第09讲 细胞呼吸（高考考情+6大核心知识+题型必刷）（专项训练）（黑吉辽蒙专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以“考情定向-核心梳理-分层专练”为框架，融合黑吉辽蒙考情，通过过程机理-实验探究-生产应用逻辑链构建细胞呼吸专项体系，突出方法提炼与情境迁移，培养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| |----|-----------|----------|----------| |核心梳理|6大核心|一图串联、呼吸商计算、液滴移动法、实验变量控制|从概念→过程→影响因素→实验→应用递进| |分层专练|基础11+创新6+压轴17|概念辨析、情境分析、跨模块综合、长句表达|基础巩固→能力提升→综合应用梯度|

第09讲 细胞呼吸（黑吉辽蒙专用） 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（全国视野，单选+不定项） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 B C D C AC ABD D C D C D 一年重难·创新题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，单选+不定项） 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C AB ABC AD BC CD 三年真题·压轴题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，单选+多选+非选择题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 BD C B A D C B D B C A BD BC 14.【答案】(1) 细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜 叶绿体基质 光照、温度 (2)ABA促进气孔关闭 (3)此时气孔完全关闭，光合作用固定的CO2由呼吸作用提供 15.【答案】(1) S NADH 暗反应 (2) 丙酮酸 ATP NADH (3)路径③合成有机物消耗的光能更少，能节省光反应固定的能量，且乙酸中的能量可以转移到糖类等有机物中，能量利用效率更高。 16.【答案】(1) 一 三 (2) 高于 增强 (3)M缺失突变体中丙酮酸进入线粒体受阻，细胞质基质中丙酮酸积累，抑制了谷氨酸向谷胱甘肽的合成途径（或谷氨酸更多用于维系有氧呼吸的正常运转，用于合成谷胱甘肽的谷氨酸减少） (4) 减少 M缺失突变体通过谷胱甘肽结合镉消耗大量ATP，且丙酮酸进入线粒体受阻，有氧呼吸减弱，ATP生成减少，主动运输排出镉的ATP供应不足，根生长受抑制更明显 17.【答案】(1) 第一阶段、第二阶段 细胞质基质、线粒体基质 (2) 不是 NR为NAD+的前体，IL-6单独处理心肌细胞ATP水平低于空白对照组；但IL-6+NR处理组和NR组合成ATP水平相当，说明两组的NADH脱氢酶合成基本一致，IL-6组处理后NAD+的前体不足进而导致ATP水平下降，补充NR后ATP水平恢复 (3)取生理状态相同的心肌细胞均分为甲、乙、丙三组，甲组空白处理，乙组加入适量的IL-6处理，丙组加等量的IL-6和PARP1抑制剂处理，相同且适宜的条件下培养一段时间后，测定并对比各组PARP1含量和ATP的水平。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第09讲 细胞呼吸（黑吉辽蒙专用） 第一部分 五年考情·精准定向 黑吉辽蒙考情概览 黑吉辽蒙热点情境 黑吉辽蒙备考策略 第二部分 六大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心01 有氧呼吸过程与场所 核心02 无氧呼吸类型与产物 核心03 呼吸方式判断与实验探究 核心04 细胞呼吸的影响因素 核心05 细胞呼吸与光合作用的综合 核心06 细胞呼吸在生产生活中的应用 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（全国视野，概念辨析与识记） 一年重难·创新题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，单选+不定项+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，含2026年高考真题） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 有氧呼吸过程与场所。 