 ① 瓶内溶液 品牌干酵母活化液100ml 纯酵母培养液100ml ② 葡萄糖溶液 30ml ③ 自变量控制 持续通气 覆盖植物油层 持续通气 覆盖植物油层 ④ 实验持续时间 15min 30min 30min 60min ⑤ 底物耗尽时间 10min 22min 20min 55min ⑥ 实验现象 灰绿色 灰绿色 不呈灰绿色 灰绿色 注：品牌干酵母主要成分为酵母，山梨醇酐单硬脂酸酯（SMS）。 品牌干酵母活化液和纯酵母培养液中酵母菌的含量相同。 本实验中，要证实葡萄糖没有剩余，可以用__________试剂进行检测。实验组中1号和2号瓶内酵母细胞培养液都变成灰绿色，与预期不符，原因可能是__________。 (2)正常细胞在理想状态下，葡萄糖经葡萄糖转运蛋白进入细胞内，经过关键酶的分解作用生成二氧化碳或乳酸，释放能量。不同细胞的供能策略不尽相同，但都主要以利用葡萄糖为主。 ①GLUT4是一种存在于对胰岛素敏感的细胞（脂肪、肌肉细胞）膜上的蛋白质，可将葡萄糖以协助扩散的方式转运至细胞内供能，此运输方式具有的特点是__________（答出1点即可）。 ②在O2供应充足状态下，正常细胞需要的ATP大部分来源于线粒体，小部分来源于细胞质基质。但某种癌细胞即便是在O2供应充足时，仍偏好由细胞质基质提供能量并生成乳酸，该现象被称为“瓦伯格效应”。研究小组欲通过实验验证“瓦伯格效应”，请写出简要的实验思路并预期实验结果。 实验思路：________________________________________。 预期结果：________________________________________。 【答案】(1) 斐林 SMS与重铬酸钾反应呈灰绿色 (2) 顺浓度梯度运输，需要载体，不需要能量 将等量的正常细胞和癌细胞分为A、B两组，将两组在足量的氧气环境下进行培养，其它培养条件也相同且适宜，一段时间后，检测两组的耗氧量和乳酸产生量 B组的细胞主要进行无氧呼吸，则其耗氧量明显低于A组，但乳酸的产量远高于A组。 【分析】1、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。 2、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，都是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；第二阶段是丙酮酸和[H]反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸，发生在细胞质基质中。 【详解】（1）葡萄糖属于还原糖，鉴定还原糖所用的试剂是斐林试剂，两者在水浴条件下反应产生砖红色沉淀；分析题意可知，实验组1号持续通入氧气，模拟的是有氧呼吸过程，但最终酵母细胞培养液变成灰绿色，可能的原因是品牌干酵母（主要成分为酵母，山梨醇酐单硬脂酸酯）中的SMS与重铬酸钾反应呈灰绿色。 （2）①协助扩散是被动运输的一种，其特点是：顺浓度梯度运输，需要载体，不需要能量。 ②分析题意可知，“瓦伯格效应”是指某种癌细胞即便是在O2供应充足时，仍偏好由细胞质基质提供能量并生成乳酸，要通过实验验证上述现象，则实验的自变量是细胞种类的不同，因变量是其在有氧条件下氧气的消耗量及乳酸的生成量，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：将等量的正常细胞和癌细胞分为A、B两组，将两组在足量的氧气环境下进行培养，其它培养条件也相同且适宜，一段时间后，检测两组的耗氧量和乳酸产生量。 若上述观点正确，则B组的细胞主要进行无氧呼吸，则其耗氧量明显低于A组，但乳酸的产量远高于A组。 5．【细胞呼吸场所与能量代谢】食物特殊动力作用（SDA）是指机体的能量代谢因进食而额外增加的现象。如某人基础代谢率（人体在清醒且极端安静情况下的能量代谢率）为168. 80 kJ·h-1，当摄取相当于168. 80 kJ的食物，并处于基础代谢条件下，经测定这时的代谢率不是168. 80kJ·h-1，而是176.40kJ·h-1，显然这部分增加的代谢值是因进食导致的。回答下列问题： (1)人体细胞代谢产生CO2的具体场所是________________ ；人体细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP直接提供能量，ATP产生的场所有__________________。 (2)研究发现SDA只能增加体热的外散而不能增加可利用的能量，而这个能量来源于体内营养物质的储备。由此可判断细胞有氧代谢增强而多消耗的物质中能量的去向是_____________。 (3)研究人员通过实验分别探究了SDA现象的产生与进食行为和食物种类的关系，实验结果表明只有将氨基酸或葡萄糖经静脉注射后方能观察到SDA现象，且注射氨基酸组的SDA远高于注射葡萄糖组，说明SDA与____________无关，而与___________有关，与此关系较大的食物是_________________；切除动物肝脏后再进行上述实验， SDA现象不再发生，对此现象的合理推测是_____________________________。 【答案】(1) 线粒体基质 细胞质基质和线粒体（线粒体基质、线粒体内膜） (2)以热能形式散失 (3) 进食行为 食物种类 含蛋白质（氨基酸）较高的食物 SDA可能与肝脏处理氨基酸或合成糖原的过程有关 【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】（1）人体细胞只有有氧呼吸才能产生CO2，场所在线粒体基质；人体细胞进行呼吸作用能产生ATP，ATP产生的场所有细胞质基质（有氧呼吸的第一阶段）和线粒体（有氧呼吸的第二、三阶段）。 （2）SDA只能增加体热的外散而不能增加可利用的能量，而这个能量来源于体内营养物质的储备，结合题干可知，进食会使SDA增加，因此判断细胞有氧代谢增强而多消耗的物质中能量的去向是以热能形式散失。 （3）探究SDA现象的产生与进食行为和食物种类的关系，结果表明只有将氨基酸或葡萄糖经静脉注射后方能观察到SDA现象，说明SDA与进食行为无关； 注射氨基酸组的SDA远高于注射葡萄糖组，说明SDA与食物种类有关；且含蛋白质（氨基酸）较高的食物SDA现象较明显；SDA可能与肝脏处理氨基酸或合成糖原的过程有关，因此切除动物肝脏后再进行上述实验， SDA现象不再发生。 6．【光合与呼吸联系、呼吸抑制剂实验】下图是大麦叶肉细胞中的有关代谢过程，其中A、B代表相关细胞器。回答下列问题：    (1)过程①中消耗的 ATP 和NADPH的合成场所是______。研究表明酶X是由核 DNA和叶绿体DNA共同控制合成的，据此推测，酶X的具体合成场所是______中的核糖体。 (2)在适宜光照条件下，过程③所需O2来自______反应。细胞中某些氨基酸、核苷酸和脂肪酸等都可直接或间接地与乙酰 CoA 相互转化，这说明______。 (3)据图推测，大麦叶肉细胞中合成淀粉所需的酶主要存在于______。研究发现叶肉细胞叶绿体中的淀粉含量会出现“昼多夜少”规律性的变化，据此推测，叶绿体中淀粉的主要用途是______。 (4)研究发现，大麦的光合作用和呼吸作用之间存在着紧密的联系：呼吸作用的运行能够优化光合作用。有实验者利用大麦叶片进行了下表所示实验，表中的 KCN 和 SHAM是两类呼吸抑制剂。 组别 1 2。 3 4 缓冲液中 的添加物 不添加 0.5 mmol/L KCN 1mmol/L SHAM 1mmol/L SHAM +0.5 mmol/L KCN 步骤一 在相同位置选取大小一致且完全伸展的叶片，置于缓冲液中进行真空渗透1小时 步骤二 渗透结束后，将叶片从缓冲液中取出，清洗并吸去叶片表面残余的缓冲液； 将叶柄浸入上述缓冲液中，并将叶片置于持续的适宜光照下 步骤三 光照4小时后，使用相关仪器测定叶片的光合作用及呼吸作用速率 ①缓冲液可以保证培养液中______（答两点）等的相对稳定。 ②该实验的目的是______；该实验最可能出现的实验现象是______。 【答案】(1) （叶绿体的）类囊体薄膜 细胞质和叶绿体 (2) 光 细胞呼吸可作为代谢的枢纽（或蛋白质、糖类、核酸和脂质的代谢都可以通过细胞呼吸联系起来，合理即可） (3) 叶绿体基质 为夜间细胞的各项生命活动提供物质和能量 (4) pH、CO2浓度 探究 KCN和 SHAM分别作用和共同作用对大麦叶片呼吸作用及光合作用的影响 第 1组叶片的呼吸作用和光合作用均强于第2、3、4组（或第1组叶片的呼吸作用和光合作用强于第 2、3两组，第2、3两组叶片的呼吸作用和光合作用强于第 4组） 【分析】细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽。例如，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；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。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。 【详解】（1）ATP和NADPH是在光反应中形成的，场所是叶绿体类囊体薄膜。酶X是由核 DNA和叶绿体DNA共同控制合成的，故酶X的具体合成场所是细胞质和叶绿体中的核糖体合成的。 （2）O2来在于光合作用光反应中，水的光解。某些氨基酸、核苷酸和脂肪酸等都可直接或间接地与乙酰 CoA 相互转化，说明细胞呼吸可作为代谢的枢纽，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质；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。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。 （3）①为3-磷酸甘油酸在ATP和NADPH的作用下形成3-磷酸甘油醛的过程，3-磷酸甘油醛进一步形成淀粉，该过程为光合作用暗反应的部分反应，反应的场所为叶绿体基质，故大麦叶肉细胞中合成淀粉所需的酶主要存在于叶绿体基质。叶肉细胞叶绿体中的淀粉含量会出现“昼多夜少”规律性的变化，可推测，叶绿体中淀粉可以为夜间细胞的各项生命活动提供物质和能量。 （4）①光合作用中的缓冲液一般是CO2缓冲液，既可以为光合作用提供CO2，维持CO2的相对稳定，又可以调节pH，维持培养液中酸碱平衡。 ②由表格可知，第1组为空白对照，第2、3组分别添加KCN 和 SHAM是两类呼吸抑制剂，第3组两种呼吸抑制剂都添加，其余条件相同，最后使用相关仪器测定叶片的光合作用及呼吸作用速率，可判断该实验的研究目的是探究 KCN和 SHAM分别作用和共同作用对大麦叶片呼吸作用及光合作用的影响。第1组未加呼吸抑制剂，其余三组都有添加，最可能出现的实验现象是第 1组叶片的呼吸作用和光合作用均强于第2、3、4组（或第1组叶片的呼吸作用和光合作用强于第 2、3两组，第2、3两组叶片的呼吸作用和光合作用强于第 4组）。 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不同。如图表示金鱼在缺氧状态下细胞中部分代谢途径，下列相关叙述正确的是（    ）    A．②过程产生的物质X在氧气充足的情况下，可在线粒体内膜上被分解 B．②③和②⑤过程中葡萄糖所含能量大部分以热能的形式散失 C．若给肌细胞提供18O标记的O2，则在CO2中检测不到18O的存在 D．图中的③④过程可防止乳酸在体内积累导致酸中毒 【答案】D 【分析】1、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，同时产生少量的ATP，该过程发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，同时也产生少量的ATP，该过程发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水，同时释放出大量的能量。 2、无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，第二阶段是丙酮酸和还原氢反应形成二氧化碳和酒精或者是乳酸，该过程没有能量产生，发生在细胞质基质中。 