第09 讲 细胞呼吸（专项训练）（1图4核心6易错+三层精练）（江苏专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以考情定向为引领，通过核心概念串联、易错点精准突破和分层训练，构建“概念-过程-实验-应用”的完整知识体系，强化物质与能量观及科学探究能力。 **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|江苏5年考题统计|考情分析+备考策略|新课标要求→高频考点→命题情境→备考路径| |四大核心·主干速记|4大核心+对比表格|一图串联+速记口诀|有氧呼吸→无氧呼吸→实验探究→影响因素及应用| |六大易错·逐点击破|6个易错点解析|错误认知+正确解析|概念辨析→过程对比→实验试剂→曲线分析| |分层专练·靶向攻关|基础题+情境题+压轴题|情境化命题+跨模块综合|基础判断→实验分析→曲线计算→实际应用|

第 09 讲 细胞呼吸 第一部分 五年考情·精准定向 …………………………………………………………………… 1 江苏考情概览 高频考点情境 高效备考策略 第二部分 四大核心·主干速记 …………………………………………………………………… 3 一图串联·核心梳理·速记口诀 核心 01 有氧呼吸 核心 02 无氧呼吸 核心 03 探究酵母菌细胞呼吸的方式 核心 04 影响细胞呼吸的因素及应用 第三部分 六大易错·逐点击破 …………………………………………………………………… 10 易错 01 混淆有氧呼吸各阶段的场所和物质变化 易错 02 误认为无氧呼吸没有能量释放或不产生 ATP 易错 03 混淆不同生物无氧呼吸的产物 易错 04 误认为 O₂浓度为 0 时细胞呼吸最弱 易错 05 对酵母菌呼吸方式实验的试剂和现象记忆错误 易错 06 对 "细胞呼吸速率" 的理解有误 第四部分 分层专练·靶向攻关 …………………………………………………………………… 11 两年模拟·基础题（全国视野，单选+多选） 一年重难·情境题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 江苏考情概览 新课标要求 考题统计 1. 说明细胞通过细胞呼吸将有机物中的化学能转化为细胞可利用的能量 2. 说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同 3. 探究酵母菌的呼吸方式 4. 举例说明细胞呼吸原理在生产和生活中的应用 2025・江苏・细胞呼吸与光合作用综合 2024・江苏・无氧呼吸与肿瘤代谢 2023・江苏・有氧呼吸过程与线粒体结构 2022・江苏・酵母菌呼吸方式实验探究 2021・江苏・细胞呼吸影响因素与农业应用 高频考点情境 1.考查频次：近 5 年江苏高考对 "细胞呼吸" 这一考点每年必考 1 道选择题（2 分），且每 2 年至少考查 1 道细胞呼吸与光合作用综合的非选择题（8-10 分），是必修 1 模块分值占比最高的核心考点之一。常与线粒体结构、物质跨膜运输、光合作用、人体稳态综合命题。 2.考查要点：考查内容高度聚焦于有氧呼吸与无氧呼吸的过程对比、酵母菌呼吸方式的实验探究、O₂浓度 / 温度对细胞呼吸速率的影响曲线分析、细胞呼吸原理在农业生产和食品保存中的应用。江苏卷特别注重考查 "物质与能量观"，以及细胞呼吸与人类健康（如肿瘤代谢、线粒体疾病）的联系。 3.命题情境：试题多以酿酒发酵、果蔬保鲜、大棚栽培、运动生理学、肿瘤细胞瓦博格效应、线粒体遗传病为命题背景，突出考查学生运用细胞呼吸原理分析实际问题的能力。 备考策略 1.抓牢核心概念：必背：细胞呼吸、有氧呼吸、无氧呼吸、发酵、底物水平磷酸化、氧化磷酸化、线粒体嵴。 2.构建对比知识网络：以 "概念→有氧呼吸过程→无氧呼吸过程→实验探究→影响因素→实际应用" 为主线，重点对比有氧呼吸与无氧呼吸的场所、物质变化和能量差异，理清细胞呼吸与 ATP 合成的关系。 3.突破实验难点：熟练掌握 "探究酵母菌细胞呼吸方式" 的实验原理、装置设计、试剂作用和结果分析，能识别实验装置图并分析实验误差。 4.强化曲线分析：重点掌握O₂浓度对细胞呼吸速率影响的曲线，能准确判断不同 O₂浓度下细胞呼吸的方式，计算有氧呼吸和无氧呼吸的强度。 5.联系实际应用：关注粮食储存、果蔬保鲜、酿酒、制醋、泡菜制作、中耕松土、伤口包扎等生活实例，能用细胞呼吸原理解释这些现象。 一图串联 速记口诀 细胞呼吸分两类，有氧无氧各不同； 有氧三阶段进行，基质内膜两场所； 无氧全程细胞质，产物酒精或乳酸； 酵母实验辨呼吸，石灰水遇碳变浑浊； 酸重铬酸钾检酒精，灰绿颜色来证明； 温度氧浓影响大，生产生活用处多。 核心梳理 核心 01 有氧呼吸 1．细胞呼吸的概念：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。 2．有氧呼吸 (1)概念：指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 (2)过程 阶段序号 阶段名称 发生场所 反应过程 核心特点 第一阶段 糖酵解 细胞质基质 有氧呼吸和无氧呼吸的共同阶段，不需要氧气参与 第二阶段 柠檬酸循环 （三羧酸循环） 线粒体基质 丙酮酸彻底氧化分解为CO₂，产生的还原氢为第三阶段的电子传递链提供原料 第三阶段 电子传递链与氧化磷酸化 线粒体内膜 O₂作为最终电子受体，与H⁺结合生成水，通过电子传递链的质子梯度驱动ATP合成酶产生大量ATP (3)有氧呼吸总反应式(箭头表示氧元素的来源与去向) (4)能量的去路与特点 ①释放：葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中。 ②特点：在温和的条件下进行，能量逐步释放，彻底氧化分解。 (5)氧化磷酸化(电子传递和ATP的合成) 线粒体内膜上有很多种类的膜蛋白，它们紧密地排列在一起，共同参与[H]释放的高能电子的传递和能量的转化，称为电子传递链。前两个阶段产生的[H]释放出高能电子，沿电子传递链传递给O2，在此过程中电子释放的能量将H＋由线粒体基质泵到线粒体膜间隙(线粒体内膜与外膜之间的空间)中，形成跨膜H＋浓度梯度。而线粒体内膜上的ATP合酶同时也是H＋协助扩散的载体，能在跨膜H＋浓度梯度的推动下合成ATP(如图)。 核心 02 无氧呼吸 1.概念：无氧呼吸是指细胞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.过程 类别 内容 第一阶段 发生场所：细胞质基质 ATP 产生：产生少量 ATP 核心特点：与有氧呼吸第一阶段完全相同 第二阶段 发生场所：细胞质基质 ATP 产生：不产生 ATP 核心特点：丙酮酸在不同酶的催化下转化为不彻底的氧化产物，无额外能量释放 乳酸型无氧呼吸代表生物 乳酸菌、所有动物细胞、植物中的马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根等 总反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量(少量) 酒精型无氧呼吸代表生物 酵母菌、多数植物细胞、多数微生物 总反应式：C6H12O62C2H5OH (酒精)＋2CO2＋能量(少量) 直接原因 不同生物细胞中，催化无氧呼吸第二阶段反应的酶的种类不同 根本原因 不同生物的基因不同，或同一生物不同细胞发生了基因选择性表达 关键备注 无氧呼吸全过程都在细胞质基质中进行； 仅第一阶段释放少量能量，大部分能量仍储存在不彻底的氧化产物（乳酸或酒精）中未被释放 5．无氧呼吸与有氧呼吸的比较 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 区别 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质 条件 氧气，多种酶 无氧气，多种酶 物质变化 葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精和CO2 能量变化 释放大量能量，产生大量ATP 释放少量能量，产生少量ATP 特点 受O2和温度等因素的影响 有氧气存在时，无氧呼吸受抑制 联系 二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行； 本质都是氧化分解有机物、释放能量，产生ATP 6.细胞呼吸方式的判断 （1）根据产物类型判断 产物特征 对应的细胞呼吸方式 备注 只产生 CO₂和 H₂O 只进行有氧呼吸 有氧呼吸的产物只有 CO₂和 H₂O 产生 CO₂和酒精 进行酒精型无氧呼吸（可能同时进行有氧呼吸） 酒精型无氧呼吸产物：酒精 + CO₂ 只产生乳酸，不产生 CO₂ 进行乳酸型无氧呼吸 乳酸型无氧呼吸产物只有乳酸，无 CO₂ 无任何产物产生 细胞已死亡，停止呼吸作用 2.根据 O₂消耗量与 CO₂释放量的关系判断 设：V(O2)=O₂消耗量，V(CO2)=CO₂释放量（均为物质的量） 气体变化关系 对应的细胞呼吸方式 说明 V(O2)=0且V(CO2)=0 只进行乳酸型无氧呼吸或细胞死亡 乳酸型无氧呼吸不消耗O₂，也不产生CO₂ V(O2)=0且V(CO2)>0 只进行酒精型无氧呼吸 酒精型无氧呼吸不消耗O₂，但产生CO₂ V(O2)=V(CO2) 只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和乳酸型无氧呼吸 易错点：乳酸型无氧呼吸不产生CO₂，因此不会改变 V (CO₂)/V (O₂) 的比值 V(O2)<V(CO2) 同时进行有氧呼吸和酒精型无氧呼吸 多余的CO₂来自酒精型无氧呼吸 7．细胞呼吸的生物学意义 (1)提供了生物体生命活动所需的大部分能量。 (2)是生物体代谢的枢纽。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)无氧呼吸在能量供应中的意义 ①生物在缺氧环境下，可以通过无氧呼吸释放少量能量维持生命活动。 ②无氧呼吸产生ATP的速度非常快，可以使肌肉在短暂的剧烈活动期间获得所需能量。 (4)长时间无氧呼吸对植物的危害 ①无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞中的蛋白质变性。 ②利用葡萄糖进行无氧呼吸释放的能量很少，植物要维持正常的生命活动就要消耗更多的有机物。 核心 02 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1．实验原理 ①酵母菌：生物类型：真菌，属于真核生物 代谢类型：异养兼性厌氧型 ②检测原理 检测产物 检测试剂 实验现象 CO₂ 澄清石灰水 变浑浊，浑浊程度与 CO₂产生量正相关 溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿再变黄，变黄时间与 CO₂产生量负相关 酒精 酸性重铬酸钾溶液（浓硫酸酸化） 由橙色变为灰绿色 2．实验思路——对比实验 变量类型 具体内容 控制方法 自变量 有无氧气 有氧组：持续通入空气（先通过 NaOH 溶液除去空气中的 CO₂） 无氧组：密闭装置，封口放置一段时间后再连通检测装置 因变量 1. CO₂的产生速率和产生量 2. 酒精的产生情况 1. 观察澄清石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间 2. 取培养液滤液，加入酸性重铬酸钾溶液观察颜色变化 无关变量 温度、pH、培养液浓度、酵母菌数量、培养时间、葡萄糖溶液的量等 各组实验保持相同且适宜的条件 注意：对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。 延伸：教材中对比实验的实例有：①探究酵母菌细胞呼吸的方式；②鲁宾和卡门的同位素示踪法实验；③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验；④探究温度(pH)对酶活性的影响。 3．实验步骤 组别 装置组成 关键操作要点 有氧呼吸组 1. 先将空气通过 NaOH 溶液，除去空气中的 CO₂，排除干扰 2. 持续通入空气，保证酵母菌有充足的氧气进行有氧呼吸 无氧呼吸组 1. 装置封口后先放置一段时间，让酵母菌将瓶内残留的氧气消耗完 2. 再连通澄清石灰水，确保检测到的 CO₂全部来自无氧呼吸 提醒：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。 4．实验现象及结论 检测指标 有氧呼吸组 无氧呼吸组 实验结论 澄清石灰水 变浑浊更快、更明显 变浑浊较慢、程度较轻 酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生 CO₂有氧条件下产生的 CO₂更多、更快 溴麝香草酚蓝水溶液 变黄时间更短 变黄时间更长 酸性重铬酸钾溶液 仍为橙色 由橙色变为灰绿色 酵母菌在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精有氧条件下不产生酒精 核心 03 影响细胞呼吸的因素及应用 1．影响细胞呼吸的主要外部因素及其应用 因素 原理 曲线 应用 温度 主要影响酶活性 ①零上低温储藏水果、蔬菜，减少有机物消耗； ②温室栽培中增大昼夜温差，增加有机物积累 O2 浓度 O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸有抑制作用 ①稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止烂根、死亡； ②作物栽培中进行中耕松土； ③无氧发酵过程需要严格控制无氧环境等 CO2 浓度 CO2是细胞呼吸的产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行 对蔬菜、水果进行保鲜时，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗 水 水作为有氧呼吸的原料，自由水含量较高时细胞呼吸旺盛 ①粮食储藏要求干燥，减少有机物消耗； ②干种子萌发前进行浸泡处理 2.影响细胞呼吸的内在因素主要为细胞呼吸酶的数量；另外，ATP浓度可影响有氧呼吸第三阶段的酶活性，ATP浓度高会降低细胞呼吸速率。 易错 01 混淆有氧呼吸各阶段的场所和物质变化 错误认知：认为有氧呼吸的三个阶段都在线粒体中进行，或者混淆了第二阶段和第三阶段的反应物和生成物。 正确解析：有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，第二阶段在线粒体基质中进行，第三阶段在线粒体内膜上进行。第二阶段的反应物是丙酮酸和水，生成物是二氧化碳和 [H]；第三阶段的反应物是 [H] 和氧气，生成物是水。 易错 02 误认为无氧呼吸没有能量释放或不产生 ATP 错误认知：认为无氧呼吸不释放能量，或者不产生 ATP。 正确解析：无氧呼吸也会释放能量，产生少量 ATP。无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同，会产生少量 ATP；第二阶段不产生 ATP，能量储存在不彻底的氧化产物中。 易错 03 混淆不同生物无氧呼吸的产物 错误认知：认为所有植物无氧呼吸都产生酒精和二氧化碳，所有动物无氧呼吸都产生乳酸。 正确解析：大多数植物无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，但马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等少数植物器官无氧呼吸产生乳酸。所有动物无氧呼吸都产生乳酸。 易错 04 误认为 O₂浓度为 0 时细胞呼吸最弱 错误认知：认为 O₂浓度为 0 时，细胞呼吸最弱，最有利于粮食和果蔬的保存。 正确解析：O₂浓度为 0 时，细胞只进行无氧呼吸，会产生大量酒精或乳酸，对细胞造成毒害。在低氧条件下，有氧呼吸和无氧呼吸都很弱，细胞呼吸总强度最低，最有利于粮食和果蔬的保存。 易错 05 对酵母菌呼吸方式实验的试剂和现象记忆错误 错误认知：认为重铬酸钾在中性条件下能检测酒精，或者认为溴麝香草酚蓝水溶液检测 CO₂时由绿变蓝再变黄。 正确解析：橙色的重铬酸钾溶液只有在酸性条件下才能与酒精反应变成灰绿色。溴麝香草酚蓝水溶液检测 CO₂时，颜色变化是由蓝变绿再变黄。 易错 06 对 "细胞呼吸速率" 的理解有误 错误认知：认为细胞呼吸速率就是单位时间内葡萄糖的消耗量，或者认为 CO₂释放量等于 O₂吸收量。 正确解析：细胞呼吸速率通常用单位时间内有机物的消耗量、CO₂的释放量或 O₂的吸收量来表示。只有当细胞只进行有氧呼吸时，CO₂释放量才等于 O₂吸收量；当细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时，CO₂释放量大于 O₂吸收量。 两年模拟·基础题（全国视野，单选+多选） 亮点预览：结合线粒体自噬与胞吐考查细胞结构与代谢的联系（T4） 结合水淹植物双脱氢酶活性考查两种无氧呼吸共存机制（T6） 结合纤维素酶发酵考查酵母菌实验中葡萄糖的干扰问题（T9） 结合低氧胁迫油菜品种差异考查植物抗逆性的代谢基础（T10） 一、单选题 1．【细胞副凋亡・线粒体有氧呼吸】（2026·河北邢台·三模）细胞副凋亡是一类新型程序性细胞死亡方式，其典型特征为内质网与线粒体肿胀形成空泡，无染色质凝集、细胞膜破裂等情况，敲除CDK7基因可抑制细胞副凋亡，促进癌症的发生。下列分析正确的是（　　） A．线粒体肿胀影响有氧呼吸，导致ATP不能合成，加速细胞副凋亡 B．