2. 无氧呼吸类型与产物。 3. 呼吸方式判断与实验探究。 4. 细胞呼吸的影响因素。 5. 细胞呼吸与光合作用的综合。 6. 细胞呼吸在生产生活中的应用。 2026・黑吉辽蒙・有氧呼吸的过程 2026・黑吉辽蒙・细胞呼吸的影响因素 2026・黑吉辽蒙・细胞呼吸在生产生活中的应用 2026・湖南・细胞呼吸的影响因素 考情分析： 1． 考查频次：细胞呼吸是高中生物核心主干知识，在高考中属于"年年必考"内容。通常以"选择题（1道）+ 非选择题（1道）"的形式出现，若与光合作用综合考查，分值可达10–18分以上。选择题侧重基础概念辨析与易错点；非选择题（大题）侧重实验探究、定量计算与长句逻辑表达，常与光合作用融合考查。 考查要点：考查内容聚焦：1. 过程机理与场所 有氧呼吸三阶段（葡萄糖分解→丙酮酸与水反应→[H]与O₂结合）、无氧呼吸两阶段及产物差异（乳酸型/酒精型），各阶段的物质变化、能量转化及发生场所（细胞质基质/线粒体）。 2. 影响因素与应用 温度、O₂浓度、CO₂浓度、含水量对呼吸速率的影响曲线分析；以及果蔬低温低氧储藏、种子干燥贮藏、稻田定期排水等生产实践原理。 3. 实验探究 "探究酵母菌细胞呼吸的方式"装置分析（液滴移动法测O₂消耗与CO₂释放量）、对照实验设计原则及结果预测。 4. 定量计算 根据O₂吸收量与CO₂释放量的比值判断呼吸方式；计算有氧/无氧呼吸消耗葡萄糖的比例及有机物积累量。 3.命题情境：教材基础复现：直接考查有氧/无氧呼吸反应式、场所、酶的种类及ATP生成量。 经典实验装置：利用NaOH溶液和清水处理，通过液滴移动判断种子或酵母菌的呼吸类型。 生活常识应用：如运动时肌肉酸痛（乳酸积累）、酿酒发酵（无氧条件）、伤口深部包扎（防破伤风厌氧菌繁殖）等。 热点情境 情境1 农业生产复杂情境：结合大棚种植（农光互补、合理密植）、作物水淹渍害、果蔬呼吸跃变（如菠萝蜜贮藏释放乙烯）、传统酿造工艺（白酒发酵）等，要求结合图表数据解释生理机制。 情境2 基因编辑：提供某转运蛋白或酶基因缺失的突变体材料，要求推导其对线粒体功能、代谢产物积累及植物抗逆性的连锁影响。 情境3跨模块综合：细胞呼吸与内环境稳态（血浆pH缓冲、神经-体液调节）、生态碳循环、基因表达（核基因与叶绿体/线粒体基因协同）深度融合。 第二部分 六大核心·主干速记 内容速览：有氧呼吸与无氧呼吸。 一图串联 核心梳理 核心知识1 细胞呼吸概述 考点1 细胞呼吸的概念 1. 细胞呼吸的概念：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 2. 细胞呼吸的类型：根据是否有氧气参与，分为有氧呼吸和无氧呼吸。 考点2 总反应式（葡萄糖为例） 1. 有氧呼吸：C6H12O6 + 6O2 + 6H2O →6CO2 + 12H2O + 能量 。 2. 无氧呼吸：无氧呼吸（产酒精）：C6H12O6 → 2C2H5OH+2CO₂+少量能量 无氧呼吸（产乳酸）：C6H12O6 → 2C₃H₆O₃+少量能量 核心知识2 有氧呼吸 阶段 过程 场所 物质变化 能量变化 1 糖酵解 细胞质基质 C6H12O6 → 2丙酮酸 + 4[H] + 2ATP 少 2 三羧酸循环 线粒体基质 2丙酮酸 + 6H2O → 6CO2 + 20[H] + 2ATP 少 3 氧化磷酸化 线粒体内膜 24[H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP 多 核心知识3 无氧呼吸 考点1 过程与场所 考点2 类型与差异 类型 代表生物 产物 产酒精型 酵母菌、大多数植物（如水稻根）、部分微生物 酒精 + CO₂ 产乳酸型 动物（人、哺乳动物）、乳酸菌、玉米胚、马铃薯块茎 乳酸 特殊类型 鲫鱼骨骼肌 乙醛 → 乙醇 考点3 无氧呼吸过程中能量的去路： ①大部分储存在酒精或乳酸中。 ②释放的能量中大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中。 核心知识4 细胞呼吸的影响因素 考点1 内部因素： 1.遗传因素： 2026江西卷第21题：U基因在线粒体内膜形成跨膜通道，导致H⁺泄漏，破坏质子梯度，妨碍有氧呼吸第三阶段ATP合成，导致细胞质雄性不育。 2.细胞器结构与功能： 2026河北卷第19题：M蛋白负责转运丙酮酸进入线粒体，M缺失导致底物无法进入，有氧呼吸减弱。 考点2 外部因素： 因素 影响机理 温度 通过影响呼吸酶活性影响速率。低温抑制，最适温度促进，高温失活。 氧气 有氧呼吸必需；无氧呼吸受抑制（巴斯德效应）。 水分 自由水含量影响代谢强度。 底物/产物 底物浓度、产物积累（如酒精、乳酸）反馈抑制。 离子/胁迫 主动运输消耗ATP，胁迫下呼吸能量分配改变。 