课时冲关12 细胞呼吸的影响因素及其应用(练习Word版)-【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮课时作业（多选）

**基本信息** 聚焦细胞呼吸影响因素及应用，通过实验情境构建"原理-调控-应用"逻辑链，强化科学思维与探究实践素养 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础对点练|5单选|图表分析/实验结果解读|从呼吸方式判断（O₂浓度影响）→ 过程分析（丙酮酸代谢/ATP生成）→ 应用拓展（气调保鲜）| |素养提升练|3不定项+1非选择|变量控制/机制探究|进阶考查抑制剂作用位点、NADH转运调控，构建"环境因素-代谢途径-生理效应"关联模型|

课时冲关12　细胞呼吸的影响因素及其应用　对应学生用书P369 [基础对点练] 一、单项选择题 1. 为研究低氧胁迫对两个黄瓜品种根系细胞呼吸的影响，科研人员进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．正常通气情况下，品种A和B的根系细胞产生的CO2都来自线粒体 B．低氧胁迫下，品种B对氧气浓度的变化较为敏感 C．低氧胁迫下，根细胞中丙酮酸分解为酒精的过程不产生ATP D．低氧胁迫不影响黄瓜的光合速率和产量 解析：C　[正常通气情况下，黄瓜根系细胞产生了酒精，说明其呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，则根系细胞产生的CO2来自线粒体和细胞质基质，A错误；与品种B相比，低氧胁迫下品种A产生的酒精含量更多，说明品种A对氧气浓度变化较为敏感，B错误；低氧胁迫下，根细胞中丙酮酸分解为酒精的过程属于无氧呼吸第二阶段，该阶段不产生ATP，C正确；与正常通气相比，低氧胁迫条件下产生的ATP少，根系细胞通过主动运输吸收无机盐的能力下降，进而影响黄瓜的光合速率，导致产量降低，D错误。] 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2．气调保鲜技术是指在冷冻储藏的基础上，通过控制氮气、二氧化碳和氧气的比例来创造一个适合特定食品的包装条件，以减慢食品腐败的速度。为探究充入氮气对樱桃果实储藏的影响，科研人员在0 ℃储藏温度下进行实验，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．据图可知，该实验的自变量为储藏时间和有无充入氮气 B．与实验组相比，对照组的樱桃果实进行无氧呼吸的时间晚 C．9 d时，实验组樱桃果实细胞产生CO2的场所为细胞质基质 D．若继续延长储藏时间，实验组的CO2释放速率不可能升高 解析：D　[分析题意和题图可知该实验的自变量有两个：一个是横坐标——储藏时间，一个是有无充入氮气，A正确；与对照组相比，实验组的樱桃果实二氧化碳释放速率下降更快，进行无氧呼吸的时间早，B正确；6～9 d时，实验组樱桃果实产生CO2的速率相对稳定，由此判断该阶段其只进行无氧呼吸，因此9 d时，实验组樱桃果实细胞产生CO2的场所是细胞质基质，C正确；若继续延长储藏时间，实验组因充氮保鲜有效阻断氧气供应，但无氧呼吸强度会增大，可能导致CO2释放速率升高，D错误。] 3．为研究两种呼吸抑制剂的作用，甲组实验在有氧条件下，向以葡萄糖为供能物质的肌细胞中加入一种高效的特异性线粒体ATP合成酶抑制剂(R1)。乙组实验换成高效的特异性抑制[H]与O2结合的试剂(R2)，其他条件相同。下列说法正确的是(　　) A．R1、R2都是作用于有氧呼吸的第三阶段 B．甲组细胞中的ATP产生量迅速降至零，细胞继而死亡 C．R2的作用效果与将乙组改为无氧条件但不加R2的效果完全相同 D．一段时间后，两组细胞的葡萄糖消耗速率都可能升高 解析：D　[有氧呼吸第二、三阶段均发生在线粒体中，均可以合成ATP，所以R1可以作用于有氧呼吸第二和第三阶段，A错误；细胞质基质可以进行有氧呼吸第一阶段的反应，产生少量ATP，所以甲组细胞中仍然可以产生少量ATP，B错误；R2特异性抑制[H]与O2结合，但细胞可以进行有氧呼吸第二阶段的反应，将丙酮酸彻底分解，而在无氧条件下，细胞不能将丙酮酸分解，只能将其还原为乳酸，因此二者不同，C错误；一段时间后，细胞合成ATP减少，因此需要通过无氧呼吸产生ATP，而无氧呼吸产生的能量较少，所以需要分解更多的葡萄糖为生命活动提供能量，因此两组细胞的葡萄糖消耗速率都可能升高，D正确。] 4．