【详解】A、据图分析，物质X是丙酮酸，氧气充足时，在线粒体基质中被分解，A错误； B、②③和②⑤过程都是无氧呼吸过程，无氧呼吸中，葡萄糖中所含能量大部分存储在乳酸或者酒精里面，B错误； C、给肌细胞提供18O标记的O2，氧气参与有氧呼吸的第三阶段，可与[H]反应形成H218O，H2O可参与有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸反应形成C18O2，C错误； D、结合题图可知，图中的③④过程可减少体内的乳酸，避免酸中毒，D正确。 故选D。 2．水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是（    ） A．正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B．检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C．转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D．转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒 【答案】B 【分析】无氧呼吸全过程：（1）第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。（2）第二阶段：在细胞质基质中，丙酮酸分解为二氧化碳和酒精或乳酸。 【详解】A、玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，说明细胞质基质内H+转运至液泡需要消耗能量，为主动运输，逆浓度梯度，液泡中H+浓度高，正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质，A错误； B 、玉米根部短时间水淹，根部氧气含量少，部分根细胞可以进行有氧呼吸产生CO2，检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成，B正确； C、转换为丙酮酸产酒精途径时，无ATP的产生，C错误； D、丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]含量相同，D错误。 故选B。 3．图1和图2分别为电镜下观察到的正常细胞和癌细胞的线粒体结构，据此分析癌细胞比正常细胞应具有的是（　　） A．线粒体内膜面积增大，有利于相关酶的附着 B．葡萄糖在线粒体基质中分解产生丙酮酸的量减少 C．细胞呼吸强度与氧化分解释放能量的比例均提高 D．葡萄糖的消耗量增大，氧气的消耗量减小 【答案】D 【分析】线粒体为有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质：葡萄糖分解为丙酮酸和NADH；第二阶段发生在线粒体基质：丙酮酸与水反应生成二氧化碳和NADH；第三阶段发生在线粒体内膜：NADH与氧气反应生成水。 【详解】A、线粒体内膜面积增大，有利于相关酶的附着，是有氧呼吸的场所，图示癌细胞线粒体缺少向内凸起的嵴，A错误； B、葡萄糖在细胞质基质中产生丙酮酸，B错误； CD、癌细胞线粒体缺少向内凸起的嵴，无氧呼吸强，代谢旺盛，对能量需求量大，而无氧呼吸释放的能量少，故葡萄糖的消耗量大，有氧呼吸减弱，氧气的消耗量减小，C错误，D正确。 故选D。 4．差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。下列叙述正确的是（　　） A．在分离动物细胞的细胞器时，需要先用胰蛋白酶和胶原蛋白酶破坏细胞膜 B．离心速率较低时，能够让较小的颗粒沉降，改变离心速率可分离不同细胞器 C．将酵母菌破碎后离心得到的沉淀物，向其中加入葡萄糖一定会得到H2O和CO2 D．将菠菜研磨液在一定转速下离心得到上清液，向其中加入冷酒精可以粗提取DNA 【答案】D 【分析】分离细胞器的原理：由于不同细胞器的比重不同，采用差速离心法，低速率大颗粒沉降，小颗粒在上清液，取上清液高速率离心，沉降小颗粒。 【详解】A、分离动物细胞的细胞器，要先将细胞膜破坏，可采用吸水涨破的方法，用胰蛋白酶和胶原蛋白酶只能水细胞膜中的蛋白质，A错误； B、由于不同细胞器的比重不同，采用差速离心法，低速率大颗粒沉降，小颗粒在上清液，取上清液高速率离心，沉降小颗粒，B错误； C、将酵母菌破碎后离心得到的沉淀物，其沉淀物主要含有线粒体等细胞器以及细胞核，能发生有氧呼吸的第二、三阶段，其底物是丙酮酸，所以向其中加入葡萄糖后一定不会得到H2O和CO2，C错误； D、将菠菜研磨液在一定转速下离心得到上清液,DNA不溶于冷酒精，向其中加入冷酒精可以粗提取DNA，D正确。 故选D。 5．某同学为探究细胞呼吸的方式，取下侧装置两组，甲组为A处放一定质量的马铃薯块茎、B处放一定量NaOH溶液，乙组为A处放等量的马铃薯块茎、B处放等量蒸馏水。在相同且适宜的条件下放置一段时间后，观察液滴移动情况（不考虑气体水溶性、温度等因素对液滴移动的影响，设底物为葡萄糖），下列叙述正确的是（　　） A．马铃薯块茎有氧呼吸的产物有H2O、CO2和酒精 B．甲组液滴的移动情况可反映马铃薯块茎呼吸产生的CO2量 C．乙组液滴的移动情况一定是右移或不移动 D．若甲组液滴左移，乙组液滴不移动，不能确定马铃薯块茎的呼吸方式 【答案】D 【分析】分析题干及实验装置图：甲组中B处放一定量NaOH溶液， 种子进行呼吸产生的二氧化碳被NaOH吸收， 液滴移动是有氧呼吸消耗氧气的结果，因此液滴移动的距离代表有氧呼吸消耗氧气的量；乙组实验B处放等量蒸馏水，不吸收气体，也不释放气体，因此液滴移动的距离是产生二氧化碳量和消耗氧气量的差值。 【详解】A、马铃薯块茎有氧呼吸的产物是H2O、CO2，A错误； B、甲组为A处放一定质量的马铃薯块茎、B处放一定量NaOH溶液，产生的CO2被NaOH溶液吸收，因此液滴移动的距离代表有氧呼吸消耗氧气的量，故甲组液滴的移动情况不能反映马铃薯块茎呼吸产生的CO2量，B错误； C、马铃薯块茎有氧呼吸产生的二氧化碳量与消耗的氧气量相等，乙组液滴不会移动；马铃薯块茎无氧呼吸产生乳酸，既不消耗氧气又不产生二氧化碳，乙组液滴不移动，因此无论马铃薯块茎进行哪种呼吸，乙组液滴都不移动，C错误； D、若甲组液滴左移，说马铃薯块茎进行了有氧呼吸，乙组液滴不移动，据此只能确定马铃薯进行了有氧呼吸，但不能确定其是否同时进行无氧呼吸，因此不能确定马铃薯块茎的呼吸方式，D正确。 