核心知识5 细胞呼吸的实验探究 考点1 酵母菌呼吸方式的探究 自变量：氧气的有无（通入空气 vs 密封/油封）。 因变量：CO₂产生量（澄清石灰水/溴麝香草酚蓝）、酒精产生（酸性重铬酸钾）。 考点2 呼吸速率的测定 细胞呼吸过程中会消耗 O2并产生 CO2，因此测定呼吸速率的关键在于准确检测 O2的消耗量和 CO2的释放量。 CO₂ 的吸收：常用 NaOH 溶液（或 KOH 溶液）吸收装置中的 CO₂，使装置内气体体积的变化仅反映 O₂ 的消耗量。 O₂ 的消耗：通过观察液滴移动的距离来间接反映。 呼吸商（RQ）：计算公式为 RQ = CO₂释放量 / O₂消耗量。该数值可用于判断呼吸底物类型，例如葡萄糖的 RQ = 1，而脂肪的 RQ < 1。 常用测定方法与装置：液滴移动法（最经典），该方法通常需设置两组装置进行对比： 装置一（测 O₂ 消耗量）：在密闭容器内放入 NaOH 溶液和萌发种子。呼吸作用消耗 O₂ 导致气压下降，液滴左移，其移动距离即代表 O₂ 消耗量。 装置二（测 CO₂ 释放量）：在密闭容器内放入蒸馏水（不吸收 CO₂）和萌发种子。液滴移动距离代表 CO₂ 释放量与 O₂ 消耗量的差值。 核心知识6 细胞呼吸在生产生活中的应用 应用场景 原理 果蔬储藏 低温、低氧、适宜湿度，降低呼吸速率，减少消耗。 食品发酵 利用微生物无氧呼吸产物。 医学/肿瘤 肿瘤内部缺氧，癌细胞依赖无氧呼吸。 农业育种 线粒体功能与育性。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（全国视野，概念辨析与识记） 考查重点：考查概念辨析与识记。如细胞呼吸的场所、反应式、能量变化与实验探究。 1.（2026·北京通州·高考模拟）老面馒头制作常用面肥发酵，面肥中除酵母菌外还含有乳酸菌，蒸制前需加碱中和乳酸。下列叙述正确的是（ ） A．酵母菌与乳酸菌的代谢类型完全相同 B．乳酸菌与酵母菌共同决定面团的发酵风味 C．面肥发酵时乳酸菌无氧呼吸产生大量CO2 D．此过程中应对面肥和器具进行严格灭菌 【答案】B 【详解】A、酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型，二者代谢类型不完全相同，A错误； B、酵母菌发酵产生酒精和CO₂，乳酸菌发酵产生乳酸，二者的代谢产物共同决定面团的发酵风味，B正确； C、乳酸菌无氧呼吸的产物只有乳酸，不产生CO₂，C错误； D、面肥发酵需要利用面肥自带的酵母菌和乳酸菌，严格灭菌会杀死发酵所需的目的菌种，无法完成发酵过程，D错误。 2.（2025·湖南·阶段检测）某兴趣小组在温室内进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验（如图），呼吸底物为葡萄糖。下列叙述错误的是（ ） A．试管中加水的主要目的是创设无氧环境 B．利用重铬酸钾检测酒精时应耗尽溶液中的葡萄糖 C．若将酵母菌替换为乳酸菌，则气泡产生速率减慢 D．酵母菌无氧呼吸释放的能量主要以热能的形式散失 【答案】C 【详解】A、试管中加水的主要目的是创设无氧环境，同时也能排出酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳，A正确； B、利用重铬酸钾检测酒精时应耗尽溶液中的葡萄糖，避免葡萄糖的干扰，因为葡萄糖也能和酸性条件下的重铬酸钾发生颜色反应，表现为灰绿色，B正确； C、若将酵母菌替换为乳酸菌，则没有气泡产生，因为乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，没有二氧化碳产生，C错误； D、酵母菌无氧呼吸释放的能量少，大部分存留在酒精中，释放的能量中大部分以热能形式散失，D正确。 3.（2026·黑龙江·高考模拟）哈尔滨特色饮料格瓦斯的工业化发酵流程为：面包干粉碎→加水浸泡→灭菌→冷却→接种酵母菌、嗜酸乳杆菌→分段发酵→过滤→调味→灌装。已知发酵过程中工业酵母菌可产生淀粉酶，乳酸菌不产生淀粉酶。下列关于该发酵工程的叙述错误的是（　　） A．面包干浸泡液灭菌的目的是防止杂菌污染，避免其与菌种竞争营养和产生有害物质 B．酵母菌先通过有氧呼吸增殖，后续通过无氧呼吸产生酒精和CO2 C．分段发酵需控制不同条件，酵母菌增殖期18~30℃，且全程需控制pH为酸性 D．乳酸菌能利用酵母菌分解淀粉产生的葡萄糖进行无氧呼吸，产生乳酸和少量CO2 【答案】D 【详解】A、灭菌可杀死杂菌，避免其与目的菌种竞争营养物质，并防止杂菌产生有害代谢产物影响发酵，A正确； B、酵母菌为兼性厌氧菌，发酵初期通入氧气进行有氧呼吸以大量增殖，后期无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和CO₂，B正确； C、分段发酵需调控不同阶段的温度：酵母菌增殖期需18~30℃（最适温度），且乳酸菌（嗜酸乳杆菌）适宜酸性环境，故全程需维持酸性pH，C正确； D、乳酸菌可进行乳酸发酵，其无氧呼吸仅产生乳酸，不产生CO₂，D错误。 