第05讲 细胞呼吸（3大核心+分层专练）（上海专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以“课标-核心-分层”为框架，通过“三表两图法”“算式可视化”等方法体系，系统构建细胞呼吸概念、过程及实验的知识网络，融合生命观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|----|----|----| |课标考情|2大板块|考情特征归纳+易混盲区突破|课标要求→考情分析→复习策略递进| |核心速记|3大核心|三阶段对比表+反应式建模|概念→过程（有氧/无氧）→能量载体逻辑链| |分层专练|3层次23题|实验对照设计+情境迁移|基础概念→科技情境→开放探究能力层级提升|

第05讲 细胞呼吸 （上海专用） 第1部分 课标导向·考情铺垫 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 细胞呼吸的概念、类型与总体过程（含 ATP “能量货币”的产生与消耗） 核心2 有氧呼吸的三阶段（糖酵解 → 三羧酸循环 → 氧化磷酸化） 核心3 无氧呼吸（乳酸途径 vs 酒精途径）及“探究酵母菌呼吸方式”实验 第3部分 分层专练·靶向攻关 基础通关：教材回归＆概念诊断 情境应用：科技热点＆真题改编 素养提升：开放表达＆实验设计 课标导向·考情铺垫 课标导向 本讲对应《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》必修课程模块1“分子与细胞”中概念2（细胞需要能量和营养物质维持生存，并通过分裂实现增殖）下属的两个二级概念： 课标 内容要求 本讲落点 2.2.2 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 核心1之二（ATP—ADP互变模型） 2.2.4 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量 核心1、核心2、核心3全部 配套教学活动：探究酵母菌的呼吸方式——本讲核心3的实验板块。 学科核心素养落点： 生命观念——物质与能量观（葡萄糖→ATP+热能）、结构与功能观（线粒体内膜嵴↔氧化磷酸化）、稳态与平衡观（ATP/ADP动态平衡）； 科学思维——三阶段流程图建模、有氧vs无氧/动物vs植物比较归纳、按反应方程式计算O₂/CO₂/葡萄糖/乳酸/酒精比例； 科学探究——“探究酵母菌细胞呼吸方式”的对照设计与试剂使用（澄清石灰水、橙色重铬酸钾）； 社会责任——健康（剧烈运动乳酸酸痛）、农业（松土通气、谷物贮藏）、酿造（葡萄酒/酸奶/泡菜/面包）、医学前沿（肿瘤瓦博格效应）。 考情分析 1． 上海等级考“细胞呼吸”命题特征 依据《上海市高中生物学学科基本要求》及近三年上海等级考与各区一模、二模试题分析，本讲在上海等级考中的命题表现具有以下显著特征—— 特征一　考点高频，年年复现——“细胞呼吸”是上海等级考“分子与细胞”模块的铁打考点，年均6–10分，集中考查：①有氧呼吸三阶段的场所、反应物、产物、能量比较（最高频）；②有氧/无氧呼吸总反应式的辨识与计算；③探究酵母菌呼吸方式实验的对照设计与试剂使用；④呼吸与光合的“双轮综合”图表分析；⑤与线粒体结构、ATP合成、肿瘤代谢、运动生理的跨模块综合。 特征二　情境化命题成为主流——常见情境包括：肿瘤代谢与瓦博格效应（癌细胞“有氧糖酵解”产乳酸）；运动生理（骨骼肌乳酸积累、Cori循环）；发酵食品工艺（酿酒、酸奶、泡菜、面包）；果蔬保鲜与种子贮藏（低O₂、低温、低湿环境）；线粒体疾病（帕金森、Ⅱ型糖尿病、衰老）；深海/高原低氧适应。 特征三　跨章节综合性强——上海命题习惯把细胞呼吸与酶、ATP、线粒体结构、光合作用、物质跨膜运输串联综合，孤立考查呼吸作用的单选题已罕见。 特征四　图表分析与定量计算占比高——三阶段流程图、O₂浓度—呼吸速率曲线、呼吸熵 RQ = CO₂/O₂ 的判定、不同生物呼吸方式对比表、探究实验现象解读（澄清石灰水/重铬酸钾）等。 易混易错 盲区一　“无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同”——是否完全等同？ 两者反应过程、场所、酶系统基本相同（葡萄糖→丙酮酸+NADH+2ATP，均在细胞质基质）。但NADH的命运在第二阶段判然不同——有氧时随NADH运入线粒体参与电子传递链；无氧时NADH留在细胞质基质将丙酮酸还原为乳酸/乙醇——这是命题陷阱的高发地带。 盲区二　“[H] 在有氧呼吸第三阶段被消耗”——它从哪儿来、到哪儿去？ [H]（即NADH）生成有三处——糖酵解（细胞质基质）、丙酮酸氧化脱羧+三羧酸循环（线粒体基质）；消耗在第三阶段（线粒体内膜电子传递链），最终与O₂结合生成H₂O。学生常只记“消耗”,忽略“第一、第二阶段都生成”。沪科版正式术语为“NADH”,新高三应熟悉规范，不要简单写为“[H]”。 盲区三　“酵母菌兼性厌氧的判定”——兼性厌氧还是兼性需氧？ 酵母菌是兼性厌氧菌——有氧时进行有氧呼吸（产CO₂和H₂O），无氧时进行酒精发酵（产CO₂和乙醇）。易错：①酵母菌无氧产物是乙醇和CO₂，不是乳酸（产乳酸的是骨骼肌、乳酸菌）；②有氧时主要进行有氧呼吸，仅缺氧才发酵；③酵母菌是单细胞真菌（真核生物），乳酸菌是原核生物。 盲区四　“呼吸熵 RQ 的含义”——比的是CO₂/O₂还是O₂/CO₂？ RQ = 释放CO₂的物质的量 ÷ 消耗O₂的物质的量（分母是消耗O₂）。葡萄糖 RQ = 1.0；脂肪 RQ ≈ 0.7；蛋白质 RQ ≈ 0.8；同时进行有氧+无氧（酒精发酵）时 RQ > 1（无氧不耗O₂但产CO₂）。学生常把RQ记反方向；或误认为“RQ=1一定是只在有氧呼吸”——必须结合是否有O₂消耗综合判断。 新高三复习建议 1．“三表两图法”——本讲必背的三张表（有氧呼吸三阶段对照表、有氧 vs 无氧对比表、不同生物呼吸方式表）+ 两张图（有氧呼吸流程图、探究酵母菌呼吸方式装置图），反复默画。 2．“算式可视化”——三个总反应方程的分子比例牢记，是解决O₂/CO₂/葡萄糖/乳酸/酒精计算题的基础。 3．“实验仪式化 + 情境本土化”——把“探究酵母菌呼吸方式”实验的对照设计、试剂、现象、结论梳理为标准化叙述；同时收集与上海/长三角相关的代谢科技新闻（复旦/上海交大/上海生科院的肿瘤代谢、运动医学、合成生物学研究）。 三大核心·主干速记 核心1 细胞呼吸的概念、类型与总体过程 一、什么是细胞呼吸 细胞呼吸（cellular respiration）——细胞通过氧化分解葡萄糖等有机物，将有机物中的化学能转化为ATP（直接能源物质）和热能的过程。 关键澄清：①“细胞呼吸” ≠ “呼吸”（个体水平的肺通气/气体交换属人体呼吸系统，与本讲无关）；②细胞呼吸是所有活细胞的共有生命活动，不局限于动物，植物、真菌、细菌都进行；③反应物不局限于葡萄糖，脂肪、氨基酸、其他单糖等都可作为底物（但葡萄糖是“主流燃料”）。 2、 细胞呼吸的两大类型——总览表 比较项 有氧呼吸 (aerobic respiration) 无氧呼吸 (anaerobic respiration) 是否需要O₂ 需要 不需要 反应场所 第一阶段：细胞质基质；第二、三阶段：线粒体 全过程：细胞质基质 底物 葡萄糖（也可以脂肪、氨基酸） 葡萄糖（一般情况下） 终产物 CO₂ + H₂O 乳酸 或 酒精+CO₂ 氧化彻底程度 彻底氧化（C被氧化到CO₂） 不彻底氧化（产物中仍有大量化学能） 能量产出（每分子葡萄糖） 约 30个ATP（沪科版数据；不同教材有28–30、32、36–38等不同口径） 仅 2个ATP 分布生物 绝大多数真核生物、部分原核生物 乳酸菌（专性厌氧）、人体骨骼肌（兼性）、酵母菌（兼性厌氧）、植物根细胞短时缺氧、马铃薯块茎 总反应式（葡萄糖） C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 大量能量 ① C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃（乳酸）+ 少量能量② C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 少量能量 三、ATP——细胞的“能量货币” 1．结构（沪科版图4-17） ATP由 1个腺苷 + 3个磷酸基团 组成，磷酸基团之间通过“特殊的化学键 (~)”连接。 2．ATP—ADP互变（沪科版图4-19） （1）水解放能（ATP水解酶催化）：ATP + H₂O → ADP + Pi，释放约30 kJ/mol能量驱动生命活动；发生场所：凡需要供能的部位（细胞质基质、各种细胞器、质膜）。 （2）合成储能（ATP合酶催化）：ADP + Pi + 能量 → ATP + H₂O，能量储存于高能磷酸键；发生场所：细胞质基质（糖酵解）、线粒体（有氧呼吸第二、三阶段）、叶绿体类囊体膜（光合作用光反应）。 3．ATP的“周转”特征——人体细胞内 ATP总量只能维持生命活动 15 s 左右，但ATP不会耗尽，因为ATP与ADP的相互转换持续高速进行（类比手机充电与耗电同步）。 4．ATP的功能（沪科版“能量货币”比喻）——ATP通过“水解—磷酸基团转移”为多种生命活动直接供能：肌肉收缩、主动运输（载体蛋白能量来源）、物质合成（磷酸化反应底物）、神经传导（Na⁺/K⁺-ATP酶维持膜电位）、生物发光（萤火虫荧光素酶反应）等。 四、其他“能量载体”——NADH与NADPH 沪科版“广角镜”指出，细胞内除ATP外，还有 NADH（还原型辅酶Ⅰ，高中习惯写“[H]”） 和 NADPH（还原型辅酶Ⅱ） 作为“能量载体”。两者都携带H⁺和e⁻，但分工不同——NADH主要在呼吸作用中把上游脱氢反应产生的氢传递给电子传递链最终交给O₂；NADPH主要在光合作用碳反应中作为还原剂，把C₃还原为糖类。沪科版教材使用“NADH”的规范术语，新高三应熟悉这一表述。 核心2 有氧呼吸的三阶段 一、整体框架（“三步走”） 沪科版表述：“有氧呼吸归纳为两个阶段（糖酵解+线粒体中的氧化分解）”,但习惯上把线粒体内的反应进一步分为’三羧酸循环’与’氧化磷酸化（电子传递链）’两个亚阶段。因此完整的有氧呼吸通常划分为三个阶段——这也是上海等级考的考查口径。 阶段 别名 场所 反应概要 ATP 第一阶段 糖酵解 (glycolysis) 细胞质基质 1葡萄糖 → 2丙酮酸 + 2NADH + 2ATP 少量 第二阶段 丙酮酸氧化 + 三羧酸循环（TCA循环 / 柠檬酸循环 / Krebs循环） 线粒体基质 2丙酮酸 → 2乙酰CoA + 2CO₂ + 2NADH；2乙酰CoA → 4CO₂ + 6NADH + 2FADH₂ + 2ATP 少量 第三阶段 氧化磷酸化（电子传递链 + 化学渗透） 线粒体内膜 NADH/FADH₂ + 6O₂ → 6H₂O + 约26个ATP（高中常说约24–28） 大量 总反应 — — C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O 二、第一阶段·糖酵解（细胞质基质） 1．要点 场所：细胞质基质（不在线粒体！） 是否需要O₂：不需要——这是糖酵解最关键的特征，因此有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同 产物：①2分子丙酮酸（三碳化合物，是后续代谢分叉的关键节点）；②2分子NADH（即“[H]”）；③2分子ATP（净产出） （关键酶：己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶等，不做要求） 2．易错澄清——糖酵解的“酵解”是“无氧分解”,但糖酵解既能在有氧条件下进行（继续走第二阶段），也能在无氧条件下进行（接下来走无氧呼吸），酵解本身不区分有无氧。糖酵解不释放CO₂；前期投入2ATP后又产出4ATP，净产出2ATP。 三、第二阶段·丙酮酸氧化与三羧酸循环（线粒体基质） 1．丙酮酸氧化（线粒体基质，三羧酸循环的“入口反应”） 丙酮酸（3C）→ 乙酰辅酶A（2C）+ CO₂（1C）——这是唯一使丙酮酸的C被部分氧化为CO₂的步骤，CO₂从此环节首次释放，同时还原2NAD⁺ → 2NADH。 2．三羧酸循环（Krebs循环 / 柠檬酸循环，线粒体基质） 沪科版“广角镜”描述：“乙酰辅酶A 与草酰乙酸（4C）结合形成柠檬酸（6C），在一系列酶催化下逐步氧化释放CO₂后仍生成草酰乙酸，再与乙酰辅酶A 结合进行下一轮循环。” 简化示意： 乙酰CoA (2C) + 草酰乙酸 (4C) → 柠檬酸 (6C) → 逐步脱羧、脱氢 → 释放 2CO₂ + 3NADH + 1FADH₂ + 1ATP → 草酰乙酸 (4C) ← 循环回到起点 3．第二阶段总结——每分子葡萄糖→2分子丙酮酸进入两次循环：消耗2分子丙酮酸；释放 6分子CO₂（2来自丙酮酸氧化，4来自三羧酸循环）；产生8分子NADH、2分子FADH₂、2分子ATP（底物水平磷酸化）；本阶段不直接消耗O₂（O₂只在第三阶段消耗）；部分反应消耗H₂O。 四、第三阶段·氧化磷酸化（线粒体内膜电子传递链） 1．关键过程（沪科版“广角镜”原文）——“NADH携带的电子在线粒体内膜上的传递过程中，内膜上的蛋白质利用电子的能量，将线粒体基质中的H⁺泵入内外膜间隙，使内膜两侧H⁺浓度差增加。膜间隙的H⁺从ATP合酶处流回基质，驱动ATP合酶将ADP磷酸化形成ATP。此过程的能量来源于NADH的氧化，故称为氧化磷酸化。” 2．两个核心机制： 电子传递链：NADH、FADH₂在线粒体内膜上的复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ间传递电子，最终把电子交给O₂，O₂结合2个H⁺生成H₂O。 化学渗透：电子传递的能量被用来把基质中的H⁺“泵入”内外膜间隙，形成H⁺浓度差（即“质子动力势”）；H⁺再顺浓度差经ATP合酶回到基质，驱动 ADP + Pi → ATP。 3．第三阶段的“三个重点”： ①O₂只在此阶段消耗——线粒体内膜是有氧呼吸O₂消耗的唯一场所； ②H₂O只在此阶段产生——线粒体内膜也是有氧呼吸唯一产生H₂O的场所； ③ATP产量最高——约26个ATP在此阶段产出，占有氧呼吸总产能的近90%。 4．