故选D。 6．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 【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。 7．乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH）是植物细胞中无氧呼吸的关键酶，其催化的代谢途径如图1所示。为探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响，研究人员设计丙组为实验组，甲、乙均为对照组，其中甲组是正常生长的幼苗，部分实验结果如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．丙组的处理方式是选择生长状态一致的辣椒幼苗进行淹水处理 B．丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中，利用NADH的能量合成ATP C．辣椒幼苗在淹水条件下，其根细胞的无氧呼吸产物仅有乳酸 D．Ca2+影响ADH、LDH的活性，减少乙醛和乳酸积累造成的伤害 【答案】D 【分析】分析题意，本实验目的是探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响，实验的自变量是Ca2+的有无及植物状况，因变量是辣椒幼苗根细胞呼吸作用，据此分析作答。 【详解】A、本实验目的是探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响，实验的自变量是Ca2+的有无，丙组为实验组，甲、乙均为对照组，其中甲组是正常生长的幼苗，图示甲组的ADH和LDH活性最低，乙组的LDH活性最高，则丙组的处理方式是选择生长状态一致的辣椒幼苗加入Ca2+进行淹水处理，A错误； B、丙酮酸生成乳酸或酒精的过程是无氧呼吸第二阶段，该阶段不产生ATP，B错误； C、分析题意，乙醇脱氢酶（ADH白色柱形图）、乳酸脱氢酶（LDH黑色柱形图）是植物细胞中无氧呼吸的关键酶，而图2显示乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH）活性均＞0，说明辣椒幼苗在淹水条件下，其根细胞的无氧呼吸产物有乳酸和酒精，C错误； D、据图分析，丙组是实验组，ADH含量较高，LDH含量较低，说明水淹条件下，适当施用Ca2+可减少根细胞厌氧呼吸产物乳酸和乙醛的积累，从而减轻其对根细胞的伤害，D正确。 故选D。 8．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 【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。 9．图是某兴趣小组探究所得的酵母菌二氧化碳产生速率（I）、氧气消耗速率（Ⅱ）以及酒精产生速率（Ⅲ）随着O2浓度变化的三条曲线，O2浓度为a时I、Ⅱ两条曲线重合，S1、S2、S3、S4分别表示图示面积。该兴趣小组还利用乳酸菌作为实验材料进行相同的实验，得到乳酸产生速率（IV）的曲线。下列相关叙述错误的是（　　）    A．当O2浓度为a时，酵母菌产生CO2的场所是线粒体基质 B．如果改变温度条件，a点会左移或右移，但是S1和S2的值始终相等 C．给酵母菌提供18O2，细胞内18O的转移途径可能为18O2→H218O→C18O2 D．若曲线IV和Ⅲ完全重合，则0~a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】酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，1mol葡萄糖进行有氧呼吸消耗6mol氧气，产生6mol二氧化碳和12mol水；酵母菌无氧呼吸产物是二氧化碳和酒精，1mol葡萄糖无氧呼吸产生2mol酒精和2mol二氧化碳。 【详解】A、当O2浓度为a时，酵母菌有氧呼吸，产生CO2的场所是线粒体基质，A正确； B、如果改变温度条件，酶活性改变，a点会左移或右移，S1+S3和S2+S3均代表无氧呼吸的二氧化碳产生速率，S1和S2的值始终相等，B正确； C、给酵母菌提供18O2，经有氧呼吸第三阶段生成H218O，H218O和丙酮酸经有氧呼吸第二阶段生成C18O2，C正确； D、若曲线IV和Ⅲ完全重合，则0～a段酵母菌无氧呼吸和乳酸菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量相等，0～a段酵母菌还会发生有氧呼吸，D错误。 故选D。 10．巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中，中国选手潘展乐夺得金牌，并打破该项运动的世界纪录。在激烈的游泳运动时，肌肉细胞有氧呼吸产生NADH的速度超过其再形成NAD+的速度，这时肌肉中形成的丙酮酸由乳酸脱氢酶催化转变为乳酸，使NAD+再生，保证葡萄糖到丙酮酸能够继续进行产生ATP。肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞，在肝细胞内通过糖异生途径转变为葡萄糖。下列说法正确的是（    ） A．肌细胞产生的乳酸需在肝细胞中重新合成葡萄糖，根本原因是两种细胞的DNA不同 B．有氧呼吸过程中，NADH在细胞质基质和线粒体基质中产生，在线粒体内膜处被消耗 C．激烈的游泳运动中，肌细胞产生的CO2与消耗的O2的比值大于1 D．