故选D。 4.（2026·甘肃·一模）实验原理是实验设计的依据，下列有关叙述错误的是（　　） A．淀粉酶能催化淀粉水解，可用其探究温度对酶活性的影响 B．在酸性条件下用重铬酸钾检测酵母菌产生酒精时，宜将葡萄糖耗尽 C．鉴定DNA时，将粗提取的DNA丝状物加入二苯胺，沸水浴后冷却，出现蓝色 D．哺乳动物成熟红细胞是制备纯净细胞膜的理想实验材料 【答案】C 【详解】A、淀粉酶可催化淀粉水解，温度是该反应的自变量，可通过碘液检测淀粉剩余量判断不同温度下淀粉酶的活性，因此可用其探究温度对酶活性的影响，A正确； B、葡萄糖具有还原性，酸性条件下也能与重铬酸钾反应干扰酒精的检测，因此检测酵母菌产生的酒精时，宜将葡萄糖耗尽排除干扰，B正确； C、鉴定DNA时，需要先将DNA丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂进行沸水浴，直接将DNA丝状物加入二苯胺无法正常发生显色反应，C错误； D、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和众多具膜细胞器，提取细胞膜时无核膜、细胞器膜等杂质干扰，是制备纯净细胞膜的理想材料，D正确。 5.（2026·河北·模拟预测）科学家在介孔二氧化硅微粒表面重组ATP合酶，构筑了一种具有类线粒体功能的组装体。该组装体可将葡萄糖转换为葡萄糖酸，并产生跨膜质子（H⁺）梯度势能，驱动ATP合酶催化合成ATP。下列说法错误的是（　　） A．天然线粒体可以将葡萄糖分解成丙酮酸并合成ATP B．组装体表面的 ATP 合酶具有转运和催化的功能 C．跨膜质子梯度势能中蕴含了将 ATP 和磷酸结合的能量 D．该组装体不能将葡萄糖中的能量全部转移到 ATP 中 【答案】AC 【详解】A、天然线粒体中进行的是有氧呼吸第二、三阶段，需以丙酮酸为底物，线粒体基质中丙酮酸可被分解并产生ATP，但葡萄糖分解成丙酮酸的过程不在线粒体内完成，A错误； B、ATP合酶在跨膜质子（H⁺）梯度驱动下，通过转运H⁺并利用其势能催化ADP与磷酸合成ATP，兼具转运载体和催化酶的功能，B正确； C、跨膜质子梯度势能是驱动ATP合成的能量来源，该能量最终储存于ATP的高能磷酸键中，但并非直接用于“将ATP和磷酸结合”（ATP合成实质是ADP与磷酸结合），表述混淆了能量储存形式与反应物关系，C错误； D、能量转换过程存在损耗（如以热能散失），组装体无法实现葡萄糖化学能到ATP化学能的100%转移，符合能量守恒定律，D正确。 故选AC。 6.（2026·江苏·三模）图中①~③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述正确的是（    ） A．该细胞器在动植物细胞中一般都有，并且能够产生ATP B．①②分布的蛋白质有所不同，②上有有氧呼吸酶分布 C．有氧呼吸第一阶段发生在③ D．②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所 【答案】ABD 【详解】A、图示细胞器为线粒体，在动植物细胞中一般都有，是细胞有氧呼吸的主要场所，能够产生ATP，A正确； B、①是线粒体外膜，②是线粒体内膜，线粒体外膜和内膜功能不同，所以分布的蛋白质有所不同，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其上有与有氧呼吸相关的酶，B正确； C、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，C错误； D、②是线粒体内膜，消耗O2，和[H]生成水，③是线粒体基质，在该场所丙酮酸和水反应生成CO2，D正确。 故选ABD。 7.（2026·安徽·高考模拟）下列关于生物学实验操作或方法的叙述，错误的是（     ） 选项 实验内容 操作或方法 A 检测生物组织中的还原糖 向组织样液中加入斐林试剂，50~65 ℃水浴加热 B 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 用台盼蓝染液对酵母菌进行染色，辨别细胞死活 C 探究酵母菌细胞呼吸的方式 用酸性重铬酸钾溶液检测培养液中酒精的产生 D DNA的粗提取与鉴定 将白色丝状物溶于酒精，再加入二苯胺试剂，沸水浴 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、斐林试剂用于检测还原糖时，需要在50~65 ℃的温水中加热，使还原糖与斐林试剂反应，生成砖红色沉淀，A正确； B、台盼蓝染液可以用于辨别细胞的死活，活细胞不被染色，而死细胞被染成蓝色，B正确； C、橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，会变成灰绿色，可以检测培养液中酒精的产生，C正确； D、白色丝状物是DNA，其不溶于酒精，D错误。 8. （2026·浙江1月·高考）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 【答案】C 【详解】A、酶的催化能力不会因O₂缺乏直接降低，A错误； B、O₂缺乏时，H⁺出膜变少，膜两侧H⁺浓度梯度是减小而非增大，B错误； C、O₂缺乏时，消耗电子的O₂缺失，导致电子传递受阻，H⁺出膜变少，膜两侧H⁺浓度梯度减小，H⁺浓度差产生的电势能减少，ATP合成下降，C正确； D、能量更多以热能形式散失不是O₂缺乏时ATP合成减少的直接原因，D错误。 9. （2026·四川·高考模拟）细胞色素c氧化酶（Cyt c oxidase）是人体细胞呼吸链中的关键酶之一，负责将电子传递给氧气，最终产生水，并在这个过程中驱动质子跨膜转运，建立电化学梯度，进而合成ATP。氰化物能强烈抑制细胞色素c氧化酶的活性。下列相关叙述错误的是（    ） A．细胞色素c氧化酶主要分布于线粒体的内膜上 B．细胞呼吸产生的NADH中的能量可转移到ATP C．人体发生氰化物中毒后神经传导会受到严重影响 D．细胞呼吸过程中合成ATP都需要细胞色素c氧化酶的参与 【答案】D 【详解】A、细胞色素c氧化酶参与电子传递给氧气、生成水的过程，该过程属于有氧呼吸第三阶段，场所为线粒体内膜，A正确； B、细胞呼吸产生的NADH可在有氧呼吸第三阶段释放能量，其中少部分能量用于合成ATP，即NADH中的能量可转移到ATP中，B正确； C、氰化物抑制细胞色素c氧化酶活性，会导致有氧呼吸第三阶段受阻，ATP合成量大幅减少，神经传导需要消耗ATP，因此人体氰化物中毒后神经传导会受严重影响，C正确； D、细胞呼吸中，有氧呼吸第一、第二阶段和无氧呼吸第一阶段都能合成少量ATP，这些过程不需要细胞色素c氧化酶参与，只有有氧呼吸第三阶段合成ATP需要该酶，D错误。 10. （2026·北京·高考模拟）适度运动、体重管理是健康的生活方式之一，下列叙述正确的是（　　） A．运动时由脂肪直接供能 B．运动时大量出汗只需补充水分 C．有氧运动有利于体重管理 D．运动强度越大越利于健康 【答案】C 【详解】A、细胞的直接能源物质是ATP，脂肪是生物体内良好的储能物质，不能直接为生命活动供能，A错误； B、运动时大量出汗的同时会排出大量无机盐，因此不仅需要补充水分，还需要补充无机盐，B错误； C、有氧运动可促进脂肪的氧化分解，减少脂肪堆积，有利于体重管理，C正确； D、运动强度过大时，肌细胞会因缺氧进行无氧呼吸产生大量乳酸，引发肌肉酸痛，还可能对关节、循环系统等造成损伤，不利于健康，D错误。 11.（2026·河北·二模）生活在青藏高原的鼠兔可通过增大红细胞体积、增强无氧呼吸能力来应对低氧环境。下列叙述正确的是（    ） A．鼠兔细胞进行有氧呼吸时不消耗水但能产生水 B．鼠兔红细胞体积增大后细胞膜的物质运输效率提高 C．鼠兔细胞进行无氧呼吸的过程中会释放少量CO2 D．呼吸过程中的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等物质 【答案】D 【详解】A、有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水，因此有氧呼吸既消耗水也能产生水，A错误； B、细胞体积越大，相对表面积（表面积与体积的比值）越小，细胞膜的物质运输效率越低，鼠兔红细胞体积增大后物质运输效率会降低，B错误； C、动物细胞无氧呼吸的产物为乳酸，整个过程不释放CO2，C错误； D、呼吸过程的中间产物（如丙酮酸等）可通过不同代谢途径转化为甘油、非必需氨基酸等物质，实现糖类、脂质、蛋白质等物质的相互转化，D正确。 一年重难·创新题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国） 影响因素实新情境综合应用。考查分析与综合推理能力。 1.（2026·东北三省·模拟预测）某团队开发低糖发酵玫瑰酱，其部分工艺与发现如下： （1）接种乳酸菌进行主发酵； （2）添加甜叶菊提取物（甜度极高且不供能）作为甜味剂； （3）发酵过程中控制微量氧气供给比完全无氧发酵能产生更丰富的酯类香气物质，还可产生具有抑菌作用的细菌素。 下列分析错误的是（    ） A．乳酸菌大量繁殖发生在主发酵过程 B．高甜度甜叶菊提取物不供能的原因可能是人体缺乏相应的酶 C．微量氧气可促进乳酸菌进行有氧呼吸产生乳酸 D．产生的乳酸是初生代谢物，而产生的细菌素属于次生代谢物 【答案】C 【详解】A、主发酵阶段接种乳酸菌后发酵条件适宜，乳酸菌会大量增殖，为后续发酵提供足够的发酵菌种，A正确； B、细胞代谢过程中物质的分解需要相应酶的催化，人体缺乏分解甜叶菊提取物的酶，因此无法将其分解为可参与呼吸作用的底物，不能为人体供能，B正确； C、乳酸菌是厌氧型微生物，只能进行无氧呼吸产生乳酸，氧气会抑制乳酸菌的无氧呼吸，乳酸菌无法进行有氧呼吸，C错误； D、初生代谢物是微生物生长和繁殖所必需的物质，乳酸是乳酸菌呼吸作用的产物，属于初生代谢物；次生代谢物是微生物生长到一定阶段产生的、并非微生物生长繁殖必需的物质，细菌素是具有抑菌作用的产物，属于次生代谢物，D正确。 故选C。 2.（2026·辽宁丹东·质量检测）老化的线粒体会产生自由基，加速细胞衰老。葡萄糖氧化分解生成丙酮酸后再生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A可以转运回细胞质基质。当营养减少时，细胞质基质中的乙酰辅酶A浓度下降，导致NLRX1蛋白构象改变从而与LC3蛋白结合，引起线粒体自噬，相关机制如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．丙酮酸在线粒体基质中与水反应，能产生CO2和NADH并释放能量 B．自噬过程中，细胞骨架为受损线粒体的运输和降解提供结构支撑 C．清除老化线粒体后，细胞内自由基的产生量增加，延缓细胞衰老 D．营养充足时，乙酰辅酶A浓度较高，其会与LC3结合，从而抑制线粒体自噬 【答案】AB 【详解】A、葡萄糖氧化分解生成丙酮酸后，丙酮酸在线粒体基质中与水反应，发生有氧呼吸的第二阶段，此过程能产生CO2和NADH并释放能量，A正确； B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，在细胞自噬过程中，细胞骨架能够为受损线粒体的运输和降解提供结构支撑，B正确； C、因为老化的线粒体会产生自由基，加速细胞衰老，所以清除老化线粒体后，细胞内自由基的产生量会减少，进而延缓细胞衰老，C错误； D、由图可知，营养充足时，乙酰辅酶A浓度较高，其会与NLRX1结合，从而抑制NLRX1与LC3结合，最终抑制线粒体自噬，D错误。 3.（2025·辽宁·高考模拟）在酿酒工业中，常使用突变型酵母菌来代替野生型酵母菌进行乙醇发酵，突变型酵母菌（突变后线粒体已丧失功能）的细胞呼吸过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．突变型酵母菌的乙醇发酵发生在细胞质基质中 B．氧气充足条件下，野生型酵母菌在线粒体基质产生 C．呼吸底物仅有丙酮酸时，突变型酵母菌将不能进行无氧呼吸 D．在氧气存在时，突变型酵母菌葡萄糖消耗速率比野生型低 【答案】ABC 【详解】A、线粒体是真核生物有氧呼吸的主要场所，突变型酵母菌线粒体已丧失功能，因此在细胞质基质中进行，A正确； B、氧气充足条件下，野生型酵母菌进行有氧呼吸，在线粒体基质产生CO2，B正确； C、没有第一个阶段产生的[H]，无氧呼吸的第二个阶段无法进行，即呼吸底物仅有丙酮酸时，突变型酵母菌将不能进行无氧呼吸，C正确； D、氧气存在时，野生型酵母菌主要进行有氧呼吸（有氧呼吸产生大量ATP，消耗葡萄糖量少），而突变型酵母菌只能进行无氧呼吸（无氧呼吸产生少量ATP，为满足自身能量需求，需消耗更多葡萄糖），因此突变型酵母菌的葡萄糖消耗速率比野生型高，D错误。 4.（2026·内蒙古包头·二模）细胞呼吸过程中，丙酮酸进入线粒体后，在酶的作用下脱去1分子CO2，转化为1分子乙酰辅酶A（二碳化合物）和1分子NADH，乙酰辅酶A进入柠檬酸循环，过程如图所示，其中FADH2与NADH功能相似。下列叙述正确的是（　　） A．丙酮酸转化为乙酰辅酶A的过程发生在线粒体基质中 B．每进行一次柠檬酸循环会产生6分子CO2，并生成少量ATP C．有氧呼吸过程中产生的水中的H全部来自图中的NADH D．若降低环境中的氧气浓度，FADH2的合成速率可能会随之降低 【答案】AD 【详解】A、分析题意可知，丙酮酸进入线粒体后转化为乙酰辅酶A，该过程属于真核生物有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质中，A正确； B、结合图示可知，一次柠檬酸循环仅消耗1分子二碳的乙酰辅酶A，只会产生2分子CO2，1分子葡萄糖完全氧化分解（对应两次柠檬酸循环）共才产生6分子CO2，B错误； C、有氧呼吸第三阶段生成水中的H，除了图中的NADH，还有功能和NADH相似的FADH2，此外有氧呼吸第一阶段产生的NADH也会提供H，C错误； D、FADH₂是柠檬酸循环的产物‌，其生成本身不直接依赖氧气，其持续运行依赖于NAD⁺和FAD的再生，而NADH和FADH₂需通过有氧呼吸第三阶段氧化回NAD⁺和FAD‌，若氧气浓度降低，可能会导致NADH和FADH₂积累，NAD⁺和FAD供应不足，从而减少FADH₂的进一步合成 ，D正确。 5.（2026·辽宁·三模）科研人员以诱导大鼠心肌细胞氧化应激模拟心肌损伤，探究活血补肾安神方对心肌细胞损伤的修复作用，明确其通过改善线粒体功能和能量代谢治疗心血管疾病的机制，实验分组及结果如图。已知糖酵解表示细胞呼吸第一阶段。下列叙述错误的是（    ） 注：正常组为心肌细胞正常的大鼠；模型组为心肌细胞损伤的大鼠；活血补肾安神方组为用活血补肾安神方处理的心肌细胞损伤大鼠。 A．诱导心肌细胞的线粒体损伤，可导致有氧呼吸第二、第三阶段受影响 B．模型组线粒体ATP生成量比正常组少，一定会造成丙酮酸的积累 C．活血补肾安神方可改善心肌细胞线粒体的功能，增强其氧化葡萄糖的能力 D．与模型组相比，活血补肾安神方组线粒体产生以及消耗NADH的能力均增强 【答案】BC 【详解】A、有氧呼吸的第二、三阶段都发生在线粒体中，线粒体损伤会导致这两个阶段受影响，A正确； B、线粒体有氧呼吸受抑制后，心肌细胞可以通过无氧呼吸继续分解丙酮酸，人体无氧呼吸会将丙酮酸转化为乳酸，因此丙酮酸不一定会积累，B错误； C、实验结果显示，和模型组相比，活血补肾安神方组线粒体ATP生成量更高，说明该药物可以改善线粒体功能，增强其氧化丙酮酸的能力，C错误； D、线粒体有氧呼吸第二阶段产生NADH，第三阶段消耗NADH，该药物改善线粒体功能后，线粒体有氧呼吸强度比模型组更高，因此产生和消耗NADH的能力均增强，D正确。 6.（2026·湖南·三模）植物在正常情况下，线粒体电子传递过程电子泄漏较少，主要通过细胞色素氧化酶（COX）传递给O2形成水，但逆境条件下电子传递受阻，电子极易泄漏出来形成自由基此时通过交替氧化酶（AOX）将电子传递给O2形成水，有效减少自由基的产生，其原理如图所示。下列相关说法正确的有（    ） A．与COX相比，AOX对逆境条件的敏感性较低 B．图中ATP合成酶和UCP将运至线粒体基质的方式不相同 C．逆境条件下电子传递过程中跨膜转运减少，导致生成的ATP较少 D．推测适于生长在低寒地带的沼泽植物的线粒体中可能含有大量的AOX 【答案】CD 【详解】A、逆境条件下电子传递受阻，电子极易泄漏出来形成自由基此时通过交替氧化酶（AOX）将电子传递给O2形成水，与COX相比，AOX对逆境条件的敏感性较高，A错误； B、图中ATP合成酶和UCP将 H+运至线粒体基质的方式相同，均为协助扩散，B错误； C、逆境条件下，电子极易泄漏出来形成自由基通过交替氧化酶（AOX）将电子传递给O2形成水，通过电子传递过程中 H+跨膜转运减少，导致膜两侧H+浓度差减少，导致生成的ATP较少，C正确； D、逆境条件下电子传递受阻，电子极易泄漏出来形成自由基此时通过交替氧化酶（AOX）将电子传递给O2形成水，有效减少自由基的产生，由此可推测适于生长在低寒地带的沼泽植物的线粒体中可能含有大量的AOX，D正确。 故选CD。 三年真题·压轴题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国） 考查实验探究与跨模块综合。 1.（2026·黑吉辽蒙·高考）玉米籽粒形成过程中，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶2（PEPCK2）催化的反应如下图。下列叙述正确的是（　　） A．过程①在线粒体基质中进行 B．PEPCK2不能为草酰乙酸转化为PEP提供能量 C．PEPCK2不能催化其他来源的草酰乙酸转化为PEP D．PEPCK2活性提高可促进籽粒中淀粉与蛋白质的积累 【答案】BD 【详解】A、过程①是PEP转化为丙酮酸，该过程发生在细胞质基质，A错误； B、PEPCK2是酶，酶的作用是降低化学反应的活化能，不能为反应提供能量，该反应的能量由ATP水解提供，B正确； C、酶的专一性是针对底物的结构，而非底物的来源，只要底物是草酰乙酸，PEPCK2就可以催化其转化为PEP，C错误； D、PEPCK2活性提高可促进草酰乙酸的转化，促进籽粒中淀粉与蛋白质的积累，D正确。 2. （2026·北京·高考）同学们在运动场进行足球、篮球等体育活动时，机体会发生相应的变化。对此过程的叙述，错误的是（     ） A．耗能增加，葡萄糖氧化增强，提供更多ATP B．产热增加，汗液分泌增多，散热加快 C．细胞外液渗透压上升，抗利尿激素分泌减少 D．