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** 围绕细胞呼吸原理与应用，通过基础概念辨析、过程机制分析及实验情境应用的三级分层设计，强化生命观念与科学思维，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|有氧/无氧呼吸过程、场所及产物|选择题1-5考查果蔬保鲜、呼吸阶段比较等基础应用，填空题9聚焦呼吸类型与物质名称| |进阶层|呼吸调控机制与跨膜运输|选择题6-7结合PDK4蛋白、线粒体NADH代谢考查物质能量观，填空题10分析丙酮酸转运与电子传递| |综合层|实验探究与曲线分析|选择题8关联酵母菌呼吸装置，填空题11结合涝胁迫CO₂释放曲线考查代谢适应，体现探究实践|

2026-2027学年高一上学期生物人教版必修一 5.3 细胞呼吸的原理和应用 模拟练习题 一、选择题 1 . 果蔬保鲜常采用低氧、低温、适度保湿的条件，以延长保鲜期。下列关于果蔬细胞呼吸的叙述，错误的是（        ） A．低氧环境可抑制有氧呼吸，从而减少有机物的消耗 B．果蔬细胞有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同，均产生少量ATP C．无氧呼吸全过程均在细胞质基质中进行，不消耗O2，也均不生成CO2 D．零上低温可降低呼吸酶活性，减缓细胞呼吸速率，且不会冻伤果蔬细胞 2 . 下列有关细胞呼吸的叙述，错误的是（        ） A．有氧呼吸和无氧呼吸中葡萄糖分解成丙酮酸的场所相同 B．有氧呼吸既有水的消耗又有水的产生 C．骨骼肌细胞无氧呼吸时会产生较多的乳酸和二氧化碳 D．有氧呼吸和无氧呼吸均有[H]的产生和消耗 3 . 马拉松运动员在比赛过程中，前期慢跑阶段主要依赖有氧呼吸供能，后期冲刺阶段骨骼肌细胞会出现无氧呼吸。下列关于细胞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，场所都是细胞质基质 B．有氧呼吸第二阶段产生的[H]全部来自葡萄糖的分解 C．无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行，且都能产生ATP D．人体骨骼肌细胞在缺氧条件下可将葡萄糖分解为酒精和CO2 4 . 下列有关细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的叙述，正确的是（       ） A．人体产生的CO2来自线粒体基质 B．无氧呼吸过程中有NADH的积累 C．葡萄糖以主动运输的方式进入线粒体 D．无氧呼吸时，能量主要以热能散失 5 . 所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量。下列关于细胞呼吸应用的叙述，错误的是（　　） A．油菜播种时浅播有利于满足其种子萌发时对氧气的需求 B．适时中耕可疏松表土、改善通气状况，有利于农作物根系进行需氧呼吸和生长 C．过期酸奶出现“胀袋”现象可能是乳酸菌细胞呼吸产生气体造成的 D．选用透气的消毒纱布包扎伤口，可以避免厌氧病菌的繁殖，从而有利于伤口的愈合 6 . 人体中的丙酮酸脱氢酶（PDH）参与催化丙酮酸在线粒体中的氧化分解。PDK4是调控细胞呼吸代谢的关键基因，其编码的PDK4蛋白能调控PDH的活性，进而影响丙酮酸的去向。研究PDK4基因对衰老细胞呼吸代谢的影响，结果见下图。下列相关分析错误的是（        ） A．细胞呼吸过程中，产生丙酮酸的同时还伴随有ATP、NADH的生成 B．葡萄糖分解形成乳酸时会释放出少量能量，生成少量ATP 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．据图推测，PDK4蛋白能抑制PDH的活性，使衰老细胞乳酸生成速率升高 7 . 特定条件下，哺乳动物线粒体NADH会出现富余，影响线粒体的结构和功能。最新研究发现哺乳动物线粒体在NADH富余时能产生乳酸，并运输到细胞质基质中，过程如下图。相关叙述错误的是（        ） A．有氧呼吸第一阶段和第二阶段均能产生NADH B．哺乳动物细胞质基质、线粒体基质均能产生乳酸 C．丙酮酸转化为乳酸时会产生NADH和少量能量 D．三羧酸循环释放的CO2中的氧元素来自丙酮酸和水 8 . 酵母菌与人类生活息息相关，做馒头、面包、酿酒等，都是利用酵母菌的呼吸作用。如图I为探究酵母菌细胞呼吸的方式的装置图，图II为不同生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解，①~⑤代表生理过程。下列叙述错误的是（        ） A．图I甲中NaOH的主要作用是吸收空气中的CO2 B．剧烈运动过程中，人体产生的CO2和消耗的能量分别来自过程④和⑤ C．消耗等量葡萄糖时，酵母菌两种呼吸方式过程①中产生ATP的量相同 D．在酿酒过程后期，引起发酵液pH降低的主要因素是过程②产生的CO2 二、填空题 9. 细胞呼吸可分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。下图是植物细胞内呼吸作用过程的图解，请据图回答下列问题。 (1)对于绝大多数植物来说，细胞呼吸最常利用的物质是_____。 (2)有氧呼吸过程包括_____，产生大量能量的阶段是_____（填序号）。 (3)图中物质X是_____；②过程和⑤过程中物质Y产生的场所依次是_____、_____。 (4)花盆里的土壤板结后，需要及时松土，其目的主要是_____，以利于植物根系吸收矿物质。 10. 线粒体外膜含有亲水性的通道蛋白，分子量小于1000的物质可自由通过，线粒体内膜通透性较小。葡萄糖通过糖酵解产生的丙酮酸，可进入线粒体基质，经一系列反应产生NADH。NADH分解产生的电子通过线粒体内膜上的蛋白质传递给O2并生成水，电子传递过程会驱动H+的逆浓度运输，其过程如下图所示。 (1)糖酵解进行的场所是__________，其产物除丙酮酸外还有__________。 (2)缺氧条件下，糖酵解产生的丙酮酸难以进入线粒体，原因是__________。 (3)丙酮酸在线粒体内通过一系列反应产生NADH和_______，糖类中稳定的化学能最终转变为_______。 (4)植物细胞线粒体内膜上存在交替氧化酶（AOX）呼吸途径，它可以直接将电子传递给氧气生成水而不伴随跨膜H⁺浓度梯度的产生。在低温条件下，细胞主要进行AOX呼吸途径，其意义是_______。 11. 在涝胁迫处理玉米幼苗的实验中，发现根部细胞中编码丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶的基因均能表达，这说明植物可通过改变呼吸代谢途径来适应不同的环境。玉米幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率变化如图所示，时间a之后，进入无氧环境。已知葡萄糖为细胞呼吸的底物，回答下列问题：     (1)0-a阶段，幼苗根细胞呼吸作用发生的场所是_____。 (2)a-b阶段，幼苗根细胞不释放CO2的原因是_____。b-c阶段，植物根细胞中的丙酮酸在酶的催化作用下，分解成_____。 (3)若幼苗根细胞在0-a、a-b和b-c三个阶段都进行细胞呼吸，消耗等量的葡萄糖产生的ATP最多的阶段是_____。 (4)b-c后半段细胞呼吸释放CO2的速率出现下降趋势，原因可能是_____。（答出一点即可）。 答案 一、选择题 1 答案：C 解析： A：低氧条件下有氧呼吸强度降低，有机物分解消耗变少，利于保鲜，正确 B：有氧、无氧呼吸第一阶段均在细胞质基质分解葡萄糖为丙酮酸，产生少量 ATP，正确 C：植物细胞无氧呼吸产生酒精和 CO₂，并非所有无氧呼吸都不生成 CO₂，错误 D：零上低温降低呼吸酶活性，减缓呼吸，又不会冻坏果蔬细胞，正确 2 答案：C 解析： A：葡萄糖分解为丙酮酸是呼吸第一阶段，场所都是细胞质基质，正确 B：有氧第二阶段消耗 H₂O，第三阶段生成 H₂O，正确 C：人体骨骼肌无氧呼吸只生成乳酸，无 CO₂产生，错误 D：有氧一二阶段产生 [H]、第三阶段消耗；无氧第一阶段产生 [H]、第二阶段消耗，正确 3 答案：A 解析： A：有氧与无氧呼吸第一阶段反应完全相同，场所均为细胞质基质，正确 B：有氧第二阶段的 [H] 来自葡萄糖和水，不只是葡萄糖，错误 C：无氧呼吸仅第一阶段产生 ATP，第二阶段无 ATP 生成，错误 D：人体细胞无氧呼吸产物只有乳酸，不会产生酒精与 CO₂，错误 4 答案：A 解析： A：人体细胞只有有氧第二阶段产生 CO₂，场所是线粒体基质，正确 B：无氧呼吸第二阶段消耗 NADH，不会发生积累，错误 C：葡萄糖不能进入线粒体，只能在细胞质基质分解为丙酮酸后进入，错误 D：无氧呼吸大部分能量储存在乳酸或酒精中，仅少量释放，错误 5 答案：C 解析： A：油菜种子脂肪含量高，有氧呼吸耗氧量大，浅播保证氧气供给，利于萌发，正确 B：中耕松土提升土壤含氧量，促进根系有氧呼吸，利于矿质离子吸收，正确 C：乳酸菌无氧呼吸只产生乳酸，无气体，胀袋是杂菌无氧呼吸生成 CO₂导致，错误 D：透气纱布创造有氧环境，抑制破伤风厌氧病菌繁殖，利于伤口愈合，正确 6 答案：C 解析： A：呼吸第一阶段葡萄糖分解生成丙酮酸，同时产生 ATP、NADH，正确 B：葡萄糖分解为乳酸的无氧呼吸第一阶段释放少量能量，合成少量 ATP，正确 C：葡萄糖不能直接进入线粒体，需先分解为丙酮酸，错误 D：衰老细胞 PDK4 蛋白含量高，抑制 PDH，丙酮酸难以进入线粒体，无氧呼吸增强，乳酸生成变多，正确 7 答案：C 解析： A：有氧第一、二阶段均可生成 NADH，第三阶段消耗，正确 B：常规无氧呼吸在细胞质基质产乳酸；NADH 富余时线粒体也能生成乳酸，正确 C：丙酮酸转化为乳酸的过程消耗 NADH，不产生 NADH，错误 D：三羧酸循环生成的 CO₂，氧来自丙酮酸和参与反应的水，正确 8 答案：B 解析： A：甲装置中 NaOH 溶液吸收空气中 CO₂，避免干扰实验结果，正确 B：人体剧烈运动时 CO₂只来自有氧呼吸过程④，无氧过程⑤只产乳酸无 CO₂，错误 C：①是细胞呼吸第一阶段，等量葡萄糖下，有氧、无氧呼吸该阶段生成 ATP 量相同，正确 D：酿酒时无氧呼吸产生 CO₂溶于水生成碳酸，使发酵液 pH 下降，正确 二、填空题 9 (1) 葡萄糖 (2)①②③；③ (3) O₂；线粒体基质；细胞质基质 (4) 提高土壤氧气含量，促进根系有氧呼吸 10 (1) 细胞质基质；NADH、少量 ATP (2) 缺氧时线粒体内电子传递链无法消耗 NADH，丙酮酸转运进入线粒体受阻 (3) CO₂；ATP 和热能 (4) 释放多余热量，减少活性氧产生，保护线粒体结构 11 (1) 细胞质基质、线粒体基质 (2) 该阶段根细胞无氧呼吸只生成乳酸，不产生 CO₂；酒精和 CO₂ (3) 0-a (4) 葡萄糖底物不断消耗、无氧呼吸积累酒精抑制呼吸酶活性（写出一点即可） 学科网（北京）股份有限公司 $