有氧呼吸三阶段速查总表（核心必背） 项目 第一阶段（糖酵解） 第二阶段（三羧酸循环含丙酮酸氧化） 第三阶段（氧化磷酸化） 场所 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 反应物 葡萄糖、ADP、Pi、NAD⁺ 丙酮酸、ADP、Pi、NAD⁺、FAD、H₂O NADH、FADH₂、O₂、ADP、Pi 产物 丙酮酸、NADH、ATP CO₂、NADH、FADH₂、ATP H₂O、ATP（NAD⁺、FAD再生） 是否消耗O₂ 否 否 是 是否产生CO₂ 否 是 否 是否产生H₂O 否 否（局部消耗H₂O） 是 ATP产出 少量（约2） 少量（约2） 大量（约26） 能量传递载体 NADH NADH、FADH₂ H⁺梯度→ATP合酶 核心3 无氧呼吸 + 探究酵母菌呼吸方式实验 1、 无氧呼吸 比较项 乳酸途径 酒精途径（酒精发酵） 总反应式 C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃（乳酸）+ 少量能量 C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH（乙醇）+ 2CO₂ + 少量能量 是否释放CO₂ 否 是 反应物的去向 丙酮酸接受NADH的H⁺和电子，被还原为乳酸 丙酮酸先脱羧释放CO₂生成乙醛，乙醛再接受NADH的H⁺和电子被还原为乙醇 ATP产量 2个 2个 分布生物 人体（骨骼肌缺氧）、乳酸菌、马铃薯块茎、玉米胚等 酵母菌（缺氧）、植物根细胞缺氧（短时）、苹果香蕉等部分果实 全过程场所 细胞质基质 细胞质基质 1 “无氧呼吸 ≈ 发酵 ≈ 厌氧分解” 高中阶段视为同义。严格意义上“发酵”工业上含有氧和无氧（如柠檬酸发酵）；“厌氧”严格指无氧；上海卷主要用“无氧呼吸”。 2 “无氧呼吸的不彻底”：终产物乳酸或乙醇分子内仍储存大量化学能，因此ATP产量仅2分子，远低于有氧呼吸。 ③ 判断方法（高频陷阱）：产物有CO₂不能判定有氧/无氧（有氧呼吸和酒精发酵都产CO₂，乳酸发酵不产CO₂）；产物有H₂O一般是有氧呼吸；CO₂释放量 > O₂吸收量（即RQ > 1）可能同时进行了有氧+无氧（酒精发酵）。 二、不同生物的呼吸方式总表 生物 有氧呼吸 无氧呼吸方式 乳酸菌（专性厌氧；制作酸奶、泡菜） 不进行 乳酸 酵母菌（兼性厌氧真菌；制作面包、酿酒） 有O₂时进行 酒精+CO₂（无O₂时） 人体骨骼肌细胞 进行（正常） 乳酸（剧烈运动→Cori循环） 人体红细胞（无线粒体） 不进行 乳酸（仅靠糖酵解供能） 植物根细胞（正常松土） 进行 酒精+CO₂（短时缺氧；长期缺氧→烂根） 马铃薯块茎、玉米胚 进行 乳酸（植物中少数器官产乳酸） 苹果、香蕉等果实 进行 酒精+CO₂（久存有酒味） 破伤风杆菌（专性厌氧） 不进行 乳酸（深部伤口缺氧繁殖） 三、探究酵母菌细胞呼吸方式（核心实验） 1．实验原理 酵母菌是兼性厌氧菌——有O₂时进行有氧呼吸（产物CO₂和H₂O），无O₂时进行酒精发酵（产物CO₂和乙醇）。 检测CO₂：①澄清石灰水：CO₂使其变浑浊（白色沉淀CaCO₃）；②溴麝香草酚蓝水溶液：由蓝→绿→黄（pH降低）；③CO₂浓度传感器（沪科版教材采用）。 检测乙醇：①橙色重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的酸性溶液与乙醇反应由橙色→灰绿色；②酒精检测仪（沪科版教材采用）。 2．实验设计（两套常见方案） 方案A：经典装置——双瓶串联法（区考高频） 有氧组（甲瓶）： 空气 → 10% NaOH（吸收空气中CO₂） → 含酵母菌液+葡萄糖溶液（甲瓶） → 澄清石灰水（A1） →排气 → 重铬酸钾橙色溶液（A2） 无氧组（乙瓶）： 含酵母菌液+葡萄糖溶液（乙瓶，先封口静置一段时间让酵母菌耗尽O₂） → 澄清石灰水（B1） →排气 → 重铬酸钾橙色溶液（B2） 检测对象 有氧组（甲） 无氧组（乙） 澄清石灰水变浑浊速度 较快 较慢 浑浊程度 较深（因为有氧呼吸产生CO₂多） 较浅 重铬酸钾颜色变化 不变色（无乙醇） 由橙色变灰绿色（有乙醇） 方案B：沪科版教材方案——单瓶+石蜡油油膜法（教材实验4-1） 取活化酵母液200 mL平均分装于A、B两个收集瓶；A瓶加少量石蜡油形成油膜（隔绝O₂），B瓶不作此处理并缓慢通入经NaOH过滤的空气（对照组：有O₂）；50℃水浴孵育10 min；用CO₂传感器和酒精检测仪定量测定。 检测项 A瓶（无氧/油膜） B瓶（有氧/通入空气） CO₂浓度 较低（无氧呼吸每分子葡萄糖只产生2 CO₂） 较高（有氧呼吸每分子葡萄糖产生6 CO₂） 酒精含量 较高（无氧呼吸产生大量酒精） 几乎不产生 3．对照设计与变量控制（高频考点）——自变量：O₂浓度（“有O₂ vs 无O₂”）；因变量：CO₂浓度+酒精含量；无关变量（须保持一致）：葡萄糖溶液浓度、酵母菌液浓度、温度、酶活性、培养时间、检测方法。 4．“陷阱性”易错点（高频命题方向） 易错点 正解 “在有氧组通入直接空气” 必须先通入NaOH过滤——去除空气CO₂，避免干扰CO₂检测 “用酸性重铬酸钾检测有氧组产物” 可以做，但有氧组不会变色（不产生乙醇） “用澄清石灰水鉴别有/无氧” 不能——两种呼吸都产CO₂；要靠酒精检测才能区分 “乳酸的检测” 乳酸不释放CO₂，不能用石灰水；常用pH试纸或乳酸氧化酶 四、细胞呼吸原理在生产生活中的应用 应用 原理 食品酿造（葡萄酒、啤酒、米酒、馒头/面包） 酵母菌酒精发酵 乳制品/腌制（酸奶、奶酪、泡菜、酸菜） 乳酸菌乳酸发酵 果蔬保鲜（冷库、气调贮藏CA库） 降低O₂和温度降呼吸速率，但避免完全缺氧致酒化烂果 种子贮藏 / 农田管理（粮库、中耕、排涝） 晒干降自由水降呼吸；松土保根有氧呼吸；排涝避无氧呼吸烂根 医疗（PET成像、代谢抑制药物） 利用瓦博格效应——肿瘤细胞偏好糖酵解可作为靶点 分层专练·靶向攻关 基础通关 1．（23-24高一下·上海浦东新·阶段检测）有氧呼吸和无氧呼吸的相同之处是（　　） A．都产CO2 B．都释放能量 C．都在线粒体进行 D．都产酒精或乳酸 【答案】B 【详解】A、有氧呼吸的产物包含CO₂，但无氧呼吸中的乳酸型无氧呼吸产物只有乳酸，不产生CO₂，因此不是二者的共同点，A错误； B、有氧呼吸和无氧呼吸的本质都是分解有机物释放能量的过程，释放的能量部分以热能形式散失，部分储存在ATP中供给生命活动，二者都可释放能量，B正确； C、线粒体是有氧呼吸的主要场所，无氧呼吸在细胞质基质中进行，C错误； D、酒精或乳酸是无氧呼吸的特有产物，有氧呼吸的产物是CO₂和水，D错误。 2．（16-17高一下·江西抚州·阶段检测）细胞呼吸的实质是（　　） A．分解有机物，储存能量 B．分解有机物，释放能量 C．合成有机物，储存能量 D．合成有机物，释放能量 【答案】B 【详解】细胞呼吸的本质是分解有机物，释放能量，为细胞的生命活动提供动力，B正确，ACD错误。 故选B。 3．（25-26高一上·上海·阶段检测）细胞呼吸的探究与分析 (1)下图为细胞有氧呼吸的过程示意图，A、B、C表示过程，①~④表示物质，正确的是（　　）（单选） A．过程A只发生在有氧条件下 B．过程A和过程B的产物不同，也不都产生能量 C．在有氧呼吸过程中，每分子葡萄糖能运行3次过程B D．②和③是NADH，其携带的电子经过程C最终给④ (2)将酵母菌破碎后进行离心处理，然后在有氧的条件下进行以下模拟实验。下列叙述正确的是（　　）（多选） A．甲、丙试管中可发生有氧呼吸全过程 B．乙试管中会产生CO2，产生的场所是线粒体基质 C．若在乙试管中通入18O2，最先出现含18O的化合物是CO2 D．丁试管和乙试管中的细胞呼吸产物不同 (3)下列反应在细胞质基质和线粒体内均能完成的是（　　）（单选） A．ADP+Pi+能量→ATP B．H2O→[H]+O2 C．葡萄糖→丙酮酸 D．丙酮酸→酒精+CO2 (4)下列有关细胞呼吸叙述正确的是（　　）（多选） A．当环境中氧气充足时，葡萄糖可进入线粒体基质中彻底氧化分解 B．人体剧烈运动产生的CO2全部来自线粒体 C．工业酿酒可以先通气让酵母菌大量繁殖后再密封进行酒精发酵 D．小麦种子无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 (5)下列各曲线所代表的生物学含义及描述正确的是（　　）（单选） A．甲图可表示人体成熟红细胞ATP生成速率与氧浓度的关系 B．若乙图表示植物种子的细胞呼吸，b点时种子只进行无氧呼吸 C．乙图也可以表示动物的细胞呼吸，随O2浓度不断增大CO2的产生量变化是先减少后逐渐增加 D．人是恒温动物，丙图为人体内组织细胞中酶活性与外界环境温度的关系 (6)某同学利用人体成熟的红细胞和肌肉细胞按下面甲、乙两个密闭装置进行实验： 实验开始时，夹子A关闭，两装置中的红色液滴在刻度0处，数分钟后，发现甲装置中的红色液滴______，乙装置中的红色液滴_____。（均为单选） A．向左移动            B．向右移动            C．基本不动            D．无法判断 【答案】(1)D (2)BD (3)A (4)BC (5)A (6) C A 【分析】酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，无氧条件下进行无氧呼吸。有氧呼吸三个阶段的场所分别为细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜，无氧呼吸两个阶段都发生细胞质基质中。 【详解】（1） A、过程A（糖酵解）在有氧和无氧条件下都能发生（无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同），A错误； B、过程A的产物是丙酮酸、NADH和少量能量；过程B的产物是CO₂、NADH和少量能量，二者均产生能量，且产物有共性（均有NADH和能量），B错误； C、1分子葡萄糖经过程A产生2分子丙酮酸，1分子丙酮酸参与1次过程B，因此每分子葡萄糖能运行2次过程B，C错误； D、②和③均为NADH，其携带的电子和氢离子经过程C（电子传递链）最终与④（O₂）结合生成水，D正确。 故选D。 （2）A、甲没有细胞质基质，不能进行呼吸的第一阶段，且线粒体不能利用葡萄糖，则不能进行呼吸作用，丙可进行全过程，二者反应阶段不同，A错误； B、乙试管中丙酮酸进入线粒体基质，发生有氧呼吸第二阶段，产生CO2，场所为线粒体基质，B正确； C、O2参与有氧呼吸第三阶段，与NADH结合生成水，因此通入18O2，最先出现含18O的化合物是水，C错误； D、丁试管可进行无氧呼吸，产物无CO2和酒精；乙试管有CO2和水生成，二者产物不同，D正确。 故选BD。 （3）A、ADP+Pi+能量→ATP是ATP合成反应。细胞质基质（有氧/无氧呼吸第一阶段）和线粒体（有氧呼吸第二、三阶段）均能产生能量并合成ATP，A正确； B、H₂O→[H]+O₂是光反应的水分解过程，发生在叶绿体类囊体薄膜，与细胞呼吸无关，B错误； C、葡萄糖→丙酮酸是有氧/无氧呼吸第一阶段，仅发生在细胞质基质，C错误； D、丙酮酸→酒精+CO2是无氧呼吸第二阶段，仅发生在细胞质基质，D错误。 故选A。 （4）A、葡萄糖不能直接进入线粒体，需先在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸再进入线粒体彻底氧化分解，A错误； B、人体剧烈运动时，肌肉细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，但人体无氧呼吸产物是乳酸，不产生CO2，因此CO2全部来自有氧呼吸的线粒体基质，B正确； C、工业酿酒中，先通气（有氧条件）让酵母菌大量繁殖（有氧呼吸产能多，利于增殖），再密封（无氧条件）让酵母菌进行酒精发酵（无氧呼吸产生酒精），C正确； D、小麦种子无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分储存在酒精中，少部分以热能形式散失和转化为ATP中的化学能，D错误。 故选BC。 （5）A、人体成熟红细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸（糖酵解），ATP生成速率与氧浓度无关，与甲图一致，A正确； B、乙图中b点时CO2产生率最低，说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，且总呼吸强度最低（并非只进行无氧呼吸），B错误； C、动物无氧呼吸产物是乳酸，不产生CO2，因此随O2浓度增大，CO2产生量应先不变（无氧呼吸占比下降但有氧呼吸未启动），后逐渐增加（有氧呼吸增强），而非“先减少”，C错误； D、人体是恒温动物，体温维持相对稳定，组织细胞中酶活性不受外界环境温度的影响（酶活性基本不变），与丙图（酶活性随温度变化）不符，D错误。 故选A。 （6）甲装置：人体成熟红细胞+培养液+NaOH溶液。红细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸（不消耗O2，不产生CO2），因此装置内气体体积不变，红色液滴基本不动，C正确。 故选C。 乙装置：肌肉细胞+培养液+NaOH溶液。肌肉细胞有氧呼吸消耗O2，产生的CO2被NaOH吸收，导致装置内气体体积减少，红色液滴向左移动，A正确。 故选A。 4．（2025·上海闵行·二模）人体脂肪细胞中有一种转运蛋白UCP1，在棕色脂肪细胞中高表达，是白色脂肪细胞棕色化的标志物，如图1。神经调节蛋白4（Nrg4）作为一种信号分子，由棕色脂肪细胞分泌，能参与调节其自身活性，并在寒冷刺激下促进白色脂肪细胞的棕色化过程。 (1)图1中，H+通过UCP1由区域Ⅰ进入区域Ⅱ的方式是______。 A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞 (2)过程②发生于______。 A．细胞质基质 B．叶绿体基质 C．线粒体基质 D．细胞核基质 (3)物质乙是______。 A．还原型辅酶Ⅰ B．氧化型辅酶Ⅰ C．还原型辅酶Ⅱ D．氧化型辅酶Ⅱ (4)结合图1分析，相比白色脂肪细胞，棕色脂肪细胞区域Ⅰ和区域Ⅱ间的H+浓度差______，产生ATP______，产热______。 ①增加②减少③不变 (5)结合题意和所学知识，有助提高葡萄糖消耗速率的物质有______。 ①UCP1 ②Nrg4③甲状腺激素④胰高血糖素   ⑤肾上腺素 Ⅱ型糖尿病患者的胰岛β细胞在疾病发展的不同阶段存在功能代偿、逐渐衰退和严重受损的问题。研究发现Nrg4偏低的Ⅱ型糖尿病患者的病程发展更快。为探究其机理，研究人员构建了Ⅱ型糖尿病小鼠模型，探索Nrg4对其胰岛β细胞的影响，结果如图2。 (6)根据实验目的，图2中应选择的对比组别是______。 A．组1、组2 B．组2、组4 C．组1、组3 D．组3、组4 (7)据图2信息可知，Nrg4基因敲除对胰岛β细胞的影响有______。 ①数目增多②促进增殖③促进凋亡④数量减少⑤抑制增殖⑥抑制凋亡 (8)综合已学知识和本题信息，有助治疗Ⅱ型糖尿病或减缓其病程发展的方案有________。 ①注射Nrg4②注射胰岛素③使用抑制UCP1表达的药物④使用药物减缓消化道对糖类吸收⑤使用药物增加组织细胞表面葡萄糖转运蛋白 【答案】(1)B (2)C (3)A (4) ② ② ① (5)①②③⑤ (6)D (7)③⑤ (8)①②④⑤ 【分析】1.脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油（又称甘油三酯）。脂肪是细胞内良好的储能物质，还是一种很好的绝热体，起到保温的作用。脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。 2．胰岛素与相应靶细胞表面的受体结合后，一方面促进了葡萄糖转运蛋白相关基因的表达，进而促进了葡萄糖转运蛋白向细胞膜上的转运，即增加了细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，另一方面促进了细胞中葡萄糖的利用、储存和转变。 【详解】（1）据图可知，H+通过UCP1由区域Ⅰ进入区域Ⅱ是顺浓度梯度进行，所以属于协助扩散，B正确，ACD错误。 故选B。 （2）依据图示可知，过程②发生在线粒体基质中，将甲丙酮酸分解产生乙，C正确，ABD错误。 故选C。 （3）物质乙是将甲丙酮酸在线粒体基质分解，产生还原性辅酶Ⅰ的过程，A正确，BCD错误。 故选A。 （4）据图所示，相较于白色脂肪细胞，棕色脂肪细胞棕色脂肪细胞区域Ⅰ和区域Ⅱ间的H+浓度差减少，进而导致其产生的ATP减少，结合信息，神经调节蛋白4（Nrg4）作为一种信号分子，由棕色脂肪细胞分泌，能参与调节其自身活性，并在寒冷刺激下促进白色脂肪细胞的棕色化过程，可知，棕色脂肪细胞的产热增加，故分别选②②①。 （5）依据题干信息，①人体脂肪细胞中有一种转运蛋白UCP1，在棕色脂肪细胞中高表达，②神经调节蛋白4（Nrg4）作为一种信号分子，由棕色脂肪细胞分泌，能参与调节其自身活性，并在寒冷刺激下促进白色脂肪细胞的棕色化过程，说明UCP1 、Nrg4有助于提高葡萄糖消耗速率；在体温调节过程中，甲状腺激素和肾上腺素有助于提高细胞的代谢水平，说明有助于提高葡萄糖的消耗速率；胰高血糖素具有升高血糖的作用，不利于葡萄糖的消耗，①②③⑤正确，④错误。 故选①②③⑤。 （6）实验目的是探索Nrg4对其胰岛β细胞的影响，所以实验的自变量为Nrg4基因是否敲除，小鼠应选择Ⅱ型糖尿病模型小鼠，所以应选择组3、组4，D正确，ABC错误。 故选D。 （7）依据图2，组4与组3相比较，胰岛β细胞的相对数目减少，胰岛β细胞的相对凋亡数量增加，说明Nrg4基因敲除对胰岛β细胞具有抑制增殖和促进凋亡的作用，③⑤正确，①②④⑥错误。 （8）依据信息，Ⅱ型糖尿病患者的胰岛β细胞在疾病发展的不同阶段存在功能代偿、逐渐衰退和严重受损的问题。研究发现Nrg4偏低的Ⅱ型糖尿病患者的病程发展更快。结合上述各小问可知，有助治疗Ⅱ型糖尿病或减缓其病程发展的方案主要有：①注射Nrg4；②注射胰岛素；④使用药物减缓消化道对糖类吸收；⑤使用药物增加组织细胞表面葡萄糖转运蛋白。 故选①②④⑤。 5．（24-25高一上·上海·期末）有氧呼吸是骨骼肌细胞呼吸的主要形式，如图表示某细胞呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径，下列相关叙述错误的是（　　） A．酶1催化的过程称糖酵解 B．酶2分布在线粒体中 C．能量2全部转移到ATP D．骨骼肌细胞完成酶2催化的过程需要消耗氧气 【答案】C 【分析】由图可知，葡萄糖在酶1的作用下形成丙酮酸，属于细胞呼吸的第一阶段，场所在细胞质基质；丙酮酸在酶2的作用下形成二氧化碳和水，属于有氧呼吸的第二、三阶段，场所在线粒体基质和线粒体内膜上；丙酮酸在酶3的作用下形成酒精和二氧化碳属于无氧呼吸的第二阶段，场所在细胞质基质。 【详解】A、糖酵解是指葡萄糖分解成丙酮酸的过程，由酶1催化，A正确； B、丙酮酸生成CO2 + H2O的过程是有氧呼吸的第二、三阶段，其中第二阶段的酶分布在线粒体基质，第三阶段的酶分布在线粒体内膜，所以酶2分布在线粒体中，B正确； C、能量2是有氧呼吸第二、三阶段产生的能量，其中一部分以热能形式散失，一部分转移到ATP中，并非全部转移到ATP，C错误； D、酶2催化的过程是有氧呼吸的第二、三阶段，有氧呼吸第三阶段需要消耗氧气，骨骼肌细胞进行有氧呼吸需要消耗氧气，D正确。 故选C。 6．（23-24高一下·上海·阶段检测）了解种子萌发过程所需的环境条件，更好的应用于农业生产中。下图左为线粒体亚显微结构示意图，下图右是测定小麦发芽种子的细胞呼吸类型所用的一个装置（假设呼吸底物只有葡萄糖且不考虑实验过程中生物代谢产热的影响)，据图回答下列与细胞呼吸有关的问题。 (1)萌发的小麦种子细胞中能产生ATP的场所有________________。有氧呼吸过程中生成水的场所是图中的________________(写编号) (2)右图中的装置，若着色液滴向___________（填“左”、“右”、“不动”），说明小麦种子进行有氧呼吸。若要测量发芽种子的无氧呼吸强度，对右图装置如何调整________________ (3)下图表示萌发小麦种子在不同的氧浓度下O2吸收速率和CO2生成速率的变化，假设呼吸底物为糖类，下列有关说法不正确的是_____ A．氧气浓度为b时，有氧呼吸和无氧呼吸消耗相同葡萄糖 B．氧气浓度为f时，小麦细胞中产生CO2的场所是细胞质基质 C．氧气浓度为c时比a时更有利于小麦种子的储存 D．从萌发到进行光合作用前，种子内的有机物种类增加 【答案】(1) 细胞质基质、线粒体 ① (2) 左 NaOH溶液换成清水 (3)AB 【分析】有氧呼吸第一阶段：场所为细胞质基质，利用葡萄糖生成丙酮酸、还原氢和少量能量；第二阶段发生在线粒体基质，利用丙酮酸和水生成还原氢和少量能量；第三阶段在线粒体内膜，还原氢和氧气生成水，释放大量能量。无氧呼吸消耗有机物，生成酒精和二氧化碳或者乳酸，释放少量能量。 【详解】（1）萌发的小麦种子可以进行细胞呼吸，细胞呼吸产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体；有氧呼吸过程中生成水的场所是图1中的①线粒体内膜，发生有氧呼吸第三阶段。 （2）右图所示装置中20%的NaOH作用是吸收CO2，种子有氧呼吸消耗氧气，释放二氧化碳，二氧化碳被吸收，则容器内因为氧气消耗减小压强，液滴左移，因此刻度管中的着色液滴向左移动，说明小麦种子进行了有氧呼吸；无氧呼吸只产生二氧化碳，被NaOH吸收后无法判断，因此若要测定发芽种子的无氧呼吸强度，需将NaOH溶液换成清水。 （3）A、氧气浓度为b时，氧气的吸收速率是0.4，消耗的葡萄糖是0.4/6，无氧呼吸产生的二氧化碳=0.8-0.4=0.4，则无氧呼吸消耗的葡萄糖是0.2，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖不相同，A错误； B、氧气浓度为f时，CO2生成速率=O2吸收速率，只进行有氧呼吸，小麦细胞中产生CO2的场所是线粒体基质，B错误； C、氧气浓度为c时比a时释放的二氧化碳少，消耗的有机物少，更有利于小麦种子的储存，C正确； D、从萌发到进行光合作用前，种子进行呼吸作用消耗有机物，生成中间产物，故有机物种类增加，D正确。 故选AB。 7．（23-24高三上·上海·期末）（多选）科学家用超声波震碎了线粒体之后，内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡。这些小囊泡具有氧化[H]的功能。当用尿素处理后，小囊泡不再具有氧化[H]的功能。当把F1小颗粒装上去之后，小囊泡重新具有了氧化[H]的功能（如图1）。F0-F1颗粒后来被证实是线粒体内膜上催化ATP合成的蛋白质（如图2）。下列相关叙述，正确的是（    ） A．实验证明F0-F1颗粒是线粒体内膜上的酶 B．F0-F1颗粒中F0具有亲水性、F1具有疏水性 C．实验中[H]指的是还原型辅酶Ⅰ D．图2中H+跨膜运输的方式为协助扩散 【答案】ACD 【分析】由题意可知，含F0-F1颗粒的内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡，具有氧化[H]的功能，用尿素处理后，氧化[H]的功能消失，装上F1后，又具有了氧化[H]的功能，说明F0-F1颗粒是线粒体内膜上的酶。 【详解】A、由题意可知，含F0-F1颗粒的内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡，具有氧化[H]的功能，用尿素处理后，氧化[H]的功能消失，装上F1后，又具有了氧化[H]的功能，说明F0-F1颗粒是线粒体内膜上的酶，A正确； B、由图可知，用尿素处理后F1颗粒丢失，未处理前F1颗粒在外侧，说明该颗粒具有亲水性，而F0颗粒具有疏水性，B错误； C、实验中[H]是呼吸作用中产生的，指的是还原型辅酶Ⅰ，C正确； D、由图示可以看出，H+跨膜运输需要载体蛋白的协助，没有消耗能量，所以判断其运输方式为协助扩散，D正确。 故选ACD。 8．（2023·上海普陀·一模）下列细胞原理重要叙述，正确的是____（选填下列编号） ①水分子之间的氢键使水具有较高的比热容，不利于维持生命系统的稳定性； ②细胞中无机盐含量很少且大多数是以离子形式存在； ③包扎伤口时，选用松软的创可贴，是为了让伤口处细胞进行有氧呼吸； ④堆放的干种子内部会变潮发热，原因是种子进行有氧呼吸和无氧呼吸时，都产生了热量和水； ⑤水稻稻田需要定期排水“晒田”，是为了避免根系进行酒精发酵； ⑥若给植株提供H218O，一段时间后周围空气中会检测出放射性C18O2； 【答案】②⑤ 【分析】水分子是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子都容易与水结合，因此水是细胞内的良好溶剂；水具有较高的比热容，温度相对不容易发生改变。 【详解】①水分子之间的氢键使水具有较高的比热容，利于生命系统维持稳定，①错误； ②细胞中无机盐含量很少，大多数以离子形式存在，少数以化合物的形式存在，②正确； ③包扎伤口时，选用松软的创可贴，是为了防止厌氧菌繁殖，③错误； ④堆放的干种子内部会变潮发热，原因是种子进行有氧呼吸时，产生了热量和水，无氧呼吸不产生水，④错误； ⑤稻田定期排水，能防止植物的根缺氧进行无氧呼吸，产生酒精而对根系造成毒害作用，导致幼根变黑、腐烂，⑤正确； ⑥给植物提供H218O，其参与有氧呼吸第二阶段，水中的氧可以转变为二氧化碳中的氧，所以一段时间后周围环境中检测出C18O2，但18O没有放射性，⑥错误； 故②⑤正确 9．（2017高二下·甘肃天水·学业考试）细胞内葡萄糖分解为丙酮酸的过程（　　） A．不产生CO2 B．必须在有O2条件下进行 C．在线粒体内进行 D．反应速度不受温度影响 【答案】A 【详解】A、葡萄糖分解为丙酮酸的过程属于糖酵解阶段，该过程不产生CO₂，仅生成丙酮酸、[H]和少量ATP，A正确； B、葡萄糖分解为丙酮酸是无氧呼吸和有氧呼吸的共同阶段，可在无氧或有氧条件下进行，B错误； C、葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质中，而非线粒体内，C错误； D、该过程由酶催化，酶活性受温度影响，故反应速度与温度相关，D错误。 故选A。 10．（20-21高二下·上海·期末）下列细胞中能产生乳酸和能量的是（    ） ①人的骨骼肌细胞②梨③受涝的植物根部④乳酸杆菌 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】D 【分析】无氧呼吸有两种情况，一种是葡萄糖在酶的作用下产生乳酸和少量能量，另一种是葡萄糖在酶的作用下产生酒精、CO2和少量能量。 【详解】①人的骨骼肌细胞无氧呼吸产生乳酸和少量能量； ②梨的无氧呼吸产生酒精、CO2和少量能量； ③受涝的植物根部无氧呼吸产生酒精、CO2和少量能量； ④乳酸杆菌无氧呼吸产生乳酸和少量能量。 综上选D。 11．（19-20高一上·上海·期末）细胞呼吸会消耗有机物，降低水果的营养价值。家庭贮藏新鲜水果的做法一般是将其置于4℃左右的冰箱冷藏室，这种做法的目的是降低环境温度以（    ） A．降低细胞呼吸强度 B．增加有机物合成 C．提高细胞呼吸强度 D．减少有机物总量 【答案】A 【分析】水果、蔬菜、保存在冰箱的冷藏室中保鲜，温度降低，会使呼吸作用有关酶的活性下降，进而能够降低呼吸作用强度，减少对有机物的消耗。 【详解】温度能影响呼吸酶的活性，一般而言，在一定的温度范围内，呼吸强度随着温度的升高而增强。根据温度对呼吸强度的影响原理，新鲜蔬菜、水果放入冰箱中，降低温度，使蔬菜的呼吸作用减弱，以减少呼吸作用对有机物的消耗，可延长保鲜时间，A正确。 故选A。 12．（2021高二下·福建·学业考试）在日常生活中，常将蔬菜、水果放入冰箱保鲜，因为降低温度可以（    ） A．减弱呼吸作用，增加有机物的消耗 B．增强呼吸作用，增加有机物的消耗 C．减弱呼吸作用，减少有机物的消耗 D．增强呼吸作用，减少有机物的消耗 【答案】C 【分析】细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列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。细胞呼吸强弱受到温度等因素的影响。 【详解】适当降低温度能降低细胞呼吸有关酶的活性，进而减少细胞呼吸过程对有机物的消耗，因此果蔬需要在低温条件下保存，C正确，ABD错误。 故选C。 13．（23-24高一下·上海·阶段检测）线粒体一般呈现棒状，但线粒体的形态也可以发生变化，可以通过发生融合和分裂来影响细胞功能。研究人员发现了如图所示的现象，线粒体通过分裂形成“甜甜圈”形状，进而影响生命活动。其中FIS1、OPA1、M1表示细胞中的三种调节蛋白。    (1) 由图可知，有部分线粒体片段可以从细胞内运输到细胞外，该运输主要通过___的形式完成。 A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吐 (2)细胞内的部分线粒体片段可包裹在膜泡中形成自噬小泡，运输至细胞器甲后被销毁。则细胞器甲可能是___。 A．线粒体 B．内质网 C．溶酶体 D．核糖体 (3)人体成骨细胞内无氧呼吸的产物是___。 A．酒精 B．乳酸 C．CO2 D．H2O (4)人体成骨细胞有氧呼吸和无氧呼吸共有的步骤是___。 A．糖酵解 B．三羧酸循环 C．氧化磷酸化 D．丙酮酸还原 【答案】(1)D (2)C (3)B (4)A 【分析】1、有氧呼吸的第一个阶段是，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量[H]（还原型辅酶I，NADH），并且释放出少量能量，这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的；第二个阶段是，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧直接参与，是在线粒体基质中进行的；第三个阶段是，上述两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。 2、无氧呼吸的第一个阶段是1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量[H]（还原型辅酶I，NADH），并且释放出少量能量，这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的；第二阶段是在酶的催化作用下丙酮酸被[H]还原为乙醇和二氧化碳或者是乳酸。 【详解】（1）据图分析，部分线粒体片段被膜包裹形成小泡，与细胞膜发生融合，最终运输到细胞外，该种运输方式是胞吐，ABC错误，D正确。 故选D。 （2）溶酶体内有60种以上的水解酶，可以消化分解细胞自身衰老的细胞结构，比如线粒体，因此细胞器甲可能是溶酶体，ABD错误，C正确。 故选C。 （3）细胞无氧呼吸的产物是乙醇和二氧化碳或者是乳酸，人体成骨细胞内无氧呼吸的产物是乳酸，ACD错误，B正确。 故选B。 （4）A、糖酵解是人体成骨细胞有氧呼吸和无氧呼吸共有的步骤，A正确； B、三羧酸循环是人体成骨细胞有氧呼吸的步骤，无氧呼吸不存在该步骤，B错误； C、氧化磷酸化是人体成骨细胞有氧呼吸的步骤，无氧呼吸不存在该步骤，C错误； D、丙酮酸还原无氧呼吸的步骤，有氧呼吸不存在该步骤，D错误。 故选A。 （23-24高一上·上海·期末）下图1是某动物细胞内细胞呼吸过程示意图。图2是丙酮酸脱羧酶催化某底物的反应示意图。据图回答下列问题。 14．图1中过程③的名称是___________。过程发生的场所是  ___________。 15．过程①名称___________。 16．A、C所代表的物质依次是___________、___________。 17．过程①②③④中，产生ATP最多的是___________。 A．① B．③ C．④ D．② 18．图2中，表示丙酮酸脱羧酶的是___________ (用图中字母回答) A．D B．E C．F D．G 19．该酶只催化丙酮酸脱羧过程，体现了酶具有___________。 A．专一性 B．高效性 20．该酶与双缩脲试剂反应呈现紫色，说明丙酮酸脱羧酶的化学本质是___________。 A．多糖 B．脂肪 C．蛋白质 D．核酸 【答案】14． 三羧酸循环 线粒体基质 【答案】15.糖酵解 【答案】16.丙酮酸 水/H2O 【答案】17．C 【答案】18．A 【答案】19．A 【答案】20．C 【详解】14．过程③是有氧呼吸第二阶段的反应，称为三羧酸循环，发生在线粒体基质中。 15．过程①是细胞呼吸的第一阶段，其名称为糖酵解（或细胞呼吸第一阶段）。 16．在细胞呼吸过程中，A是细胞呼吸第一阶段的产物，代表丙酮酸；C是有氧呼吸第三阶段的产物，代表水（或H2O）。 17．过程①是细胞呼吸第一阶段，过程②是有氧呼吸第二阶段，过程③是有氧呼吸第三阶段，过程④为无氧呼吸第二阶段。在这些过程中，产生ATP最多的是有氧呼吸第三阶段，即过程③，C正确，ABD错误。 18．在图2中，酶在反应前后不变，所以表示丙酮酸脱羧酶的是D。A正确，BCD错误。 19．该酶只催化丙酮酸脱羧过程，体现了酶具有专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应，A正确，B错误。 20．双缩脲试剂与蛋白质反应呈现紫色，该酶与双缩脲试剂反应呈现紫色，说明丙酮酸脱羧酶的化学本质是蛋白质，C正确，ABD错误。 情境应用 21．（22-23高一上·上海·期末）合理膳食是健康的基础，细胞通过氧化分解有机物获得能量，脂肪、蛋白质等有机物可以作为细胞呼吸的原料，也可以相互转化。如图是人体肝细胞内的部分生化反应及其联系的示意图。图中编号表示过程，字母表示物质。 (1)图过程①③④中，产生能量最多的过程和对应场所是______________。 A．① 细胞质基质 B．③线粒体基质 C．④ 线粒体基质 D．④线粒体内膜 (2)在细胞的有氧呼吸过程中，1mol 葡萄糖彻底氧化分解约释放出2870kJ 的能量，其中约有1161kJ 的能量储存在ATP 中，其余的能量以热能的形式散失，这个过程中大部分能量作为热能释放，其生物学意义是什么？______________________________。 (3)超重的小明为了减肥，在购买饮料时挑选了写有“0 脂肪”字样的含蔗糖饮料，但连续饮用该饮料一个月后，他发现体重不减反增。请结合图中所示反应过程，为小明解释体重增加的可能原因。_________________________。 (4)如下图所示，线粒体内膜上的质子泵能将NADH 分解产生的H+ 转运到线粒体内外膜间隙，使内外膜间隙中H+ 浓度增加；结构①能将H+ 运回线粒体基质，同时催化ATP 的合成。下列叙述正确的是____________。 A．H+ 通过质子泵和结构①的跨膜运输方式都是主动运输 B．结构①具有物质转运和催化ATP 合成的功能 C．抑制结构①的活性也会抑制无氧呼吸过程中ATP 的产生 D．线粒体外膜上也含有大量能促进ATP 合成的结构① (5)丙酮酸脱羧酶是细胞呼吸过程中具有重要作用的酶。下图是丙酮酸脱羧酶催化某底物的反应示意图，下列相关叙述不正确的是___________。 A．适当增大D 的浓度会提高酶催化的反应速度 B．E 的浓度与酶催化的反应速度始终成正比 C．F 或G 的生成速度可以表示酶催化反应速度 D．升高温度可能导致反应速度下降 (6)结合细胞呼吸原理分析，下列日常生活中的做法合理的是_____________。 A．制作酸奶时，减少容器中的空气有助于乳酸菌发酵 B．给盆栽浇水不能过量，避免根部细胞无氧呼吸产生酒精 C．酿制葡萄酒时，在加入酵母的发酵液连续通气提高产酒量 D．低温储藏果蔬，降低细胞有氧呼吸对有机物的消耗 (7)下图示显微镜下某真核细胞中线粒体及周围的局部结构。下列相关叙述正确的是（    ） A．结构①中发生葡萄糖的分解但不生成ATP B．结构②上丙酮酸被彻底分解为CO2和H2O C．结构③中[H]与O2结合生成水并释放大量能量 D．结构①②③中均有参与细胞呼吸的相关酶 (8)用差速离心法分离出某动物细胞的甲、乙、丙三种细胞器，测定其中三种有机物的含量如图所示。下列有关叙述不正确的是（    ） A．丙是细胞内蛋白质的合成场所 B．甲是细胞有氧呼吸的主要场所 C．乙具有膜结构，只能是溶酶体 D．甲和乙具膜结构，丙没有膜结构 (9)实验中用同一显微镜观察了同一装片同一位置4 次，每次仅调整目镜或物镜、细准焦螺旋，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．若使用相同亮度的光源和光圈，则甲视野最亮 B．在甲视野中所观察到的细胞，在丙视野中均可被观察到 C．要在丁视野中完整看到乙视野中的X 结构，应向右上方移动装片 D．若在丙视野中看到的物像模糊，应增大物镜的放大倍数 (10)将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3 支试管中，并向这3 支试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧条件下，最终能产生CO2和H2O 的试管是（    ） A．甲 B．丙 C．甲和乙 D．丙和乙 (11)即使在氧气充足的条件下，肝癌细胞的无氧呼吸也非常活跃。据报道，中国科学技术大学吴教授发现肿瘤抑制因子p53 通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸，但不影响正常细胞。下列叙述不正确的是（    ） A．肝癌细胞在细胞质基质中进行无氧呼吸并产生乳酸 B．正常细胞在细胞质基质和线粒体中进行有氧呼吸 C．肝癌细胞利用葡萄糖产生ATP 的效率比正常细胞低 D．p53 最可能抑制了催化葡萄糖分解为丙酮酸的关键酶 (12)某种酶是由419 个氨基酸形成的蛋白质。科学家利用生物技术做出5 种不同长度的该酶的片段，并分别测定其活性如图所示，分析该酶最可能具有活性的部分是（    ） A．第1 号氨基酸到第43 号氨基酸 B．第44 号氨基酸到第85 号氨基酸 C．第196 号氨基酸到第419 号氨基酸 D．第197 号氨基酸到第302 号氨基酸 【答案】(1)D (2)有氧呼吸的能量转换效率大约是40.45%，1mol的葡萄糖彻底氧化分解共释放能量2870KJ，其中可使1161KJ的能量储存在ATP（38mol）中，即1mol的葡萄糖有氧呼吸能使38mol的ADP转换为ATP，维持体温的恒定并不断地向环境中散发 (3)蔗糖进入人体后分解转化为葡萄糖，葡萄糖氧化分解为丙酮酸和乙酰辅酶A，丙酮酸转为化甘油，乙酰辅酶A转化为脂肪酸，甘油和脂肪酸合成脂肪，导致体重增加 (4)B (5)B (6)ABD (7)D (8)C (9)A (10)B (11)D (12)B 【分析】分析题图：①是葡萄糖转变为A丙酮酸，称为糖酵解的过程；过程③是三羧酸循环，发生在线粒体基质中；产生能量最多的阶段是有氧呼吸第三阶段的反应，即④过程。 【详解】（1）图过程①（表示糖酵解过程），③（表示三羧酸循环），④（表示有氧呼吸第三阶段的反应)中，产生能量最多的过程是有氧呼吸的第三阶段，对应场所是④线粒体内膜，D正确，ABC错误。 故选D。 （2）有氧呼吸的能量转换效率大约是40.45%，1mol的葡萄糖彻底氧化分解共释放能量2870KJ，其中可使1161KJ的能量储存在ATP（38mol）中，即1mol的葡萄糖有氧呼吸能使38mol的ADP转换为ATP，维持体温的恒定并不断地向环境中散发。 （3）蔗糖进入人体后分解转化为葡萄糖，葡萄糖氧化分解为丙酮酸和乙酰辅酶A，丙酮酸转为化甘油，乙酰辅酶A转化为脂肪酸，甘油和脂肪酸合成脂肪，导致体重增加。 （4）A、H+通过质子泵的跨膜运输方式是主动运输，而通过结构①的跨膜运输是顺浓度梯度进行的，为协助扩散，A错误； B、结合图示可知，结构①能将氢离子进行顺浓度梯度转运，并且能催化ATP的产生，因此结构①不仅具有物质转运功能，也具有催化功能，B正确； C、无氧呼吸的场所发生在细胞质基质中，而结构①存在于线粒体内膜上，因此抑制结构①的活性不会抑制无氧呼吸过程中ATP的产生，C错误； D、线粒体外膜较光滑，起细胞器界膜的作用，不含能促进ATP合成的结构①，D错误。 故选B。 （5）A、酶促反应速率会随着酶浓度的增加而增加，前提是底物浓度足够多，即适当增大D的浓度会提高酶催化的反应速度， A正确； B、E作为酶促反应的底物， 随着底物浓度的增，酶促反应速率逐渐增加，但酶量是有限的，因此底物与酶催化的反应速度不能表现为始终成正比，而是增加到一定程度后保持不变， B错误； C、F或G作为酶促反应的产物，其生成速度可以表示酶催化反应速度，C正确； D、在低于酶最适温度范围内随着温度的升高，酶促反应速率逐渐上升，超过最适温度后，随着温度的升高，酶促反应速率逐渐下降，据此可知，升高温度可能导致反应速度下降， D正确。 故选B。 （6）A、乳酸菌是厌氧菌，减少容器中的空气有助于乳酸菌发酵 ，A正确； B、浇水过量会导致根部细胞无氧呼吸产生酒精，导致烂根现象，B正确； C、酵母菌酿酒是利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的作用，所以不能向发酵罐内连续通气，C错误； D、低温储藏果蔬，降低细胞有氧呼吸对有机物的消耗，D正确。 故选ABD。 （7）A、结构①细胞质基质中能发生有氧呼吸的第一阶段，葡萄糖分解形成丙酮酸，也能生成ATP，A错误； B、结构②线粒体内膜和③线粒体基质上发生有氧呼吸的第三阶段和第二阶段，丙酮酸被彻底分解为CO2和H2O，B错误； C、结构②线粒体内膜中[H]与O2结合生成水并释放大量能量，结构③线粒体基质上发生丙酮酸与水结合形成CO2和[H]，并释放少量能量，C错误； D、结构①②③是有氧呼吸三个阶段的场所，其中均有参与细胞呼吸的相关酶，D正确。 故选D。 （8）A、由题图可知，丙细胞器的成分有蛋白质、核酸，丙细胞器是核糖体，是蛋白质合成的场所，A正确； B、由题图可知，甲细胞器的成分有蛋白质、脂质和核酸，在动物细胞中甲是线粒体，线粒体是有氧呼吸的主要场所，B正确； C、由题图可知，乙细胞器的成分有蛋白质、脂质，属于具膜细胞器，可能是内质网、高尔基体和溶酶体等，C错误； D、甲是线粒体，乙是内质网、高尔基体和溶酶体等，丙是核糖体，甲和乙具膜结构，丙没有膜结构，D正确。 故选C。 （9）A、若使用相同亮度的光源和光圈，甲的放大倍数最小，视野最亮，A正确； B、丙比甲放大的倍数大，在甲观察到的细胞，在丙视野中部分观察不到，B错误； C、光学显微镜成倒立的虚像，要在丁视野中完整看到乙视野中的X结构，应向左下方移动装片，C错误； D、若在丙视野中看到的物像模糊，应调节细准焦螺旋，D错误。 故选A。 （10）有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖葡萄糖分解成丙酮酸和少量的[H]，并且释放少量能量，是在细胞质基质中进行的，第二阶段是丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H]，释放少量能量，是在线粒体基质中进行的，第三阶段是[H]和氧气结合生成水释放大量能量，是在线粒体内膜上进行的，甲中是细胞质基质，只能进行第一阶段，乙中含有细胞器（线粒体），加入葡萄糖不反应，丙是完整细胞，能完成有氧呼吸的全过程，因此在有氧条件下，最终能产生CO2和H2O 的试管是丙，B正确，ACD错误。 故选B。 （11）A、由于在氧气充足的条件下，肝癌细胞的无氧呼吸也非常活跃，所以肝癌细胞在细胞质基质中进行无氧呼吸并产生乳酸，A正确； B、正常细胞在细胞质基质和线粒体中进行有氧呼吸，释放大量能量，B正确； C、肝癌细胞的无氧呼吸非常活跃，其利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低，C正确； D、P53通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸，但不影响正常细胞，说明其不可能抑制催化葡萄糖分解为丙酮酸的关键酶，而是抑制了催化丙酮酸转化为乳酸的关键酶，D错误。 故选D。 （12）由题图可知，1～196片段具有活性，由此可确定酶活性片段在第1号到第196号氨基酸之间；而86～419片段没有活性，说明酶活性片段在第86号氨基酸之前；44～419片段具有活性，说明酶活性片段在第44号氨基酸之后，综上所述可知该酶活性片段是第44号氨基酸到第85号氨基酸，B正确，ACD错误。 故选B。 22．（23-24高一上·上海青浦·期末）耐力性运动是指机体进行一定时间（每次30min以上）的低中等强度的运动，如步行、游泳等。为探究在耐力性运动训练中肌细胞出现的适应性变化，研究人员进行了相关实验。请回答问题： (1)肌细胞通过图1的___（填字母）过程将葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生的能量部分转化为___为运动直接提供能量，部分以___的形式释放。 (2)下列说法正确的是：___（多选）。 A．甲表示丙酮酸和NADH B．催化b过程的酶存在于线粒体基质和线粒体内膜 C．c过程发生在细胞质基质 D．人体肌肉细胞也可以通过c过程产生酒精 (3)结合细胞呼吸原理分析，下列日常生活中的做法合理的是___（多选）。 A．制作酸奶时，减少容器中的空气有助于乳酸菌发酵 B．给盆栽浇水不能过量，避免根部细胞无氧呼吸产生酒精 C．酿制葡萄酒时，在加入酵母的发酵液连续通气提高产酒量 D．低温储藏果蔬，降低细胞有氧呼吸对有机物的消耗 探究耐力性运动训练或停止训练时，肌纤维中线粒体数量出现的适应性变化，实验结果如图2。 (4)由图2可知，下列说法错误的是___。 A．经过一段时间训练后，肌纤维中线粒体数量趋于稳定。 B．若停训1周立即恢复训练，能使线粒体的数量恢复到接近停训前的水平。 C．若继续停止训练，4周后将降至开始训练时的水平。 D．训练时间越长，线粒体数量越多 (5)研究发现耐力性训练能够促进脂肪分解，下列关于脂肪分解的描述正确的是___。 A．脂肪氧化分解成甘油和脂肪酸 B．脂肪酸转化为乙酰辅酶A后，参与呼吸作用 C．甘油和脂肪酸直接参与呼吸作用 D．脂肪分解成氨基酸后，转变为丙酮酸参与三羧酸循环 (6)耐力性运动训练也能使肌纤维周围的毛细血管数量增加。请解释在耐力性运动训练中出现这些适应性变化的意义___（多选）。 A．毛细血管数量增加，加速氧气和二氧化碳的运输 B．肌细胞线粒体数量增多，使肌细胞有氧呼吸增强以适应耐力性运动训练对能量的需求 C．线粒体增加，毛细血管数量增加和脂肪分解加快，有利于提高无氧呼吸供能 D．脂肪分解加快，提高细胞能量供应 (7)研究认为长期耐力性运动训练出现的适应性变化是预防冠心病、糖尿病和肥胖的关键因素。请你结合本研究结果给出进行体育锻炼时的建议：___。 【答案】(1) ab ATP 热能 (2)ABC (3)ABD (4)D (5)B (6)ABD (7)每次进行至少30分钟的有氧运动并且每周坚持 【分析】图1中：a表示呼吸作用的第一阶段，b表示有氧呼吸的第二三阶段，c表示无氧呼吸的第二阶段。 【详解】（1）图1中a代表呼吸作用的第一阶段，b代表有氧呼吸第二、三阶段，因此通过ab将葡萄糖等有机物彻底氧化分解；能为生命活动直接供能的是ATP；有氧呼吸释放的能量大量以热能的形式释放。 （2）A、甲表示丙酮酸和NADH，是细胞呼吸第一阶段的产物，A正确； B、b代表有氧呼吸第二、三阶段，催化b过程的酶存在于线粒体基质（第二阶段）和线粒体内膜（第三阶段），B正确； C、c过程为无氧呼吸第二阶段，发生在细胞质基质，C正确； D、人体肌肉细胞不能产生酒精，D错误。 故选ABC。 （3）A、乳酸菌是厌氧菌，故减少容器中的空气有助于乳酸菌发酵，A合理； B、浇水过量会导致根部细胞无氧呼吸产生酒精，B合理； C、酵母菌酿酒是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精的作用，所以不能向发酵液连续通气，C不合理； D、低温储藏果蔬，可降低酶的活性，进而降低细胞有氧呼吸对有机物的消耗，D合理。 故选ABD。 （4）A、结合图示可知，经过5周训练后，肌纤维中线粒体数量趋于稳定，A正确； B、结合图示可知，在第五周停训1周立即恢复训练，能使线粒体的数量恢复到接近停训前的水平，B正确； C、图中第6周停止训练，4周后将降至开始训练时的水平，C正确； D、训练到第五周线粒体数量不再上升，因此并非训练时间越长，线粒体数量越多，D错误。 故选D。 （5）A、脂肪水解成甘油和脂肪酸，氧化分解成CO2和水，A错误； B、脂肪酸转化为乙酰辅酶A后，进入柠檬酸循环，参与呼吸作用，B正确； C、甘油和脂肪酸不能直接参与呼吸作用，C错误； D、脂肪不能分解成氨基酸，D错误。 故选B。 （6）A、血液可以运输气体，毛细血管数量增加，加速氧气和二氧化碳的运输，A正确； B、线粒体是能量代谢的中心，肌细胞线粒体数量增多，使肌细胞有氧呼吸增强以适应耐力性运动训练对能量的需求，B正确； C、线粒体增加，毛细血管数量增加和脂肪分解加快，有利于提高有氧呼吸供能，C错误； D、同等质量的脂肪比糖类的能量多，脂肪分解加快，提高细胞能量供应，D正确。 故选ABD。 （7）体育锻炼时，每次进行至少30min的有氧运动并且每天（周）坚持，有利于提高线粒体的数量。 23．（22-23高二下·上海·期中）图中甲是某动物细胞内细胞呼吸过程示意图，图中数字表示过程 ，字母表示物质。乙是丙酮酸脱羧酶催化反应过程示意图 ，丙酮酸脱羧酶是细胞呼吸过程中具有重要作用的酶，据图回答下列问题。 (1)甲图中过程①的名称是_________，过程②A物质氧化脱去一个CO2发生的场所是 _________，过程③的名称__________，过程④电子传递链的场所是_________。 (2)A所代表物质是 _________，B代表的物质是_________，C代表的物质是_________ 。 (3)过程 ①③④中 产生 ATP最多的是 _________。 (4)乙图中表示丙酮酸脱羧酶的是 ________（用图中字母回答），该酶只催化丙酮酸脱羧过程，体现了酶具有_________的特点。该酶与双缩脲试剂反应呈现紫色 ，说明丙酮酸脱羧酶的化学本质是_________。 (5)关于乙图 ，下列相关叙述不正确的是 （    ） A．适当增大酶的浓度会提高此反应的反应速率 B．D 的浓度与酶催化的反应速率成正比 C．G或 F的生成速率可以表示酶催化反应速率 D．升高温度可能导致反应速率下降 (6)新鲜水果、蔬菜的细胞呼吸是导致其营养流失的主要原因，控制细胞呼吸是果蔬贮藏保鲜的重要手段之一。研究发现，O2和CO2含量、温度会影响细胞呼吸作用：空气中O2含量低于10% 时，细胞呼吸受到显著抑制；O2含量低于2% 时，出现无氧呼吸。苹果、梨、柑橘等水果在 0~1℃、CO2含量低于 5％时，保鲜效果好；当 CO2含量超过 10% 时，果实会变坏。请结合相关原理和家庭实际，设计一份梨和柑橘的家用保鲜方案 ______________。 【答案】(1) 糖酵解 线粒体基质 三羧酸循环 线粒体内膜 (2) 丙酮酸 乙酰辅酶A NADH (3)有氧呼吸第三阶段的反应 (4) D 专一性 蛋白质 (5)B (6)水果可以采取在地窖中进行保存，温度和氧含量低，接近地面，潮湿有水分，没有地窖的家庭，可以采取冰箱冷藏，冷藏时可以同时保存一些含水量大的蔬菜放到一块儿，增大冰箱的湿度。 【分析】分析题图：①是葡萄糖转变为A丙酮酸，称为糖酵解的过程；过程③是三羧酸循环，发生在线粒体基质中；产生能量最多的阶段是有氧呼吸第三阶段的反应，即④过程。 【详解】（1）图过程①（表示糖酵解过程），②表示丙酮酸转化为乙酰辅酶A，发生线粒体基质；过程③是三羧酸循环， ④表示有氧呼吸第三阶段的反应，对应场所是④线粒体内膜。 （2）图中甲是某动物细胞内细胞呼吸过程，①是葡萄糖转变为A丙酮酸，A所代表物质是丙酮酸，B所代表物质是乙酰辅酶A，C代表的物质NADH。 （3）产生能量最多的阶段是有氧呼吸第三阶段的反应，即④过程 （4）由于酶在化学反应前面不发生变化，因此乙图中表示丙酮酸脱羧酶的是D；该酶只催化丙酮酸脱羧过程，体现了酶具有专一性；蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色 ，说明丙酮酸脱羧酶的化学本质是蛋白质。 （5）A、促反应速率会随着酶浓度的增加而增加，前提是底物浓度足够多，即适当增大D的浓度会提高酶催化的反应速度，A正确； B、E作为酶促反应的底物，随着底物浓度的增，酶促反应速率逐渐增加，但酶量是有限的，因此底物与酶催化的反应速度不能表现为始终成正比，而是增加到一定程度后保持不变，B错误； C、F或G作为酶促反应的产物，其生成速度可以表示酶催化反应速度，C正确； D、在低于酶最适温度范围内随着温度的升高，酶促反应速率逐渐上升，超过最适温度后，随着温度的升高，酶促反应速率逐渐下降，据此可知，升高温度可能导致反应速度下降，D正确。 故选B。 （6）根据题意，空气中O2含量低于10% 时，细胞呼吸受到显著抑制；O2含量低于2% 时，出现无氧呼吸。苹果、梨、柑橘等水果在 0~1℃、CO2含量低于 5％时，保鲜效果好；当 CO2含量超过 10% 时，果实会变坏，此外，水果保鲜不能在干燥环境中保存；原因是采收后的水果吸收植物根部水分的过程终止，水果中水分的损失可以引起结构、质地和表面的变化，因此减少水分损失对于保持水果新鲜度和质量起着关键的作用；综上水果可以采取在地窖中进行保存，温度和氧含量低，接近地面，潮湿有水分，没有地窖的家庭，可以采取冰箱冷藏，冷藏时可以同时保存一些含水量大的蔬菜放到一块儿，增大冰箱的湿度。 素养提升 1．（23-24高一下·上海·阶段检测）小麦的生命历程起源于种子的萌发，我校某生物小组想要探究小麦种子萌发的环境条件，假设你是此小组的成员，思考并回答下列问题。 (1)①-⑤为生命科学探究过程中的几个相关步骤，在实践操作中其排列次序为_________ ①发现并提出问题②设计和实施实验方案③分析实验现象④得出结论⑤作出假设 (2)结合你的生活经验，你认为哪些环境因素可能影响小麦种子萌发？________________(至少写两点) 【答案】(1)①⑤②③④ (2)水分、温度、空气、某种矿质元素等 【分析】种子萌发的环境条件为一定的水分、适宜的温度和充足的空气；自身条件是有完整而有活力的胚及胚发育所需的营养物质，种子不在休眠期。 【详解】（1）科学探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的，发现问题后，根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设。设计探究的方案，包括选择材料、设计方法步骤等。按照探究方案进行探究，得到结果，再分析所得的结果与假设是否相符，从而得出结论。并不是所有的问题都能通过一次探究得到正确的结论。有时，由于探究的方法不够完善，也可能得出错误的结论。因此，在得出结论后，还需要对整个探究过程进行反思。所以探究实验一般应遵循的顺序是：①发现并提出问题、⑤作出假设、②设计和实施实验方案、③分析实验现象、④得出结论。综上所述，正确的排列次序为：①→⑤→②→③→④。 （2）种子萌发过程中代谢加强，需要自由水增加，温度会影响酶的活性，进而影响种子萌发，氧气是有氧呼吸需要的气体，有氧呼吸可为种子萌发提供充足的能量，种子萌发过程中合成某些物质需要某些矿质元素，因此水分、温度、空气、某种矿质元素等均会影响到种子的萌发。 2．（情境综合题·实验设计）为研究温度对酵母菌细胞呼吸方式的影响，某兴趣小组按下表设计了4组实验装置（每组在不同温度下设置 “有氧+无氧” 两个条件）。所有装置均使用5%葡萄糖溶液 + 等量酵母菌液，培养30 min后检测产物。 装置编号 温度 O₂条件 CO₂检测试剂 酒精检测试剂 ① 25℃ 充入空气前先经NaOH溶液 澄清石灰水 橙色重铬酸钾的酸性溶液 ② 25℃ 油膜密封 澄清石灰水 橙色重铬酸钾的酸性溶液 ③ 35℃ 充入空气前先经NaOH溶液 澄清石灰水 橙色重铬酸钾的酸性溶液 ④ 35℃ 油膜密封 澄清石灰水 橙色重铬酸钾的酸性溶液 1. 装置①②形成的对照、装置③④形成的对照，自变量是______；装置①③、②④形成的对照，自变量是______。本实验总共有______组对照。 1. “充入空气前先经NaOH溶液”的目的是______，避免对______的检测形成干扰。 1. 实验预期（请补全下表）： 装置 澄清石灰水变浑浊速度 重铬酸钾颜色变化 ① (i)______ (ii)______ ② (iii)______ (iv)______ ③ (v)______ (vi)______ ④ (vii)______ (viii)______ 1. 假设35℃下酵母菌呼吸代谢速率显著高于25℃（在该温度范围内酶仍未变性），请预测：装置③④间在酒精含量上的差异（与①②间的差异相比）将更______（填“显著”/“不显著”）。请简述原因。 【答案】 (1) O₂条件（有O₂ vs 无O₂）；温度（25℃ vs 35℃）；至少4组（也可答6组，含跨组对照） (2) 除去空气中的CO₂，避免外源CO₂混入装置；澄清石灰水（即对CO₂的检测） (3) 预期结果： (i) 较快；(ii) 不变色（无乙醇） (iii) 较慢但持续；(iv) 由橙色 → 灰绿色（有乙醇） (v) 更快；(vi) 不变色 (vii) 更明显（变浑浊速度比②快）；(viii) 由橙色 → 灰绿色（颜色变化更剧烈） (4) 更显著。原因：35℃接近酵母菌最适生长温度，呼吸代谢速率显著高于25℃；无氧条件下，30 min内产生的酒精总量与代谢速率成正比，因此装置④的酒精产量将显著高于装置②，③④之间在酒精含量的对比也更明显（虽然装置③仍不变色，但反差更大）。 【解析】 (1)(2) 本题考查对照设计的“控制单一变量”原则——25℃ vs 35℃比较温度因素，有/无O₂比较O₂因素。 (3)“①③同为有氧条件→不产酒精→不变色”是高频陷阱；“②④无氧条件→产酒精→变灰绿色”。 (4) 这是定量层面的“温度对代谢速率的影响”——考察学生对温度系数 Q₁₀（每升高10℃代谢速率约翻倍）的理解。 3．（开放论述题）有人说：“剧烈运动后肌肉酸痛是因为乳酸积累。我们只要在运动后立即大量喝碱性运动饮料就可以快速中和乳酸，缓解酸痛。” 请运用本讲所学知识，结合生理学常识，对这一观点进行批判性评价（200字左右）：包括其中正确与错误的部分，并提出科学的运动后恢复建议。 【参考答案】 该观点部分正确，但被严重简化。 正确的部分：剧烈运动时骨骼肌细胞确因短时缺氧进行无氧呼吸产生乳酸积累，造成30分钟–24小时内的“急性肌肉酸痛”。 错误的部分： ①运动后24–72小时出现的“延迟性肌肉酸痛 (DOMS)” 主要由肌纤维微损伤后的炎症反应引起，并非乳酸积累——血液中乳酸通常在运动后30分钟内已被肝脏通过糖异生（Cori循环）清除大半。 ②口服碱性饮料无法直接中和细胞内乳酸——胃酸pH约2会立即中和饮料碱性；血液的HCO₃⁻/H₂CO₃缓冲系统维持pH 7.35–7.45，外源碱性物质不会改变其根本。 ③长期大量饮用碱性饮料可能扰乱胃肠pH平衡与肾脏代谢负担。 科学的恢复建议：①运动后适度拉伸+低强度有氧主动恢复；②补充水分和电解质；③补充碳水化合物和适量蛋白质以恢复肌糖原储备和修复肌纤维；④保证充足睡眠以促进生长激素分泌和组织修复。