丙酮酸被还原为乳酸的过程中会生成NAD+和少量的ATP，供给肌细胞使用 【答案】B 【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖分解形成丙酮酸和[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NADH，发生在线粒体基质中；有氧呼吸的第三阶段是NADH与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上； 2、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，都是葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH，发生在细胞中基质中；第二阶段是丙酮酸和NADH反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸，发生在细胞质基质中。 【详解】A、肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝脏细胞，在肝细胞内通过葡糖异生途径转变为葡萄糖，根本原因是葡糖异生途径相关基因的选择性表达，两细胞中的RNA种类不完全相同，但两种细胞的DNA相同，A错误； B、有氧呼吸过程中，NADH在细胞质基质和线粒体基质中产生，在线粒体内膜处被消耗，B正确； C、人体激烈运动时，肌细胞中既存在有氧呼吸，也存在无氧呼吸，有氧呼吸产生的CO2与消耗的O2相等，无氧呼吸不消耗O2，也不产生CO2，因此总产生的CO2与总消耗的O2的比值等于1，C错误； D、丙酮酸被还原为乳酸为无氧呼吸的第二阶段，该阶段生成NAD+，不产生ATP，D错误。 故选B。 11．有氧呼吸部分过程如图所示。甲蛋白、乙蛋白和丙蛋白参与电子传递，并利用该过程释放的能量将H⁺从基质泵到膜间隙，形成H⁺浓度差。DNP是一种脂溶性小分子，可在线粒体内膜中自由移动，作为H⁺载体破坏该浓度差。下列叙述错误的是（　　） A．图中NADH是电子供体，O2是最终电子受体 B．H⁺顺浓度梯度从线粒体基质进入膜间隙 C．DNP会导致线粒体内膜上ATP合成减少 D．添加一定量的DNP会导致线粒体耗氧量增加 【答案】B 【详解】A、图中NADH作为电子供体，将电子传递给电子载体链，最终电子传递给O2，O2与H+结合生成水，是最终电子受体，A正确； B、根据题干和图示，甲蛋白、乙蛋白和丙蛋白利用电子传递释放的能量，将H+从线粒体基质泵到膜间隙，因此膜间隙的H⁺浓度高于线粒体基质，是逆浓度梯度，H⁺顺浓度梯度是从膜间隙到线粒体基质，B错误； C、DNP作为H+载体，可在线粒体内膜中自由移动，破坏H+浓度梯度。ATP合酶依赖H+顺浓度梯度回流释放的能量合成ATP，H+浓度梯度被破坏后，ATP合成所需的能量不足，导致线粒体内膜上ATP合成减少，C正确； D、DNP破坏了H+浓度梯度，使ATP合成减少。为了维持细胞正常的能量需求，线粒体会增强电子传递过程，以泵出更多H+，这会导致O2的消耗量（耗氧量）增加，D正确。 故选B。 12．将动物的完整线粒体悬浮于含有呼吸底物、氧气和无机磷酸的溶液中，并适时加入ADP、DNP和DCCD三种化合物，测得氧气浓度的变化如图。据图分析，下列说法正确的是（    ） A．悬浮液中含有的呼吸底物是葡萄糖 B．图示反应发生于线粒体基质 C．ADP和DNP都能促进细胞呼吸且促进效率相同 D．DCCD能够抑制细胞呼吸是由于抑制ATP的合成 【答案】D 【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、进入线粒体参与有氧呼吸第二阶段的底物是丙酮酸，不是葡萄糖，A错误； B、图示反应消耗氧气，该场所为线粒体内膜，B错误； C、ADP和DNP加入后，曲线下降的斜率不同，所以，促进效率不同，C错误； D、图示中显示加入DCCD后，氧气浓度不再下降，则推测DCCD作用为抑制ATP合成，D正确。 故选D。 13．科学家在酵母菌细胞中发现了内质网和线粒体外膜之间的衔接点，该结构由四种关键蛋白构成，去除任何一种蛋白质都将导致衔接点分解，并引发内质网和线粒体之间磷脂、Ca2+等物质的交换速率下降，这表明内质网和线粒体在结构和功能上具有密切联系。下列相关叙述正确的是（　　） A．没有线粒体的真核细胞中也能完成有氧呼吸 B．游离核糖体合成的肽链可能需进入内质网进一步加工 C．衔接点可正确引导内质网中的葡萄糖进入线粒体氧化分解 D．用高倍镜才能清楚观察到内质网和线粒体之间的衔接点 【答案】B 【分析】1、线粒体：真核细胞主要细胞器（动植物都有），机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状，具有双膜结构，内膜向内突起形成“嵴”，内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所，生命体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA； 2、内质网能有效地增加细胞内的膜面积，其外连细胞膜，内连核膜，将细胞中的各种结构连成一个整体，具有承担细胞内物质运输的作用。根据内质网膜上有没有附着核糖体，将内质网分为滑面型内质网和粗面型内质网两种。滑面内质网上没有核糖体附着，这种内质网所占比例较少，但功能较复杂，它与脂类、糖类代谢有关；粗面内质网上附着有核糖体，其排列也较滑面内质网规则，功能主要与蛋白质的合成有关。 【详解】A、没有线粒体的真核细胞中不能完成有氧呼吸，线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所，A错误； B、游离在细胞质基质中的核糖体可以移动并吸附到内质网上，如分泌蛋白的合成与分泌过程中游离的核糖体就与合成的肽链一起转移到粗面内质网上，B正确； C、葡萄糖不会进入线粒体氧化分解，因为线粒体内无分解葡萄糖的酶，C错误； D、用电子显微镜才能清楚观察到内质网和线粒体之间的衔接点，D错误。 故选B。 14．用以葡萄糖为唯一碳源的培养基培养一定量的酵母菌，一定条件下，通过控制氧气浓度，测得的酵母菌二氧化碳产生速率（I）、氧气消耗速率（Ⅱ）、酒精产生速率（Ⅲ）随着时间变化的曲线如图所示，产生速率均为产生生成物的物质的量相对速率。下列相关叙述错误的是（    ） A．曲线I、Ⅱ重合时，酒精产生速率为零 B．