CDK7基因与细胞癌变有关，CDK7基因可能属于抑癌基因 C．人成熟红细胞发生细胞副凋亡时，其细胞内CDK7基因的表达水平可能较高 D．与细胞坏死相比，细胞副凋亡不会引发炎症反应，是受基因调控的细胞被动死亡过程 【答案】B 【详解】A、细胞副凋亡时线粒体肿胀会影响有氧呼吸的第二、第三阶段，但无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段也可以产生少量ATP，A错误； B、敲除CDK7基因可抑制细胞副凋亡，促进癌症的发生，说明它可能是抑癌基因，B正确； C、人成熟红细胞无细胞核及众多细胞器，故其无CDK7基因，C错误； D、细胞副凋亡是一种新型程序性细胞死亡方式，细胞副凋亡时无细胞膜破裂等情况，故与细胞坏死相比，细胞副凋亡不会引发炎症反应，是受基因调控的细胞主动死亡过程，D错误。 2．【协同转运・呼吸供能跨膜运输】（2026·河北邢台·三模）钾—氯协同转运蛋白2（KCC2）主要定位于神经细胞膜上，成熟神经元中KCC2高表达，胞内K+顺浓度梯度经KCC2排至胞外的同时，可驱动KCC2将Cl-排至胞外，以维持胞内低Cl-环境。下列叙述正确的是（　　） A．KCC2将神经细胞内的K+和Cl-转运至胞外的方式都属于主动运输 B．KCC2的加工不需要高尔基体的参与，因其不需要分泌到胞外 C．使用细胞呼吸抑制剂会导致成熟神经元内Cl-排至胞外的速率减慢 D．成熟神经元中KCC2高表达，K+大量外流，使胞外的K+浓度高于胞内的 【答案】C 【详解】A、神经细胞膜内的K+浓度高于膜外的，故胞内K+是顺浓度梯度经KCC2排至胞外的，即KCC2将神经细胞内的K+转运至胞外的方式属于协助扩散；神经细胞内Cl-排至胞外需要利用K+顺浓度梯度运输提供的势能，且需要KCC2的协助，故KCC2将神经细胞内的Cl-转运至胞外的方式属于主动运输，A错误； B、KCC2是神经细胞膜上的载体蛋白，其合成后需经内质网加工、高尔基体加工、分类和包装，再通过囊泡运输至细胞膜，并非只有分泌蛋白的加工才需要高尔基体的参与，B错误； C、成熟神经元内Cl-排至胞外需要利用K+顺浓度梯度运输提供的势能，而K+势能的维持又需要细胞呼吸产生的ATP供能，因此，使用细胞呼吸抑制剂会导致成熟神经元内Cl-排至胞外的速率减慢，C正确； D、成熟神经元中KCC2高表达，K+大量外流，但是神经细胞内K+的浓度还是高于胞外的，D错误。 3．【器官特异性无氧呼吸产物】（2026·甘肃嘉峪关·二模）甜菜块根是贮藏器官，富含蔗糖。甜菜的块根能进行产生乳酸的无氧呼吸，其茎、叶能进行产生酒精的无氧呼吸，乳酸对细胞的毒害作用远小于酒精。下列叙述正确的是（　　） A．甜菜块根合成的蔗糖通过胞间连丝进入韧皮部的筛管 B．甜菜块根与茎、叶细胞中与呼吸作用有关的基因不同 C．应通过检测甜菜块根是否产生CO2来确定其呼吸方式 D．甜菜块根无氧时进行呼吸的方式与其贮藏器官的功能相适应 【答案】D 【详解】A、蔗糖是光合作用的产物，由叶片细胞合成，甜菜块根是贮藏器官，不进行光合作用，A错误； B、甜菜块根与茎、叶细胞进行的无氧呼吸类型不同，但是它们与呼吸作用有关的基因相同，只是基因进行了选择性表达，B错误； C、甜菜块根有氧呼吸产生CO2，产乳酸的无氧呼吸不产生CO2，若检测到CO2只能证明存在有氧呼吸，无法判断是否同时进行产乳酸的无氧呼吸，因此不能通过检测是否产生CO2确定其呼吸方式，C错误； D、乳酸对细胞的毒害作用远小于酒精，甜菜块根作为贮藏器官，缺氧时进行产乳酸的无氧呼吸，可减少缺氧对细胞的损伤，有利于有机物的贮藏，与其功能相适应，D正确。 易错分析： 植物器官特异性无氧呼吸产物 ：马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚→产乳酸；其他植物器官→产酒精 呼吸方式判断陷阱：甜菜块根有氧呼吸产 CO₂，产乳酸的无氧呼吸不产 CO₂。因此检测到 CO₂只能证明存在有氧呼吸，无法判断是否同时存在产乳酸的无氧呼吸。 基因差异误区：同一植株所有体细胞基因相同，呼吸产物差异是基因选择性表达的结果，不是基因不同 4．【线粒体自噬・胞吐结构代谢关联】（2026·甘肃嘉峪关·二模）当神经细胞中的线粒体受损时，会被溶酶体识别并包裹成线粒体溶酶体（MTS）。MTS通过其膜上的VAMP2与细胞膜上的STX4蛋白结合，诱导MTS与细胞膜融合，进而将线粒体排到细胞外。下列说法错误的是（　　） A．MTS的形成体现了生物膜具有流动性 B．MTS与细胞膜的融合过程具有高度特异性 C．MTS将线粒体外排的过程消耗的能量仅来自于线粒体 D．可使用差速离心法从细胞中分离出线粒体 【答案】C 【详解】A、溶酶体识别并包裹受损线粒体形成MTS的过程存在生物膜的形态变化，体现了生物膜具有流动性的结构特点，A正确； B、根据题干信息，MTS需要依赖自身膜上特定的VAMP2蛋白与细胞膜上特定的STX4蛋白结合才能诱导融合，说明该融合过程具有高度特异性，B正确； C、MTS外排属于胞吐过程，需要消耗ATP，细胞中ATP的来源除线粒体外，还有细胞质基质（有氧呼吸第一阶段也可产生ATP），C错误； D、分离细胞中不同细胞器的常用方法为差速离心法，可使用该方法从细胞中分离出线粒体，D正确。 5．【土壤缺氧・植物无氧呼吸危害】（2026·陕西渭南·三模）土壤板结是农业生产中常见的问题，会导致作物种子萌发受阻、根系生长不良。研究人员发现，土壤板结条件下绿豆种子萌发率显著降低，且胚根和胚芽中酒精含量明显升高。下列相关分析错误的是（　　） A．土壤板结导致种子细胞产生的酒精，通过自由扩散进行跨膜运输 B．土壤板结条件下，种子细胞中丙酮酸在细胞质基质中被转化为酒精 C．在缺氧条件下，种子细胞呼吸速率减慢，体内糖类有机物消耗速率变慢 D．中耕松土可以解决土壤板结问题，其原理是促进有氧呼吸，抑制无氧呼吸 【答案】C 【详解】A、酒精属于小分子脂溶性物质，跨膜运输方式为自由扩散，A正确； B、土壤板结时氧气供应不足，种子细胞进行无氧呼吸，无氧呼吸全过程都在细胞质基质中进行，第二阶段丙酮酸在细胞质基质中被转化为酒精和二氧化碳，B正确； C、缺氧条件下种子有氧呼吸受抑制，无氧呼吸释放的能量远少于有氧呼吸，为满足生命活动所需的能量，细胞会加快糖类等有机物的消耗速率，而非减慢，C错误； D、中耕松土可提高土壤透气性，增加土壤中氧气含量，促进根细胞有氧呼吸，抑制无氧呼吸，减少酒精对细胞的毒害，能缓解土壤板结带来的危害，D正确。 6．【双脱氢酶・两类无氧呼吸共存】（2026·广东广州·二模）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。 7．【丙酮酸转运・线粒体内膜 H⁺梯度】（2026·湖南岳阳·三模）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。 8．【无氧呼吸途径・NADH 循环】（2026·河南周口·三模）下图是两种无氧呼吸方式的过程简图，据图分析，下列叙述错误的是（　　） A．图中两种无氧呼吸方式不可能存在于同种生物中 B．图中两种无氧呼吸方式产生的ATP量相同 C．图示过程中两种无氧呼吸方式第一阶段产生的NADH均在第二阶段被消耗 D．无氧条件下分别培养酵母菌和乳酸菌时，培养液的pH均会降低 【答案】A 【详解】A、同种生物可同时存在两种无氧呼吸方式，例如马铃薯的叶肉细胞无氧呼吸产生酒精和CO2，块茎细胞无氧呼吸产生乳酸，因此两种无氧呼吸方式可存在于同种生物中，A错误； B、两种无氧呼吸都仅在第一阶段（葡萄糖分解为丙酮酸的过程）产生少量ATP，第二阶段均不产生ATP，因此二者产生的ATP量相同，B正确； C、由图可知，产乳酸的无氧呼吸第二阶段消耗NADH生成NAD+，产酒精的无氧呼吸第二阶段也消耗NADH生成NAD+，即两种无氧呼吸第一阶段产生的NADH均在第二阶段被消耗，C正确； D、酵母菌无氧呼吸产生CO2，CO2溶于培养液形成碳酸使pH降低；乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，也会使培养液pH降低，因此二者培养液的pH均会降低，D正确。 9．【酵母菌呼吸实验・葡萄糖杂质干扰】（2026·山东潍坊·三模）取一定量的纤维素制成培养液，与少量纤维素酶一同倒入锥形瓶中培养酵母菌，实验装置如图所示。下列说法错误的是（    ） A．乙瓶的溶液会由蓝变成绿再变黄 B．实验中适当增加纤维素酶的量可以提高酵母菌的呼吸速率 C．为检测酒精，应在培养过程中取部分培养液与酸性重铬酸钾混合 D．实验后可利用剩余的培养液在有氧环境中进行醋酸发酵 【答案】C 【详解】A、酵母菌细胞呼吸产生的CO2进入乙瓶，溴麝香草酚蓝溶液遇CO2会发生由蓝变绿再变黄的颜色变化，A正确； B、纤维素酶可将培养基中的纤维素分解为葡萄糖，适当增加纤维素酶的量，葡萄糖生成量增多，酵母菌可利用的营养物质增加，呼吸速率会提高，B正确； C、检测酒精时，不能在培养过程中取样，培养过程中容器内存在氧气，酵母菌会进行有氧呼吸，抑制无氧呼吸产生酒精；另外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后取部分培养液与酸性重铬酸钾混合，C错误； D、实验后培养液中含有酵母菌无氧呼吸产生的酒精；醋酸菌为好氧菌，可在有氧、适宜温度环境下，将酒精转化为醋酸，进行醋酸发酵，D正确。 10．【低氧胁迫・作物根系呼吸抗逆】（2026·湖南衡阳·三模）低氧胁迫会降低农作物的产量，洪水和灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足，造成低氧胁迫。某研究小组利用水培技术探究了低氧条件对两个油菜品种（A、B）根部细胞呼吸的影响（呼吸底物是葡萄糖），实验第6天根部细胞中相关物质的含量如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．正常通气条件下，油菜根部细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 B．与A品种相比，B品种油菜对低氧胁迫耐受力更强 C．与正常通气相比，低氧不影响线粒体基质中丙酮酸与水的反应 D．油菜根细胞中葡萄糖在低氧条件分解时，其储存的能量主要转移到酒精中 【答案】C 【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。 二、多选题 11．【多糖脂肪代谢・呼吸底物分解】（2026·河北邢台·三模）人体摄取的食物中常含有糖类、蛋白质、脂肪等多种营养成分。下图表示多糖和脂肪的部分代谢过程，其中①~⑤代表生理过程。下列叙述错误的是（　　） A．过程②④的场所都是细胞质基质 B．过程①~⑤都能释放能量并合成ATP C．多糖和脂肪都由单体聚合而成，脂肪的单体是甘油和脂肪酸 D．质量相同的糖类和脂肪彻底氧化分解时，脂肪产生的能量更多 【答案】BC 【详解】AB、据图分析，①为多糖的水解过程，⑤为脂肪的水解过程，②为有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段（场所为细胞质基质），会释放少量能量并合成少量ATP，③为有氧呼吸的第二和第三阶段，释放大量能量并合成大量ATP，④为无氧呼吸的第二阶段（场所为细胞质基质），没有释放能量，也没有合成ATP，A正确，B错误； C、脂肪是生物小分子，没有单体，C错误； D、与糖类相比，脂肪C、H比例高，O比例低，故质量相同的糖类和脂肪彻底氧化分解时，脂肪产生的能量更多，D正确。 12．【厌氧产氢・微生物电子传递】（2026·河北邢台·模拟）污水处理厂污泥中的厌氧菌可分解厨余垃圾中的有机物产生H+，H+获得由NADH通过载体转移而来的电子，生成H2.研究人员探究新型复合铁材料FE/FEO对该反应中H2产量的影响，结果如图所示。下列说法错误的是（　　） A．厌氧菌细胞中，NADH的电子可传递给O2并与之结合生成水 B．FE/FEO可以显著加快H2形成的速率，但使产生H2的最高速率推迟出现 C．FE/FEO可能在该反应中作为电子传递的载体来影响H2的生成 D．该反应中，厌氧菌将有机物中的化学能全部转化为H2中的化学能 【答案】ABD 【详解】A、有氧呼吸过程中，NADH的电子可传递给O2并与之结合生成水，但厌氧菌不能进行有氧呼吸，A错误； B、从图中可知，实验组和对照组产生H2的最高速率均出现在8~12h，B错误； C、据题分析，电子传递是H2生成的关键环节，FE/FEO可能在该反应中作为电子传递的载体来影响H2的生成，C正确； D、该反应中，厌氧菌除了将有机物中的化学能转化为H2中的化学能，还会将一部分能量转化为热能等，D错误。 13．【线粒体损伤・糖酵解与有氧 ATP 分配】（2026·辽宁营口·三模）科研人员以诱导大鼠心肌细胞氧化应激模拟心肌损伤，探究活血补肾安神方对心肌细胞损伤的修复作用，明确其通过改善线粒体功能和能量代谢治疗心血管疾病的机制，实验分组及结果如图。已知糖酵解表示细胞呼吸第一阶段。下列叙述错误的是（    ） 注：正常组为心肌细胞正常的大鼠；模型组为心肌细胞损伤的大鼠；活血补肾安神方组为用活血补肾安神方处理的心肌细胞损伤大鼠。 A．诱导心肌细胞的线粒体损伤，可导致有氧呼吸第二、第三阶段受影响 B．模型组线粒体ATP生成量比正常组少，一定会造成丙酮酸的积累 C．活血补肾安神方可改善心肌细胞线粒体的功能，增强其氧化葡萄糖的能力 D．与模型组相比，活血补肾安神方组线粒体产生以及消耗NADH的能力均增强 【答案】BC 【详解】A、有氧呼吸的第二、三阶段都发生在线粒体中，线粒体损伤会导致这两个阶段受影响，A正确； B、线粒体有氧呼吸受抑制后，心肌细胞可以通过无氧呼吸继续分解丙酮酸，人体无氧呼吸会将丙酮酸转化为乳酸，因此丙酮酸不一定会积累，B错误； C、实验结果显示，和模型组相比，活血补肾安神方组线粒体ATP生成量更高，说明该药物可以改善线粒体功能，增强其氧化丙酮酸的能力，C错误； D、线粒体有氧呼吸第二阶段产生NADH，第三阶段消耗NADH，该药物改善线粒体功能后，线粒体有氧呼吸强度比模型组更高，因此产生和消耗NADH的能力均增强，D正确。 一年重难·情境题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 设题创新：结合乳酸循环、剧烈运动生理学综合考查人体呼吸气体平衡与稳态调节（T2） 结合线粒体分裂融合动态调控，关联营养条件分析细胞能量代谢适配机制（T7） 结合癌细胞 N 蛋白 RNA 甲基化修饰、糖酵解瓦博格效应综合代谢调控（T17） 柑橘柠檬酸液泡转运通路，融合物质跨膜运输、ATP 供能与细胞呼吸中间产物代谢（T20） 一、单选题 1.【体重调节・葡萄糖线粒体分解】（2026·江苏南京·二模）科学管理体重需注重膳食平衡、合理运动等。下列叙述错误的是（    ） A．纤维素是一种难以被人体消化吸收的多糖，减重期间应适量摄入膳食纤维 B．肝糖原和脂肪元素组成相同，都能储存能量，长期高糖饮食可能引起肥胖 C．有氧运动可加速新陈代谢，促进葡萄糖进入线粒体内氧化分解，为机体供能 D．运动后需适当补充营养，奶制品和豆制品搭配食用可补充人体必需氨基酸 【答案】C 【详解】A、人体没有分解纤维素的酶，纤维素难以被消化吸收，适量摄入膳食纤维可促进肠道蠕动、增加饱腹感，有利于体重控制，A正确； B、肝糖原属于多糖，和脂肪的元素组成均为C、H、O，二者都是储能物质，长期高糖饮食时，多余的糖类可转化为脂肪储存，可能引起肥胖，B正确； C、有氧呼吸过程中，葡萄糖首先在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸才能进入线粒体继续氧化分解，葡萄糖不能直接进入线粒体，C错误； D、必需氨基酸是人体细胞不能合成、必须从食物中获取的氨基酸，奶制品和豆制品的必需氨基酸种类互补，搭配食用可有效补充人体必需氨基酸，D正确。 2．【人体乳酸循环・运动呼吸稳态】（2026·江苏徐州·模拟）在剧烈运动时，骨骼肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸，如图为人体乳酸循环示意图。下列说法正确的是（     ） A．肝细胞中乳酸转化为葡萄糖是放能反应 B．剧烈运动时骨骼肌细胞产生的CO2大于消耗的O2 C．乳酸进入血浆后，会导致血浆 pH 发生明显下降 D．与安静状态相比，剧烈运动时乳酸循环速率加快 【答案】D 【详解】A、由图可知，肝细胞中乳酸转化为葡萄糖的过程需要消耗ATP，属于吸能反应，A错误； B、人体骨骼肌细胞无氧呼吸的产物为乳酸，不产生CO2，CO2仅来自有氧呼吸，有氧呼吸过程中消耗的O2量等于产生的CO2量，因此剧烈运动时骨骼肌细胞产生的CO2等于消耗的O2，B错误； C、血浆中存在缓冲物质，可以中和乳酸，维持pH的相对稳定，乳酸进入血浆后不会导致血浆pH发生明显下降，C错误； D、剧烈运动时，骨骼肌细胞无氧呼吸强度增大，产生的乳酸量增多，因此乳酸循环速率相比安静状态会加快，D正确。 3．【呼吸缺陷酵母・有氧抑制失效】（2026·江苏南通·模拟）呼吸缺陷型酵母的线粒体内膜上组成呼吸链的蛋白质（如细胞色素c）缺失，导致线粒体内膜功能丧失。相关叙述正确的是（　　） A．呼吸缺陷型酵母都是由于线粒体DNA发生片段缺失形成的 B．与正常酵母相比，呼吸缺陷型酵母增殖速度快，产生的菌落大 C．呼吸缺陷型酵母有氧呼吸第二阶段不受影响，可产生少量ATP D．呼吸缺陷型酵母在有氧条件下也能产生乙醇，有应用价值 【答案】D 【详解】A、组成呼吸链的蛋白质可由核基因或线粒体基因编码，呼吸缺陷型酵母可能是核基因突变或线粒体DNA变异导致，该变异不一定就是DNA片段缺失，A错误； B、正常酵母可通过有氧呼吸大量供能，增殖速度快、菌落大，而呼吸缺陷型酵母只能通过无氧呼吸供能，产能少，增殖速度慢，菌落更小，B错误； C、有氧呼吸第二阶段需要消耗NAD⁺、产生[H]，[H]需要进入线粒体内膜参与第三阶段反应生成NAD⁺，线粒体内膜功能丧失会导致[H]积累、NAD⁺不足，抑制有氧呼吸第二阶段的正常进行，C错误； D、呼吸缺陷型酵母有氧呼吸第三阶段无法正常进行，即使在有氧条件下也主要进行无氧呼吸产生乙醇，可用于酿酒生产，有应用价值，D正确。 4．【健康运动・膳食平衡】（2026·江苏南京·二模）科学管理体重需注重膳食平衡、合理运动等。下列叙述错误的是（    ） A．纤维素是一种难以被人体消化吸收的多糖，减重期间应适量摄入膳食纤维 B．肝糖原和脂肪元素组成相同，都能储存能量，长期高糖饮食可能引起肥胖 C．有氧运动可加速新陈代谢，促进葡萄糖进入线粒体内氧化分解，为机体供能 D．运动后需适当补充营养，奶制品和豆制品搭配食用可补充人体必需氨基酸 【答案】C 【详解】A、人体没有分解纤维素的酶，纤维素难以被消化吸收，适量摄入膳食纤维可促进肠道蠕动、增加饱腹感，有利于体重控制，A正确； B、肝糖原属于多糖，和脂肪的元素组成均为C、H、O，二者都是储能物质，长期高糖饮食时，多余的糖类可转化为脂肪储存，可能引起肥胖，B正确； C、有氧呼吸过程中，葡萄糖首先在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸才能进入线粒体继续氧化分解，葡萄糖不能直接进入线粒体，C错误； D、必需氨基酸是人体细胞不能合成、必须从食物中获取的氨基酸，奶制品和豆制品的必需氨基酸种类互补，搭配食用可有效补充人体必需氨基酸，D正确。 5．【酵母菌综合实验・试剂操作辨析】（2026·江苏南通·模拟）下列有关酵母菌的高中生物实验，部分操作步骤叙述错误的是（　　） 实验名称 部分操作步骤 A 探究酵母菌细胞呼吸的方式 用酸性重铬酸钾检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精，应先耗尽培养液中的葡萄糖 B 酶的催化作用具有高效性 3支试管中分别滴入等量新鲜的酵母菌液、质量分数为5%的FeCl3溶液和蒸馏水 C 探究培养液中某种酵母菌种群数量的动态变化 在显微镜下用血细胞计数板计数，每个样品计数3次，取其平均值 D 配制马铃薯葡萄糖琼脂培养基 将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，放入高压蒸汽灭菌锅中 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、常温下酸性重铬酸钾不仅会和酒精发生特征性颜色反应（橙色变为灰绿色），还会与葡萄糖发生反应，因此检测酒精时需耗尽培养液中的葡萄糖，A正确； B、探究酶的高效性，自变量是酶和无机催化剂，对照组只需设置酵母菌液（过氧化氢酶）和FeCl₃溶液（无机催化剂），无需加蒸馏水组；蒸馏水组起空白对照作用，B正确； C、用血球计数板计数时，为减小实验误差，每个样品重复计数 3 次，取平均值，C正确； D、配制马铃薯葡萄糖琼脂培养基后，将其转移至锥形瓶加棉塞且需要包上牛皮纸，再进行高压蒸汽灭菌，是微生物培养基制备的标准操作，D错误。 6．【密闭微生态・光合呼吸动态平衡】（2026·江苏徐州·三模）“天宫水族箱”是中国空间站中的密闭生态实验模块，其中4条斑马鱼和4克金鱼藻被密布小孔的挡板分隔在鱼室和植物培养间，由LED灯提供光源。下列相关叙述错误的是（    ） A．LED光源的调控对维持系统内O2和CO2的动态平衡至关重要 B．微重力可能影响水体中O2、CO2及排泄物的扩散分布，进而影响物质循环效率 C．该密闭系统中，斑马鱼和金鱼藻间的能量传递效率为10%～20% D．若LED光源意外关闭，短时间内斑马鱼细胞内乳酸含量可能上升 【答案】C 【详解】A、LED光源为金鱼藻光合作用提供能量，调控LED光照强度可直接影响金鱼藻的光合速率，进而调控系统内O2释放和CO2吸收速率，对维持O2和CO2的动态平衡至关重要，A正确； B、微重力环境下水体不存在重力驱动的对流作用，会减慢O2、CO2、排泄物等物质的扩散速率，进而降低生态系统的物质循环效率，B正确； C、能量传递效率10%～20%是生态系统中相邻两个营养级之间的能量传递规律，且题干未说明斑马鱼以金鱼藻为食，无法计算二者的能量传递效率，C错误； D、LED光源关闭后，金鱼藻无法进行光合作用产生O2，水体中O2含量短时间内下降，斑马鱼会通过无氧呼吸补充能量，动物无氧呼吸产物为乳酸，因此其细胞内乳酸含量可能上升，D正确。 7．【线粒体分裂融合・营养代谢适配】（2026·江苏苏州·三模）线粒体可通过融合与分裂，帮助细胞调整代谢状态。当细胞处于营养缺失状态时，线粒体通过融合延伸自身长度；当营养过剩时，线粒体分裂变得活跃。下列相关叙述错误的是（　　） A．线粒体可沿着细胞骨架运动，以满足不同部位对能量的需求 B．线粒体融合主要目的是增加膜面积，以提高有氧呼吸的效率 C．线粒体的分裂可增加其数量，有利于提高细胞总的代谢强度 D．调控线粒体的分裂与融合，是细胞适应代谢变化的重要机制 【答案】B 【详解】A、细胞骨架可作为细胞器运输的轨道，线粒体可沿着细胞骨架移动到能量需求高的部位，满足不同部位的能量需求，A正确； B、线粒体融合发生在营养缺失的状态，此时细胞代谢水平较低，有氧呼吸底物不足，无需提高有氧呼吸效率；且线粒体融合是多个线粒体合并，总膜面积不会增加，无法通过该过程提高有氧呼吸效率，B错误； C、线粒体分裂可增加线粒体的数量，更多线粒体可同时进行有氧呼吸供能，有利于提高细胞总的代谢强度，对应营养过剩时代谢旺盛的需求，C正确； D、由题干可知，线粒体的融合与分裂可帮助细胞调整代谢状态，适应不同营养条件下的代谢需求，是细胞适应代谢变化的重要机制，D正确。 8．【DNA 粗提取・酒精检测实验操作】（2026·江苏南京·二模）下列有关生物学实验的叙述错误的是（    ） A．用洋葱进行DNA粗提取实验，将洋葱研磨液过滤、静置后，应取沉淀物继续实验 B．用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生酒精，应适当延长酵母菌的培养时间 C．用不同颜色彩球进行性状分离比模拟实验时，两个容器中初始彩球的总量可以不同 D．降低浓度梯度以进一步确定植物插条生根最适生长素浓度时，无需设置空白对照组 【答案】A 【详解】A、洋葱研磨液过滤后，DNA溶解于上清液中，沉淀物为细胞碎片等杂质，应取上清液继续实验而非沉淀物，A错误； B、葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应出现灰绿色，适当延长培养时间是为了耗尽溶液中的葡萄糖，B正确； C、性状分离比模拟实验中，两个容器分别代表雌雄生殖器官，自然界中雄配子总量远多于雌配子，因此两个容器初始彩球总量可以不同，只需保证每个容器内两种配子的比例为1:1即可，C正确； D、缩小浓度梯度探究插条生根最适生长素浓度的实验为正式实验，预实验已设置空白对照组确定了有效浓度范围，正式实验可通过不同浓度组的相互对照得出结果，无需再设置空白对照组，D正确。 9．【糖酵解反馈・ATP 负反馈调节酶】（2026·江苏徐州·三模）在糖酵解过程中，若ATP浓度高，则ATP与磷酸果糖激酶结合，抑制该酶活性，糖酵解速率减慢，ATP合成减少；反之酶活性恢复，反应正常进行。下列相关叙述正确的是（    ） A．生物体内ATP含量高，以确保能量的供应 B．磷酸果糖激酶作为信号分子，调节ATP的合成 C．ATP含量的动态平衡是某些酶被反馈调节的结果 D．抑制磷酸果糖激酶的活性，不影响有氧呼吸第二、三阶段ATP的合成 【答案】C 【详解】A、生物体内ATP含量很低，但ATP与ADP的相互转化速率极快，可满足能量供应需求，A错误； B、磷酸果糖激酶是酶，功能是催化相关化学反应，不属于信号分子，信号分子起传递信息的作用，无催化功能，B错误； C、由题干可知，ATP浓度高时会抑制磷酸果糖激酶的活性，减少ATP的合成；ATP浓度低时酶活性恢复，ATP合成增加，该负反馈调节机制可维持ATP含量的动态平衡，C正确； D、磷酸果糖激酶参与的糖酵解是有氧呼吸第一阶段，抑制其活性会导致有氧呼吸第一阶段的产物（丙酮酸、NADH）生成量减少，进而影响有氧呼吸第二、三阶段的反应，会使这两个阶段的ATP合成量下降，D错误。 10．【根系双脱氢酶・缺氧交替发酵】（2026·广西河池·二模）玉米根细胞中存在乙醇脱氢酶（ADH）和乳酸脱氢酶（LDH），在缺氧条件下，这两种酶的活性随处理时间变化如下图。下列分析错误的是（　　） A．ADH和LDH均分布在细胞质基质中，参与丙酮酸的转化 B．在缺氧初期，乳酸发酵和乙醇发酵可能同时进行 C．无氧呼吸产生的乙醇和乳酸均可在根细胞线粒体内彻底氧化分解 D．ADH和LDH活性的差异，说明玉米根细胞在厌氧胁迫下主要进行乙醇发酵 【答案】C 【详解】A、无氧呼吸的全过程都发生在细胞质基质中，第一阶段产生丙酮酸，第二阶段丙酮酸会分别在ADH（催化乙醇发酵第二阶段）、LDH（催化乳酸发酵第二阶段）的作用下转化为对应产物，因此两种酶都分布在细胞质基质，参与丙酮酸的转化，A正确； B、由图可知缺氧初期ADH和LDH都有活性，因此乳酸发酵和乙醇发酵可能同时进行，B正确； C、线粒体中没有催化乙醇、乳酸分解的酶，无法直接将二者彻底氧化分解，二者需要先转化为丙酮酸等可进入线粒体参与有氧呼吸的物质才能被彻底分解，C错误； D、图中ADH的活性远高于LDH，说明乙醇发酵的反应速率更高，因此玉米根细胞在厌氧胁迫下主要进行乙醇发酵，D正确。 11．【种子贮藏・自由水与细胞呼吸】（2026·湖南·三模）《氾胜之书》记载了留小麦种的方法：“取麦种，候熟可获，择穗大强者，斩束立场中之高燥处，曝使极燥。无令有白鱼，有辄扬治之。取干艾杂藏之，麦一石，艾一把；藏以瓦器、竹器，顺时种之，则收常倍。”下列相关叙述错误的是（    ） A．“候熟可获”时小麦种子中脱落酸含量增加，促使器官脱落 B．“曝使极燥”使细胞中自由水转化为结合水，以利于麦种储存 C．干艾藏种和“藏以瓦器竹器”的目的均是抑制种子萌发 D．“顺时种之，则收常倍”强调了适时播种的重要性 【答案】B 【详解】 A、小麦种子成熟阶段，脱落酸含量会逐渐升高，脱落酸具有促进器官衰老、脱落的作用，A不符合题意； B、“曝使极燥”是晾晒种子的过程，该过程中种子细胞的自由水大量散失到外界，从而降低细胞代谢水平，利于储存，并非自由水转化为结合水，B符合题意； C、干艾可保持储存环境干燥、防虫，瓦器、竹器透气性良好，可避免种子无氧呼吸产生酒精腐烂，二者都能创造抑制种子萌发的条件，延长种子储存时间，C不符合题意； D、“顺时种之，则收常倍”指要在适宜的时节播种，才能保证种子萌发所需的温度等适宜条件，使作物后续生长更好、产量更高，体现了适时播种的重要性，D不符合题意。 12．【可立氏循环・运动气体代谢平衡】（2026·湖北省直辖县级单位·三模）可立氏循环是指剧烈运动中，当肌肉细胞有氧呼吸NADH的产生速率超过其消耗速率时，丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下转变为乳酸，同时使NAD+再生，生成的乳酸通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列叙述正确的是（    ） A．剧烈运动时，副交感神经活动占优势，心跳加快 B．发生可立氏循环时，肌细胞消耗O2的速率等于释放CO2的速率 C．可立氏循环能直接为肌肉细胞提供ATP以满足剧烈运动时的能量需求 D．无氧呼吸时，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 【答案】B 【详解】A、剧烈运动时，交感神经活动占优势，会使心跳加快、支气管扩张，安静状态下副交感神经活动占优势时多表现为心跳减慢、消化活动增强，A错误； B、人体肌细胞无氧呼吸的产物为乳酸，既不消耗O2也不产生CO2，细胞释放的CO2全部来自有氧呼吸，而有氧呼吸消耗O2的速率与释放CO2的速率相等，B正确； C、可立氏循环中乳酸通过葡萄糖异生途径合成葡萄糖的过程需要消耗ATP，该循环无法直接为肌肉细胞提供ATP，肌肉细胞的ATP直接来自有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，C错误； D、无氧呼吸是有机物不彻底的氧化分解过程，葡萄糖中的大部分能量储存在产物乳酸中，仅少部分能量被释放，释放的能量中大部分以热能形式散失，D错误。 13．【动物细胞呼吸・NADH 电子传递】（2026·海南海口·二模）线粒体是糖类、脂肪和氨基酸等氧化释放能量的主要场所，已知线粒体膜对多数亲水性物质透性极低。动物细胞中，葡萄糖代谢的部分过程如图所示，其中电子传递链发生在线粒体内膜上。下列叙述错误的是（　　） A．动物细胞进行细胞呼吸时，CO2仅生成于线粒体基质中 B．推测亲水性的丙酮酸需要在膜转运蛋白的协助下才能进入线粒体基质 C．葡萄糖分解产生的NADPH中含有的电子最终传递给O2 D．与线粒体外膜相比，线粒体内膜上脂类与蛋白质的比值较低 【答案】C 【详解】A、动物细胞进行细胞呼吸时，CO2仅在有氧呼吸第二阶段产生，场所是线粒体基质，A正确； B、由题可知，线粒体膜对多数亲水性物质透性极低，推测在有氧呼吸中，丙酮酸需要在膜转运蛋白的协助下进入线粒体基质，B正确； C、由题图可知，葡萄糖分解和TCA循环产生的NADH（而非NADPH）中含有的电子最终传递给O2，进而生成H2O并产生大量ATP，C错误； D、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其上含有多种酶，与线粒体外膜相比，线粒体内膜上脂类与蛋白质的比值较低，D正确。 14．【剧烈运动・呼吸作用】（2026·湖南湘西·三模）剧烈运动时，由于供氧不足，肌细胞呼吸作用产生的丙酮酸和NADH发生反应，生成乳酸和NAD+，再生的NAD+可维持细胞呼吸的持续进行。生成的乳酸转运至肝脏并重新生成葡萄糖，葡萄糖又释放入血液，再度供肌肉摄取利用。下列分析正确的是（　　） A．剧烈运动时，细胞呼吸CO2释放量/O2吸收量的值不变 B．运动员进行长跑比赛时，其肌肉细胞以无氧呼吸为主 C．肌细胞中丙酮酸和NADH发生反应生成乳酸的同时生成少量ATP D．副交感神经兴奋使胰高血糖素分泌增多，促进乳酸重新生成葡萄糖 【答案】A 【详解】A、剧烈运动时，细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸（产生乳酸），有氧呼吸中CO2释放量等于O2吸收量，无氧呼吸不消耗O2也不产生CO2，因此CO2释放量/O2吸收量的值不变，A正确； B、持续长跑时氧气供应逐渐充足，肌肉细胞以有氧呼吸为主，B错误； C、丙酮酸和NADH的反应为无氧呼吸的第二阶段，该过程不生成ATP，C错误； D、血糖浓度降低，下丘脑的某些区域兴奋，通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素，D错误。 15．【膳食运动・糖类脂肪氧化供能】（2026·湖南长沙·三模）合理膳食和运动能有效控制体重、促进心理健康。对此认识正确的是（    ） A．相比有氧运动，无氧运动更有助于长期控制体重 B．运动饮料含有多种无机盐，能有效补充人体运动时消耗的能量 C．空腹运动时，体内的脂肪会快速大量转化为糖类来供能 D．不同食物中营养物质的种类和含量差别较大，因此在日常膳食中要合理搭配食物 【答案】D 【详解】A、与无氧运动相比，有氧运动能促进糖类、脂肪等物质彻底氧化分解，更有利于控制体重，A错误； B、无机盐参与调节代谢，但不能提供能量，能量由糖类、脂肪和蛋白质氧化分解提供，B错误； C、脂肪一般只在糖类供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类，C错误； D、不同食物中营养物质种类和含量差异较大，合理搭配可保证营养均衡，D正确。 16．【人体全细胞呼吸・成熟红细胞代谢】（2026·山西晋城·三模）细胞呼吸可为人体供能、为物质合成提供原材料，是细胞进行能量代谢与物质代谢的枢纽。若人体细胞呼吸的底物是葡萄糖，下列说法正确的是（　　） A．人的成熟红细胞中没有O2，无法将葡萄糖分解为CO2 B．人体细胞呼吸过程中吸收的O2量始终等于释放的CO2量 C．O2不足时，线粒体消耗的葡萄糖比O2充足时的少 D．有氧呼吸和无氧呼吸的第二阶段均能产生少量的ATP 【答案】B 【详解】A、人的成熟红细胞无法将葡萄糖分解为CO₂的根本原因是其没有线粒体及有氧呼吸相关酶，只能进行产乳酸的无氧呼吸，即使存在O₂也无法产生CO₂，A错误； B、人体有氧呼吸过程中吸收的O₂量等于释放的CO₂量，且人体无氧呼吸的产物只有乳酸，不产生CO₂，因此无论是否同时发生无氧呼吸，细胞吸收的O₂量始终等于释放的CO₂量，B正确； C、葡萄糖的初步分解发生在细胞质基质，线粒体不能直接消耗葡萄糖，其呼吸底物是丙酮酸，C错误； D、有氧呼吸第二阶段能产生少量ATP，但无氧呼吸仅第一阶段产生少量ATP，第二阶段没有ATP生成，D错误。 二、多选题 17．【癌细胞糖酵解・RNA 甲基化调控代谢】（2026·江苏南京·模拟）细胞糖酵解产生的某些物质会向细胞外释放H+，因此，H+流出细胞速率常用于评估糖酵解的强度。已知P基因编码糖酵解过程中的一种关键酶，N蛋白是一种RNA甲基转移酶，在多种癌细胞中表达上调，P基因转录的mRNA是N蛋白作用对象。科研人员利用癌细胞进行了相关实验，结果如下图。下列叙述正确的有（　　） A．加入2-DG的目的是确认阶段二H+流出速率的变化是由糖酵解引起的 B．推测N蛋白对P基因转录产生的mRNA的甲基化能提高其稳定性 C．阶段二的实验结果说明增加N蛋白的表达能提高ATP的产生效率 D．添加鱼藤酮和寡霉素A能直接抑制丙酮酸在线粒体内氧化分解为CO2的过程 【答案】AB 【详解】A、2-DG是糖酵解抑制剂。阶段二时呼吸链已被鱼藤酮和寡霉素A抑制，细胞主要依赖糖酵解供能，此时H⁺流出速率显著升高；加入2-DG后，糖酵解被抑制，H⁺流出速率骤降。这一实验设计可确认阶段二H⁺流出速率的变化是由糖酵解增强引起的，A正确； B、H⁺流出速率反映糖酵解强度，图中N蛋白过表达组的H⁺流出速率始终高于对照组，说明N蛋白过表达可增强糖酵解。已知P基因编码糖酵解关键酶，且P基因的mRNA是N蛋白（RNA甲基转移酶）的作用对象。由此可推测，N蛋白对P基因mRNA的甲基化修饰能提高其稳定性，使mRNA翻译出更多的糖酵解关键酶，从而增强糖酵解，B正确； C、阶段二添加了呼吸链抑制剂，细胞只能通过无氧呼吸（糖酵解）产生ATP。无氧呼吸每分子葡萄糖仅产生2个ATP，远低于有氧呼吸的30-32个，因此ATP的产生效率（单位葡萄糖的ATP产量） 是降低的。N蛋白过表达仅提高了糖酵解的速率，并未提高ATP的产生效率，C错误； D、鱼藤酮和寡霉素A抑制的是有氧呼吸第三阶段（电子传递链和氧化磷酸化），而丙酮酸在线粒体内氧化分解为CO₂是有氧呼吸第二阶段的反应。呼吸链抑制剂不会直接抑制第二阶段，而是通过抑制第三阶段导致NADH和FADH₂积累，间接抑制第二阶段，D错误。 易错提醒： 核心易错点 1：ATP 产生速率≠产生效率 速率：单位时间内产生的 ATP 总量 效率：每消耗 1mol 葡萄糖产生的 ATP 量 本题中 N 蛋白过表达仅提高了糖酵解速率，但无氧呼吸每 mol 葡萄糖仅产 2mol ATP，远低于有氧呼吸的 30-32mol，因此产生效率反而降低 核心易错点 2：呼吸链抑制剂的作用阶段 鱼藤酮和寡霉素 A 抑制的是有氧呼吸第三阶段（电子传递链和氧化磷酸化） 它们不会直接抑制第二阶段丙酮酸的分解，而是通过导致 NADH 和 FADH₂积累，间接抑制第二阶段 18．【补剂调控线粒体・有氧无氧切换】（2026·山东济南·模拟）某运动营养实验室研发了一种新型补剂X，其核心成分可通过影响线粒体功能来调节细胞呼吸。为研究补剂X的作用，研究者将小鼠骨骼肌细胞分为对照组和实验组，在有氧条件下检测细胞呼吸的相关指标，结果如图所示。下列叙述或推测合理的是（　　） 注：细胞呼吸的底物是葡萄糖；各组葡萄糖等量且起始浓度一致；酶乙是ATP合成酶，位于线粒体内膜上。 A．补剂X通过抑制有氧呼吸第一阶段，减少丙酮酸生成 B．实验组CO₂释放量升高，说明补剂X促进无氧呼吸第二阶段 C．实验组酶乙活性升高，可加速有氧呼吸第三阶段的ATP生成 D．若将实验条件改为无氧，两组细胞产生的乳酸量无显著差异 【答案】CD 【详解】A、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，产生的丙酮酸进入线粒体基质，实验组线粒体基质中丙酮酸含量降低，但CO2量增大，极可能是丙酮酸进入线粒体后消耗加快导致的，不是抑制有氧呼吸第一阶段导致的，A错误； B、小鼠骨骼肌细胞无氧呼吸不产生CO2，CO2仅来自有氧呼吸第二阶段，实验组CO2释放量升高，说明补剂X促进的过程之一是有氧呼吸第二阶段，而非无氧呼吸第二阶段，B错误； C、有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，酶乙催化ATP生成，实验组线粒体内膜上酶乙活性升高，可加速有氧呼吸第三阶段的ATP生成，C正确； D、无氧条件下，细胞仅进行无氧呼吸，两组细胞呼吸底物（葡萄糖）初始浓度一致，且补剂X影响的是线粒体功能，对无氧呼吸过程无直接影响，故两组产生的乳酸量不会有显著差异，D正确。 19．【真菌多重呼吸・乳酸酒精双发酵】（2026·湖南永州·三模）米根霉常用于发酵工程，主要利用它分泌的淀粉糖化酶将淀粉糖化，其细胞内部分代谢过程如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．过程④⑤产生的ATP可用于米根霉细胞吸收无机盐 B．仅通过检测CO2的释放量来计算米根霉分解葡萄糖的量 C．图中X是[H]，米根霉进行有氧呼吸时，①②过程均能产生[H] D．米根霉将淀粉糖化形成葡萄糖，有利于葡萄糖进入线粒体被彻底氧化分解 【答案】ABD 【详解】A、过程④⑤是无氧呼吸的第二阶段，该阶段不释放能量，无ATP生成，细胞吸收无机盐所需ATP来自有氧呼吸各阶段或无氧呼吸第一阶段，A错误； B、米根霉有氧呼吸、产酒精的无氧呼吸均会释放CO₂，而产乳酸的无氧呼吸不释放CO₂，仅检测CO₂释放量无法统计产乳酸途径消耗的葡萄糖量，因此无法计算米根霉分解葡萄糖的总量，B错误； C、图中X是[H]，有氧呼吸的①过程（第一阶段）和②过程（第二阶段）均可产生[H]，这些[H]会在有氧呼吸第三阶段与O₂结合生成水，C正确； D、葡萄糖无法进入线粒体，葡萄糖首先在细胞质基质中分解为丙酮酸，之后丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解，D错误。 20．【有机酸跨膜・液泡 H⁺梯度转运】（2026·江苏南京·二模）柑橘中有机酸含量是决定果实品质的核心指标。柠檬酸是最主要的一种有机酸，早期有研究认为线粒体基质产生的柠檬酸在细胞内可能的运输过程如图所示。下列相关叙述正确的有（    ） A．细胞中与柠檬酸合成有关的酶主要分布在线粒体的嵴上 B．转运蛋白a和b均具有专一性，只运输柠檬酸和特定物质 C．若抑制液泡膜上H+-ATP酶的活性，会影响柠檬酸进入液泡 D．柠檬酸能作为底物参与有氧呼吸第三阶段，释放大量能量 【答案】BC 【详解】A、依据题干信息，柠檬酸是在线粒体基质产生的，因此柠檬酸合成相关的酶主要分布在线粒体基质中；线粒体内膜（嵴）是有氧呼吸第三阶段的场所，分布的是有氧呼吸第三阶段相关的酶，A错误； B、转运蛋白的功能特性是专一性，只能运输一种或特定的物质。由图可知，转运蛋白a转运柠檬酸和苹果酸、转运蛋白b转运柠檬酸和H⁺，二者都只运输特定物质，符合专一性特点，B正确； C、由图可知，液泡膜上的H⁺-ATP酶水解ATP，将H⁺主动运输运入液泡，维持液泡内高H⁺的浓度梯度；柠檬酸进入液泡依赖该H⁺浓度梯度提供动力。若抑制该酶活性，H⁺运输受阻，液泡内外的H⁺浓度梯度无法维持，会直接影响柠檬酸进入液泡的过程，C正确； D、有氧呼吸第三阶段是[H]与O₂结合生成水、释放大量能量，柠檬酸不参与有氧呼吸第三阶段，D错误。 三、非选择题 21．【线粒体嵴结构・质子泄漏 ATP 效率】（2026·江苏扬州·三模）线粒体内嵴的膜面积占内膜面积比称为“嵴紧密度”，科学家开发了一个AI模型，用该模型分析心肌细胞和脂肪细胞，发现两者嵴紧密度依次为0.92，0.38。请回答下列问题： (1)线粒体形成嵴的意义为___________，心肌细胞嵴紧密度远高于脂肪细胞的意义为___________。 (2)该AI模型将某组织的线粒体判为“嵴紧密度极高”，实验结果却发现其ATP生成效率远比预期低，进一步研究发现嵴上有严重的质子泄漏，据图1推测该线粒体的O2消耗速率较预期___________(填“升高”、“降低”或“不变”)，简要说明ATP生成效率降低的原因为___________。 (3)科学家利用脂多糖(LPS)、碳饥饿(CS，会导致代谢紊乱)处理巨噬细胞，检测细胞内谷胱甘肽(GSH)、活性氧(ROS)、mTOR、BAX/BAK1/BID等多种物质变化，结合电镜观察，发现了一种新型细胞死亡方式——线粒体氧化溶解性死亡(M死亡)。 ①GSH是细胞内的一种抗氧化剂，可清除ROS防止氧化损伤。据图2分析，___________会造成GSH几乎耗竭，对线粒体的影响是___________。 ②为了验证线粒体损伤与细胞死亡的关系，科学家分别构建了具有BAX、BAK1和BID单基因、双基因和三基因缺陷的巨噬细胞细胞系，该实验控制变量的方法采用了___________原理，整个实验共需设置___________个组别。 ③巨噬细胞死亡之前，线粒体与细胞膜持续接触达20分钟，据图3分析，巨噬细胞死亡的直接原因是___________；激发该过程的核心信号物质是___________，该物质含量升高导致了RG复合体活性减弱，使线粒体在细胞中的位置发生改变，推测RG复合体与细胞质中___________稳定性相关。 ④后续研究证实M死亡在多种类型的细胞中都能发生，若将该研究结果用于肿瘤治疗，副作用大的原因可能有___________。 【答案】(1) 增大膜面积 增强有氧呼吸，为心肌细胞提供更多的能量 (2) 升高 由于质子泄漏，导致线粒体内膜两侧H+浓度差减小，ATP合成减少 (3) LPS和CS共处理 ROS显著增加，造成线粒体氧化损伤 减法 8 ROS造成细胞膜破裂 mTOR 细胞骨架 线粒体氧化溶解性死亡也会导致正常细胞大量死亡或细胞膜破裂，细胞内容物外溢，导致剧烈的炎症反应 【详解】（1）线粒体形成嵴的意义为增大内膜表面积，为有氧呼吸第三阶段的酶（呼吸链、ATP合成酶）提供更多附着位点，提高有氧呼吸效率。心肌细胞需要持续收缩，消耗的能量（ATP）远多于脂肪细胞，因此心肌细胞嵴密度更高，能增强有氧呼吸，为心肌细胞提供更多的能量。 （2）据图1，O₂参与有氧呼吸第三阶段，是[H]（NADH）与O₂结合生成水的过程，该过程会伴随H⁺的跨膜运输。嵴上有严重质子泄漏时，膜间腔的H⁺会回流到基质，导致H⁺浓度差减小，但细胞会通过加快有氧呼吸第三阶段来弥补能量不足，因此O₂消耗速率升高。 ② ATP生成效率降低的原因：质子泄漏导致线粒体内膜两侧H+浓度差减小，ATP合成减少。 （3）① 从图2可知，LPS+CS共处理会造成GSH几乎耗竭；GSH可清除ROS，GSH耗竭会导致ROS显著增加，对线粒体的影响是造成线粒体氧化损伤，结构与功能破坏（如内膜受损、嵴破坏）。    ② 该实验构建了具有BAX、BAK1和BID单基因、双基因和三基因缺陷的巨噬细胞系，控制变量的方法采用了减法原理； 组别计算：单基因缺陷（3组）、双基因缺陷（3组：BAX+BAK1、BAX+BID、BAK1+BID）、三基因缺陷（1组）、野生型对照组（1组），共8个组别。   ③ 据图3分析，巨噬细胞死亡的直接原因是ROS造成细胞膜破裂； 激发该过程的核心信号物质是mTOR； RG复合体与细胞质中细胞骨架（或微管/微丝） 锚定性相关（因为RG复合体活性减弱会导致线粒体位置改变，细胞骨架决定细胞器的位置）。    ④ 若将M死亡研究结果用于肿瘤治疗，副作用大的原因可能是：线粒体氧化溶解性死亡也会导致正常细胞大量死亡或细胞膜破裂，细胞内容物外溢，导致剧烈的炎症反应。 22．【植物抗氰呼吸・低温活性氧清除】（2026·安徽合肥·模拟）线粒体存在交替呼吸途径，该途径由交替氧化酶（AOX）催化。AOX是植物应对逆境的核心调控因子，它通过“抗氰呼吸”路径在能量耗散与细胞保护之间建立关键平衡。通过对小麦幼根进行实验研究低温胁迫下交替呼吸途径的影响因素，结果如下表。 处理组 幼根生长速率（相对值） H2O2含量（相对值） 丙二醛含量（相对值） 常温组（25℃） 100 100 100 常温+DMTU组 98 92 97 常温+SHAM组 97 105 101 低温组（4℃） 42 210 185 低温+DMTU组 78 105 108 低温+SHAM组 25 285 240 注：DMTU是一种过氧化氢消除剂；SHAM是一种交替氧化酶专一性抑制剂；丙二醛含量可反映细胞膜氧化损伤程度，是氧化压力的重要检测指标 请根据实验数据回答下列问题： (1)与常温相比，低温导致H2O2（活性氧）大量积累，细胞膜氧化压力_________，致使细胞膜氧化损伤。 (2)低温胁迫下根细胞膜系统受损，将影响原生质层流动性与膜蛋白功能，导致根细胞的__________能力下降，进而影响_________的吸收，细胞代谢速率减慢，限制植株整体生长。 (3)综合以上实验结果，分析小麦能缓解低温抑制其幼根生长的机理______。 (4)一些在寒冷季节或夜间开花的植物存在“开花生热”现象，即花的细胞内发生交替呼吸途径。在此途径中，电子传递至交替氧化酶AOX，直接将氧气还原为水，不建立跨膜质子梯度，因此不驱动________的合成，能量全以热能形式释放，使花的温度显著高于环境温度，并被昆虫感知，这有助于花朵传递________信息吸引昆虫前来传粉，该现象体现了信息传递在生态系统中的作用是______________。 【答案】(1)明显增大 (2) 物质运输 水分和无机盐 (3)在低温胁迫下小麦依赖交替呼吸途径通过增强交替氧化酶（AOX）活性来降低活性氧的积累，减轻细胞膜氧化损伤，维持细胞活性。 (4) ATP 物理和化学 生物种群的繁衍离不开信息传递 【详解】（1）由题干可知，丙二醛含量反映细胞膜氧化损伤程度，而低温组（4℃）的丙二醛相对值为185，远高于常温组（25℃）的100，说明低温胁迫下小麦幼根氧化压力明显增大，致使细胞膜氧化损伤加剧。 （2）根细胞膜受损后，其功能会受影响，特别是物质运输能力会下降，会直接影响水和无机盐等营养物质的吸收，从而使得细胞代谢速率减慢，进而限制植株整体生长。 （3）对比低温组（4℃），低温+SHAM组，在利用SHAM抑制AOX后，幼根生长速率更低、过氧化氢和丙二醛含量更高，说明正常情况下，交替氧化酶没受到抑制时，小麦可以依赖交替呼吸途径通过增强交替氧化酶（AOX）活性来降低活性氧的积累，减轻细胞膜氧化损伤，维持细胞活性，进而缓解低温对幼根生长的抑制。 （4）有氧呼吸中通过跨膜质子梯度驱动ATP合成，不建立质子梯度则无法合成ATP，能量以热能散失；当能量以热能的形式散失会使花的温度显著高于环境温度，温度属于物理信息，因此有助于花朵传递物理信息，同时温度升高有利于花中化学物质的挥发，有助于花朵传递化学信息，吸引昆虫前来传粉。植物通过升高温度吸引昆虫传粉繁衍后代，说明生态系统中生物种群的繁衍离不开信息传递。 三年真题·压轴题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 设题创新：结合剧烈运动有氧 / 无氧呼吸供能占比曲线，开展葡萄糖消耗、产能定量计算（T6） 结合猕猴桃气调保鲜贮藏参数，综合低温、低氧对细胞呼吸多阶段抑制作用（T8） 土壤紧实胁迫黄瓜根系代谢，结合苹果酸、酒精含量探究农田根系无氧呼吸危害（T14） 保卫细胞气孔运动代谢通路，融合叶绿体光合、线粒体呼吸、离子跨膜转运综合命题（T15） 一、单选题 1．【人 / 酵母细胞呼吸・阶段产物对比】（2025·江苏·高考真题）关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析，下列叙述正确的是（    ） A．细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同 B．有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与 C．呼吸作用都能产生[H]和ATP D．无氧呼吸的产物都有 【答案】C 【详解】A、葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中，人体细胞和酵母菌的场所相同，A错误； B、有氧呼吸第二阶段是丙酮酸与水反应生成CO2和[H]，O2参与的是第三阶段（与[H]结合生成水），B错误； C、人体细胞和酵母菌有氧呼吸各阶段均能产生ATP，第一、第二阶段能产生[H]，第三阶段利用[H]，无氧呼吸第一阶段产生少量[H]和ATP（后续被消耗），因此两者呼吸作用均能产生[H]和ATP，C正确； D、人体细胞无氧呼吸产物为乳酸，不产生CO2；酵母菌无氧呼吸产物为CO2和酒精，D错误； 故选C。 2．【线粒体结构・有氧呼吸场所辨析】（2024·江苏·高考真题）图中①~③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是（    ） A．该细胞器既产生ATP也消耗ATP B．①②分布的蛋白质有所不同 C．有氧呼吸第一阶段发生在③ D．②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所 【答案】C 【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所，可以分解有机物产生ATP，同时在线粒体内部可以合成蛋白质、DNA等，需要消耗ATP，A正确； B、线粒体外膜和内膜功能不同，所以分布的蛋白质有所不同，B正确； C、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，③是线粒体基质，C错误； D、②是线粒体内膜，消耗O2，和[H]生成水，③是线粒体基质，在该场所丙酮酸和水反应生成CO2，D正确。 故选C。 3．【细胞色素 C・呼吸链电子传递进化】（2023·江苏·高考真题）细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素C的叙述正确的是（　　） A．仅由C、H、O、N四种元素组成 B．是一种能催化ATP合成的蛋白质 C．是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体 D．不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据 【答案】D 【详解】A、蛋白质的元素组成一般是C、H、O、N等，但细胞色素C的组成元素中含有Fe和S元素，A错误； B、细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，但催化ATP合成的蛋白质是ATP合成酶，B错误； C、细胞色素C是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体，C错误； D、不同物种间细胞色素C氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据，相似度越高，说明生物的亲缘关系越近，D正确。 故选D。 4．【密闭小管发酵・酵母菌有氧无氧切换】（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。 5．【果蔬呼吸检测・传感器定量呼吸速率】（2026·陕晋青宁卷·高考真题）某同学用苹果制备果醋前欲对果实品质进行检测。下列叙述正确的是（　　） A．检测果实细菌污染状况时，需将稀释液滴到涂布器上再进行涂布 B．测定果实淀粉酶活性时，为保持酶活性需在4℃下进行酶促反应 C．室温下加入斐林试剂测定砖红色沉淀量，以分析果实糖含量 D．探究果实储存状况时，可用CO2和O2传感器测定果实呼吸速率 【答案】D 【详解】A、采用稀释涂布平板法检测细菌污染时，需先将稀释液滴加到固体培养基表面，再用灼烧冷却后的涂布器将菌液涂布均匀，A错误； B、测定酶活性时，酶促反应应在酶的最适温度下进行，4℃会抑制淀粉酶活性，无法准确测定酶活性，该温度一般用于酶的低温保存，B错误； C、斐林试剂与还原糖反应生成砖红色沉淀需要水浴加热的条件，室温下无法发生显色反应；并且，斐林试剂只能检测还原糖的有无及含量，果实中糖也含有非还原糖，C错误； D、果实细胞呼吸过程会消耗O2、释放CO2，因此可利用CO2和O2传感器测定单位时间内CO2释放量或O2吸收量，进而计算果实呼吸速率，判断果实储存状况，D正确。 6．【运动呼吸定量・有氧无氧产能换算】（2026·陕晋青宁卷·高考真题）剧烈运动过程中，骨骼肌细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图。下列叙述错误的是（　　） A．60 s时，肌细胞的无氧呼吸产生乳酸 B．78.6 s时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量相等 C．肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用 D．运动后期，供氧增加促进了线粒体内反应物的彻底氧化 【答案】B 【详解】A、60s时有氧呼吸供能占比不足100%，说明骨骼肌细胞同时进行无氧呼吸，人体骨骼肌细胞无氧呼吸的产物为乳酸，A正确； B、78.6s时有氧呼吸供能占比为50%，即有氧呼吸与无氧呼吸释放的能量相等，由于消耗等量葡萄糖时有氧呼吸释放的能量远多于无氧呼吸，因此此时无氧呼吸消耗的葡萄糖量远多于有氧呼吸，二者消耗葡萄糖量不相等，B错误； C、细胞中ATP水解生成ADP和Pi并释放能量，ADP和Pi又可在呼吸作用等放能反应中重新合成ATP，因此ADP可循环利用，C正确； D、运动后期有氧呼吸供能占比升高，说明供氧逐渐充足，氧气参与有氧呼吸第三阶段，可促进线粒体内反应物的彻底氧化分解，D正确。 易错提醒： 1.氧 / 无氧呼吸能量换算 1mol 葡萄糖有氧呼吸释放约 2870kJ 能量，产 30-32mol ATP 1mol 葡萄糖无氧呼吸（产乳酸）释放约 196.65kJ 能量，产 2mol ATP 当有氧与无氧供能各占 50% 时，无氧呼吸消耗的葡萄糖量约为有氧呼吸的15 倍 2.人体细胞呼吸的气体交换特点 人体细胞无氧呼吸产物只有乳酸，不消耗 O₂也不产生 CO₂ 因此无论是否进行无氧呼吸，人体细胞 CO₂释放量始终等于 O₂吸收量，比值恒为 1 3.乳酸代谢误区：乳酸不会在肌肉细胞中被彻底氧化，而是通过血液循环运至肝脏，通过乳酸循环重新合成葡萄糖 7．【发酵食品・乳酸菌酵母菌呼吸差异】（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。 8．【气调贮藏・低氧低温抑制细胞呼吸】（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 【答案】D 【详解】A、高湿度环境和果实的湿度差小，可减少果实水分蒸发散失，避免果实因失水影响品质，有利于果实保鲜，A正确； B、细胞呼吸依赖呼吸酶的催化，低温可抑制呼吸酶的活性，从而降低果实细胞的呼吸速率，减少有机物的消耗，B正确； C、有氧呼吸第三阶段的反应是前两阶段产生的[H]和O2结合生成水，O2是该阶段的反应物，因此低O2含量可抑制猕猴桃细胞有氧呼吸第三阶段，C正确； D、有氧呼吸的总反应式为C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+大量能量，可知有氧呼吸过程需要消耗6分子水，产生12分子水，产生水的量大于消耗水的量，且储藏环境已设置适宜湿度，不需要人工补水，D错误。 9．【细胞结构功能・线粒体能量代谢适配】（2026·云南·高考真题）结构与功能相适应是细胞的基本特征。下列说法错误的是（　　） A．染色质高度螺旋形成的染色体有利于遗传信息的转录 B．线粒体内膜形成嵴并附着大量酶为能量转化提供场所 C．磷脂和蛋白质等构成的细胞膜保证物质的选择性运输 D．小肠上皮细胞绒毛有利于机体增强对营养物质的吸收 【答案】A 【详解】A、转录过程需要以DNA单链为模板，DNA需要解旋，染色质高度螺旋化形成染色体后，DNA难以解旋暴露模板链，不利于遗传信息的转录，A错误； B、线粒体内膜向内凹陷形成嵴，增大了膜面积，同时内膜上附着有大量的有氧呼吸第三阶段相关的酶，是有氧呼吸第三阶段的反应场所，可实现有机物中的化学能到ATP中活跃的化学能的转化，为能量转化提供场所，B正确； C、细胞膜以磷脂双分子层为基本支架，转运蛋白等蛋白质分子镶嵌或贯穿其中，该结构特点决定了细胞膜具有选择透过性，可保证物质的选择性运输，C正确； D、小肠上皮细胞面向肠腔一侧形成大量微绒毛，显著增大了细胞膜的接触面积，有利于增强对营养物质的吸收效率，D正确。 10．【真核生物无氧呼吸・CO₂产物区分】（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。 二、多选题 11．【种子浸种・吸水缺氧无氧呼吸】（2025·江西·高考真题）杜鹃A是一种珍稀濒危植物，种子萌发率低。为了探究杜鹃A种子萌发的影响因素，研究人员将正常种子分别置于蒸馏水和适宜浓度的赤霉素溶液中浸泡，每4h取蒸馏水中浸泡的种子统计吸水率，每12h取赤霉素溶液中浸泡的种子进行培养，统计发芽率，结果如图。下列推测合理的是（　　） A．浸种12h内，种子中赤霉素的含量逐渐升高 B．浸种24h内，种子细胞中自由水与结合水的比值升高 C．浸种24—48h，种子内高浓度赤霉素会抑制种子萌发 D．浸种36—48h，种子细胞的无氧呼吸强度逐渐提高 【答案】ABD 【详解】A、从图中可以得知，与浸泡蒸馏水组对比，浸种12h内，种子的发芽率在上升，因赤霉素有促进种子萌发的作用，可推知种子中的赤霉素含量在上升，A正确； B、浸种24h内，随赤霉素浸泡时间的延长，种子的吸水率在上升，吸水过程中自由水含量增加，可推出种子细胞中自由水与结合水的比值升高，B正确； C、题目中赤霉素溶液为“适宜浓度”，适宜浓度的赤霉素通常促进种子萌发（赤霉素的生理作用之一是打破种子休眠、促进萌发）。浸种24-48h种子萌发受抑制，应是长时间浸水的缘故，而不是高浓度赤霉素的作用，C错误； D、浸种36—48h，种子长时间浸泡在溶液中，氧气供应不足，导致无氧呼吸增强，D正确。 故选ABD。 12．【线粒体缺陷突变・有氧无氧代偿】（2025·河北·高考真题）玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析正确的是（    ） A．线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B．突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C．突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D．突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强 【答案】ACD 【详解】A、细胞质基质中可以进行糖酵解，产生[H]，进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，A正确； B、玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶，T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损，有氧呼吸第二阶段能产生[H]，第三阶段[H]和氧气生成水，导致第一、二阶段积累的[H]被消耗，突变体线粒体内膜受损，第三阶段减弱，[H]积累，会抑制第二阶段的进行，因此突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱，B错误； C、T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻，C正确； D、突变体有氧呼吸中间产物[H]更多且线粒体内膜受损，因此有氧呼吸强度变小，而突变体乳酸含量远大于野生型，因此无氧呼吸增强，D正确。 故选ACD。 13．【有氧呼吸三阶段・NADH 电子传递】（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）下图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中NADH可储存能量，①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是（    ） A．①发生在细胞质基质，②和③发生在线粒体 B．③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成 C．无氧条件下，③不能进行，①和②能正常进行 D．无氧条件下，①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中 【答案】AB 【详解】A、①​​为有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质， ​​②​​为有氧呼吸第二阶段（丙酮酸分解为二氧化碳并产生NADH），发生在线粒体基质；​​③​​为有氧呼吸第三阶段（NADH与氧气结合生成水），发生在线粒体内膜。②和③发生在线粒体，A正确； B、有氧呼吸第三阶段（③）中，NADH通过电子传递链将电子传递给氧气，最终与质子结合生成水。NADH直接参与了水的形成，B正确； C、①（有氧呼吸第一阶段）可正常进行，但②（有氧呼吸第二阶段）需要线粒体参与，无氧时植物细胞转向无氧呼吸，丙酮酸在细胞质基质中转化为酒精和二氧化碳，​​不进行②过程​​，C错误； D、无氧呼吸仅第一阶段（①）产生少量ATP，第二阶段不产生ATP。NADH的能量用于还原丙酮酸（如生成酒精），未转移到ATP中，D错误。 故选AB。 三、非选择题 14．【土壤压实胁迫・根系无氧酒精积累】（2025·云南·高考真题）不当施肥、人为踩踏、大型农业机械碾压等因素均会导致土壤结构破坏，如土壤紧实等。为研究土壤紧实对植物生长发育的影响，研究人员分别用压实的土壤（压实组）和未压实的土壤（疏松组）种植黄瓜，得到黄瓜根系中苹果酸和酒精含量数据如表。 组别 苹果酸/（μmol·g-1） 酒精/（μmol·g-1） 压实组 0.271±0.005 6.114±0.013 疏松组 0.467±0.004 2.233±0.040 回答下列问题： (1)本实验中苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中生成，由此可推测，其为_________（填“有氧”或“无氧”）呼吸的中间产物。 (2)相较于疏松组，压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强，依据是___________________________，为维持根系细胞正常生命活动，压实组消耗的有机物总量更______（填“多”或“少”），原因是___________________________；根吸收水分的能力减弱，叶片气孔_________，光合作用__________________阶段首先受抑制，有机物合成减少。最终导致有机物积累减少，黄瓜生长缓慢。 (3)为解决土壤紧实的问题，可以采取的措施有___________________________（答出2点即可）。 【答案】(1)有氧 (2) 压实组黄瓜根系中酒精含量更高 多 压实组无氧呼吸强，无氧呼吸释放能量少 关闭 暗反应 (3)合理施肥、适度翻耕、减少大型农业机械的不必要碾压等 【详解】（1）有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中，本实验中苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中生成，由此可推测，其为有氧呼吸的中间产物。 （2）相较于疏松组，压实组黄瓜根系中酒精含量更高，而酒精是植物细胞无氧呼吸的产物，所以压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强。为维持根系细胞正常生命活动，由于压实组无氧呼吸强，无氧呼吸释放的能量较少，为获得足够能量维持生命活动，压实组消耗的有机物总量更多。根吸收水分的能力减弱，叶片气孔关闭，二氧化碳进入减少，光合作用暗反应阶段首先受抑制，有机物合成减少。最终导致有机物积累减少，黄瓜生长缓慢。 （3）为解决土壤紧实的问题，可以采取的措施有合理施肥，避免不当施肥导致土壤结构破坏；适度翻耕，疏松土壤；减少大型农业机械的不必要碾压等。 15.【气孔调控・光合呼吸离子转运耦合】（2023·江苏·高考真题）气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①~④表示场所。请回答下列问题： (1)光照下，光驱动产生的NADPH主要出现在______（从①~④中选填）；NADPH可用于CO2固定产物的还原，其场所有_____（从①~④中选填）。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、______（填写2种）等。 (2)研究证实气孔运动需要ATP，产生ATP的场所有______（从①~④中选填）。保卫细胞中的糖分解为PEP，PEP再转化为______进入线粒体，经过TCA循环产生的______最终通过电子传递链氧化产生ATP。 (3)蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的AHA，消耗ATP将H+泵出膜外，形成跨膜的_______，驱动细胞吸收K+等离子。 (4)细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并进一步转化成Mal，使细胞内水势下降（溶质浓度提高），导致保卫细胞______，促进气孔张开。 (5)保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，为了研究淀粉合成与细胞质中ATP的关系，对拟南芥野生型WT和NTT突变体ntt1（叶绿体失去运入ATP的能力）保卫细胞的淀粉粒进行了研究，其大小的变化如图2．下列相关叙述合理的有______。 A．淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP B．光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关 C．光照条件下突变体ntt1几乎不能进行光合作用 D．长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉 【答案】(1) ④ ①④ K+等无机离子、苹果酸（Mal）等有机酸 (2) ①②④ 丙酮酸 NADH (3)氢离子电化学势能 (4)吸水膨胀（或吸水或膨胀） (5)ABD 【详解】（1）光照下，光驱动产生的NADPH主要出现在④叶绿体中；NADPH可用于CO2固定产物的还原，据图可知，OAA的还原也需要NADPH的参与，NADPH用于CO2固定产物还原的场所有①④。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、钾离子等无机盐离子和Mal等有机酸，其中钾离子和Mal影响细胞液的渗透压，进而影响保卫细胞的吸水力，影响气孔的开闭。 （2）研究证实气孔运动需要ATP，叶绿体可通过光反应产生ATP，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，因此产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，即图中的①②④。保卫细胞中的糖分解为PEP，PEP再转化为丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸的第二、三阶段，经过TCA循环产生的NADH最终通过电子传递链氧化产生ATP，即有氧呼吸的第三阶段。 （3）蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的AHA，消耗ATP将H+泵出膜外，形成跨膜的氢离子浓度梯度，并提供电化学势能驱动细胞吸收K+等离子，进而提高细胞液浓度，促进细胞吸水，进而表现为气孔张开。 （4）细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并进一步转化成Mal，进入到细胞液中，使细胞内水势下降（溶质浓度提高），导致保卫细胞吸水膨胀，促进气孔张开。 （5）A、结合图示可知，黑暗时突变体ntt1淀粉粒面积远小于WT，突变体ntt1叶绿体失去运入ATP的能力，据此推测保卫细胞淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP ，A正确； B、保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，结合图1可以看出，光照条件会促进保卫细胞淀粉粒的水解，光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关，B正确； C、NTT突变体ntt1叶绿体失去运入ATP的能力，光照条件下突变体ntt1保卫细胞的淀粉粒几乎无变化，不能说明该突变体不能进行光合作用，C错误； D、结合图示可以看出，较长时间光照可使WT叶绿体面积增大，因而推测，积累较多的淀粉，D正确。 故选ABD。 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 …………………………………………………………………… 1 江苏考情概览 高频考点情境 高效备考策略 第二部分 四大核心·主干速记 …………………………………………………………………… 3 一图串联·核心梳理·速记口诀 核心 01 有氧呼吸 核心 02 无氧呼吸 核心 03 探究酵母菌细胞呼吸的方式 核心 04 影响细胞呼吸的因素及应用 第三部分 六大易错·逐点击破 …………………………………………………………………… 10 易错 01 混淆有氧呼吸各阶段的场所和物质变化 易错 02 误认为无氧呼吸没有能量释放或不产生 ATP 易错 03 混淆不同生物无氧呼吸的产物 易错 04 误认为 O₂浓度为 0 时细胞呼吸最弱 易错 05 对酵母菌呼吸方式实验的试剂和现象记忆错误 易错 06 对 "细胞呼吸速率" 的理解有误 第四部分 分层专练·靶向攻关 …………………………………………………………………… 11 两年模拟·基础题（全国视野，单选+多选） 一年重难·情境题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 江苏考情概览 新课标要求 考题统计 1. 说明细胞通过细胞呼吸将有机物中的化学能转化为细胞可利用的能量 2. 说明有氧呼吸和无氧呼吸的异同 3. 探究酵母菌的呼吸方式 4. 举例说明细胞呼吸原理在生产和生活中的应用 2025・江苏・细胞呼吸与光合作用综合 2024・江苏・无氧呼吸与肿瘤代谢 2023・江苏・有氧呼吸过程与线粒体结构 2022・江苏・酵母菌呼吸方式实验探究 2021・江苏・细胞呼吸影响因素与农业应用 高频考点情境 1.考查频次：近 5 年江苏高考对 "细胞呼吸" 这一考点每年必考 1 道选择题（2 分），且每 2 年至少考查 1 道细胞呼吸与光合作用综合的非选择题（8-10 分），是必修 1 模块分值占比最高的核心考点之一。常与线粒体结构、物质跨膜运输、光合作用、人体稳态综合命题。 2.考查要点：考查内容高度聚焦于有氧呼吸与无氧呼吸的过程对比、酵母菌呼吸方式的实验探究、O₂浓度 / 温度对细胞呼吸速率的影响曲线分析、细胞呼吸原理在农业生产和食品保存中的应用。江苏卷特别注重考查 "物质与能量观"，以及细胞呼吸与人类健康（如肿瘤代谢、线粒体疾病）的联系。 3.命题情境：试题多以酿酒发酵、果蔬保鲜、大棚栽培、运动生理学、肿瘤细胞瓦博格效应、线粒体遗传病为命题背景，突出考查学生运用细胞呼吸原理分析实际问题的能力。 备考策略 1.抓牢核心概念：必背：细胞呼吸、有氧呼吸、无氧呼吸、发酵、底物水平磷酸化、氧化磷酸化、线粒体嵴。 2.构建对比知识网络：以 "概念→有氧呼吸过程→无氧呼吸过程→实验探究→影响因素→实际应用" 为主线，重点对比有氧呼吸与无氧呼吸的场所、物质变化和能量差异，理清细胞呼吸与 ATP 合成的关系。 3.突破实验难点：熟练掌握 "探究酵母菌细胞呼吸方式" 的实验原理、装置设计、试剂作用和结果分析，能识别实验装置图并分析实验误差。 4.强化曲线分析：重点掌握O₂浓度对细胞呼吸速率影响的曲线，能准确判断不同 O₂浓度下细胞呼吸的方式，计算有氧呼吸和无氧呼吸的强度。 5.联系实际应用：关注粮食储存、果蔬保鲜、酿酒、制醋、泡菜制作、中耕松土、伤口包扎等生活实例，能用细胞呼吸原理解释这些现象。 一图串联 速记口诀 细胞呼吸分两类，有氧无氧各不同； 有氧三阶段进行，基质内膜两场所； 无氧全程细胞质，产物酒精或乳酸； 酵母实验辨呼吸，石灰水遇碳变浑浊； 酸重铬酸钾检酒精，灰绿颜色来证明； 温度氧浓影响大，生产生活用处多。 核心梳理 核心 01 有氧呼吸 1．细胞呼吸的概念：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。 2．有氧呼吸 (1)概念：指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 (2)过程 阶段序号 阶段名称 发生场所 反应过程 核心特点 第一阶段 糖酵解 细胞质基质 有氧呼吸和无氧呼吸的共同阶段，不需要氧气参与 第二阶段 柠檬酸循环 （三羧酸循环） 线粒体基质 丙酮酸彻底氧化分解为CO₂，产生的还原氢为第三阶段的电子传递链提供原料 第三阶段 电子传递链与氧化磷酸化 线粒体内膜 O₂作为最终电子受体，与H⁺结合生成水，通过电子传递链的质子梯度驱动ATP合成酶产生大量ATP (3)有氧呼吸总反应式(箭头表示氧元素的来源与去向) (4)能量的去路与特点 ①释放：葡萄糖氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中。 ②特点：在温和的条件下进行，能量逐步释放，彻底氧化分解。 (5)氧化磷酸化(电子传递和ATP的合成) 线粒体内膜上有很多种类的膜蛋白，它们紧密地排列在一起，共同参与[H]释放的高能电子的传递和能量的转化，称为电子传递链。前两个阶段产生的[H]释放出高能电子，沿电子传递链传递给O2，在此过程中电子释放的能量将H＋由线粒体基质泵到线粒体膜间隙(线粒体内膜与外膜之间的空间)中，形成跨膜H＋浓度梯度。而线粒体内膜上的ATP合酶同时也是H＋协助扩散的载体，能在跨膜H＋浓度梯度的推动下合成ATP(如图)。 核心 02 无氧呼吸 1.概念：无氧呼吸是指细胞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.过程 类别 内容 第一阶段 发生场所：细胞质基质 ATP 产生：产生少量 ATP 核心特点：与有氧呼吸第一阶段完全相同 第二阶段 发生场所：细胞质基质 ATP 产生：不产生 ATP 核心特点：丙酮酸在不同酶的催化下转化为不彻底的氧化产物，无额外能量释放 乳酸型无氧呼吸代表生物 乳酸菌、所有动物细胞、植物中的马铃薯块茎、玉米胚、甜菜块根等 总反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量(少量) 酒精型无氧呼吸代表生物 酵母菌、多数植物细胞、多数微生物 总反应式：C6H12O62C2H5OH (酒精)＋2CO2＋能量(少量) 直接原因 不同生物细胞中，催化无氧呼吸第二阶段反应的酶的种类不同 根本原因 不同生物的基因不同，或同一生物不同细胞发生了基因选择性表达 关键备注 无氧呼吸全过程都在细胞质基质中进行； 仅第一阶段释放少量能量，大部分能量仍储存在不彻底的氧化产物（乳酸或酒精）中未被释放 5．无氧呼吸与有氧呼吸的比较 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 区别 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质 条件 氧气，多种酶 无氧气，多种酶 物质变化 葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2和H2O 葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒精和CO2 能量变化 释放大量能量，产生大量ATP 释放少量能量，产生少量ATP 特点 受O2和温度等因素的影响 有氧气存在时，无氧呼吸受抑制 联系 二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行； 本质都是氧化分解有机物、释放能量，产生ATP 6.细胞呼吸方式的判断 （1）根据产物类型判断 产物特征 对应的细胞呼吸方式 备注 只产生 CO₂和 H₂O 只进行有氧呼吸 有氧呼吸的产物只有 CO₂和 H₂O 产生 CO₂和酒精 进行酒精型无氧呼吸（可能同时进行有氧呼吸） 酒精型无氧呼吸产物：酒精 + CO₂ 只产生乳酸，不产生 CO₂ 进行乳酸型无氧呼吸 乳酸型无氧呼吸产物只有乳酸，无 CO₂ 无任何产物产生 细胞已死亡，停止呼吸作用 2.根据 O₂消耗量与 CO₂释放量的关系判断 设：V(O2)=O₂消耗量，V(CO2)=CO₂释放量（均为物质的量） 气体变化关系 对应的细胞呼吸方式 说明 V(O2)=0且V(CO2)=0 只进行乳酸型无氧呼吸或细胞死亡 乳酸型无氧呼吸不消耗O₂，也不产生CO₂ V(O2)=0且V(CO2)>0 只进行酒精型无氧呼吸 酒精型无氧呼吸不消耗O₂，但产生CO₂ V(O2)=V(CO2) 只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和乳酸型无氧呼吸 易错点：乳酸型无氧呼吸不产生CO₂，因此不会改变 V (CO₂)/V (O₂) 的比值 V(O2)<V(CO2) 同时进行有氧呼吸和酒精型无氧呼吸 多余的CO₂来自酒精型无氧呼吸 7．细胞呼吸的生物学意义 (1)提供了生物体生命活动所需的大部分能量。 (2)是生物体代谢的枢纽。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)无氧呼吸在能量供应中的意义 ①生物在缺氧环境下，可以通过无氧呼吸释放少量能量维持生命活动。 ②无氧呼吸产生ATP的速度非常快，可以使肌肉在短暂的剧烈活动期间获得所需能量。 (4)长时间无氧呼吸对植物的危害 ①无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞中的蛋白质变性。 ②利用葡萄糖进行无氧呼吸释放的能量很少，植物要维持正常的生命活动就要消耗更多的有机物。 核心 02 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1．实验原理 ①酵母菌：生物类型：真菌，属于真核生物 代谢类型：异养兼性厌氧型 ②检测原理 检测产物 检测试剂 实验现象 CO₂ 澄清石灰水 变浑浊，浑浊程度与 CO₂产生量正相关 溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿再变黄，变黄时间与 CO₂产生量负相关 酒精 酸性重铬酸钾溶液（浓硫酸酸化） 由橙色变为灰绿色 2．实验思路——对比实验 变量类型 具体内容 控制方法 自变量 有无氧气 有氧组：持续通入空气（先通过 NaOH 溶液除去空气中的 CO₂） 无氧组：密闭装置，封口放置一段时间后再连通检测装置 因变量 1. CO₂的产生速率和产生量 2. 酒精的产生情况 1. 观察澄清石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间 2. 取培养液滤液，加入酸性重铬酸钾溶液观察颜色变化 无关变量 温度、pH、培养液浓度、酵母菌数量、培养时间、葡萄糖溶液的量等 各组实验保持相同且适宜的条件 注意：对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。 延伸：教材中对比实验的实例有：①探究酵母菌细胞呼吸的方式；②鲁宾和卡门的同位素示踪法实验；③赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验；④探究温度(pH)对酶活性的影响。 3．实验步骤 组别 装置组成 关键操作要点 有氧呼吸组 1. 先将空气通过 NaOH 溶液，除去空气中的 CO₂，排除干扰 2. 持续通入空气，保证酵母菌有充足的氧气进行有氧呼吸 无氧呼吸组 1. 装置封口后先放置一段时间，让酵母菌将瓶内残留的氧气消耗完 2. 再连通澄清石灰水，确保检测到的 CO₂全部来自无氧呼吸 提醒：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。 4．实验现象及结论 检测指标 有氧呼吸组 无氧呼吸组 实验结论 澄清石灰水 变浑浊更快、更明显 变浑浊较慢、程度较轻 酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生 CO₂有氧条件下产生的 CO₂更多、更快 溴麝香草酚蓝水溶液 变黄时间更短 变黄时间更长 酸性重铬酸钾溶液 仍为橙色 由橙色变为灰绿色 酵母菌在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精有氧条件下不产生酒精 核心 03 影响细胞呼吸的因素及应用 1．影响细胞呼吸的主要外部因素及其应用 因素 原理 曲线 应用 温度 主要影响酶活性 ①零上低温储藏水果、蔬菜，减少有机物消耗； ②温室栽培中增大昼夜温差，增加有机物积累 O2 浓度 O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸有抑制作用 ①稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止烂根、死亡； ②作物栽培中进行中耕松土； ③无氧发酵过程需要严格控制无氧环境等 CO2 浓度 CO2是细胞呼吸的产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行 对蔬菜、水果进行保鲜时，增加CO2浓度(或充入N2)可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗 水 水作为有氧呼吸的原料，自由水含量较高时细胞呼吸旺盛 ①粮食储藏要求干燥，减少有机物消耗； ②干种子萌发前进行浸泡处理 2.影响细胞呼吸的内在因素主要为细胞呼吸酶的数量；另外，ATP浓度可影响有氧呼吸第三阶段的酶活性，ATP浓度高会降低细胞呼吸速率。 易错 01 混淆有氧呼吸各阶段的场所和物质变化 错误认知：认为有氧呼吸的三个阶段都在线粒体中进行，或者混淆了第二阶段和第三阶段的反应物和生成物。 正确解析：有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，第二阶段在线粒体基质中进行，第三阶段在线粒体内膜上进行。第二阶段的反应物是丙酮酸和水，生成物是二氧化碳和 [H]；第三阶段的反应物是 [H] 和氧气，生成物是水。 易错 02 误认为无氧呼吸没有能量释放或不产生 ATP 错误认知：认为无氧呼吸不释放能量，或者不产生 ATP。 正确解析：无氧呼吸也会释放能量，产生少量 ATP。无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同，会产生少量 ATP；第二阶段不产生 ATP，能量储存在不彻底的氧化产物中。 易错 03 混淆不同生物无氧呼吸的产物 错误认知：认为所有植物无氧呼吸都产生酒精和二氧化碳，所有动物无氧呼吸都产生乳酸。 正确解析：大多数植物无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，但马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等少数植物器官无氧呼吸产生乳酸。所有动物无氧呼吸都产生乳酸。 易错 04 误认为 O₂浓度为 0 时细胞呼吸最弱 错误认知：认为 O₂浓度为 0 时，细胞呼吸最弱，最有利于粮食和果蔬的保存。 正确解析：O₂浓度为 0 时，细胞只进行无氧呼吸，会产生大量酒精或乳酸，对细胞造成毒害。在低氧条件下，有氧呼吸和无氧呼吸都很弱，细胞呼吸总强度最低，最有利于粮食和果蔬的保存。 易错 05 对酵母菌呼吸方式实验的试剂和现象记忆错误 错误认知：认为重铬酸钾在中性条件下能检测酒精，或者认为溴麝香草酚蓝水溶液检测 CO₂时由绿变蓝再变黄。 正确解析：橙色的重铬酸钾溶液只有在酸性条件下才能与酒精反应变成灰绿色。溴麝香草酚蓝水溶液检测 CO₂时，颜色变化是由蓝变绿再变黄。 易错 06 对 "细胞呼吸速率" 的理解有误 错误认知：认为细胞呼吸速率就是单位时间内葡萄糖的消耗量，或者认为 CO₂释放量等于 O₂吸收量。 正确解析：细胞呼吸速率通常用单位时间内有机物的消耗量、CO₂的释放量或 O₂的吸收量来表示。只有当细胞只进行有氧呼吸时，CO₂释放量才等于 O₂吸收量；当细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时，CO₂释放量大于 O₂吸收量。 两年模拟·基础题（全国视野，单选+多选） 亮点预览：结合线粒体自噬与胞吐考查细胞结构与代谢的联系（T4） 结合水淹植物双脱氢酶活性考查两种无氧呼吸共存机制（T6） 结合纤维素酶发酵考查酵母菌实验中葡萄糖的干扰问题（T9） 结合低氧胁迫油菜品种差异考查植物抗逆性的代谢基础（T10） 一、单选题 1．【细胞副凋亡・线粒体有氧呼吸】（2026·河北邢台·三模）细胞副凋亡是一类新型程序性细胞死亡方式，其典型特征为内质网与线粒体肿胀形成空泡，无染色质凝集、细胞膜破裂等情况，敲除CDK7基因可抑制细胞副凋亡，促进癌症的发生。下列分析正确的是（　　） A．线粒体肿胀影响有氧呼吸，导致ATP不能合成，加速细胞副凋亡 B．CDK7基因与细胞癌变有关，CDK7基因可能属于抑癌基因 C．人成熟红细胞发生细胞副凋亡时，其细胞内CDK7基因的表达水平可能较高 D．与细胞坏死相比，细胞副凋亡不会引发炎症反应，是受基因调控的细胞被动死亡过程 2．【协同转运・呼吸供能跨膜运输】（2026·河北邢台·三模）钾—氯协同转运蛋白2（KCC2）主要定位于神经细胞膜上，成熟神经元中KCC2高表达，胞内K+顺浓度梯度经KCC2排至胞外的同时，可驱动KCC2将Cl-排至胞外，以维持胞内低Cl-环境。下列叙述正确的是（　　） A．KCC2将神经细胞内的K+和Cl-转运至胞外的方式都属于主动运输 B．KCC2的加工不需要高尔基体的参与，因其不需要分泌到胞外 C．使用细胞呼吸抑制剂会导致成熟神经元内Cl-排至胞外的速率减慢 D．成熟神经元中KCC2高表达，K+大量外流，使胞外的K+浓度高于胞内的 3．【器官特异性无氧呼吸产物】（2026·甘肃嘉峪关·二模）甜菜块根是贮藏器官，富含蔗糖。甜菜的块根能进行产生乳酸的无氧呼吸，其茎、叶能进行产生酒精的无氧呼吸，乳酸对细胞的毒害作用远小于酒精。下列叙述正确的是（　　） A．甜菜块根合成的蔗糖通过胞间连丝进入韧皮部的筛管 B．甜菜块根与茎、叶细胞中与呼吸作用有关的基因不同 C．应通过检测甜菜块根是否产生CO2来确定其呼吸方式 D．甜菜块根无氧时进行呼吸的方式与其贮藏器官的功能相适应 4．【线粒体自噬・胞吐结构代谢关联】（2026·甘肃嘉峪关·二模）当神经细胞中的线粒体受损时，会被溶酶体识别并包裹成线粒体溶酶体（MTS）。MTS通过其膜上的VAMP2与细胞膜上的STX4蛋白结合，诱导MTS与细胞膜融合，进而将线粒体排到细胞外。下列说法错误的是（　　） A．MTS的形成体现了生物膜具有流动性 B．MTS与细胞膜的融合过程具有高度特异性 C．MTS将线粒体外排的过程消耗的能量仅来自于线粒体 D．可使用差速离心法从细胞中分离出线粒体 5．【土壤缺氧・植物无氧呼吸危害】（2026·陕西渭南·三模）土壤板结是农业生产中常见的问题，会导致作物种子萌发受阻、根系生长不良。研究人员发现，土壤板结条件下绿豆种子萌发率显著降低，且胚根和胚芽中酒精含量明显升高。下列相关分析错误的是（　　） A．土壤板结导致种子细胞产生的酒精，通过自由扩散进行跨膜运输 B．土壤板结条件下，种子细胞中丙酮酸在细胞质基质中被转化为酒精 C．在缺氧条件下，种子细胞呼吸速率减慢，体内糖类有机物消耗速率变慢 D．中耕松土可以解决土壤板结问题，其原理是促进有氧呼吸，抑制无氧呼吸 6．【双脱氢酶・两类无氧呼吸共存】（2026·广东广州·二模）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 7．【丙酮酸转运・线粒体内膜 H⁺梯度】（2026·湖南岳阳·三模）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 8．【无氧呼吸途径・NADH 循环】（2026·河南周口·三模）下图是两种无氧呼吸方式的过程简图，据图分析，下列叙述错误的是（　　） A．图中两种无氧呼吸方式不可能存在于同种生物中 B．图中两种无氧呼吸方式产生的ATP量相同 C．图示过程中两种无氧呼吸方式第一阶段产生的NADH均在第二阶段被消耗 D．无氧条件下分别培养酵母菌和乳酸菌时，培养液的pH均会降低 9．【酵母菌呼吸实验・葡萄糖杂质干扰】（2026·山东潍坊·三模）取一定量的纤维素制成培养液，与少量纤维素酶一同倒入锥形瓶中培养酵母菌，实验装置如图所示。下列说法错误的是（    ） A．乙瓶的溶液会由蓝变成绿再变黄 B．实验中适当增加纤维素酶的量可以提高酵母菌的呼吸速率 C．为检测酒精，应在培养过程中取部分培养液与酸性重铬酸钾混合 D．实验后可利用剩余的培养液在有氧环境中进行醋酸发酵 10．【低氧胁迫・作物根系呼吸抗逆】（2026·湖南衡阳·三模）低氧胁迫会降低农作物的产量，洪水和灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足，造成低氧胁迫。某研究小组利用水培技术探究了低氧条件对两个油菜品种（A、B）根部细胞呼吸的影响（呼吸底物是葡萄糖），实验第6天根部细胞中相关物质的含量如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．正常通气条件下，油菜根部细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 B．与A品种相比，B品种油菜对低氧胁迫耐受力更强 C．与正常通气相比，低氧不影响线粒体基质中丙酮酸与水的反应 D．油菜根细胞中葡萄糖在低氧条件分解时，其储存的能量主要转移到酒精中 二、多选题 11．【多糖脂肪代谢・呼吸底物分解】（2026·河北邢台·三模）人体摄取的食物中常含有糖类、蛋白质、脂肪等多种营养成分。下图表示多糖和脂肪的部分代谢过程，其中①~⑤代表生理过程。下列叙述错误的是（　　） A．过程②④的场所都是细胞质基质 B．过程①~⑤都能释放能量并合成ATP C．多糖和脂肪都由单体聚合而成，脂肪的单体是甘油和脂肪酸 D．质量相同的糖类和脂肪彻底氧化分解时，脂肪产生的能量更多 12．【厌氧产氢・微生物电子传递】（2026·河北邢台·模拟）污水处理厂污泥中的厌氧菌可分解厨余垃圾中的有机物产生H+，H+获得由NADH通过载体转移而来的电子，生成H2.研究人员探究新型复合铁材料FE/FEO对该反应中H2产量的影响，结果如图所示。下列说法错误的是（　　） A．厌氧菌细胞中，NADH的电子可传递给O2并与之结合生成水 B．FE/FEO可以显著加快H2形成的速率，但使产生H2的最高速率推迟出现 C．FE/FEO可能在该反应中作为电子传递的载体来影响H2的生成 D．该反应中，厌氧菌将有机物中的化学能全部转化为H2中的化学能 13．【线粒体损伤・糖酵解与有氧 ATP 分配】（2026·辽宁营口·三模）科研人员以诱导大鼠心肌细胞氧化应激模拟心肌损伤，探究活血补肾安神方对心肌细胞损伤的修复作用，明确其通过改善线粒体功能和能量代谢治疗心血管疾病的机制，实验分组及结果如图。已知糖酵解表示细胞呼吸第一阶段。下列叙述错误的是（    ） 注：正常组为心肌细胞正常的大鼠；模型组为心肌细胞损伤的大鼠；活血补肾安神方组为用活血补肾安神方处理的心肌细胞损伤大鼠。 A．诱导心肌细胞的线粒体损伤，可导致有氧呼吸第二、第三阶段受影响 B．模型组线粒体ATP生成量比正常组少，一定会造成丙酮酸的积累 C．活血补肾安神方可改善心肌细胞线粒体的功能，增强其氧化葡萄糖的能力 D．与模型组相比，活血补肾安神方组线粒体产生以及消耗NADH的能力均增强 一年重难·情境题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 设题创新：结合乳酸循环、剧烈运动生理学综合考查人体呼吸气体平衡与稳态调节（T2） 结合线粒体分裂融合动态调控，关联营养条件分析细胞能量代谢适配机制（T7） 结合癌细胞 N 蛋白 RNA 甲基化修饰、糖酵解瓦博格效应综合代谢调控（T17） 柑橘柠檬酸液泡转运通路，融合物质跨膜运输、ATP 供能与细胞呼吸中间产物代谢（T20） 一、单选题 1.【体重调节・葡萄糖线粒体分解】（2026·江苏南京·二模）科学管理体重需注重膳食平衡、合理运动等。下列叙述错误的是（    ） A．纤维素是一种难以被人体消化吸收的多糖，减重期间应适量摄入膳食纤维 B．肝糖原和脂肪元素组成相同，都能储存能量，长期高糖饮食可能引起肥胖 C．有氧运动可加速新陈代谢，促进葡萄糖进入线粒体内氧化分解，为机体供能 D．运动后需适当补充营养，奶制品和豆制品搭配食用可补充人体必需氨基酸 2．【人体乳酸循环・运动呼吸稳态】（2026·江苏徐州·模拟）在剧烈运动时，骨骼肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸，如图为人体乳酸循环示意图。下列说法正确的是（     ） A．肝细胞中乳酸转化为葡萄糖是放能反应 B．剧烈运动时骨骼肌细胞产生的CO2大于消耗的O2 C．乳酸进入血浆后，会导致血浆 pH 发生明显下降 D．与安静状态相比，剧烈运动时乳酸循环速率加快 3．【呼吸缺陷酵母・有氧抑制失效】（2026·江苏南通·模拟）呼吸缺陷型酵母的线粒体内膜上组成呼吸链的蛋白质（如细胞色素c）缺失，导致线粒体内膜功能丧失。相关叙述正确的是（　　） A．呼吸缺陷型酵母都是由于线粒体DNA发生片段缺失形成的 B．与正常酵母相比，呼吸缺陷型酵母增殖速度快，产生的菌落大 C．呼吸缺陷型酵母有氧呼吸第二阶段不受影响，可产生少量ATP D．呼吸缺陷型酵母在有氧条件下也能产生乙醇，有应用价值 4．【健康运动・膳食平衡】（2026·江苏南京·二模）科学管理体重需注重膳食平衡、合理运动等。下列叙述错误的是（    ） A．纤维素是一种难以被人体消化吸收的多糖，减重期间应适量摄入膳食纤维 B．肝糖原和脂肪元素组成相同，都能储存能量，长期高糖饮食可能引起肥胖 C．有氧运动可加速新陈代谢，促进葡萄糖进入线粒体内氧化分解，为机体供能 D．运动后需适当补充营养，奶制品和豆制品搭配食用可补充人体必需氨基酸 5．【酵母菌综合实验・试剂操作辨析】（2026·江苏南通·模拟）下列有关酵母菌的高中生物实验，部分操作步骤叙述错误的是（　　） 实验名称 部分操作步骤 A 探究酵母菌细胞呼吸的方式 用酸性重铬酸钾检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精，应先耗尽培养液中的葡萄糖 B 酶的催化作用具有高效性 3支试管中分别滴入等量新鲜的酵母菌液、质量分数为5%的FeCl3溶液和蒸馏水 C 探究培养液中某种酵母菌种群数量的动态变化 在显微镜下用血细胞计数板计数，每个样品计数3次，取其平均值 D 配制马铃薯葡萄糖琼脂培养基 将配制好的培养基转移到锥形瓶中，加棉塞，放入高压蒸汽灭菌锅中 A．A B．B C．C D．D 6．【密闭微生态・光合呼吸动态平衡】（2026·江苏徐州·三模）“天宫水族箱”是中国空间站中的密闭生态实验模块，其中4条斑马鱼和4克金鱼藻被密布小孔的挡板分隔在鱼室和植物培养间，由LED灯提供光源。下列相关叙述错误的是（    ） A．LED光源的调控对维持系统内O2和CO2的动态平衡至关重要 B．微重力可能影响水体中O2、CO2及排泄物的扩散分布，进而影响物质循环效率 C．该密闭系统中，斑马鱼和金鱼藻间的能量传递效率为10%～20% D．若LED光源意外关闭，短时间内斑马鱼细胞内乳酸含量可能上升 7．【线粒体分裂融合・营养代谢适配】（2026·江苏苏州·三模）线粒体可通过融合与分裂，帮助细胞调整代谢状态。当细胞处于营养缺失状态时，线粒体通过融合延伸自身长度；当营养过剩时，线粒体分裂变得活跃。下列相关叙述错误的是（　　） A．线粒体可沿着细胞骨架运动，以满足不同部位对能量的需求 B．线粒体融合主要目的是增加膜面积，以提高有氧呼吸的效率 C．线粒体的分裂可增加其数量，有利于提高细胞总的代谢强度 D．调控线粒体的分裂与融合，是细胞适应代谢变化的重要机制 8．【DNA 粗提取・酒精检测实验操作】（2026·江苏南京·二模）下列有关生物学实验的叙述错误的是（    ） A．用洋葱进行DNA粗提取实验，将洋葱研磨液过滤、静置后，应取沉淀物继续实验 B．用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生酒精，应适当延长酵母菌的培养时间 C．用不同颜色彩球进行性状分离比模拟实验时，两个容器中初始彩球的总量可以不同 D．降低浓度梯度以进一步确定植物插条生根最适生长素浓度时，无需设置空白对照组 9．【糖酵解反馈・ATP 负反馈调节酶】（2026·江苏徐州·三模）在糖酵解过程中，若ATP浓度高，则ATP与磷酸果糖激酶结合，抑制该酶活性，糖酵解速率减慢，ATP合成减少；反之酶活性恢复，反应正常进行。下列相关叙述正确的是（    ） A．生物体内ATP含量高，以确保能量的供应 B．磷酸果糖激酶作为信号分子，调节ATP的合成 C．ATP含量的动态平衡是某些酶被反馈调节的结果 D．抑制磷酸果糖激酶的活性，不影响有氧呼吸第二、三阶段ATP的合成 10．【根系双脱氢酶・缺氧交替发酵】（2026·广西河池·二模）玉米根细胞中存在乙醇脱氢酶（ADH）和乳酸脱氢酶（LDH），在缺氧条件下，这两种酶的活性随处理时间变化如下图。下列分析错误的是（　　） A．ADH和LDH均分布在细胞质基质中，参与丙酮酸的转化 B．在缺氧初期，乳酸发酵和乙醇发酵可能同时进行 C．无氧呼吸产生的乙醇和乳酸均可在根细胞线粒体内彻底氧化分解 D．ADH和LDH活性的差异，说明玉米根细胞在厌氧胁迫下主要进行乙醇发酵 11．【种子贮藏・自由水与细胞呼吸】（2026·湖南·三模）《氾胜之书》记载了留小麦种的方法：“取麦种，候熟可获，择穗大强者，斩束立场中之高燥处，曝使极燥。无令有白鱼，有辄扬治之。取干艾杂藏之，麦一石，艾一把；藏以瓦器、竹器，顺时种之，则收常倍。”下列相关叙述错误的是（    ） A．“候熟可获”时小麦种子中脱落酸含量增加，促使器官脱落 B．“曝使极燥”使细胞中自由水转化为结合水，以利于麦种储存 C．干艾藏种和“藏以瓦器竹器”的目的均是抑制种子萌发 D．“顺时种之，则收常倍”强调了适时播种的重要性 12．【可立氏循环・运动气体代谢平衡】（2026·湖北省直辖县级单位·三模）可立氏循环是指剧烈运动中，当肌肉细胞有氧呼吸NADH的产生速率超过其消耗速率时，丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下转变为乳酸，同时使NAD+再生，生成的乳酸通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列叙述正确的是（    ） A．剧烈运动时，副交感神经活动占优势，心跳加快 B．发生可立氏循环时，肌细胞消耗O2的速率等于释放CO2的速率 C．可立氏循环能直接为肌肉细胞提供ATP以满足剧烈运动时的能量需求 D．无氧呼吸时，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失 13．【动物细胞呼吸・NADH 电子传递】（2026·海南海口·二模）线粒体是糖类、脂肪和氨基酸等氧化释放能量的主要场所，已知线粒体膜对多数亲水性物质透性极低。动物细胞中，葡萄糖代谢的部分过程如图所示，其中电子传递链发生在线粒体内膜上。下列叙述错误的是（　　） A．动物细胞进行细胞呼吸时，CO2仅生成于线粒体基质中 B．推测亲水性的丙酮酸需要在膜转运蛋白的协助下才能进入线粒体基质 C．葡萄糖分解产生的NADPH中含有的电子最终传递给O2 D．与线粒体外膜相比，线粒体内膜上脂类与蛋白质的比值较低 14．【剧烈运动・呼吸作用】（2026·湖南湘西·三模）剧烈运动时，由于供氧不足，肌细胞呼吸作用产生的丙酮酸和NADH发生反应，生成乳酸和NAD+，再生的NAD+可维持细胞呼吸的持续进行。生成的乳酸转运至肝脏并重新生成葡萄糖，葡萄糖又释放入血液，再度供肌肉摄取利用。下列分析正确的是（　　） A．剧烈运动时，细胞呼吸CO2释放量/O2吸收量的值不变 B．运动员进行长跑比赛时，其肌肉细胞以无氧呼吸为主 C．肌细胞中丙酮酸和NADH发生反应生成乳酸的同时生成少量ATP D．副交感神经兴奋使胰高血糖素分泌增多，促进乳酸重新生成葡萄糖 15．【膳食运动・糖类脂肪氧化供能】（2026·湖南长沙·三模）合理膳食和运动能有效控制体重、促进心理健康。对此认识正确的是（    ） A．相比有氧运动，无氧运动更有助于长期控制体重 B．运动饮料含有多种无机盐，能有效补充人体运动时消耗的能量 C．空腹运动时，体内的脂肪会快速大量转化为糖类来供能 D．不同食物中营养物质的种类和含量差别较大，因此在日常膳食中要合理搭配食物 16．【人体全细胞呼吸・成熟红细胞代谢】（2026·山西晋城·三模）细胞呼吸可为人体供能、为物质合成提供原材料，是细胞进行能量代谢与物质代谢的枢纽。若人体细胞呼吸的底物是葡萄糖，下列说法正确的是（　　） A．人的成熟红细胞中没有O2，无法将葡萄糖分解为CO2 B．人体细胞呼吸过程中吸收的O2量始终等于释放的CO2量 C．O2不足时，线粒体消耗的葡萄糖比O2充足时的少 D．有氧呼吸和无氧呼吸的第二阶段均能产生少量的ATP 二、多选题 17．【癌细胞糖酵解・RNA 甲基化调控代谢】（2026·江苏南京·模拟）细胞糖酵解产生的某些物质会向细胞外释放H+，因此，H+流出细胞速率常用于评估糖酵解的强度。已知P基因编码糖酵解过程中的一种关键酶，N蛋白是一种RNA甲基转移酶，在多种癌细胞中表达上调，P基因转录的mRNA是N蛋白作用对象。科研人员利用癌细胞进行了相关实验，结果如下图。下列叙述正确的有（　　） A．加入2-DG的目的是确认阶段二H+流出速率的变化是由糖酵解引起的 B．推测N蛋白对P基因转录产生的mRNA的甲基化能提高其稳定性 C．阶段二的实验结果说明增加N蛋白的表达能提高ATP的产生效率 D．添加鱼藤酮和寡霉素A能直接抑制丙酮酸在线粒体内氧化分解为CO2的过程 18．【补剂调控线粒体・有氧无氧切换】（2026·山东济南·模拟）某运动营养实验室研发了一种新型补剂X，其核心成分可通过影响线粒体功能来调节细胞呼吸。为研究补剂X的作用，研究者将小鼠骨骼肌细胞分为对照组和实验组，在有氧条件下检测细胞呼吸的相关指标，结果如图所示。下列叙述或推测合理的是（　　） 注：细胞呼吸的底物是葡萄糖；各组葡萄糖等量且起始浓度一致；酶乙是ATP合成酶，位于线粒体内膜上。 A．补剂X通过抑制有氧呼吸第一阶段，减少丙酮酸生成 B．实验组CO₂释放量升高，说明补剂X促进无氧呼吸第二阶段 C．实验组酶乙活性升高，可加速有氧呼吸第三阶段的ATP生成 D．若将实验条件改为无氧，两组细胞产生的乳酸量无显著差异 19．【真菌多重呼吸・乳酸酒精双发酵】（2026·湖南永州·三模）米根霉常用于发酵工程，主要利用它分泌的淀粉糖化酶将淀粉糖化，其细胞内部分代谢过程如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．过程④⑤产生的ATP可用于米根霉细胞吸收无机盐 B．仅通过检测CO2的释放量来计算米根霉分解葡萄糖的量 C．图中X是[H]，米根霉进行有氧呼吸时，①②过程均能产生[H] D．米根霉将淀粉糖化形成葡萄糖，有利于葡萄糖进入线粒体被彻底氧化分解 20．【有机酸跨膜・液泡 H⁺梯度转运】（2026·江苏南京·二模）柑橘中有机酸含量是决定果实品质的核心指标。柠檬酸是最主要的一种有机酸，早期有研究认为线粒体基质产生的柠檬酸在细胞内可能的运输过程如图所示。下列相关叙述正确的有（    ） A．细胞中与柠檬酸合成有关的酶主要分布在线粒体的嵴上 B．转运蛋白a和b均具有专一性，只运输柠檬酸和特定物质 C．若抑制液泡膜上H+-ATP酶的活性，会影响柠檬酸进入液泡 D．柠檬酸能作为底物参与有氧呼吸第三阶段，释放大量能量 三、非选择题 21．【线粒体嵴结构・质子泄漏 ATP 效率】（2026·江苏扬州·三模）线粒体内嵴的膜面积占内膜面积比称为“嵴紧密度”，科学家开发了一个AI模型，用该模型分析心肌细胞和脂肪细胞，发现两者嵴紧密度依次为0.92，0.38。请回答下列问题： (1)线粒体形成嵴的意义为___________，心肌细胞嵴紧密度远高于脂肪细胞的意义为___________。 (2)该AI模型将某组织的线粒体判为“嵴紧密度极高”，实验结果却发现其ATP生成效率远比预期低，进一步研究发现嵴上有严重的质子泄漏，据图1推测该线粒体的O2消耗速率较预期___________(填“升高”、“降低”或“不变”)，简要说明ATP生成效率降低的原因为___________。 (3)科学家利用脂多糖(LPS)、碳饥饿(CS，会导致代谢紊乱)处理巨噬细胞，检测细胞内谷胱甘肽(GSH)、活性氧(ROS)、mTOR、BAX/BAK1/BID等多种物质变化，结合电镜观察，发现了一种新型细胞死亡方式——线粒体氧化溶解性死亡(M死亡)。 ①GSH是细胞内的一种抗氧化剂，可清除ROS防止氧化损伤。据图2分析，___________会造成GSH几乎耗竭，对线粒体的影响是___________。 ②为了验证线粒体损伤与细胞死亡的关系，科学家分别构建了具有BAX、BAK1和BID单基因、双基因和三基因缺陷的巨噬细胞细胞系，该实验控制变量的方法采用了___________原理，整个实验共需设置___________个组别。 ③巨噬细胞死亡之前，线粒体与细胞膜持续接触达20分钟，据图3分析，巨噬细胞死亡的直接原因是___________；激发该过程的核心信号物质是___________，该物质含量升高导致了RG复合体活性减弱，使线粒体在细胞中的位置发生改变，推测RG复合体与细胞质中___________稳定性相关。 ④后续研究证实M死亡在多种类型的细胞中都能发生，若将该研究结果用于肿瘤治疗，副作用大的原因可能有___________。 22．【植物抗氰呼吸・低温活性氧清除】（2026·安徽合肥·模拟）线粒体存在交替呼吸途径，该途径由交替氧化酶（AOX）催化。AOX是植物应对逆境的核心调控因子，它通过“抗氰呼吸”路径在能量耗散与细胞保护之间建立关键平衡。通过对小麦幼根进行实验研究低温胁迫下交替呼吸途径的影响因素，结果如下表。 处理组 幼根生长速率（相对值） H2O2含量（相对值） 丙二醛含量（相对值） 常温组（25℃） 100 100 100 常温+DMTU组 98 92 97 常温+SHAM组 97 105 101 低温组（4℃） 42 210 185 低温+DMTU组 78 105 108 低温+SHAM组 25 285 240 注：DMTU是一种过氧化氢消除剂；SHAM是一种交替氧化酶专一性抑制剂；丙二醛含量可反映细胞膜氧化损伤程度，是氧化压力的重要检测指标 请根据实验数据回答下列问题： (1)与常温相比，低温导致H2O2（活性氧）大量积累，细胞膜氧化压力_________，致使细胞膜氧化损伤。 (2)低温胁迫下根细胞膜系统受损，将影响原生质层流动性与膜蛋白功能，导致根细胞的__________能力下降，进而影响_________的吸收，细胞代谢速率减慢，限制植株整体生长。 (3)综合以上实验结果，分析小麦能缓解低温抑制其幼根生长的机理______。 (4)一些在寒冷季节或夜间开花的植物存在“开花生热”现象，即花的细胞内发生交替呼吸途径。在此途径中，电子传递至交替氧化酶AOX，直接将氧气还原为水，不建立跨膜质子梯度，因此不驱动________的合成，能量全以热能形式释放，使花的温度显著高于环境温度，并被昆虫感知，这有助于花朵传递________信息吸引昆虫前来传粉，该现象体现了信息传递在生态系统中的作用是______________。 三年真题·压轴题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 设题创新：结合剧烈运动有氧 / 无氧呼吸供能占比曲线，开展葡萄糖消耗、产能定量计算（T6） 结合猕猴桃气调保鲜贮藏参数，综合低温、低氧对细胞呼吸多阶段抑制作用（T8） 土壤紧实胁迫黄瓜根系代谢，结合苹果酸、酒精含量探究农田根系无氧呼吸危害（T14） 保卫细胞气孔运动代谢通路，融合叶绿体光合、线粒体呼吸、离子跨膜转运综合命题（T15） 一、单选题 1．【人 / 酵母细胞呼吸・阶段产物对比】（2025·江苏·高考真题）关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析，下列叙述正确的是（    ） A．细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同 B．有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与 C．呼吸作用都能产生[H]和ATP D．无氧呼吸的产物都有 2．【线粒体结构・有氧呼吸场所辨析】（2024·江苏·高考真题）图中①~③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述错误的是（    ） A．该细胞器既产生ATP也消耗ATP B．①②分布的蛋白质有所不同 C．有氧呼吸第一阶段发生在③ D．②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所 3．【细胞色素 C・呼吸链电子传递进化】（2023·江苏·高考真题）细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素C的叙述正确的是（　　） A．仅由C、H、O、N四种元素组成 B．是一种能催化ATP合成的蛋白质 C．是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体 D．不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据 4．【密闭小管发酵・酵母菌有氧无氧切换】（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 5．【果蔬呼吸检测・传感器定量呼吸速率】（2026·陕晋青宁卷·高考真题）某同学用苹果制备果醋前欲对果实品质进行检测。下列叙述正确的是（　　） A．检测果实细菌污染状况时，需将稀释液滴到涂布器上再进行涂布 B．测定果实淀粉酶活性时，为保持酶活性需在4℃下进行酶促反应 C．室温下加入斐林试剂测定砖红色沉淀量，以分析果实糖含量 D．探究果实储存状况时，可用CO2和O2传感器测定果实呼吸速率 6．【运动呼吸定量・有氧无氧产能换算】（2026·陕晋青宁卷·高考真题）剧烈运动过程中，骨骼肌细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图。下列叙述错误的是（　　） A．60 s时，肌细胞的无氧呼吸产生乳酸 B．78.6 s时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量相等 C．肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用 D．运动后期，供氧增加促进了线粒体内反应物的彻底氧化 7．【发酵食品・乳酸菌酵母菌呼吸差异】（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 8．【气调贮藏・低氧低温抑制细胞呼吸】（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 9．【细胞结构功能・线粒体能量代谢适配】（2026·云南·高考真题）结构与功能相适应是细胞的基本特征。下列说法错误的是（　　） A．染色质高度螺旋形成的染色体有利于遗传信息的转录 B．线粒体内膜形成嵴并附着大量酶为能量转化提供场所 C．磷脂和蛋白质等构成的细胞膜保证物质的选择性运输 D．小肠上皮细胞绒毛有利于机体增强对营养物质的吸收 10．【真核生物无氧呼吸・CO₂产物区分】（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 二、多选题 11．【种子浸种・吸水缺氧无氧呼吸】（2025·江西·高考真题）杜鹃A是一种珍稀濒危植物，种子萌发率低。为了探究杜鹃A种子萌发的影响因素，研究人员将正常种子分别置于蒸馏水和适宜浓度的赤霉素溶液中浸泡，每4h取蒸馏水中浸泡的种子统计吸水率，每12h取赤霉素溶液中浸泡的种子进行培养，统计发芽率，结果如图。下列推测合理的是（　　） A．浸种12h内，种子中赤霉素的含量逐渐升高 B．浸种24h内，种子细胞中自由水与结合水的比值升高 C．浸种24—48h，种子内高浓度赤霉素会抑制种子萌发 D．浸种36—48h，种子细胞的无氧呼吸强度逐渐提高 12．【线粒体缺陷突变・有氧无氧代偿】（2025·河北·高考真题）玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析正确的是（    ） A．线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B．突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C．突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D．突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强 13．【有氧呼吸三阶段・NADH 电子传递】（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）下图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中NADH可储存能量，①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是（    ） A．①发生在细胞质基质，②和③发生在线粒体 B．③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成 C．无氧条件下，③不能进行，①和②能正常进行 D．无氧条件下，①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中 三、非选择题 14．【土壤压实胁迫・根系无氧酒精积累】（2025·云南·高考真题）不当施肥、人为踩踏、大型农业机械碾压等因素均会导致土壤结构破坏，如土壤紧实等。为研究土壤紧实对植物生长发育的影响，研究人员分别用压实的土壤（压实组）和未压实的土壤（疏松组）种植黄瓜，得到黄瓜根系中苹果酸和酒精含量数据如表。 组别 苹果酸/（μmol·g-1） 酒精/（μmol·g-1） 压实组 0.271±0.005 6.114±0.013 疏松组 0.467±0.004 2.233±0.040 回答下列问题： (1)本实验中苹果酸主要在根系细胞的线粒体基质中生成，由此可推测，其为_________（填“有氧”或“无氧”）呼吸的中间产物。 (2)相较于疏松组，压实组黄瓜根系的无氧呼吸更强，依据是___________________________，为维持根系细胞正常生命活动，压实组消耗的有机物总量更______（填“多”或“少”），原因是___________________________；根吸收水分的能力减弱，叶片气孔_________，光合作用__________________阶段首先受抑制，有机物合成减少。最终导致有机物积累减少，黄瓜生长缓慢。 (3)为解决土壤紧实的问题，可以采取的措施有___________________________（答出2点即可）。 15.【气孔调控・光合呼吸离子转运耦合】（2023·江苏·高考真题）气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①~④表示场所。请回答下列问题： (1)光照下，光驱动产生的NADPH主要出现在______（从①~④中选填）；NADPH可用于CO2固定产物的还原，其场所有_____（从①~④中选填）。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、______（填写2种）等。 (2)研究证实气孔运动需要ATP，产生ATP的场所有______（从①~④中选填）。保卫细胞中的糖分解为PEP，PEP再转化为______进入线粒体，经过TCA循环产生的______最终通过电子传递链氧化产生ATP。 (3)蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的AHA，消耗ATP将H+泵出膜外，形成跨膜的_______，驱动细胞吸收K+等离子。 (4)细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并进一步转化成Mal，使细胞内水势下降（溶质浓度提高），导致保卫细胞______，促进气孔张开。 (5)保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，为了研究淀粉合成与细胞质中ATP的关系，对拟南芥野生型WT和NTT突变体ntt1（叶绿体失去运入ATP的能力）保卫细胞的淀粉粒进行了研究，其大小的变化如图2．下列相关叙述合理的有______。 A．淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP B．光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关 C．光照条件下突变体ntt1几乎不能进行光合作用 D．长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第 09 讲 细胞呼吸 两年模拟·基础题（全国视野，单选+多选） 一、单选题 1．B 2．C 3．D 4．C 5．C 6．C 7．B 8．A 9．C 10．C 二、多选题 11．BC 12．ABD 13．BC 一年重难·情境题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 一、单选题 1．C 2．D 3．D 4．C 5．D 6．C 7．B 8．A 9．C 10．C 11．B 12．B 13．C 14．A 15．D 16．B 二、多选题 17．AB 18．CD 19．ABD 20．BC 三、非选择题 21．(1) 增大膜面积 增强有氧呼吸，为心肌细胞提供更多的能量 (2) 升高 由于质子泄漏，导致线粒体内膜两侧H+浓度差减小，ATP合成减少 (3) LPS和CS共处理 ROS显著增加，造成线粒体氧化损伤 减法 8 ROS造成细胞膜破裂 mTOR 细胞骨架 线粒体氧化溶解性死亡也会导致正常细胞大量死亡或细胞膜破裂，细胞内容物外溢，导致剧烈的炎症反应 22．(1)明显增大 (2) 物质运输 水分和无机盐 (3)在低温胁迫下小麦依赖交替呼吸途径通过增强交替氧化酶（AOX）活性来降低活性氧的积累，减轻细胞膜氧化损伤，维持细胞活性。 (4) ATP 物理和化学 生物种群的繁衍离不开信息传递 三年真题·压轴题（侧重江苏，辐射全国，单选+多选+非选择题） 一、单选题 1．C 2．C 3．D 4．D 5．D 6．B 7．D 8．D 9．A 10．B 二、多选题 11．ABD 12．ACD 13．AB 三、非选择题 14．(1)有氧 (2) 压实组黄瓜根系中酒精含量更高 多 压实组无氧呼吸强，无氧呼吸释放能量少 关闭 暗反应 (3)合理施肥、适度翻耕、减少大型农业机械的不必要碾压等 15.(1) ④ ①④ K+等无机离子、苹果酸（Mal）等有机酸 (2) ①②④ 丙酮酸 NADH (3)氢离子电化学势能 (4)吸水膨胀（或吸水或膨胀） (5)ABD 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $