5.3 细胞呼吸的原理和应用（第1课时 细胞呼吸的方式和有氧呼吸）-课后练习 2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

**基本信息** 本同步练习通过A、B组分层设计，以基础概念辨析与实验分析为起点，逐步过渡到综合应用与探究实践，有效巩固细胞呼吸方式及有氧呼吸过程的核心知识，培养生命观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组（基础练）|有氧呼吸各阶段场所、物质变化及实验装置分析|以选择题为主，结合示意图考查线粒体结构、呼吸反应式等基础知识点，强化结构与功能观| |B组（提升练）|实验设计、跨情境综合分析（如氰化物对呼吸影响）|通过多选题和简答题，涉及对照实验设计、抗氰呼吸机理等，培养科学探究与批判性思维能力|

第3节　细胞呼吸的原理和应用 第1课时　细胞呼吸的方式和有氧呼吸 A组 必备知识基础练 1.(2025连云港期末)如图甲、乙是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置,下列相关叙述错误的是(　　) A.该实验需设置有氧和无氧两种条件 B.A瓶中可加入适宜浓度的NaOH溶液 C.D瓶应封口放置一段时间后再与E联通 D.向B瓶的滤液中加入重铬酸钾,若溶液变为灰绿色,则说明有酒精产生 2.(2025扬州期末)下图是动物细胞有氧呼吸过程示意图,①②③代表有氧呼吸的不同阶段,a、b、c代表各阶段释放的能量。下列相关叙述错误的是(　　) A.①阶段发生在细胞质基质,②③阶段发生在线粒体 B.在②阶段中,H2O是反应物,[H]是产物 C.①②③各阶段所释放的能量a=b=c D.碳原子的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 3.动物细胞中,葡萄糖的部分代谢过程如下图所示。下列说法正确的是(　　) A.乙来源于甲和C6H12O6;丙和丁代表不同化合物 B.有氧条件下,过程①②发生在线粒体基质中 C.过程③发生在线粒体内膜上,可产生大量能量 D.用18O标记C6H12O6,在物质丙中可检测到18O 4.为探究酵母菌细胞呼吸的方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述,正确的是(　　) A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量 B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量 C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标 D.实验的因变量可用溴麝香草酚蓝溶液来检测 5.如图表示有氧呼吸过程,下列有关说法正确的是(　　) A.①③④中能量值最大的是③ B.②代表的物质是O2 C.产生①③过程的场所是线粒体 D.酵母菌能完成图示全过程 6.为探究酵母菌细胞呼吸的基本过程,将酵母菌破碎并进行离心,分离得到细胞质基质、线粒体,与酵母菌分别装入1号至5号试管中,加入不同的物质,进行如下实验。下列叙述错误的是(　　) 加入物质 细胞质基质 线粒体 酵母菌 1 2 3 4 5 葡萄糖 + + - + + 丙酮酸 - - + - - 氧气 - - + - + 注:“+”代表加入了适量的相关物质,“-”代表未加入。 A.能将葡萄糖彻底氧化分解为CO2和H2O的试管是5号 B.不能产生ATP的试管是2号 C.能产生酒精的试管是1号和4号 D.不能产生CO2的试管是3号 7.(2026南京高一期末)如图为线粒体的结构示意图,下列相关叙述错误的是(　　) A.①为线粒体外膜,其基本支架为磷脂双分子层 B.②为线粒体内膜,是有氧呼吸第二阶段的场所 C.③为嵴,是内膜向内腔折叠形成的,这大大增加了内膜的表面积 D.④为线粒体基质,内含与有氧呼吸有关的酶和少量DNA分子 8.下图表示酵母菌细胞有氧呼吸的部分过程,请回答下列问题。 (1)酵母菌与大肠杆菌都以　　　　作为遗传物质。在细胞结构上,酵母菌具有的显著特点是　　　　　　　　　　　　。  (2)过程①进行的场所是　　　　　,物质a为　　　　　。写出酵母菌细胞有氧呼吸的总反应方程式: 　　　　　　　　　　　　。  (3)2,4-二硝基酚(DNP)使图中过程③所释放的能量都以热能的形式散失,这表明DNP使分布在　　　　　　上的酶无法催化合成ATP。  B组 能力素养提升练 9.(多选)某生物实验小组为“探究酵母菌细胞呼吸的方式”设计了如图所示的实验装置。实验时,先向气球中加入10 mL含酵母菌的培养液,再向气球中注入一定量的氧气,扎紧气球,置于装有20 ℃温水的烧杯中。再将整个装置置于20 ℃的恒温水浴中,记录实验开始30 min后烧杯中液面变化量。下列说法正确的是(　　) A.还应设置一个气球中加入等量煮沸过且冷却到室温的酵母菌培养液的相同装置作为对照 B.若30 min后液面没有变化是因为酵母菌只进行了有氧呼吸 C.若酵母菌进行了无氧呼吸,则液面下降 D.该装置的气球中若不加入氧气,可以用来探究酵母菌进行无氧呼吸的最适温度 10.(多选)如图表示细胞有氧呼吸的过程,其中①~③代表有关生理过程发生的场所,甲、乙代表有关物质。下列相关叙述错误的是(　　) A.①②③分别是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质 B.①和②所含酶的种类相同 C.②和③都能产生大量ATP D.甲、乙分别代表丙酮酸、[H] 11.氰化物是一类带有氰基(—CN)的化合物,有剧毒,人体微量摄入即有致命风险。实际上,氰化物广泛存在于生物界,许多植物可合成氰化物。请回答下列问题。 图1　有氧呼吸第三阶段(部分)示意图 图2　AOX作用机理示意图 (1)氰化物可抑制位于　　　　　　　　上的复合体Ⅳ的活性(图1),使其不能将电子传递给O2,导致第一、二阶段产生的　　　　无法与O2结合生成水,无法利用O2产生大量ATP。  (2)植物细胞中的氰化物是氰根离子与糖分子的结合物,遭受动物啃食或病菌侵害时,水解释放出氰根离子,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)氰化物对植物自身不会产生毒害,原因之一是氰化物储存在成熟植物细胞最大的细胞器——　　　　中,原因之二是植物存在一种交替氧化酶(AOX),可将电子传递给氧气,这一机制称为“抗氰呼吸”(图2)。抗氰呼吸产生的ATP比较　　　　,释放的热能比较多。 (4)玉兰等植物在早春较冷的天气开花,花器官通过“抗氰呼吸”产热,推测其意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  参考答案 1.D　D瓶进行无氧呼吸,产生酒精和二氧化碳,向D瓶的滤液中加入重铬酸钾,若溶液变为灰绿色,并不能说明有酒精产生,因为葡萄糖也能与酸性条件下的重铬酸钾反应呈现灰绿色,因此需要将D瓶中的葡萄糖消耗完再进行酒精检测,D项错误。 2.C　有氧呼吸的①②③各阶段均释放能量,但是③阶段释放的能量最多,C项错误。 3.C　分析图示可知,甲是丙酮酸,乙是[H],丙是产物H2O,丁是原料H2O,A项错误。过程①表示细胞呼吸的第一个阶段,场所是细胞质基质,过程②表示有氧呼吸的第二个阶段,场所是线粒体基质,B项错误。过程③表示有氧呼吸的第三个阶段,场所是线粒体内膜,可产生大量能量,C项正确。丙(H2O)中的O原子来自O2,D项错误。 4.C　酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是该实验的无关变量,A项错误。氧气的有无是该实验的自变量,B项错误。酵母菌有氧呼吸不产生酒精,无氧呼吸产生酒精和CO2且比值为1∶1,因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标,C项正确。实验的因变量有CO2和酒精,但是溴麝香草酚蓝溶液只可以检测CO2,不能检测是否有酒精的产生,D项错误。 5.D　有氧呼吸过程中第三阶段释放的能量最多,即④能量值最大,A项错误。图中⑤表示O2,B项错误。产生①的场所是细胞质基质,产生③的场所是线粒体基质,C项错误。酵母菌能够进行有氧呼吸,即能够完成图中的全过程,D项正确。 6.D　1、2、4、5号试管中均加入了葡萄糖,但2号中无反应,1号和4号进行无氧呼吸,能将葡萄糖分解成酒精和CO2,因此葡萄糖能彻底氧化分解为CO2和H2O的试管是5号,A项正确。1号试管在细胞质基质中加入葡萄糖,进行无氧呼吸生成酒精和CO2同时释放少量能量并合成ATP;2号试管在线粒体中只加入葡萄糖,无法进行呼吸作用;3号试管在线粒体中加入丙酮酸,在有氧条件下可进行有氧呼吸第二、三阶段,产生CO2和水同时释放能量并合成ATP;4号试管在酵母菌中加入葡萄糖,无氧条件下可进行无氧呼吸生成酒精和CO2同时释放少量能量并合成ATP;5号试管在酵母菌中加入葡萄糖,在有氧条件下能将葡萄糖彻底氧化分解为CO2和 H2O同时释放能量并合成ATP,可见,不能产生ATP的试管是2号,B、C两项正确,D项错误。 7.B　线粒体外膜(①)属于生物膜,生物膜的基本支架都是磷脂双分子层,A项正确。有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质,线粒体内膜(②)是有氧呼吸第三阶段的场所,B项错误。线粒体内膜向内折叠形成嵴(③),嵴的存在大大增加了内膜的表面积,有利于有氧呼吸相关反应的进行,C项正确。线粒体基质(④)中含有与有氧呼吸第二阶段有关的酶,同时其中含有少量DNA分子,D项正确。 8.答案 (1)DNA　有以核膜为界限的细胞核 (2)细胞质基质　丙酮酸　C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量 (3)线粒体内膜 解析 (1)酵母菌是真核生物,大肠杆菌是原核生物,两者都是有细胞结构的生物,所以遗传物质都是DNA,原核生物与真核生物在细胞结构上的本质区别是有无以核膜为界限的细胞核。(2)过程①是有氧呼吸第一阶段,进行的场所是细胞质基质,物质a为丙酮酸,酵母菌细胞有氧呼吸的总反应方程式为C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。(3)过程③是有氧呼吸第三阶段,在线粒体内膜上进行,所以DNP使分布在线粒体内膜上的酶无法催化合成ATP。 9.ABD　若酵母菌只进行有氧呼吸,则消耗的氧气和产生的二氧化碳体积相等,不会引起液面变化;若只进行无氧呼吸,则产生的二氧化碳会使气球体积增大,液面上升。 10.ABC　图中①表示细胞质基质,②表示线粒体基质,③表示线粒体内膜,A项错误。①中进行的是有氧呼吸的第一阶段,②中进行的是有氧呼吸的第二阶段,所以所含酶的种类不同,B项错误。②中进行的是有氧呼吸的第二阶段,只能产生少量ATP,③中进行的是有氧呼吸的第三阶段,能产生大量ATP,C项错误。 11.答案 (1)线粒体内膜　[H]　(2)抑制动物或病菌有氧呼吸的第三阶段　(3)液泡　少　(4)有利于花序发育,促使挥发物质挥发,吸引昆虫传粉 解析 (1)由图1可知,复合体Ⅳ上发生的化学反应的反应物为O2,生成物为H2O,故复合体Ⅳ上发生的化学反应为有氧呼吸第三阶段,而有氧呼吸第三阶段的场所为线粒体内膜,因此氰化物可抑制位于线粒体内膜上的复合体Ⅳ的活性,使其不能将电子传递给O2,导致第一、二阶段产生的[H]无法与O2结合生成水,无法利用O2产生大量ATP。(2)植物细胞中的氰化物是氰根离子与糖分子的结合物,遭受动物啃食或病菌侵害时,水解释放出氰根离子,进而抑制了动物或病菌有氧呼吸的第三阶段,启动了植物的抗氰呼吸,提高自身的抗逆能力。(3)氰化物对植物自身不会产生毒害,原因之一是氰化物储存在成熟植物细胞的液泡中,原因之二是植物存在一种交替氧化酶(AOX),可将电子传递给氧气,这一机制称为“抗氰呼吸”,可使氰化物对植物自身不会产生毒害作用,使有氧呼吸第三阶段能够进行,[H]和O2结合生成H2O,但该过程中产生的ATP比较少,更多的能量以热能形式释放。(4)玉兰等植物开花时天气较冷,花器官通过“抗氰呼吸”产热,即抗氰呼吸过程中产生的热量较多,有利于花序发育,促使挥发物质挥发,吸引昆虫传粉。 学科网（北京）股份有限公司 $