曲线Ⅲ可表示酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳的速率 C．t1时，有氧呼吸消耗的葡萄糖量与无氧呼吸消耗的可能相等 D．t2时刻之后酵母菌呼吸释放的二氧化碳全部来自线粒体基质 【答案】C 【分析】酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，1mol葡萄糖进行有氧呼吸消耗6mol氧气，产生6mol二氧化碳和12mol水；酵母菌无氧呼吸产物是二氧化碳和酒精，1mol葡萄糖无氧呼吸产生2mol酒精和2mol二氧化碳。 【详解】A、曲线I、Ⅱ重合时，酵母菌二氧化碳产生速率与氧气消耗速率相等，故此时细胞只进行有氧呼吸，酒精产生速率为零，A正确； B、酵母菌无氧呼吸产物是二氧化碳和酒精，1mol葡萄糖无氧呼吸产生2mol酒精和2mol二氧化碳，即酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳的速率与产生酒精的速率相等，故曲线Ⅲ可表示酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳的速率，B正确； C、酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，1mol葡萄糖进行有氧呼吸消耗6mol氧气，产生6mol二氧化碳和12mol水；酵母菌无氧呼吸产物是二氧化碳和酒精，1mol葡萄糖无氧呼吸产生2mol酒精和2mol二氧化碳，由此可知，t1时，氧气消耗速率与酒精产生速率相等，但此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量与无氧呼吸消耗的不相等，C错误； D、t2时刻之后酵母菌只进行有氧呼吸，故t2时刻之后酵母菌呼吸释放的二氧化碳全部来自线粒体基质，D正确。 故选C。 15．人体摄入乙醇（酒精）5min后，可在血液中检测到乙醇，30~60min后乙醇含量达到最高值。乙醇的排出途径较为有限：约10%的乙醇通过汗液、尿液和呼吸直接排出体外，剩余部分通过肝脏代谢来分解。酒精在肝细胞中的代谢途径如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．乙醇进入肝细胞需要载体蛋白的协助 B．人体细胞可通过无氧呼吸在细胞质基质中合成乙醇 C．人体内仅有肝细胞存在乙醇脱氢酶基因 D．据图可知乙酸的氧化分解过程发生在线粒体内 【答案】D 【分析】据图分析可知，图中乙醇在乙醇脱氢酶的催化作用下可以转化为乙醛，然后乙醛在乙醛脱氢酶的催化作用下转化为乙酸，乙酸通过细胞的氧化分解为水和二氧化碳。 【详解】A、肝细胞吸收乙醇的过程属于自由扩散，不需要载体蛋白的协助，A错误； B、人体细胞无氧呼吸产生乳酸，不能合成乙醇，B错误； C、人体正常细胞中都含有乙醇脱氢酶基因，C错误； D、据图可知乙酸的氧化分解为水和二氧化碳，故发生在肝细胞的线粒体内，D正确。 故选D。 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（每空2分，共14分）下图为不同生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解（图1表示不同O2体积分数的气体交换情况：图2表示葡萄糖分解代谢过程图解，其中①-⑤表示过程、AB表示物质）。据下图回答问题：      (1)若图1表示人在剧烈运动时的代谢过程，则不应该有_____________过程（填标号），产生的H2O含有18O，其18O来自于反应物中的_____________。 (2)若某生物细胞呼吸方式有图1中①③和①④⑤两种，则其细胞呼吸强度_____________（可以/不可以）用CO2释放量来表示，原因是____________。 (3)若图2表示某植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化，当O2浓度达到25%以后，O2吸收量不再继续增加的内因主要是____________；在______________点最适于储存水果蔬菜，判断理由是_____________。 【答案】(1) ② 氧气/18O2 (2) 不可以 该生物无氧呼吸不产生CO2 (3) 呼吸酶的数量是有限的 C C点CO2的释放量最少，此时细胞呼吸最弱，有机物的消耗最少 【分析】分析图1可知：①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，②表示酒精发酵的第二阶段，③表示乳酸发酵的第二阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，⑤表示有氧呼吸的第三阶段。 依据图2中不同氧浓度下CO2释放量和O2吸收量数值的大小明辨细胞呼吸方式。 【详解】（1）分析图1可知：①表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，②表示酒精发酵的第二阶段，③表示乳酸发酵的第二阶段，④表示有氧呼吸的第二阶段，⑤表示有氧呼吸的第三阶段。人体进行剧烈运动时需要有氧呼吸和无氧呼吸（乳酸发酵）提供能量，但是不能进行②（酒精发酵）过程。有氧呼吸产生的水是在线粒体内膜NADH与氧气结合形成的，所以产生的H2O中的18O来自于反应物中的氧气。 （2）若某生物进行图2中①（有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶）③（乳酸发酵的第二阶段）和①④（有氧呼吸的第二阶段）⑤（有氧呼吸的第三阶段）两种呼吸方式，因为该生物无氧呼吸不产生CO2，所以不能通过CO2的释放量表示呼吸强度。 （3）由于呼吸酶的数量是有限的，所以当O2浓度达到25%以后，O2吸收量不再继续增加。C点CO2的释放量最少，此时细胞呼吸最弱，有机物的消耗最少，所以在C点最适于储存水果蔬菜。 17．（每空1分，共8分）图甲表示ATP与ADP相互转化的过程，图乙表示某类酶作用的模型，图丙表示某反应“甲物质（反应物）→乙物质（生成物）”进行过程中，有酶参与和无酶参与时的能量变化示意图。