5.3细胞呼吸的原理和应用练习题2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

**基本信息** 练习围绕细胞呼吸原理与应用，分层设计从基础概念到实验探究，通过情境化题型构建生命观念与科学思维的巩固路径。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|细胞呼吸过程、物质运输方式|以概念辨析题为主（如选择题2有氧无氧呼吸阶段比较），强化结构与功能观| |应用层|呼吸影响因素、实践应用|结合农业水淹（选择题3）、稻米储藏（选择题6）等情境，培养分析解决实际问题能力| |综合层|实验分析与机制探究|通过ROCK1基因实验（选择题7）、BAT细胞产热机制（填空11），发展科学探究与逻辑推理能力|

2026-2027学年高中生物人教版必修一 5.3细胞呼吸的原理和应用 模拟练习题 一、选择题 1 . 甘蔗叶肉细胞中蔗糖分子进入液泡的基本过程如图所示。下列叙述正确的是（        ） A．质子泵仅作为转运蛋白，具有运输H+的作用 B．蔗糖逆浓度梯度进入液泡需要直接消耗ATP C．抑制叶肉细胞的呼吸作用会导致细胞液的pH增大 D．H+-蔗糖共转运体转运蔗糖时，肽键断裂导致空间构象改变 2 . 下列关于有氧呼吸和无氧呼吸的叙述，正确的是（　　） A．有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同 B．有氧呼吸产生的CO2来自线粒体基质和细胞质基质 C．无氧呼吸的产物只有酒精和CO2 D．有氧呼吸和无氧呼吸都能产生大量ATP 3 . 农业生产中，旱粮地低洼处易积水，会影响作物根细胞的呼吸作用，进而影响作物长势。某作物根的细胞呼吸与甲、乙两种酶相关，水淹过程中酶活性变化如图；水淹第3天时，作物根的CO2释放量为0.4  μmol·g−1·min−1、O2吸收量为0.2  μmol·g−1·min−1（不考虑产生乳酸）。下列叙述错误的是（        ） A．未水淹时，该作物根细胞主要进行有氧呼吸，参与的酶主要是乙 B．水淹第3天时，根细胞无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖速率相等 C．水淹0～4 d期间，根细胞产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体 D．水淹3 d，催化有氧呼吸的酶活性未完全丧失，排水有助于作物长势恢复 4 . 细胞有氧呼吸第三阶段中，NADH中的H⁺和电子可与结合生成，并伴随ATP的合成，如图所示。当氧气缺乏时，此过程中ATP的合成减少，其原因是（        ） A．合成ATP的酶催化能力降低 B．膜两侧浓度梯度增大 C．第三阶段中电子的传递受阻 D．释放的能量更多以热能形式散失 5 . 鲫鱼骨骼肌细胞缺氧时，葡萄糖在细胞质基质分解产生的丙酮酸在线粒体内转化为乙醛和CO2，乙醛进入细胞质基质转化为乙醇，最终经鳃排出。上述过程与人体细胞无氧呼吸相比，两者（        ） A．第一阶段反应都相同 B．反应的场所都相同 C．最终产物都相同 D．催化反应的酶都相同 6 . 正常收获的稻米主要通过自然晾晒使含水量由20%-25%降至13.5%-14.5%，然后在干燥、通风、阴凉处储藏保存。下列叙述错误的是（       ） A．晾晒失去的水在细胞中时可以作良好的溶剂 B．正常成熟稻米中含量最多的化合物是水 C．晾晒会使细胞中自由水/结合水的比值降低 D．晾晒、阴凉处储藏均可以降低稻米呼吸速率 7 . 为探究细胞中ROCK1（一种蛋白激酶基因）过度表达对细胞呼吸的影响设置了两组实验，对照组为正常成肌细胞，实验组为ROCK1基因过度表达的成肌细胞。向体外培养的成肌细胞中加入不同物质检测细胞耗氧率（OCR），结果如图所示。下列说法正确的是（        ） 注：寡霉素为ATP合酶抑制剂；FCCP可作用于线粒体内膜，可使线粒体不能产生ATP；抗霉素A可完全阻止线粒体耗氧。 A．ROCK1过度表达不影响细胞ATP的产生 B．加入寡霉素后，OCR降低的值代表细胞有氧呼吸第三阶段用于ATP合成的耗氧量 C．FCCP的加入使细胞耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放 D．抗霉素A加入后，成肌细胞只能进行无氧呼吸，无法产生NADH和CO2 8 . 人体剧烈运动过程中，骨骼肌进行细胞呼吸的过程如图所示，Ⅰ~Ⅳ代表生理过程。下列叙述正确的是（　　） A．Ⅰ在线粒体基质中进行 B．Ⅱ产生的CO2中的氧均来自葡萄糖 C．Ⅳ需要在有O2条件下才能进行 D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ均有ATP产生 二、填空题 9.  铜是人体必需的微量元素。CTR1和ATP7A是维持细胞内铜稳态的主要铜转运蛋白。铜伴侣蛋白（如ATOX1、COX17）与Cu+结合，帮助Cu+正确定位到特定位点，其中COX17向线粒体运送Cu+以激活CCO（一种有氧呼吸第三阶段的关键酶）完成有氧呼吸，但过量Cu+与CCO结合会导致ATP合成受阻，诱导细胞发生铜死亡。部分机理如下图。 (1)图中铜转运蛋白转运Cu+的方式是_________，转运Cu+的功能与组成铜转运蛋白氨基酸的_________有关。 (2)ATOX1与Cu+结合后，一方面协助Cu+经ATP7A转运到高尔基体中，消耗的ATP来自_________（场所）；另一方面需通过核孔进入细胞核，调控相关基因转录合成相应的mRNA，进而参与多种酶的合成，这体现了核孔具有实现核质之间_________的作用。 (3)据图分析ATP7A具有_________的作用，当ATP7A功能受损，会导致细胞质基质中Cu+异常升高，原因有_________。 (4)伊利司莫（Cu+运入细胞内的载体）可杀伤依赖线粒体代谢的癌细胞，其作用机制是_________。 10. 心肌细胞膜上广泛存在Na+−K+泵和Na+−Ca2+交换体（转入Na+的同时排出Ca2+），两者的工作模式如图所示。回答下列问题： (1)细胞膜上Na+−K+泵和Na+−Ca2+交换体对物质的运输起着决定性作用，它们在细胞内的合成、加工和转运过程需要________（答出两种即可）等具膜的细胞器共同参与，这些转运蛋白能够体现出细胞膜具有________的功能。 (2)图中Na+−K+泵转运物质时，所需要的ATP可能来自_________（填写反应场所）。Na+通过①②进出细胞的方式__________（填“相同”或“不同”），原因是__________。 (3)已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。若某药物不直接影响Na+−Ca2+交换体的正常功能，仍在一定程度上具有“强心”效果（增强心肌收缩力，改善心脏泵血功能）。据图分析，该强心药物的作用机理可能是____________。 11. BAT（褐色脂肪组织）细胞含有大量线粒体，具有分解脂肪和产热的功能，其数量及代谢异常与肥胖、衰老等现象相关，其中图2中UCP1蛋白能增大线粒体对H+的通透性。 (1)图1表示有氧呼吸第________阶段，H+通过复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ运至线粒体膜间隙，并顺浓度梯度通过________（细胞结构）上的ATP合酶，生成大量ATP。同时该过程实现了电子的传递，其电子的供体是________。 (2)图2为BAT细胞在寒冷刺激下增加产热的机制，结合图1，完成该机制：产热复合体提高线粒体中Ca2+浓度→促进有氧呼吸第二阶段（三羧酸循环）→_______→UCP1将H+运至线粒体基质，减小了膜两侧H+的跨膜浓度梯度→________、产热增加。 答案 一、选择题答案 + 解析 1 答案：C 解析： A 质子泵兼具载体与 ATP 水解酶双重功能，不只是转运蛋白，错误； B 蔗糖转运动力是 H⁺浓度势能，不直接消耗 ATP，错误； C 抑制呼吸，ATP 不足，质子泵无法泵出 H⁺，液泡 H⁺回流，细胞液 H⁺减少、pH 上升，正确； D 载体构象改变仅次级键断裂，肽键不会断裂，错误。 2 答案：A 解析： A 有氧、无氧呼吸第一阶段均为葡萄糖分解为丙酮酸，场所细胞质基质，完全相同，正确； B 有氧呼吸 CO2 只在第二阶段线粒体基质产生，细胞质基质不生成，错误； C 无氧呼吸产物有酒精 + CO2 或乳酸两类，错误； D 只有有氧释放大量 ATP，无氧仅少量，错误。 3 答案：B 解析：有氧 O₂吸收 = 0.2，对应消耗葡萄糖 0.1；总 CO₂=0.4，无氧 CO₂=0.4-0.2=0.2，无氧消耗葡萄糖 0.1，二者速率相等为正确描述，本题选错误项： A 未水淹乙酶活性极高，代表有氧呼吸酶，正确； B 二者消耗葡萄糖速率相等，该叙述正确，不是错误选项； C 全程同时存在有氧、无氧，产 ATP 场所细胞质基质 + 线粒体，正确； D 第 3 天甲酶（有氧酶）仍有活性，排水可恢复呼吸，正确。 4 答案：C 解析：O₂是电子最终受体，缺氧电子传递链阻断，无法建立 H⁺梯度，ATP 合成减少；A 酶不变、B 梯度减小、D 能量不会更多放热。 5 答案：A 解析： A 二者第一阶段均为细胞质基质葡萄糖分解为丙酮酸，完全相同，正确； B 人体无氧全程细胞质，鲫鱼无氧涉及线粒体、细胞质，场所不同，错误； C 人体产乳酸，鲫鱼产酒精 + CO₂，产物不同，错误； D 催化酶种类不同，错误。 6 答案：B 解析： A 晾晒流失自由水，自由水是良好溶剂，正确； B 成熟晒干稻米干重最多是淀粉，鲜稻米水最多，题干未限定鲜 / 干，表述错误； C 自由水大量流失，自由水 / 结合水比值下降，正确； D 低含水量、低温通风降低呼吸消耗，利于储藏，正确。 7 答案：B 解析： A 实验组耗氧全程高于对照组，ROCK1 促进有氧、提升 ATP，错误； B 寡霉素抑制 ATP 合酶，下降的耗氧量即为用于合成 ATP 的有氧耗氧，正确； C FCCP 使 H⁺梯度消失，ATP 停止合成，但仍会生成部分 NADH 放热，不是全部热能，错误； D 无氧呼吸细胞质基质仍产生 NADH、丙酮酸分解可生成 CO₂，错误。 8 答案：C 解析： Ⅰ 糖酵解（细胞质基质），Ⅱ 有氧二阶段线粒体基质，Ⅲ 无氧产乳酸，Ⅳ 有氧三阶段线粒体内膜 A Ⅰ 在细胞质，错误； B ⅡCO₂氧来自葡萄糖 + 水，错误； C Ⅳ[H] 与 O₂结合，必须有氧，正确； D Ⅲ 无氧第二阶段无 ATP 生成，错误。 二、填空题答案 + 解析 9 (1) 主动运输；R 基（侧链基团） 解析：ATP7A 转运 Cu⁺消耗 ATP，为主动运输；蛋白质功能由氨基酸 R 基决定。 (2) 细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜；物质和信息交流 解析：人体无线叶绿体，ATP 全部来自细胞呼吸；核孔交换 mRNA、蛋白质，兼具物质、信息传递。 (3) 转运 Cu⁺、催化 ATP 水解；ATP7A 可将胞内 Cu⁺运至高尔基体或排出细胞，功能受损 Cu⁺无法外运累积 (4) 伊利司莫增加细胞 Cu⁺含量，过量 Cu⁺结合 CCO 抑制有氧呼吸第三阶段 ATP 合成，癌细胞依赖线粒体代谢，能量不足死亡 10 (1) 内质网、高尔基体；控制物质进出细胞 解析：膜蛋白合成加工：核糖体→内质网→高尔基体；转运载体体现膜控制物质进出。 (2) 细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜；不同；①Na⁺运出消耗 ATP 主动运输，②Na⁺顺浓度梯度协同运输不耗 ATP (3) 抑制 Na⁺-K⁺泵活性，降低膜内外 Na⁺浓度差，减少 Na⁺内流、Ca²⁺外流，胞内 Ca²⁺升高，心肌收缩增强 11 (1) 三；线粒体内膜；NADH 解析：电子传递链、H⁺梯度、ATP 合酶均位于线粒体内膜，电子供体为 NADH。 (2) NADH 生成增多，电子传递加速，膜间隙 H⁺大量积累；H⁺顺梯度经 UCP1 回流基质，跨膜 H⁺梯度减小，ATP 合成减少，能量更多以热能释放 学科网（北京）股份有限公司 $