为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响，设四组盆栽甜樱桃，其中一组淹入清水，其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液，保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜樱桃根的有氧呼吸速率(mol·g－1·h－1)，结果如图。下列说法错误的是(　　) A．A、B、C三点中，A点时单位时间内与氧结合的NADH最多 B．B点产生CO2的场所是线粒体基质和细胞质基质 C．实验过程中可用CO2释放量作为检测有氧呼吸速率的指标 D．淹水时KNO3对甜樱桃根的有氧呼吸速率降低有减缓作用 解析：C　[由图可知，A点有氧呼吸速率最高，在单位时间内生成NADH([H])最多，A正确；B点所在曲线为清水组，该曲线随淹水天数的增加有氧呼吸速率下降，B处同时存在有氧呼吸和无氧呼吸，产生CO2的场所是线粒体基质和细胞质基质，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸都有CO2产生，根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强，所以不能用CO2释放量作为检测有氧呼吸速率的指标，C错误；淹水时加KNO3溶液组与清水组对照，有氧呼吸速率在相同时间内都高于清水组，说明KNO3溶液对甜樱桃根的有氧呼吸速率降低有减缓作用，D正确。] 5. 好氧生物在进行有氧呼吸第二阶段时，丙酮酸首先会分解成乙酰辅酶A和CO2。研究发现，在厌氧细菌H中有利用乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸，进而生成氨基酸等有机物的代谢过程。科研人员利用13C标记的CO2和酵母提取物培养基培养H菌，检测该菌中谷氨酸的13C比例，结果如图所示。下列说法正确的是(　　) A．酵母菌有氧呼吸第二阶段的产物是CO2和水，场所在线粒体基质 B．可推测CO2浓度越高，越利于乙酰辅酶A和CO2生成丙酮酸 C．H菌中乙酰辅酶A与丙酮酸间的转化方向依赖于CO2浓度 D．由实验结果可推测H菌可以固定CO2，代谢类型为自养型 解析：B　[酵母菌有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质，产物为CO2和[H]，水为反应物，A错误；由题图可知，CO2浓度越高，谷氨酸的13C的占比越高，谷氨酸是丙酮酸生成的，因此CO2浓度升高利于乙酰辅酶A和CO2生成丙酮酸，B正确；结合题干信息可知，有氧呼吸过程中，丙酮酸首先会分解成乙酰辅酶A和CO2，而无氧呼吸过程中乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸，因此，H菌中乙酰辅酶A与丙酮酸间的转化方向依赖于O2浓度，C错误；由实验结果可推测H菌可利用乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸，但代谢类型为异养型，D错误。] [素养提升练] 二、不定项选择题 6. 植物可通过无氧呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．植物根细胞进行无氧呼吸，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失 B．在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，不进行细胞呼吸 C．a～b时间内植物根细胞的无氧呼吸产生酒精和CO2，也可能产生乳酸 D．每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多 解析：ABD　[无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分储存在不彻底的氧化产物中，只有少量能量以热能形式散失，A错误；在时间 a 之前，植物根细胞无CO2释放，但可能进行产生乳酸的无氧呼吸，B错误；a～b 时间内植物根细胞的无氧呼吸产生酒精和CO2，也可能产生乳酸，因为植物细胞无氧呼吸可能有两种类型，C正确；无论是产生酒精还是产生乳酸的无氧呼吸，都只在第一阶段释放少量能量，第二阶段无能量释放，故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP和产生乳酸时相同，D错误。] 7．图1表示某植物细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程，图2表示在探究不同氧浓度条件下该细胞呼吸方式的实验结果数据曲线，下列有关描述正确的是(　　) 　 　　　　图1　　　　　　　图2 A．图1中酶1是由一种基因控制合成的 B．图2若ac＝dc，说明氧气浓度为a时，需氧呼吸和厌氧呼吸产生的CO2速率不相同 C．图1中NADH催化电子传递链中氢与氧气结合，并释放能量 D．图2中b点氧气浓度时，需氧呼吸和厌氧呼吸同时进行 解析：BD　[图1中酶1催化丙酮酸分解为酒精和CO2，不一定是由一种基因控制合成的，可能受多对基因同时控制，A错误；b点后O2的吸收量大于CO2的产生量，说明细胞呼吸的底物应有脂肪，图2若ac＝dc，不能说明相同时间内需氧呼吸释放的CO2和厌氧呼吸释放的CO2量相等，即两者产生的CO2速率不相同，b点时需氧呼吸和厌氧呼吸同时进行，B、D正确；图1中NADH为还原性辅酶Ⅰ，在酶3的催化作用下与O2结合生成水，C错误。] 三、非选择题 8．图1表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程，请回答以下问题。 　 图1　　　　　　　　　　图2 (1)酵母菌细胞内丙酮酸在________________(填场所)被消耗，从能量转化角度分析，丙酮酸在不同场所被分解时有什么不同？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)酵母菌在O2充足时几乎不产生酒精，有人认为是因为O2的存在会抑制图1中酶1的活性而导致无酒精产生，为验证该假说，实验小组将酵母菌破碎后高速离心，取______________(填“含线粒体的沉淀物”或“上清液”)均分为甲、乙两组，向甲、乙两支试管加入等量的葡萄糖溶液，立即再向甲试管中通入O2，一段时间后，分别向甲、乙两试管中加入等量的________________进行检测。 (3)按照上述实验过程，观察到________________________________________________________________________， 说明(2)中假说不成立，实验小组查阅资料发现，细胞质基质中的NADH还存在如图2所示的转运过程，NADH在线粒体内积累，苹果酸的转运即会被抑制，且细胞内反应物浓度上升或产物浓度下降一般会促进酶促反应速率，反之则抑制。请结合以上信息解释O2会抑制酵母菌产生酒精的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)高产产酒酵母酒精产量更高，甚至在有氧条件下也能产酒，结合图1和图2分析，是利用野生酵母，通过物理或化学诱变因素诱导控制合成________(填“酶1”“酶2”或“酶3”)的基因发生突变而产生的新品种。 解析：(1)丙酮酸是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段的产物，若是进行有氧呼吸，丙酮酸在线粒体基质被消耗，若是进行无氧呼吸，丙酮酸在细胞质基质被消耗。从能量转化角度分析，细胞质基质中分解丙酮酸释放的能量不能用于合成ATP，但在线粒体基质中分解丙酮酸释放的能量可用于合成ATP。 (2)由题图可知，酶1催化丙酮酸分解为酒精和CO2，说明酶1位于细胞质基质，所以酵母菌破碎后高速离心，取上清液(主要成分是细胞质基质，含有酶1)均分为甲、乙两组，一段时间后在两支试管加入等量葡萄糖溶液，向甲试管通入O2，所以甲是实验组，乙是对照组。一段时间后，分别向甲、乙两试管中加入等量的酸性重铬酸钾溶液进行检测，若甲试管由橙色变为灰绿色即产生了酒精，说明O2对酶1没有抑制作用；如果甲试管不变色，说明O2对酶1有抑制作用。 (3)按照上述实验过程，观察到甲、乙试管都显灰绿色，说明两支试管都产生了酒精，说明(2)中假说不成立。O2会抑制酵母菌产生酒精的原因可能是：O2充足时，线粒体内的NADH与O2结合产生H2O，从而促进线粒体内苹果酸的分解，进而促进苹果酸向线粒体的转运过程；当细胞质基质中的苹果酸浓度较低时，促进了细胞质中NADH的消耗，使得细胞质基质中NADH含量很少，导致丙酮酸不能转化成酒精。 (4)结合图1和图2分析：O2存在时，酶3催化有氧呼吸第三阶段，如果通过物理或化学诱变因素诱导控制合成酶3的基因发生突变，O2不能与线粒体内的NADH反应，线粒体内的NADH积累，苹果酸的转运会被抑制，细胞质基质的NADH就会在酶1的催化下合成酒精。 答案(1)细胞质基质和线粒体基质　细胞质基质中分解丙酮酸释放的能量不能用于合成ATP，但在线粒体基质中分解丙酮酸释放的能量可用于合成ATP (2)上清液　酸性重铬酸钾溶液 (3)甲、乙试管都显灰绿色　O2充足时，线粒体内的NADH与O2结合产生H2O，从而促进线粒体内苹果酸的分解，进而促进苹果酸向线粒体的转运过程；当细胞质基质中的苹果酸浓度较低时，促进了细胞质中NADH的消耗，使得细胞质基质中NADH含量很少，导致丙酮酸不能转化成酒精 (4)酶3 学科网（北京）股份有限公司 $