结合下图回答下列各题：    (1)图甲中的ATP含有哪种五碳糖？________________。若图甲过程发生在通气良好条件下的植物根细胞中，则能量A来自于_______________________过程（填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”或“光合作用”）； (2)若图乙是图甲中②过程的示意图，其中代表酶的是图乙中的_________。（填图乙中的字母）酶除了具有无机催化剂所具有的一般性质外，还具有_______________________（答1点即可）的特性。 (3)图丙中曲线________表示有酶参与，酶参与反应时，降低的活化能为_________（填“E1”或“E2”或“E3”或“E4”）。 (4)下图1、2、3分别表示酶浓度一定时，酶促反应速率与反应物浓度、温度、pH之间的关系，据图回答：      ①图1中d点之后的限制因素最可能是________________________________。 ②图2中温度10℃时和图3中PH为6时酶活性都很低，具体原因是否相同？_____（填“是”或“否”） 【答案】(1) 核糖 有氧呼吸 (2) B 高效性、专一性、作用条件较温和（答一点即可） (3) Ⅱ E4 (4) 酶浓度一定（酶数量一定） 否 【分析】图甲中：①表示ATP的合成过程，②表示ATP的水解过程。图乙中：B表示酶，A表示底物，C和D表示产物。图丙中：I表示无酶催化的反应，Ⅱ表示有酶催化的反应。 【详解】（1）ATP中含有一分子腺嘌呤，一分子核糖和三分子磷酸。植物的根细胞无叶绿体，不能进行光合作用，在通气良好的情况下，合成ATP的能量A来自于有氧呼吸。 （2）若图乙中的B在反应前后性质不变，故B表示酶。酶具有专一性、高效性，另外作用条件比较温和等特性。 （3）图丙中的曲线Ⅱ反应所需的活化能比较低，表示有酶催化的反应，酶可以降低反应所需的活化能，降低的活化能为E4(即两条曲线最高点的差值)。 （4）①图1中od段，随着反应物浓度的升高，反应速率升高，说明此时主要的限制因素是反应物浓度。d点之后反应物浓度增加也不变说明其限制因素最可能是酶浓度一定（酶数量一定）。 ②图2中温度10℃时，酶的活性被抑制，但空间结构没有被破坏；而图3中pH为6时酶活性很低，是因为酶的空间结构被破坏，导致的酶活性降低，二者原因不同。 18．（除标注外，每空1分，共10分）细胞呼吸产生的NADH和某些有机物中的电子可经UQ、复合体I、Ⅱ、Ⅲ、IV等组成的电子传递链传递给O2生成水，该电子传递过程释放的能量可用于建立膜内外的H+浓度差，进而驱动ATP形成。如图中，虚线左侧为豆科植物利马豆细胞中的相关过程示意图。 (1)图示电子传递链存在于______膜上，由F0和F1组成的复合体功能是______。 (2)氰化物是一种剧毒物质，可强烈抑制复合体IV的活性从而使动物细胞中ATP合成急剧减少导致中毒，结合上图分析，氰化物使动物细胞中ATP合成急剧减少的机理是______。利马豆中含有较高水平的氰化物，但是自身并未表现为中毒，这可能与利马豆细胞中存在而动物细胞中不存在的图示特定结构_____有关。 (3)图中UCP1（虚线右侧）是动物细胞中的一种H+转运蛋白，存在位置如图所示。DNP曾作为减肥药物，DNP可与UCP1结合并激活其H+转运活性。DNP的使用常导致体温上升、出汗过多，原因是_______，DNP作为减肥药物可能对人体造成的危害有_______。 【答案】(1) 线粒体内 运输H+和催化ATP合成（2分） (2) 氰化物强烈抑制复合体IV的活性使其电子传递彻底中断，无法通过电子传递过程中释放的能量建立膜两侧H+浓度差来驱动ATP的合成 （2分） AOX (3) DNP会导致H+的电化学势梯度/浓度差降低，导致有机物氧化分解释放的能量中用于生成ATP的少，转化成的热能多，从而促进体温升高，汗腺分泌汗液增加（2分） 致命的高热导致蛋白质变性、脏器受损/能源物质不足/过量出汗导致人体虚脱（从对细胞代谢的影响、机体正常生命活动角度作答均可）（2分） 【分析】有氧呼吸第二阶段的场所在线粒体基质，第三阶段的场所在线粒体内膜。据题意和图形分析可知，图示的膜结构为线粒体内膜，下侧为线粒体基质。 【详解】（1）由题意可知，该电子传递过程释放的能量可用于建立膜内外的H+浓度差，进而驱动ATP形成，此过程为有氧呼吸第三阶段，所以图示电子传递链存在于线粒体内膜上。 从图中能看到，由F0和F1组成的复合体功能是运输H+和催化ATP合成。 （2）因为氰化物强烈抑制复合体IV的活性使其电子传递彻底中断，无法通过电子传递过程中释放的能量建立膜两侧H+浓度差来驱动ATP的合成，所以氰化物使动物细胞中ATP合成急剧减少。 利马豆中含有较高水平的氰化物却自身未中毒，可能是与利马豆细胞中存在而动物细胞中不存在的图示特定结构AOX有关。 （3）为维持细胞正常生命活动，细胞呼吸强度增强，有机物氧化分解释放的能量更多以热能形式散失，所以DNP的使用常导致体温上升、出汗过多，原因是DNP会导致H+的电化学势梯度/浓度差降低，导致有机物氧化分解释放的能量中用于生成ATP的少，转化成的热能多，从而促进体温升高，汗腺分泌汗液增加。 因为DNP会使细胞呼吸增强，消耗有机物过多，还会使体温过高，所以DNP作为减肥药物可能对人体造成的危害有致命的高热导致蛋白质变性、脏器受损/能源物质不足/过量出汗导致人体虚脱。 19．（除标注外，每空1分，共10分）糖酵解是细胞呼吸的核心起始阶段，在细胞质基质中将1分子葡萄糖转化为2分子丙酮酸，部分调控过程如图所示。图中甲、乙、丙为催化不同反应的酶，其中酶甲、丙的活性受细胞内ATP/ADP比值的反馈调节：当ATP/ADP比值升高时，酶甲、丙的活性被变构抑制；比值降低时，抑制解除。 (1)酶甲、丙催化的反应均消耗ATP，从葡萄糖留存和反应推进角度分析，该过程的生物学意义是_______。 (2)低氧胁迫下，野生型水稻根细胞糖酵解速率会显著加快。结合调控机制分析，该现象的原因是_______。 (3)中耕松土后，作物根细胞内糖酵解速率_______（填“加快”“减慢”或“基本不变”）；有人提出“糖酵解速率减慢会导致有氧呼吸二、三阶段原料不足，从而降低总ATP产量”，请反驳这一观点：_______。 (4)肿瘤细胞即使在氧气充足时，糖酵解速率也远高于正常细胞。据此推测，肿瘤细胞内的ATP/ADP比值更_______（填“高”或“低”），从酶调控角度分析，原因是_______。 【答案】(1)①使葡萄糖带上负电荷，无法自由穿过细胞膜，被“固定”在细胞内，保证代谢持续进行；②提高葡萄糖的反应活性，使其更容易被后续酶催化分解（2分） (2)低氧时有氧呼吸受抑制，ATP合成减少，ATP/ADP比值降低，解除对酶甲、丙的变构抑制，糖酵解速率加快以补充能量（2分） (3) 减慢 该观点错误。糖酵解只是速率减慢而非停止，仍能产生足量丙酮酸供应有氧呼吸二、三阶段；且有氧呼吸二、三阶段因氧气充足而高效运转，总ATP产量仍显著增加（2分） (4) 低 ATP被快速消耗，导致ATP/ADP比值偏低，肿瘤细胞内酶甲、丙的抑制被解除（2分） 【详解】（1）酶甲、丙催化的反应均消耗ATP，从葡萄糖留存角度看，这是将葡萄糖转化为更稳定的化合物储存起来；从反应推进角度而言，消耗ATP是为后续反应提供能量，从而推动反应进行。所以该过程的生物学意义是使葡萄糖带上负电荷，无法自由穿过细胞膜，被“固定”在细胞内，保证代谢持续进行；提高葡萄糖的反应活性，使其更容易被后续酶催化分解。 （2）低氧胁迫下，野生型水稻根细胞有氧呼吸减弱，产生的ATP减少，那么细胞内ATP/ADP比值降低。因为酶甲、丙的活性受细胞内ATP/ADP比值的反馈调节，当比值降低时，抑制解除，酶甲、丙活性增强，所以糖酵解速率会显著加快。 （3）中耕松土后，土壤中氧气含量增加，作物根细胞有氧呼吸增强，产生的ATP增多，细胞内ATP/ADP比值升高。由于酶甲、丙的活性受ATP/ADP比值反馈调节，比值升高时酶甲、丙活性被抑制，所以糖酵解速率减慢。对于“糖酵解速率减慢会导致有氧呼吸二、三阶段原料不足，从而降低总ATP产量”这一观点，可反驳为该观点错误。糖酵解只是速率减慢而非停止，仍能产生足量丙酮酸供应有氧呼吸二、三阶段；且有氧呼吸二、三阶段因氧气充足而高效运转，总ATP产量仍显著增加。 （4）肿瘤细胞即使在氧气充足时糖酵解速率也远高于正常细胞，说明其消耗ATP较多，细胞内ATP/ADP比值更低。从酶调控角度分析，是因为肿瘤细胞内ATP被快速消耗，导致ATP/ADP比值偏低，肿瘤细胞内酶甲、丙的抑制被解除。 20．（除标注外，每空2分，共13分）运动是预防肥胖的方式之一、剧烈运动后，人体血液中乳酸-苯丙氨酸（Lac-Phe）的含量明显上升。为探究Lac-Phe的产生机理及功效，科研人员进行了相关实验。回答下列问题： (1)Lac-Phe可由乳酸盐和苯丙氨酸在一定条件下缩合而成。剧烈运动时机体供氧不足，部分丙酮酸在细胞的_____（填场所）中转化为乳酸，为Lac-Phe的生成提供原料。 (2)已知酶C促进了机体Lac-Phe合成。为验证该结论，科研人员将野生型小鼠细胞（甲组）和敲除C基因的小鼠细胞（乙组）分别培养，一段时间后进行了相关检测。 ①收集培养液后，用_____酶处理贴壁细胞，使其分散为单细胞悬液，离心获得细胞，发现两组细胞内Lac-Phe的浓度相同； ②还需进一步检测_____中的Lac-Phe浓度，且结果为_____，则可证实该结论。 (3)研究发现C基因的突变与体重异常相关。据此，推测如下：运动时机体产生的乳酸在酶C的作用下转化为Lac-Phe，Lac-Phe可抑制肥胖的发生。为证实该推测，采用高脂饲料喂养不同条件处理的小鼠，一段时间后检测相应的指标，实验分组及部分结果如下表。 a组：野生型小鼠+静息 b组：C基因敲除小鼠+静息 c组：野生型小鼠+运动 d组：C基因敲除小鼠+运动 组别 检测指标 血浆Lac-Phe浓度（μM） 小鼠体重增量（g） a组 0.3 16 ① 0.4 7 ② 1.5 4 ③ 0.1 ④ 若推测成立，则表中①②③对应的组别分别是_____（填字母），表中④的值应为_____（填选项）。 A．小于4   B．4~7   C．7~16   D．大于16 【答案】(1)细胞质基质 (2) 胰蛋白 培养液 甲组培养液中Lac-Phe浓度高于乙组培养液（3分） (3) dcb D 【分析】无氧呼吸是指细胞在无氧条件下，通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成乙醇和二氧化碳或乳酸，同时释放少量能量的过程。 【详解】（1）人体细胞进行无氧呼吸产生乳酸的场所是细胞质基质，所以人体在剧烈运动后，由于机体缺氧，一部分丙酮酸在细胞质基质转化为乳酸，为Lac-Phe的合成提供原料。 （2）①收集培养液后，用胰蛋白(胰蛋白酶和胶原蛋白酶)酶处理贴壁细胞，制成单细胞悬液。 ②要检测细胞外的Lac-Phe浓度，需要收集培养液。已知酶C促进乳酸转化成Lac-Phe，甲组是野生型小鼠细胞（有酶C），乙组是酶C基因敲除小鼠细胞（无酶C）。若结论正确，甲组细胞能将更多乳酸转化为Lac-Phe释放到培养液中，所以实验结果为甲组培养液中Lac-Phe的浓度高于乙组。 （3）根据题意，Lac-Phe可以抑制肥胖发生，即血浆中Lac-Phe浓度越高，小鼠体重应该越轻。野生型小鼠在运动条件下，乳酸在酶C的作用下与苯丙氨酸合成Lac-Phe，其血浆中Lac-Phe浓度应该较高，体重较轻；C基因敲除小鼠由于没有酶C基因，无法合成Lac-Phe或者合成量极少，在相同运动条件下体重应该较重；野生型小鼠静息时合成的Lac-Phe比运动时少，体重比运动时的野生型小鼠重。 观察表格数据，②组血浆中Lac-Phe浓度最高为1.5μM，所以②对应的是野生型小鼠+运动（c组）；①组血浆中Lac-Phe浓度为0.4μM，大于a组（野生型小鼠+静息）的0.3μM，所以①对应的是C基因敲除小鼠+运动（d组）；③组血浆中Lac-Phe浓度为0.1μM，小于a组，所以③对应的是C基因敲除小鼠+静息（b组）。③组是C基因敲除小鼠+静息，由于C基因敲除，无法正常合成Lac-Phe来抑制肥胖，且用高脂饲料喂养，其体重应该比野生型小鼠+静息（a组）的体重大，a组体重为16g，所以④相对应的体重应该大于16，D正确。 故选D。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $