11 课时作业(十一) 影响细胞呼吸的主要外部因素及细胞呼吸原理的应用(Word练习)-【高考快车道】2027年高考生物大一轮总复习

**基本信息** 以实验情境为载体，系统整合细胞呼吸影响因素与原理应用，通过图表分析强化科学思维与探究实践 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |影响因素|6选择|结合曲线/实验数据，考查氧浓度/温度/化学物质对呼吸速率的调控|从呼吸过程（糖酵解→产物转化）到影响因素作用机制，构建"条件-过程-产物"逻辑链| |原理应用|6选择|联系保鲜/种植/医疗等实际场景，突出跨学科应用|以细胞呼吸原理为核心，延伸至生产生活实践，体现结构与功能观| |综合应用|2大题|多变量实验设计与结果分析，要求阐释因果关系|整合影响因素与应用，通过实验设计与结果分析培养探究实践能力|

课时作业(十一)　影响细胞呼吸的主要外部因素及细胞呼吸原理的应用 (限时:30分钟) 题组一　细胞呼吸的影响因素 1.[2026·湖北黄冈月考] 水淹胁迫下,某植物经糖酵解过程(细胞呼吸第一阶段)分解葡萄糖产生丙酮酸,丙酮酸可以进一步转化成乙醇或乳酸以响应水淹胁迫。下列叙述正确的是 (　) A.葡萄糖分解生成丙酮酸的过程只能在无氧条件下进行 B.在水淹胁迫下该植物细胞产生乙醇或乳酸的场所相同 C.长时间水淹会导致糖酵解过程产生的[H]在细胞中积累 D.无氧呼吸过程中,有机物中的能量大部分以热能形式散失 2.[2025·辽宁盘锦三模] 为从甲、乙两个黄瓜品种中选出一种能在高海拔地区较好生长的品种,科研人员开展了低氧胁迫对细胞呼吸的影响实验,结果如图。下列叙述正确的是 (　) A.除自变量外,每组的无关变量应相同且与高海拔一致 B.实验结果表明,品种甲黄瓜较适合在高海拔地区种植 C.对照组黄瓜细胞内消耗NADH的场所只有线粒体内膜 D.低氧下,品种甲对应组为实验组,品种乙对应组为对照组 3.[2025·北京西城区二模] 研究人员选取大小、成熟度一致且无损伤的冬枣若干,放在不同温度条件下储藏,检测乙醇含量,结果如图。下列推断错误的是 (　) A.受损伤冬枣易滋生微生物而腐烂 B.储藏的冬枣细胞呼吸不产生CO2 C.乙醇是冬枣细胞无氧呼吸的产物 D.低温利于延长冬枣贮藏保鲜期 4.[2025·江西抚州月考] 研究影响豌豆幼苗细胞中线粒体耗氧速率的因素,按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质,测定氧气浓度的变化,结果如图(注:图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质)。下列分析正确的是 (　) A.加入的呼吸底物是葡萄糖 B.过程①没有进行有氧呼吸第三阶段 C.过程②耗氧速率变化和过程④耗氧速率变化都是由呼吸底物不足引起的 D.过程④耗氧速率降低和过程⑤耗氧速率加快都是由ADP含量变化引起的 5.某实验小组探究了不同浓度双氯芬酸对烟草BY⁃2细胞有氧呼吸的抑制作用(如图所示)。下列叙述错误的是 (　) A.该实验中,烟草BY⁃2细胞有氧呼吸强度与双氯芬酸浓度呈负相关 B.推测双氯芬酸抑制烟草BY⁃2细胞有氧呼吸可能与其影响线粒体的功能有关 C.在双氯芬酸作用下,烟草BY⁃2细胞呼吸过程中会产生乳酸,但不产生NADH和CO2 D.与双氯芬酸浓度为0.04 mmol·L-1时相比,双氯芬酸浓度为0.10 mmol·L-1时单位时间内细胞呼吸作用产生的ATP较少 6.[2025·安徽芜湖二模] 图甲为植物细胞中无氧呼吸的过程,其中ADH(乙醇脱氢酶)、LDH(乳酸脱氢酶)是关键酶。为探究Ca2+对淹水处理的植物根细胞呼吸作用的影响,研究人员将某植物幼苗随机分为3组,处理如下:A组(水淹)、B组(水淹+Ca2+)和C组(未水淹),在其他条件适宜且相同的情况下进行实验,结果如图乙。下列说法错误的是 (　) A.在水淹状态下,该植物细胞能同时产生乳酸和乙醇 B.水淹处理后,ADH和LDH两种酶活性的增量大体相等 C.从图甲可知,丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中,会消耗NADH D.Ca2+处理后,会导致水淹的植物细胞中乙醛和乳酸积累量减少 题组二　细胞呼吸原理的应用 7.下列关于细胞呼吸及其原理应用的叙述,正确的是 (　) A.O2供应不足时,人体细胞呼吸产生的CO2量大于消耗的O2量 B.包扎伤口时,选用透气的纱布是为了促进人体细胞的有氧呼吸 C.与淀粉类作物种子相比,油料类作物种子应该播种得浅一点 D.CO2是人体细胞呼吸产生的废物,不参与维持内环境的稳态 8.甘薯(又称“红薯”“苕”等)在明代嘉靖年间传入我国,至万历年间,劳动人民在生产实践中就总结出了贮藏甘薯的要领。《农政全书》指出“藏种之难,一惧湿,一惧冻”“欲避冰冻,莫如窖藏”。下列叙述正确的是 (　) A.在潮湿环境中,病毒和细菌容易在甘薯细胞表面繁殖,进而侵染甘薯,造成伤害 B.窖藏过程中,甘薯呼吸作用释放的能量大部分转化为热能,可影响窖室内的温度 C.甘薯细胞的结合水含量高,低温条件下细胞液容易结冰而使细胞产生机械性伤害 D.窖藏过程中,窖室内保持严格的无氧环境,这样甘薯呼吸作用消耗的有机物的量最少 9.[2025·江苏徐州一模] 人体从事渐增负荷运动时,随着运动强度的增加,有氧代谢产生的能量满足不了机体的需要,无氧呼吸供能的比例增大,导致血液中乳酸浓度明显增加。下列相关叙述正确的是 (　) A.在渐增负荷运动时,肌肉细胞CO2的产生量大于O2的消耗量 B.血浆pH不会迅速上升,因为乳酸在血浆中被氧化分解 C.运动强度增大时,线粒体中[H]与O2的结合速率会减慢 D.细胞呼吸第一阶段产生的NADH会被后续的反应消耗 10.[2025·湖南常德二模] 呼吸跃变是指果蔬在采摘后,呼吸速率突然升高,随后迅速下降的现象。下列叙述错误的是 (　) A.果蔬窖藏可以抑制呼吸跃变,延长保鲜期 B.跃变峰值时消耗的营养物质增多,但口感可能会更佳 C.跃变期间,果蔬细胞内ATP的含量会出现显著变化 D.跃变期间果实颜色变化与色素合成相关基因的表达有关 11.研究者对常规冷藏处理(CR组)和适宜强度磁场冷藏处理(MF组)在菠菜保鲜中的作用展开研究。研究结果如图所示,下列叙述错误的是 (　) A.适宜强度磁场冷藏更有利于菠菜保鲜 B.与常规冷藏相比,磁场冷藏时呼吸作用相关的酶活性较低 C.菠菜保鲜时除了低温处理,还要保持干燥 D.冷藏处理需要将温度设置在零度以上的低温区 12.[2026·湖北荆州月考] 菜粉蝶幼虫细胞中NADH脱氢酶(一种催化[H]与氧反应的酶)对广泛存在于植物的根韧皮部中的鱼藤酮十分敏感。生产上常利用鱼藤酮来防治害虫。下列有关叙述正确的是 (　) A.NADH是还原型辅酶Ⅱ,主要在菜粉蝶幼虫细胞的线粒体基质中产生 B.鱼藤酮主要抑制菜粉蝶幼虫细胞有氧呼吸的第三阶段 C.鱼藤酮作用机制可能是抑制ATP水解使菜粉蝶幼虫因缺乏能量而死亡 D.长期使用鱼藤酮将导致菜粉蝶基因突变而使其种群抗药性基因频率增加 综合应用练 13.[2025·湖南长沙一模] 洪水、灌溉不均匀等情况极易使植株根系供氧不足,造成低氧胁迫。某实验小组利用水培技术探究低氧胁迫对两个油菜品种(甲、乙)根部细胞呼吸的影响,实验结果如图所示。回答下列问题: (1)两品种油菜根系细胞产生丙酮酸的场所是　　　　　　　　,对照组的处理是　　　　　　。  (2)据图分析,对照组两品种油菜根系细胞　　　　(填“存在”或“不存在”)无氧呼吸,依据是　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)低氧胁迫下,丙酮酸转变为酒精的过程中　　　(填“能”或“不能”)生成ATP。实验结果表明,低氧胁迫条件下,品种　　　体内催化丙酮酸形成酒精的酶的活性更高;品种乙比品种甲更耐低氧胁迫,其原因可能是　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)低氧胁迫会降低农作物的产量,改善或防止低氧胁迫的措施有　　 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。  14.[2025·北京门头沟区一模] 心脏肥大会增加心力衰竭风险,线粒体功能障碍是诱变心脏肥大的关键因素之一,E蛋白在线粒体中发挥关键作用,为探究E蛋白对心脏肥大的作用及机制,科研人员开展了相关研究。 (1)线粒体是真核细胞进行　　　　　　的主要场所,丙酮酸在此彻底氧化分解,产生　　　　　　,释放能量,生成大量ATP,为细胞生命活动供能。  (2)E蛋白主要位于成年小鼠心脏线粒体中,在心脏肥大诱导的小鼠心脏中表达量降低。为研究E蛋白对心脏肥大的作用,科研人员对小鼠进行不同处理并测量各组小鼠心脏体积,结果如下图。结果表明　　　　　　　　　　　　。  (3)科研人员对线粒体中的蛋白进行分析,发现E蛋白可能与S蛋白相互作用,科研人员利用红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白分别标记小鼠的E蛋白和S蛋白,显微镜下观察该小鼠心肌细胞,若发现　　　　　 　　　　　　　,则支持上述推测。  (4)进一步实验发现E蛋白通过S蛋白提高ATP含量并抑制线粒体活性氧的增加进而调节线粒体功能,请在下表中完善实验处理(填字母),并写出相应的结果(“+”越多代表含量越多)。 A.过表达E蛋白 B.E蛋白抑制剂 C.过表达S蛋白 D.S蛋白抑制剂 组别 材料 处理 ATP含量 线粒体活性氧水平 ① 心肌 细胞 缓冲液处理 ++++ + ② 心肌肥大诱导 + ++++ ③ 心肌肥大诱导, Ⅰ .　  Ⅲ .　  Ⅳ .　  ④ 心肌肥大诱导, Ⅱ .　  + ++++ (5)结合上述研究成果,提出一条在心脏肥大诊断或治疗方面的应用前景:　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 课时作业(十一)　影响细胞呼吸的 主要外部因素及细胞呼吸原理的应用 1.B　[解析] 葡萄糖分解生成丙酮酸的过程为细胞呼吸的第一阶段,有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都能进行此过程,A错误;在水淹胁迫下该植物细胞产生乙醇的场所是细胞质基质,产生乳酸的场所也是细胞质基质,B正确;糖酵解过程产生的[H]在无氧条件下与丙酮酸反应生成乙醇或乳酸,不会在细胞中积累,C错误;无氧呼吸时葡萄糖分子中的能量大部分存 留在酒精或乳酸中,而不是以热能形式散失,D错误。 2.A　[解析] 由于实验目的是模拟低氧胁迫对两个黄瓜品种的细胞呼吸的影响,并从甲、乙两个品种的黄瓜中选出一种能在高海拔地区较好生长的品种,所以除了自变量(黄瓜品种、通气情况)以外,每组的无关变量应相同且与高海拔一致,A正确;该实验的结果是低氧均会导致黄瓜体内酒精含量升高,其中品种甲升高得更多,酒精不利于黄瓜的生长,即实验结果表明,品种甲黄瓜不适合在高海拔地区种植,B错误;正常通气组属于对照组,该对照组的黄瓜植株体内有酒精产生,说明部分细胞也能进行无氧呼吸,而无氧呼吸消耗NADH的场所是细胞质基质,C错误;低氧下二者为相互对照,品种甲和品种乙都是实验组,D错误。 3.B　[解析] 受损伤冬枣更容易滋生微生物,微生物的大量繁殖导致其腐烂变质,A正确;据题图可知,储藏的冬枣会产生乙醇,此时冬枣进行无氧呼吸,同时会产生CO2,B错误,C正确;低温通过降低酶的活性,抑制细胞呼吸,使产生乙醇的速率变慢,更有利于延长冬枣贮藏保鲜期,D正确。 4.D　[解析] 线粒体中进行氧化分解的物质是丙酮酸,因此题图中加入的呼吸底物是丙酮酸,A错误。由题图曲线可知,加入线粒体后,过程①氧气浓度略有下降,说明在线粒体中进行了有氧呼吸的第三阶段,消耗了氧气,B错误。过程②氧气浓度降低的速率较慢,但加入呼吸底物后,过程③氧气浓度的下降速度加快,说明过程②耗氧速率变化的原因是呼吸底物不足;过程④氧气浓度降低的速率较慢,但加入ADP后,过程⑤氧气浓度的下降速度加快,说明过程④耗氧速率变化的主要原因是ADP含量不足,C错误。过程④氧气浓度降低的速率较慢,但加入ADP后,过程⑤氧气浓度的下降速度加快,说明两者耗氧速率变化是由ADP含量变化引起的,D正确。 5.C　[解析] 题图实验中,随着双氯芬酸浓度的增大,烟草BY⁃2细胞有氧呼吸受抑制程度越来越强,故双氯芬酸浓度与烟草BY⁃2细胞有氧呼吸强度呈负相关,A正确;双氯芬酸会抑制细胞的有氧呼吸,线粒体是有氧呼吸的主要场所,故推测双氯芬酸抑制烟草BY⁃2细胞的有氧呼吸可能与其影响线粒体的功能有关,B正确;双氯芬酸并不完全抑制细胞呼吸作用,故在双氯芬酸作用下,烟草BY⁃2细胞呼吸过程中仍会产生NADH和CO2,但无法确定烟草细胞是否产生乳酸,C错误;本实验的自变量是双氯芬酸浓度,因变量是呼吸抑制率,双氯芬酸浓度为0.10 mmol·L-1时对细胞呼吸的抑制程度高于0.04 mmol·L-1时,因此,与0.04 mmol·L-1时相比,双氯芬酸浓度为0.10 mmol·L-1时单位时间内烟草细胞呼吸作用产生的ATP较少,D正确。 6.B　[解析] 分析题意,乙醇脱氢酶、乳酸脱氢酶是植物细胞中无氧呼吸的关键酶,而图乙显示,水淹处理下乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性均大于0,说明植物幼苗在水淹条件下,其根细胞的无氧呼吸产物有乳酸和酒精,A正确;C组为对照组,是正常生长的幼苗,A为实验组,为水淹条件,与C组相比,A组乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性均升高,但根据纵坐标数值可知,ADH活性的增量更大,B错误;丙酮酸生成乳酸或酒精的过程是无氧呼吸第二阶段,该阶段会消耗NADH,C正确;据图分析,B组是水淹+Ca2+处理,与A组相比,ADH活性较高,LDH活性较低,说明水淹条件下,适当施用Ca2+可减少根细胞中乳酸和乙醛的积累,D正确。 7.C　[解析] O2供应不足时,人体细胞通过有氧呼吸和无氧呼吸供能,由于人体无氧呼吸不产生CO2,故以葡萄糖为底物时,人体细胞呼吸产生的CO2量等于消耗的O2量,A错误;包扎伤口时,选用透气的纱布是为了抑制厌氧细菌的繁殖,而不是为了促进人体细胞的有氧呼吸,B错误;与淀粉类作物种子相比,油料类作物种子富含脂肪,由于脂肪分子氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高,故氧化分解时耗氧更多,故油料类作物种子应该播种得浅一点,以保证充足的O2供应,C正确;CO2虽然是人体细胞呼吸产生的废物,但溶解于体液中会形生H2CO3,进而产生HC,H2CO3/HC是重要的缓冲对,参与维持内环境pH的稳定,D错误。 8.B　[解析] 在潮湿环境中,细菌容易在甘薯细胞表面繁殖,进而侵染甘薯,造成伤害,而病毒必须在细胞内才能增殖,A错误;结合水含量越高,植物的抗逆性越强,甘薯细胞的结合水含量高的情况下,低温条件下细胞液不容易结冰,C错误;窖藏过程中,窖室内并不是严格的无氧环境,而是低氧环境,此时有氧呼吸和无氧呼吸都受抑制,使消耗的有机物的量最少,D错误。 9.D　[解析] 肌肉细胞中CO2仅来自有氧呼吸,无氧呼吸不产生CO2,有氧呼吸中CO2的产生量等于O2的消耗量,A错误;血浆中的乳酸通过缓冲物质(如与碳酸氢钠反应)中和,血浆pH不会迅速上升,B错误;线粒体中[H]与O2的结合速率取决于氧气供应和电子传递链效率,渐增负荷运动时,若氧气供应充足,有氧呼吸速率可能加快,以产生更多的ATP满足能量需求,C错误;细胞呼吸第一阶段产生的NADH,在有氧呼吸中进入线粒体参与第三阶段,在无氧呼吸中用于还原丙酮酸(如生成乳酸),D正确。 10.C　[解析] 果蔬窖藏可通过控制环境条件(如低温、低氧浓度)减缓果蔬的呼吸速率,从而抑制呼吸跃变,减少有机物消耗,延长果蔬的保鲜期,A正确;呼吸跃变峰值时,呼吸作用较强,消耗的营养物质较多,可能会促进一些物质的转化,使果实的口感更佳,B正确;呼吸跃变期间,呼吸速率改变,ATP生成速率改变,但细胞内ATP和ADP总量保持相对稳定状态,不会出现显著变化,C错误;果实颜色的变化与色素合成相关基因的表达有关,在呼吸跃变期间,这些基因的表达可能会受到影响,从而导致果实颜色的变化,D正确。 11.C　[解析] 通过对比CR组和MF组曲线变化可以看出,适宜强度的磁场冷藏处理,各时段的菠菜呼吸速率均低于CR组,即有机物的消耗较少,更有利于保鲜贮存,A正确;酶的活性直接影响酶促反应速率,与常规冷藏相比,磁场冷藏时菠菜的呼吸速率较低,即其呼吸作用相关的酶活性较低,B正确;果蔬冷藏保鲜时,要进行低温、低氧和保湿处理,贮存种子要进行低温、低氧和干燥处理,C错误;冷藏处理时的温度是零上低温,如4 ℃,D正确。 12.B　[解析] NADH是还原型辅酶Ⅰ,可以在细胞质基质和线粒体基质中产生,A错误;NADH脱氢酶是一种催化[H]与氧反应的酶,其参与有氧呼吸第三阶段,故鱼藤酮主要抑制菜粉蝶幼虫细胞有氧呼吸第三阶段,B正确;有氧呼吸在第三阶段释放大量能量,故鱼藤酮作用机制可能是抑制ATP合成使菜粉蝶幼虫因缺乏能量而死亡,C错误;鱼藤酮不会导致菜粉蝶基因突变,其仅起选择作用,从而改变了种群的抗药性基因频率,D错误。 13.(1)细胞质基质　正常通气 (2)存在　对照组的两品种油菜根系细胞都产生了酒精 (3)不能　甲　低氧条件下品种乙根系产生的酒精量更少,从而受到的毒害更小,因而可在低氧条件下存活更久 (4)及时排除积水;及时松土;多施农家(有机)肥,改善土壤板结;改变灌溉方式等 [解析] (1)两品种油菜根系细胞在呼吸作用第一阶段产生丙酮酸,场所是细胞质基质;本实验探究低氧胁迫对两个油菜品种(甲、乙)根部细胞呼吸的影响,故对照组的处理是正常通气。(2)分析题图可知,对照组的两品种油菜根系细胞都产生了酒精,酒精是无氧呼吸的产物,故对照组两品种油菜根系细胞存在无氧呼吸。(3)低氧胁迫下,无氧呼吸第二阶段丙酮酸转变为酒精,该过程不能产生ATP。实验结果表明,低氧胁迫条件下,品种甲产生的酒精含量更高,说明品种甲体内催化丙酮酸形成酒精的酶的活性更高。低氧条件下品种乙根系产生的酒精量更少,则受到的毒害更小,因而可在低氧条件下存活更久。(4)改善或防止低氧胁迫的措施:及时排除积水;及时松土;多施农家(有机)肥,改善土壤板结;改变灌溉方式等。 14.(1)有氧呼吸　CO2和水 (2)E蛋白能缓解心脏肥大 (3)红色荧光和绿色荧光在心肌细胞线粒体中重叠 (4)Ⅰ:A　Ⅱ:AD　Ⅲ:+++(或++)　Ⅳ:++(或+++) (5)诊断:检测E/S蛋白的表达水平;治疗:开发增强E/S蛋白活性或促进E/S蛋白表达的药物 [解析] (1)线粒体是真核细胞有氧呼吸的主要场所,其内部可以进行有氧呼吸的第二、三阶段。第二阶段,在线粒体基质中将丙酮酸分解为二氧化碳和NADH,释放出少量的能量;而在第三阶段,前两个阶段产生的NADH与氧结合生成水,释放出大量的能量。(2)分析题图,1组是正常形态,2组只进行心脏肥大诱导,心脏明显变大,3组只进行过表达E蛋白处理,心脏体积小于1组,4组既进行心脏肥大诱导,又进行过表达E蛋白处理,心脏体积小于2组,得出结论:E蛋白能缓解心脏肥大。(3)科研人员对线粒体中的蛋白进行分析,发现E蛋白可能与S蛋白相互作用,科研人员利用红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白分别标记小鼠的E蛋白和S蛋白,显微镜下观察该小鼠心肌细胞,如果发现红色荧光和绿色荧光在心肌细胞线粒体中出现重叠现象,说明E蛋白与S蛋白相互作用,互相影响。(4)实验要遵循等量原则和对照原则,处理组①和②都是对照组,结合题意E蛋白通过S蛋白提高ATP含量并抑制线粒体活性氧的增加进而调节线粒体功能,所以处理组③为心肌肥大诱导,且过表达E蛋白,处理组④为心肌肥大诱导,且过表达E蛋白和添加S蛋白抑制剂,二者形成相互对照,处理组③中过表达E蛋白发挥作用,ATP含量比处理组②高但比①低,同时抑制线粒体活性氧的增加,所以线粒体活性氧水平应该低于处理组②并高于①。 学科网（北京）股份有限公司 $