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 细胞呼吸 （上海专用） 第1部分 课标导向·考情铺垫 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 细胞呼吸的概念、类型与总体过程（含 ATP “能量货币”的产生与消耗） 核心2 有氧呼吸的三阶段（糖酵解 → 三羧酸循环 → 氧化磷酸化） 核心3 无氧呼吸（乳酸途径 vs 酒精途径）及“探究酵母菌呼吸方式”实验 第3部分 分层专练·靶向攻关 基础通关：教材回归＆概念诊断 情境应用：科技热点＆真题改编 素养提升：开放表达＆实验设计 课标导向·考情铺垫 课标导向 本讲对应《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》必修课程模块1“分子与细胞”中概念2（细胞需要能量和营养物质维持生存，并通过分裂实现增殖）下属的两个二级概念： 课标 内容要求 本讲落点 2.2.2 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质 核心1之二（ATP—ADP互变模型） 2.2.4 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量 核心1、核心2、核心3全部 配套教学活动：探究酵母菌的呼吸方式——本讲核心3的实验板块。 学科核心素养落点： 生命观念——物质与能量观（葡萄糖→ATP+热能）、结构与功能观（线粒体内膜嵴↔氧化磷酸化）、稳态与平衡观（ATP/ADP动态平衡）； 科学思维——三阶段流程图建模、有氧vs无氧/动物vs植物比较归纳、按反应方程式计算O₂/CO₂/葡萄糖/乳酸/酒精比例； 科学探究——“探究酵母菌细胞呼吸方式”的对照设计与试剂使用（澄清石灰水、橙色重铬酸钾）； 社会责任——健康（剧烈运动乳酸酸痛）、农业（松土通气、谷物贮藏）、酿造（葡萄酒/酸奶/泡菜/面包）、医学前沿（肿瘤瓦博格效应）。 考情分析 1． 上海等级考“细胞呼吸”命题特征 依据《上海市高中生物学学科基本要求》及近三年上海等级考与各区一模、二模试题分析，本讲在上海等级考中的命题表现具有以下显著特征—— 特征一　考点高频，年年复现——“细胞呼吸”是上海等级考“分子与细胞”模块的铁打考点，年均6–10分，集中考查：①有氧呼吸三阶段的场所、反应物、产物、能量比较（最高频）；②有氧/无氧呼吸总反应式的辨识与计算；③探究酵母菌呼吸方式实验的对照设计与试剂使用；④呼吸与光合的“双轮综合”图表分析；⑤与线粒体结构、ATP合成、肿瘤代谢、运动生理的跨模块综合。 特征二　情境化命题成为主流——常见情境包括：肿瘤代谢与瓦博格效应（癌细胞“有氧糖酵解”产乳酸）；运动生理（骨骼肌乳酸积累、Cori循环）；发酵食品工艺（酿酒、酸奶、泡菜、面包）；果蔬保鲜与种子贮藏（低O₂、低温、低湿环境）；线粒体疾病（帕金森、Ⅱ型糖尿病、衰老）；深海/高原低氧适应。 特征三　跨章节综合性强——上海命题习惯把细胞呼吸与酶、ATP、线粒体结构、光合作用、物质跨膜运输串联综合，孤立考查呼吸作用的单选题已罕见。 特征四　图表分析与定量计算占比高——三阶段流程图、O₂浓度—呼吸速率曲线、呼吸熵 RQ = CO₂/O₂ 的判定、不同生物呼吸方式对比表、探究实验现象解读（澄清石灰水/重铬酸钾）等。 易混易错 盲区一　“无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸第一阶段相同”——是否完全等同？ 两者反应过程、场所、酶系统基本相同（葡萄糖→丙酮酸+NADH+2ATP，均在细胞质基质）。但NADH的命运在第二阶段判然不同——有氧时随NADH运入线粒体参与电子传递链；无氧时NADH留在细胞质基质将丙酮酸还原为乳酸/乙醇——这是命题陷阱的高发地带。 盲区二　“[H] 在有氧呼吸第三阶段被消耗”——它从哪儿来、到哪儿去？ [H]（即NADH）生成有三处——糖酵解（细胞质基质）、丙酮酸氧化脱羧+三羧酸循环（线粒体基质）；消耗在第三阶段（线粒体内膜电子传递链），最终与O₂结合生成H₂O。学生常只记“消耗”,忽略“第一、第二阶段都生成”。沪科版正式术语为“NADH”,新高三应熟悉规范，不要简单写为“[H]”。 盲区三　“酵母菌兼性厌氧的判定”——兼性厌氧还是兼性需氧？ 酵母菌是兼性厌氧菌——有氧时进行有氧呼吸（产CO₂和H₂O），无氧时进行酒精发酵（产CO₂和乙醇）。易错：①酵母菌无氧产物是乙醇和CO₂，不是乳酸（产乳酸的是骨骼肌、乳酸菌）；②有氧时主要进行有氧呼吸，仅缺氧才发酵；③酵母菌是单细胞真菌（真核生物），乳酸菌是原核生物。 盲区四　“呼吸熵 RQ 的含义”——比的是CO₂/O₂还是O₂/CO₂？ RQ = 释放CO₂的物质的量 ÷ 消耗O₂的物质的量（分母是消耗O₂）。葡萄糖 RQ = 1.0；脂肪 RQ ≈ 0.7；蛋白质 RQ ≈ 0.8；同时进行有氧+无氧（酒精发酵）时 RQ > 1（无氧不耗O₂但产CO₂）。学生常把RQ记反方向；或误认为“RQ=1一定是只在有氧呼吸”——必须结合是否有O₂消耗综合判断。 新高三复习建议 1．“三表两图法”——本讲必背的三张表（有氧呼吸三阶段对照表、有氧 vs 无氧对比表、不同生物呼吸方式表）+ 两张图（有氧呼吸流程图、探究酵母菌呼吸方式装置图），反复默画。 2．“算式可视化”——三个总反应方程的分子比例牢记，是解决O₂/CO₂/葡萄糖/乳酸/酒精计算题的基础。 3．“实验仪式化 + 情境本土化”——把“探究酵母菌呼吸方式”实验的对照设计、试剂、现象、结论梳理为标准化叙述；同时收集与上海/长三角相关的代谢科技新闻（复旦/上海交大/上海生科院的肿瘤代谢、运动医学、合成生物学研究）。 三大核心·主干速记 核心1 细胞呼吸的概念、类型与总体过程 一、什么是细胞呼吸 细胞呼吸（cellular respiration）——细胞通过氧化分解葡萄糖等有机物，将有机物中的化学能转化为ATP（直接能源物质）和热能的过程。 关键澄清：①“细胞呼吸” ≠ “呼吸”（个体水平的肺通气/气体交换属人体呼吸系统，与本讲无关）；②细胞呼吸是所有活细胞的共有生命活动，不局限于动物，植物、真菌、细菌都进行；③反应物不局限于葡萄糖，脂肪、氨基酸、其他单糖等都可作为底物（但葡萄糖是“主流燃料”）。 2、 细胞呼吸的两大类型——总览表 比较项 有氧呼吸 (aerobic respiration) 无氧呼吸 (anaerobic respiration) 是否需要O₂ 需要 不需要 反应场所 第一阶段：细胞质基质；第二、三阶段：线粒体 全过程：细胞质基质 底物 葡萄糖（也可以脂肪、氨基酸） 葡萄糖（一般情况下） 终产物 CO₂ + H₂O 乳酸 或 酒精+CO₂ 氧化彻底程度 彻底氧化（C被氧化到CO₂） 不彻底氧化（产物中仍有大量化学能） 能量产出（每分子葡萄糖） 约 30个ATP（沪科版数据；不同教材有28–30、32、36–38等不同口径） 仅 2个ATP 分布生物 绝大多数真核生物、部分原核生物 乳酸菌（专性厌氧）、人体骨骼肌（兼性）、酵母菌（兼性厌氧）、植物根细胞短时缺氧、马铃薯块茎 总反应式（葡萄糖） C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 大量能量 ① C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃（乳酸）+ 少量能量② C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 少量能量 三、ATP——细胞的“能量货币” 1．结构（沪科版图4-17） ATP由 1个腺苷 + 3个磷酸基团 组成，磷酸基团之间通过“特殊的化学键 (~)”连接。 2．ATP—ADP互变（沪科版图4-19） （1）水解放能（ATP水解酶催化）：ATP + H₂O → ADP + Pi，释放约30 kJ/mol能量驱动生命活动；发生场所：凡需要供能的部位（细胞质基质、各种细胞器、质膜）。 （2）合成储能（ATP合酶催化）：ADP + Pi + 能量 → ATP + H₂O，能量储存于高能磷酸键；发生场所：细胞质基质（糖酵解）、线粒体（有氧呼吸第二、三阶段）、叶绿体类囊体膜（光合作用光反应）。 3．ATP的“周转”特征——人体细胞内 ATP总量只能维持生命活动 15 s 左右，但ATP不会耗尽，因为ATP与ADP的相互转换持续高速进行（类比手机充电与耗电同步）。 4．ATP的功能（沪科版“能量货币”比喻）——ATP通过“水解—磷酸基团转移”为多种生命活动直接供能：肌肉收缩、主动运输（载体蛋白能量来源）、物质合成（磷酸化反应底物）、神经传导（Na⁺/K⁺-ATP酶维持膜电位）、生物发光（萤火虫荧光素酶反应）等。 四、其他“能量载体”——NADH与NADPH 沪科版“广角镜”指出，细胞内除ATP外，还有 NADH（还原型辅酶Ⅰ，高中习惯写“[H]”） 和 NADPH（还原型辅酶Ⅱ） 作为“能量载体”。两者都携带H⁺和e⁻，但分工不同——NADH主要在呼吸作用中把上游脱氢反应产生的氢传递给电子传递链最终交给O₂；NADPH主要在光合作用碳反应中作为还原剂，把C₃还原为糖类。沪科版教材使用“NADH”的规范术语，新高三应熟悉这一表述。 核心2 有氧呼吸的三阶段 一、整体框架（“三步走”） 沪科版表述：“有氧呼吸归纳为两个阶段（糖酵解+线粒体中的氧化分解）”,但习惯上把线粒体内的反应进一步分为’三羧酸循环’与’氧化磷酸化（电子传递链）’两个亚阶段。因此完整的有氧呼吸通常划分为三个阶段——这也是上海等级考的考查口径。 阶段 别名 场所 反应概要 ATP 第一阶段 糖酵解 (glycolysis) 细胞质基质 1葡萄糖 → 2丙酮酸 + 2NADH + 2ATP 少量 第二阶段 丙酮酸氧化 + 三羧酸循环（TCA循环 / 柠檬酸循环 / Krebs循环） 线粒体基质 2丙酮酸 → 2乙酰CoA + 2CO₂ + 2NADH；2乙酰CoA → 4CO₂ + 6NADH + 2FADH₂ + 2ATP 少量 第三阶段 氧化磷酸化（电子传递链 + 化学渗透） 线粒体内膜 NADH/FADH₂ + 6O₂ → 6H₂O + 约26个ATP（高中常说约24–28） 大量 总反应 — — C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O 二、第一阶段·糖酵解（细胞质基质） 1．要点 场所：细胞质基质（不在线粒体！） 是否需要O₂：不需要——这是糖酵解最关键的特征，因此有氧呼吸第一阶段与无氧呼吸第一阶段完全相同 产物：①2分子丙酮酸（三碳化合物，是后续代谢分叉的关键节点）；②2分子NADH（即“[H]”）；③2分子ATP（净产出） （关键酶：己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶等，不做要求） 2．易错澄清——糖酵解的“酵解”是“无氧分解”,但糖酵解既能在有氧条件下进行（继续走第二阶段），也能在无氧条件下进行（接下来走无氧呼吸），酵解本身不区分有无氧。糖酵解不释放CO₂；前期投入2ATP后又产出4ATP，净产出2ATP。 三、第二阶段·丙酮酸氧化与三羧酸循环（线粒体基质） 1．丙酮酸氧化（线粒体基质，三羧酸循环的“入口反应”） 丙酮酸（3C）→ 乙酰辅酶A（2C）+ CO₂（1C）——这是唯一使丙酮酸的C被部分氧化为CO₂的步骤，CO₂从此环节首次释放，同时还原2NAD⁺ → 2NADH。 2．三羧酸循环（Krebs循环 / 柠檬酸循环，线粒体基质） 沪科版“广角镜”描述：“乙酰辅酶A 与草酰乙酸（4C）结合形成柠檬酸（6C），在一系列酶催化下逐步氧化释放CO₂后仍生成草酰乙酸，再与乙酰辅酶A 结合进行下一轮循环。” 简化示意： 乙酰CoA (2C) + 草酰乙酸 (4C) → 柠檬酸 (6C) → 逐步脱羧、脱氢 → 释放 2CO₂ + 3NADH + 1FADH₂ + 1ATP → 草酰乙酸 (4C) ← 循环回到起点 3．第二阶段总结——每分子葡萄糖→2分子丙酮酸进入两次循环：消耗2分子丙酮酸；释放 6分子CO₂（2来自丙酮酸氧化，4来自三羧酸循环）；产生8分子NADH、2分子FADH₂、2分子ATP（底物水平磷酸化）；本阶段不直接消耗O₂（O₂只在第三阶段消耗）；部分反应消耗H₂O。 四、第三阶段·氧化磷酸化（线粒体内膜电子传递链） 1．关键过程（沪科版“广角镜”原文）——“NADH携带的电子在线粒体内膜上的传递过程中，内膜上的蛋白质利用电子的能量，将线粒体基质中的H⁺泵入内外膜间隙，使内膜两侧H⁺浓度差增加。膜间隙的H⁺从ATP合酶处流回基质，驱动ATP合酶将ADP磷酸化形成ATP。此过程的能量来源于NADH的氧化，故称为氧化磷酸化。” 2．两个核心机制： 电子传递链：NADH、FADH₂在线粒体内膜上的复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ间传递电子，最终把电子交给O₂，O₂结合2个H⁺生成H₂O。 化学渗透：电子传递的能量被用来把基质中的H⁺“泵入”内外膜间隙，形成H⁺浓度差（即“质子动力势”）；H⁺再顺浓度差经ATP合酶回到基质，驱动 ADP + Pi → ATP。 3．第三阶段的“三个重点”： ①O₂只在此阶段消耗——线粒体内膜是有氧呼吸O₂消耗的唯一场所； ②H₂O只在此阶段产生——线粒体内膜也是有氧呼吸唯一产生H₂O的场所； ③ATP产量最高——约26个ATP在此阶段产出，占有氧呼吸总产能的近90%。 4．有氧呼吸三阶段速查总表（核心必背） 项目 第一阶段（糖酵解） 第二阶段（三羧酸循环含丙酮酸氧化） 第三阶段（氧化磷酸化） 场所 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 反应物 葡萄糖、ADP、Pi、NAD⁺ 丙酮酸、ADP、Pi、NAD⁺、FAD、H₂O NADH、FADH₂、O₂、ADP、Pi 产物 丙酮酸、NADH、ATP CO₂、NADH、FADH₂、ATP H₂O、ATP（NAD⁺、FAD再生） 是否消耗O₂ 否 否 是 是否产生CO₂ 否 是 否 是否产生H₂O 否 否（局部消耗H₂O） 是 ATP产出 少量（约2） 少量（约2） 大量（约26） 能量传递载体 NADH NADH、FADH₂ H⁺梯度→ATP合酶 核心3 无氧呼吸 + 探究酵母菌呼吸方式实验 1、 无氧呼吸 比较项 乳酸途径 酒精途径（酒精发酵） 总反应式 C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃（乳酸）+ 少量能量 C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH（乙醇）+ 2CO₂ + 少量能量 是否释放CO₂ 否 是 反应物的去向 丙酮酸接受NADH的H⁺和电子，被还原为乳酸 丙酮酸先脱羧释放CO₂生成乙醛，乙醛再接受NADH的H⁺和电子被还原为乙醇 ATP产量 2个 2个 分布生物 人体（骨骼肌缺氧）、乳酸菌、马铃薯块茎、玉米胚等 酵母菌（缺氧）、植物根细胞缺氧（短时）、苹果香蕉等部分果实 全过程场所 细胞质基质 细胞质基质 1 “无氧呼吸 ≈ 发酵 ≈ 厌氧分解” 高中阶段视为同义。严格意义上“发酵”工业上含有氧和无氧（如柠檬酸发酵）；“厌氧”严格指无氧；上海卷主要用“无氧呼吸”。 2 “无氧呼吸的不彻底”：终产物乳酸或乙醇分子内仍储存大量化学能，因此ATP产量仅2分子，远低于有氧呼吸。 ③ 判断方法（高频陷阱）：产物有CO₂不能判定有氧/无氧（有氧呼吸和酒精发酵都产CO₂，乳酸发酵不产CO₂）；产物有H₂O一般是有氧呼吸；CO₂释放量 > O₂吸收量（即RQ > 1）可能同时进行了有氧+无氧（酒精发酵）。 二、不同生物的呼吸方式总表 生物 有氧呼吸 无氧呼吸方式 乳酸菌（专性厌氧；制作酸奶、泡菜） 不进行 乳酸 酵母菌（兼性厌氧真菌；制作面包、酿酒） 有O₂时进行 酒精+CO₂（无O₂时） 人体骨骼肌细胞 进行（正常） 乳酸（剧烈运动→Cori循环） 人体红细胞（无线粒体） 不进行 乳酸（仅靠糖酵解供能） 植物根细胞（正常松土） 进行 酒精+CO₂（短时缺氧；长期缺氧→烂根） 马铃薯块茎、玉米胚 进行 乳酸（植物中少数器官产乳酸） 苹果、香蕉等果实 进行 酒精+CO₂（久存有酒味） 破伤风杆菌（专性厌氧） 不进行 乳酸（深部伤口缺氧繁殖） 三、探究酵母菌细胞呼吸方式（核心实验） 1．实验原理 酵母菌是兼性厌氧菌——有O₂时进行有氧呼吸（产物CO₂和H₂O），无O₂时进行酒精发酵（产物CO₂和乙醇）。 检测CO₂：①澄清石灰水：CO₂使其变浑浊（白色沉淀CaCO₃）；②溴麝香草酚蓝水溶液：由蓝→绿→黄（pH降低）；③CO₂浓度传感器（沪科版教材采用）。 检测乙醇：①橙色重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的酸性溶液与乙醇反应由橙色→灰绿色；②酒精检测仪（沪科版教材采用）。 2．实验设计（两套常见方案） 方案A：经典装置——双瓶串联法（区考高频） 有氧组（甲瓶）： 空气 → 10% NaOH（吸收空气中CO₂） → 含酵母菌液+葡萄糖溶液（甲瓶） → 澄清石灰水（A1） →排气 → 重铬酸钾橙色溶液（A2） 无氧组（乙瓶）： 含酵母菌液+葡萄糖溶液（乙瓶，先封口静置一段时间让酵母菌耗尽O₂） → 澄清石灰水（B1） →排气 → 重铬酸钾橙色溶液（B2） 检测对象 有氧组（甲） 无氧组（乙） 澄清石灰水变浑浊速度 较快 较慢 浑浊程度 较深（因为有氧呼吸产生CO₂多） 较浅 重铬酸钾颜色变化 不变色（无乙醇） 由橙色变灰绿色（有乙醇） 方案B：沪科版教材方案——单瓶+石蜡油油膜法（教材实验4-1） 取活化酵母液200 mL平均分装于A、B两个收集瓶；A瓶加少量石蜡油形成油膜（隔绝O₂），B瓶不作此处理并缓慢通入经NaOH过滤的空气（对照组：有O₂）；50℃水浴孵育10 min；用CO₂传感器和酒精检测仪定量测定。 检测项 A瓶（无氧/油膜） B瓶（有氧/通入空气） CO₂浓度 较低（无氧呼吸每分子葡萄糖只产生2 CO₂） 较高（有氧呼吸每分子葡萄糖产生6 CO₂） 酒精含量 较高（无氧呼吸产生大量酒精） 几乎不产生 3．对照设计与变量控制（高频考点）——自变量：O₂浓度（“有O₂ vs 无O₂”）；因变量：CO₂浓度+酒精含量；无关变量（须保持一致）：葡萄糖溶液浓度、酵母菌液浓度、温度、酶活性、培养时间、检测方法。 4．“陷阱性”易错点（高频命题方向） 易错点 正解 “在有氧组通入直接空气” 必须先通入NaOH过滤——去除空气CO₂，避免干扰CO₂检测 “用酸性重铬酸钾检测有氧组产物” 可以做，但有氧组不会变色（不产生乙醇） “用澄清石灰水鉴别有/无氧” 不能——两种呼吸都产CO₂；要靠酒精检测才能区分 “乳酸的检测” 乳酸不释放CO₂，不能用石灰水；常用pH试纸或乳酸氧化酶 四、细胞呼吸原理在生产生活中的应用 应用 原理 食品酿造（葡萄酒、啤酒、米酒、馒头/面包） 酵母菌酒精发酵 乳制品/腌制（酸奶、奶酪、泡菜、酸菜） 乳酸菌乳酸发酵 果蔬保鲜（冷库、气调贮藏CA库） 降低O₂和温度降呼吸速率，但避免完全缺氧致酒化烂果 种子贮藏 / 农田管理（粮库、中耕、排涝） 晒干降自由水降呼吸；松土保根有氧呼吸；排涝避无氧呼吸烂根 医疗（PET成像、代谢抑制药物） 利用瓦博格效应——肿瘤细胞偏好糖酵解可作为靶点 分层专练·靶向攻关 基础通关 1．（23-24高一下·上海浦东新·阶段检测）有氧呼吸和无氧呼吸的相同之处是（　　） A．都产CO2 B．都释放能量 C．都在线粒体进行 D．都产酒精或乳酸 2．（16-17高一下·江西抚州·阶段检测）细胞呼吸的实质是（　　） A．分解有机物，储存能量 B．分解有机物，释放能量 C．合成有机物，储存能量 D．合成有机物，释放能量 3．（25-26高一上·上海·阶段检测）细胞呼吸的探究与分析 (1)下图为细胞有氧呼吸的过程示意图，A、B、C表示过程，①~④表示物质，正确的是（　　）（单选） A．过程A只发生在有氧条件下 B．过程A和过程B的产物不同，也不都产生能量 C．在有氧呼吸过程中，每分子葡萄糖能运行3次过程B D．②和③是NADH，其携带的电子经过程C最终给④ (2)将酵母菌破碎后进行离心处理，然后在有氧的条件下进行以下模拟实验。下列叙述正确的是（　　）（多选） A．甲、丙试管中可发生有氧呼吸全过程 B．乙试管中会产生CO2，产生的场所是线粒体基质 C．若在乙试管中通入18O2，最先出现含18O的化合物是CO2 D．丁试管和乙试管中的细胞呼吸产物不同 (3)下列反应在细胞质基质和线粒体内均能完成的是（　　）（单选） A．ADP+Pi+能量→ATP B．H2O→[H]+O2 C．葡萄糖→丙酮酸 D．丙酮酸→酒精+CO2 (4)下列有关细胞呼吸叙述正确的是（　　）（多选） A．当环境中氧气充足时，葡萄糖可进入线粒体基质中彻底氧化分解 B．人体剧烈运动产生的CO2全部来自线粒体 C．工业酿酒可以先通气让酵母菌大量繁殖后再密封进行酒精发酵 D．小麦种子无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 (5)下列各曲线所代表的生物学含义及描述正确的是（　　）（单选） A．甲图可表示人体成熟红细胞ATP生成速率与氧浓度的关系 B．若乙图表示植物种子的细胞呼吸，b点时种子只进行无氧呼吸 C．乙图也可以表示动物的细胞呼吸，随O2浓度不断增大CO2的产生量变化是先减少后逐渐增加 D．人是恒温动物，丙图为人体内组织细胞中酶活性与外界环境温度的关系 (6)某同学利用人体成熟的红细胞和肌肉细胞按下面甲、乙两个密闭装置进行实验： 实验开始时，夹子A关闭，两装置中的红色液滴在刻度0处，数分钟后，发现甲装置中的红色液滴______，乙装置中的红色液滴_____。（均为单选） A．向左移动            B．向右移动            C．基本不动            D．无法判断 4．（2025·上海闵行·二模）人体脂肪细胞中有一种转运蛋白UCP1，在棕色脂肪细胞中高表达，是白色脂肪细胞棕色化的标志物，如图1。神经调节蛋白4（Nrg4）作为一种信号分子，由棕色脂肪细胞分泌，能参与调节其自身活性，并在寒冷刺激下促进白色脂肪细胞的棕色化过程。 (1)图1中，H+通过UCP1由区域Ⅰ进入区域Ⅱ的方式是______。 A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞 (2)过程②发生于______。 A．细胞质基质 B．叶绿体基质 C．线粒体基质 D．细胞核基质 (3)物质乙是______。 A．还原型辅酶Ⅰ B．氧化型辅酶Ⅰ C．还原型辅酶Ⅱ D．氧化型辅酶Ⅱ (4)结合图1分析，相比白色脂肪细胞，棕色脂肪细胞区域Ⅰ和区域Ⅱ间的H+浓度差______，产生ATP______，产热______。 ①增加②减少③不变 (5)结合题意和所学知识，有助提高葡萄糖消耗速率的物质有______。 ①UCP1 ②Nrg4③甲状腺激素④胰高血糖素   ⑤肾上腺素 Ⅱ型糖尿病患者的胰岛β细胞在疾病发展的不同阶段存在功能代偿、逐渐衰退和严重受损的问题。研究发现Nrg4偏低的Ⅱ型糖尿病患者的病程发展更快。为探究其机理，研究人员构建了Ⅱ型糖尿病小鼠模型，探索Nrg4对其胰岛β细胞的影响，结果如图2。 (6)根据实验目的，图2中应选择的对比组别是______。 A．组1、组2 B．组2、组4 C．组1、组3 D．组3、组4 (7)据图2信息可知，Nrg4基因敲除对胰岛β细胞的影响有______。 ①数目增多②促进增殖③促进凋亡④数量减少⑤抑制增殖⑥抑制凋亡 (8)综合已学知识和本题信息，有助治疗Ⅱ型糖尿病或减缓其病程发展的方案有________。 ①注射Nrg4②注射胰岛素③使用抑制UCP1表达的药物④使用药物减缓消化道对糖类吸收⑤使用药物增加组织细胞表面葡萄糖转运蛋白 5．（24-25高一上·上海·期末）有氧呼吸是骨骼肌细胞呼吸的主要形式，如图表示某细胞呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径，下列相关叙述错误的是（　　） A．酶1催化的过程称糖酵解 B．酶2分布在线粒体中 C．能量2全部转移到ATP D．骨骼肌细胞完成酶2催化的过程需要消耗氧气 6．（23-24高一下·上海·阶段检测）了解种子萌发过程所需的环境条件，更好的应用于农业生产中。下图左为线粒体亚显微结构示意图，下图右是测定小麦发芽种子的细胞呼吸类型所用的一个装置（假设呼吸底物只有葡萄糖且不考虑实验过程中生物代谢产热的影响)，据图回答下列与细胞呼吸有关的问题。 (1)萌发的小麦种子细胞中能产生ATP的场所有________________。有氧呼吸过程中生成水的场所是图中的________________(写编号) (2)右图中的装置，若着色液滴向___________（填“左”、“右”、“不动”），说明小麦种子进行有氧呼吸。若要测量发芽种子的无氧呼吸强度，对右图装置如何调整________________ (3)下图表示萌发小麦种子在不同的氧浓度下O2吸收速率和CO2生成速率的变化，假设呼吸底物为糖类，下列有关说法不正确的是_____ A．氧气浓度为b时，有氧呼吸和无氧呼吸消耗相同葡萄糖 B．氧气浓度为f时，小麦细胞中产生CO2的场所是细胞质基质 C．氧气浓度为c时比a时更有利于小麦种子的储存 D．从萌发到进行光合作用前，种子内的有机物种类增加 7．（23-24高三上·上海·期末）（多选）科学家用超声波震碎了线粒体之后，内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡。这些小囊泡具有氧化[H]的功能。当用尿素处理后，小囊泡不再具有氧化[H]的功能。当把F1小颗粒装上去之后，小囊泡重新具有了氧化[H]的功能（如图1）。F0-F1颗粒后来被证实是线粒体内膜上催化ATP合成的蛋白质（如图2）。下列相关叙述，正确的是（    ） A．实验证明F0-F1颗粒是线粒体内膜上的酶 B．F0-F1颗粒中F0具有亲水性、F1具有疏水性 C．实验中[H]指的是还原型辅酶Ⅰ D．图2中H+跨膜运输的方式为协助扩散 8．（2023·上海普陀·一模）下列细胞原理重要叙述，正确的是____（选填下列编号） ①水分子之间的氢键使水具有较高的比热容，不利于维持生命系统的稳定性； ②细胞中无机盐含量很少且大多数是以离子形式存在； ③包扎伤口时，选用松软的创可贴，是为了让伤口处细胞进行有氧呼吸； ④堆放的干种子内部会变潮发热，原因是种子进行有氧呼吸和无氧呼吸时，都产生了热量和水； ⑤水稻稻田需要定期排水“晒田”，是为了避免根系进行酒精发酵； ⑥若给植株提供H218O，一段时间后周围空气中会检测出放射性C18O2； 9．（2017高二下·甘肃天水·学业考试）细胞内葡萄糖分解为丙酮酸的过程（　　） A．不产生CO2 B．必须在有O2条件下进行 C．在线粒体内进行 D．反应速度不受温度影响 10．（20-21高二下·上海·期末）下列细胞中能产生乳酸和能量的是（    ） ①人的骨骼肌细胞②梨③受涝的植物根部④乳酸杆菌 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 11．（19-20高一上·上海·期末）细胞呼吸会消耗有机物，降低水果的营养价值。家庭贮藏新鲜水果的做法一般是将其置于4℃左右的冰箱冷藏室，这种做法的目的是降低环境温度以（    ） A．降低细胞呼吸强度 B．增加有机物合成 C．提高细胞呼吸强度 D．减少有机物总量 12．（2021高二下·福建·学业考试）在日常生活中，常将蔬菜、水果放入冰箱保鲜，因为降低温度可以（    ） A．减弱呼吸作用，增加有机物的消耗 B．增强呼吸作用，增加有机物的消耗 C．减弱呼吸作用，减少有机物的消耗 D．增强呼吸作用，减少有机物的消耗 13．（23-24高一下·上海·阶段检测）线粒体一般呈现棒状，但线粒体的形态也可以发生变化，可以通过发生融合和分裂来影响细胞功能。研究人员发现了如图所示的现象，线粒体通过分裂形成“甜甜圈”形状，进而影响生命活动。其中FIS1、OPA1、M1表示细胞中的三种调节蛋白。    (1) 由图可知，有部分线粒体片段可以从细胞内运输到细胞外，该运输主要通过___的形式完成。 A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吐 (2)细胞内的部分线粒体片段可包裹在膜泡中形成自噬小泡，运输至细胞器甲后被销毁。则细胞器甲可能是___。 A．线粒体 B．内质网 C．溶酶体 D．核糖体 (3)人体成骨细胞内无氧呼吸的产物是___。 A．酒精 B．乳酸 C．CO2 D．H2O (4)人体成骨细胞有氧呼吸和无氧呼吸共有的步骤是___。 A．糖酵解 B．三羧酸循环 C．氧化磷酸化 D．丙酮酸还原 （23-24高一上·上海·期末）下图1是某动物细胞内细胞呼吸过程示意图。图2是丙酮酸脱羧酶催化某底物的反应示意图。据图回答下列问题。 14．图1中过程③的名称是___________。过程发生的场所是  ___________。 15．过程①名称___________。 16．A、C所代表的物质依次是___________、___________。 17．过程①②③④中，产生ATP最多的是___________。 A．① B．③ C．④ D．② 18．图2中，表示丙酮酸脱羧酶的是___________ (用图中字母回答) A．D B．E C．F D．G 19．该酶只催化丙酮酸脱羧过程，体现了酶具有___________。 A．专一性 B．高效性 20．该酶与双缩脲试剂反应呈现紫色，说明丙酮酸脱羧酶的化学本质是___________。 A．多糖 B．脂肪 C．蛋白质 D．核酸 情境应用 21．（22-23高一上·上海·期末）合理膳食是健康的基础，细胞通过氧化分解有机物获得能量，脂肪、蛋白质等有机物可以作为细胞呼吸的原料，也可以相互转化。如图是人体肝细胞内的部分生化反应及其联系的示意图。图中编号表示过程，字母表示物质。 (1)图过程①③④中，产生能量最多的过程和对应场所是______________。 A．① 细胞质基质 B．③线粒体基质 C．④ 线粒体基质 D．④线粒体内膜 (2)在细胞的有氧呼吸过程中，1mol 葡萄糖彻底氧化分解约释放出2870kJ 的能量，其中约有1161kJ 的能量储存在ATP 中，其余的能量以热能的形式散失，这个过程中大部分能量作为热能释放，其生物学意义是什么？______________________________。 (3)超重的小明为了减肥，在购买饮料时挑选了写有“0 脂肪”字样的含蔗糖饮料，但连续饮用该饮料一个月后，他发现体重不减反增。请结合图中所示反应过程，为小明解释体重增加的可能原因。_________________________。 (4)如下图所示，线粒体内膜上的质子泵能将NADH 分解产生的H+ 转运到线粒体内外膜间隙，使内外膜间隙中H+ 浓度增加；结构①能将H+ 运回线粒体基质，同时催化ATP 的合成。下列叙述正确的是____________。 A．H+ 通过质子泵和结构①的跨膜运输方式都是主动运输 B．结构①具有物质转运和催化ATP 合成的功能 C．抑制结构①的活性也会抑制无氧呼吸过程中ATP 的产生 D．线粒体外膜上也含有大量能促进ATP 合成的结构① (5)丙酮酸脱羧酶是细胞呼吸过程中具有重要作用的酶。下图是丙酮酸脱羧酶催化某底物的反应示意图，下列相关叙述不正确的是___________。 A．适当增大D 的浓度会提高酶催化的反应速度 B．E 的浓度与酶催化的反应速度始终成正比 C．F 或G 的生成速度可以表示酶催化反应速度 D．升高温度可能导致反应速度下降 (6)结合细胞呼吸原理分析，下列日常生活中的做法合理的是_____________。 A．制作酸奶时，减少容器中的空气有助于乳酸菌发酵 B．给盆栽浇水不能过量，避免根部细胞无氧呼吸产生酒精 C．酿制葡萄酒时，在加入酵母的发酵液连续通气提高产酒量 D．低温储藏果蔬，降低细胞有氧呼吸对有机物的消耗 (7)下图示显微镜下某真核细胞中线粒体及周围的局部结构。下列相关叙述正确的是（    ） A．结构①中发生葡萄糖的分解但不生成ATP B．结构②上丙酮酸被彻底分解为CO2和H2O C．结构③中[H]与O2结合生成水并释放大量能量 D．结构①②③中均有参与细胞呼吸的相关酶 (8)用差速离心法分离出某动物细胞的甲、乙、丙三种细胞器，测定其中三种有机物的含量如图所示。下列有关叙述不正确的是（    ） A．丙是细胞内蛋白质的合成场所 B．甲是细胞有氧呼吸的主要场所 C．乙具有膜结构，只能是溶酶体 D．甲和乙具膜结构，丙没有膜结构 (9)实验中用同一显微镜观察了同一装片同一位置4 次，每次仅调整目镜或物镜、细准焦螺旋，结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．若使用相同亮度的光源和光圈，则甲视野最亮 B．在甲视野中所观察到的细胞，在丙视野中均可被观察到 C．要在丁视野中完整看到乙视野中的X 结构，应向右上方移动装片 D．若在丙视野中看到的物像模糊，应增大物镜的放大倍数 (10)将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后，再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分，与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3 支试管中，并向这3 支试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在有氧条件下，最终能产生CO2和H2O 的试管是（    ） A．甲 B．丙 C．甲和乙 D．丙和乙 (11)即使在氧气充足的条件下，肝癌细胞的无氧呼吸也非常活跃。据报道，中国科学技术大学吴教授发现肿瘤抑制因子p53 通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸，但不影响正常细胞。下列叙述不正确的是（    ） A．肝癌细胞在细胞质基质中进行无氧呼吸并产生乳酸 B．正常细胞在细胞质基质和线粒体中进行有氧呼吸 C．肝癌细胞利用葡萄糖产生ATP 的效率比正常细胞低 D．p53 最可能抑制了催化葡萄糖分解为丙酮酸的关键酶 (12)某种酶是由419 个氨基酸形成的蛋白质。科学家利用生物技术做出5 种不同长度的该酶的片段，并分别测定其活性如图所示，分析该酶最可能具有活性的部分是（    ） A．第1 号氨基酸到第43 号氨基酸 B．第44 号氨基酸到第85 号氨基酸 C．第196 号氨基酸到第419 号氨基酸 D．第197 号氨基酸到第302 号氨基酸 22．（23-24高一上·上海青浦·期末）耐力性运动是指机体进行一定时间（每次30min以上）的低中等强度的运动，如步行、游泳等。为探究在耐力性运动训练中肌细胞出现的适应性变化，研究人员进行了相关实验。请回答问题： (1)肌细胞通过图1的___（填字母）过程将葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生的能量部分转化为___为运动直接提供能量，部分以___的形式释放。 (2)下列说法正确的是：___（多选）。 A．甲表示丙酮酸和NADH B．催化b过程的酶存在于线粒体基质和线粒体内膜 C．c过程发生在细胞质基质 D．人体肌肉细胞也可以通过c过程产生酒精 (3)结合细胞呼吸原理分析，下列日常生活中的做法合理的是___（多选）。 A．制作酸奶时，减少容器中的空气有助于乳酸菌发酵 B．给盆栽浇水不能过量，避免根部细胞无氧呼吸产生酒精 C．酿制葡萄酒时，在加入酵母的发酵液连续通气提高产酒量 D．低温储藏果蔬，降低细胞有氧呼吸对有机物的消耗 探究耐力性运动训练或停止训练时，肌纤维中线粒体数量出现的适应性变化，实验结果如图2。 (4)由图2可知，下列说法错误的是___。 A．经过一段时间训练后，肌纤维中线粒体数量趋于稳定。 B．若停训1周立即恢复训练，能使线粒体的数量恢复到接近停训前的水平。 C．若继续停止训练，4周后将降至开始训练时的水平。 D．训练时间越长，线粒体数量越多 (5)研究发现耐力性训练能够促进脂肪分解，下列关于脂肪分解的描述正确的是___。 A．脂肪氧化分解成甘油和脂肪酸 B．脂肪酸转化为乙酰辅酶A后，参与呼吸作用 C．甘油和脂肪酸直接参与呼吸作用 D．脂肪分解成氨基酸后，转变为丙酮酸参与三羧酸循环 (6)耐力性运动训练也能使肌纤维周围的毛细血管数量增加。请解释在耐力性运动训练中出现这些适应性变化的意义___（多选）。 A．毛细血管数量增加，加速氧气和二氧化碳的运输 B．肌细胞线粒体数量增多，使肌细胞有氧呼吸增强以适应耐力性运动训练对能量的需求 C．线粒体增加，毛细血管数量增加和脂肪分解加快，有利于提高无氧呼吸供能 D．脂肪分解加快，提高细胞能量供应 (7)研究认为长期耐力性运动训练出现的适应性变化是预防冠心病、糖尿病和肥胖的关键因素。请你结合本研究结果给出进行体育锻炼时的建议：___。 23．（22-23高二下·上海·期中）图中甲是某动物细胞内细胞呼吸过程示意图，图中数字表示过程 ，字母表示物质。乙是丙酮酸脱羧酶催化反应过程示意图 ，丙酮酸脱羧酶是细胞呼吸过程中具有重要作用的酶，据图回答下列问题。 (1)甲图中过程①的名称是_________，过程②A物质氧化脱去一个CO2发生的场所是 _________，过程③的名称__________，过程④电子传递链的场所是_________。 (2)A所代表物质是 _________，B代表的物质是_________，C代表的物质是_________ 。 (3)过程 ①③④中 产生 ATP最多的是 _________。 (4)乙图中表示丙酮酸脱羧酶的是 ________（用图中字母回答），该酶只催化丙酮酸脱羧过程，体现了酶具有_________的特点。该酶与双缩脲试剂反应呈现紫色 ，说明丙酮酸脱羧酶的化学本质是_________。 (5)关于乙图 ，下列相关叙述不正确的是 （    ） A．适当增大酶的浓度会提高此反应的反应速率 B．D 的浓度与酶催化的反应速率成正比 C．G或 F的生成速率可以表示酶催化反应速率 D．升高温度可能导致反应速率下降 (6)新鲜水果、蔬菜的细胞呼吸是导致其营养流失的主要原因，控制细胞呼吸是果蔬贮藏保鲜的重要手段之一。研究发现，O2和CO2含量、温度会影响细胞呼吸作用：空气中O2含量低于10% 时，细胞呼吸受到显著抑制；O2含量低于2% 时，出现无氧呼吸。苹果、梨、柑橘等水果在 0~1℃、CO2含量低于 5％时，保鲜效果好；当 CO2含量超过 10% 时，果实会变坏。请结合相关原理和家庭实际，设计一份梨和柑橘的家用保鲜方案 ______________。 素养提升 1．（23-24高一下·上海·阶段检测）小麦的生命历程起源于种子的萌发，我校某生物小组想要探究小麦种子萌发的环境条件，假设你是此小组的成员，思考并回答下列问题。 (1)①-⑤为生命科学探究过程中的几个相关步骤，在实践操作中其排列次序为_________ ①发现并提出问题②设计和实施实验方案③分析实验现象④得出结论⑤作出假设 (2)结合你的生活经验，你认为哪些环境因素可能影响小麦种子萌发？________________(至少写两点) 2．（情境综合题·实验设计）为研究温度对酵母菌细胞呼吸方式的影响，某兴趣小组按下表设计了4组实验装置（每组在不同温度下设置 “有氧+无氧” 两个条件）。所有装置均使用5%葡萄糖溶液 + 等量酵母菌液，培养30 min后检测产物。 装置编号 温度 O₂条件 CO₂检测试剂 酒精检测试剂 ① 25℃ 充入空气前先经NaOH溶液 澄清石灰水 橙色重铬酸钾的酸性溶液 ② 25℃ 油膜密封 澄清石灰水 橙色重铬酸钾的酸性溶液 ③ 35℃ 充入空气前先经NaOH溶液 澄清石灰水 橙色重铬酸钾的酸性溶液 ④ 35℃ 油膜密封 澄清石灰水 橙色重铬酸钾的酸性溶液 1. 装置①②形成的对照、装置③④形成的对照，自变量是______；装置①③、②④形成的对照，自变量是______。本实验总共有______组对照。 1. “充入空气前先经NaOH溶液”的目的是______，避免对______的检测形成干扰。 1. 实验预期（请补全下表）： 装置 澄清石灰水变浑浊速度 重铬酸钾颜色变化 ① (i)______ (ii)______ ② (iii)______ (iv)______ ③ (v)______ (vi)______ ④ (vii)______ (viii)______ 1. 假设35℃下酵母菌呼吸代谢速率显著高于25℃（在该温度范围内酶仍未变性），请预测：装置③④间在酒精含量上的差异（与①②间的差异相比）将更______（填“显著”/“不显著”）。请简述原因。 3．（开放论述题）有人说：“剧烈运动后肌肉酸痛是因为乳酸积累。我们只要在运动后立即大量喝碱性运动饮料就可以快速中和乳酸，缓解酸痛。” 请运用本讲所学知识，结合生理学常识，对这一观点进行批判性评价（200字左右）：包括其中正确与错误的部分，并提出科学的运动后恢复建议。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 物质交换、酶和ATP （上海专用） 分层专练·靶向攻关 基础通关： 1．【答案】B 2．【答案】B 3．【答案】(1)D (2)BD (3)A (4)BC (5)A (6) C A 4．【答案】(1)B (2)C (3)A (4) ② ② ① (5)①②③⑤ (6)D (7)③⑤ (8)①②④⑤ 5．【答案】C 6．【答案】(1) 细胞质基质、线粒体 ① (2) 左 NaOH溶液换成清水 (3)AB 7．【答案】ACD 8．【答案】②⑤ 9．【答案】A 10．【答案】D 11．【答案】A 12．【答案】C 13．【答案】(1)D (2)C (3)B (4)A 14.【答案】三羧酸循环 线粒体基质 15.【答案】糖酵解 16.【答案】丙酮酸 水/H2O 17.【答案】 C 18.【答案】 A 19.【答案】 A 20.【答案】 C 情境应用： 21．【答案】(1)D (2)有氧呼吸的能量转换效率大约是40.45%，1mol的葡萄糖彻底氧化分解共释放能量2870KJ，其中可使1161KJ的能量储存在ATP（38mol）中，即1mol的葡萄糖有氧呼吸能使38mol的ADP转换为ATP，维持体温的恒定并不断地向环境中散发 (3)蔗糖进入人体后分解转化为葡萄糖，葡萄糖氧化分解为丙酮酸和乙酰辅酶A，丙酮酸转为化甘油，乙酰辅酶A转化为脂肪酸，甘油和脂肪酸合成脂肪，导致体重增加 (4)B (5)B (6)ABD (7)D (8)C (9)A (10)B (11)D (12)B 22．【答案】(1) ab ATP 热能 (2)ABC (3)ABD (4)D (5)B (6)ABD (7)每次进行至少30分钟的有氧运动并且每周坚持 23.【答案】(1) 糖酵解 线粒体基质 三羧酸循环 线粒体内膜 (2) 丙酮酸 乙酰辅酶A NADH (3)有氧呼吸第三阶段的反应 (4) D 专一性 蛋白质 (5)B (6)水果可以采取在地窖中进行保存，温度和氧含量低，接近地面，潮湿有水分，没有地窖的家庭，可以采取冰箱冷藏，冷藏时可以同时保存一些含水量大的蔬菜放到一块儿，增大冰箱的湿度。 素养提升： 1．【答案】(1)①⑤②③④ (2)水分、温度、空气、某种矿质元素等 2．【答案】 (1) O₂条件（有O₂ vs 无O₂）；温度（25℃ vs 35℃）；至少4组（也可答6组，含跨组对照） (2) 除去空气中的CO₂，避免外源CO₂混入装置；澄清石灰水（即对CO₂的检测） (3) 预期结果： (i) 较快；(ii) 不变色（无乙醇） (iii) 较慢但持续；(iv) 由橙色 → 灰绿色（有乙醇） (v) 更快；(vi) 不变色 (vii) 更明显（变浑浊速度比②快）；(viii) 由橙色 → 灰绿色（颜色变化更剧烈） (4) 更显著。原因：35℃接近酵母菌最适生长温度，呼吸代谢速率显著高于25℃；无氧条件下，30 min内产生的酒精总量与代谢速率成正比，因此装置④的酒精产量将显著高于装置②，③④之间在酒精含量的对比也更明显（虽然装置③仍不变色，但反差更大） 3．【参考答案】 该观点部分正确，但被严重简化。 正确的部分：剧烈运动时骨骼肌细胞确因短时缺氧进行无氧呼吸产生乳酸积累，造成30分钟–24小时内的“急性肌肉酸痛”。 错误的部分： ①运动后24–72小时出现的“延迟性肌肉酸痛 (DOMS)” 主要由肌纤维微损伤后的炎症反应引起，并非乳酸积累——血液中乳酸通常在运动后30分钟内已被肝脏通过糖异生（Cori循环）清除大半。 ②口服碱性饮料无法直接中和细胞内乳酸——胃酸pH约2会立即中和饮料碱性；血液的HCO₃⁻/H₂CO₃缓冲系统维持pH 7.35–7.45，外源碱性物质不会改变其根本。 ③长期大量饮用碱性饮料可能扰乱胃肠pH平衡与肾脏代谢负担。 科学的恢复建议：①运动后适度拉伸+低强度有氧主动恢复；②补充水分和电解质；③补充碳水化合物和适量蛋白质以恢复肌糖原储备和修复肌纤维；④保证充足睡眠以促进生长激素分泌和组织修复。 / 学科网（北京）股份有限公司 $