产生的乳酸增加，但缓冲物质仍可维持血液相对稳定 【答案】C 【详解】A、运动过程中肌肉收缩等生命活动耗能增多，细胞呼吸速率加快，葡萄糖氧化分解增强，产生更多ATP满足能量需求，A正确； B、细胞呼吸增强会使产热增加，为维持体温相对稳定，机体通过增加汗液分泌、舒张皮肤毛细血管等方式加快散热，B正确； C、大量出汗会导致机体失水较多，细胞外液渗透压上升，此时下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增多，促进肾小管和集合管重吸收水分，减少尿量以维持渗透压稳定，C错误； D、剧烈运动时部分细胞进行无氧呼吸产生乳酸，血浆中的HCO3-、HPO42-等缓冲物质可与乳酸发生反应，维持血液pH相对稳定，D正确。 3. （2026·湖南·高考）关于表中生物学实验的相关叙述，错误的是（     ） 选项 实验名称 相关叙述 A 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 低温能抑制洋葱根尖分生区细胞中纺锤体的形成，引起细胞内染色体数目加倍 B 绿叶中色素的提取和DNA的粗提取 绿叶中的色素不溶于无水乙醇，DNA易溶于无水乙醇 C 探究酵母菌细胞呼吸的方式 细胞呼吸产物的产生情况是因变量，温度是无关变量 D 模拟生物体维持pH的稳定 可设置HCO3-/H2CO3缓冲液或HPO42-/H2PO4-缓冲液作为对照组 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、低温诱导植物细胞染色体数目加倍的原理是低温可抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，洋葱根尖分生区细胞可进行有丝分裂，纺锤体形成受抑制后，着丝粒分裂产生的子染色体无法移向细胞两极，会引起细胞内染色体数目加倍，A正确； B、绿叶中的色素属于脂溶性有机物，易溶于无水乙醇等有机溶剂，因此无水乙醇可作为该实验的提取液；DNA不溶于无水乙醇，因此DNA粗提取实验中常用体积分数为95%的冷酒精使DNA析出，B错误； C、探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，自变量是氧气的有无，因变量是细胞呼吸产物的产生情况，温度、培养液用量、酵母菌初始数量等均为无关变量，需保持相同且适宜，C正确； D、模拟生物体维持pH的稳定实验中，清水组、HCO3-/H2CO3或HPO42-/H2PO4-缓冲液组均为对照组，生物材料组为实验组，D正确。 4. （2026·广东·高考）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 【答案】A 【详解】A、两种呼吸方式的第一阶段均为葡萄糖在细胞质基质中分解生成丙酮酸、[H]，同时释放少量能量，反应过程完全相同，A正确； B、人体细胞无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行，而题干中鲫鱼的丙酮酸转化为乙醛和CO₂的过程发生在线粒体，二者反应场所不完全相同，B错误； C、鲫鱼该过程的最终产物是乙醇和CO₂，人体细胞无氧呼吸的最终产物是乳酸，二者最终产物不同，C错误； D、酶具有专一性，二者后续的反应过程不同，因此催化反应的酶存在差异，D错误。 5. （2026·甘肃·高考）线粒体呼吸复合体I（简称复合体I）催化NADH氧化，产生质子梯度用于合成ATP。在植物中，复合体I承担了线粒体约40%的ATP生成，其功能异常可导致ATP产量减少。下图表示某植物野生型（WT）和复合体I功能缺失突变体（CMS）的离体线粒体在提供不同底物时的呼吸速率。下列叙述错误的是（     ） A．植物中存在不依赖复合体I的NADH氧化途径 B．没有复合体I也不影响线粒体中丙酮酸的氧化 C．线粒体中甘氨酸的氧化大部分依赖于复合体I D．线粒体中等量NADH氧化，CMS放热较WT少 【答案】D 【详解】A、CMS为复合体I功能缺失突变体，以NADH为底物时CMS仍具有较高的呼吸速率，说明植物中存在不依赖复合体I的NADH氧化途径，A正确； B、以丙酮酸为底物时，野生型WT和突变体CMS的呼吸速率差异很小，说明复合体I缺失不影响线粒体中丙酮酸的氧化，B正确； C、以甘氨酸为底物时，CMS的呼吸速率远低于WT，说明甘氨酸的氧化大部分依赖复合体I，C正确； D、复合体I可将NADH氧化释放的能量用于建立质子梯度合成ATP，CMS复合体I功能缺失，等量NADH氧化时，转化为ATP的能量减少，更多能量以热能形式散失，因此CMS放热较WT多，D错误。 6. （2026·山东·高考）下水稻根细胞中，无氧呼吸第二阶段通过以下两个反应完成。水稻根系细胞在水淹一段时间后，酶Ⅰ和酶Ⅱ的表达量明显增加，无氧呼吸增强。下列说法错误的是（　　） ①丙酮酸乙醛+CO2    ②乙醛+NADH+H+ 乙醇+NAD+ A．根细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸释放CO2只发生在反应①中 B．反应①和②均发生在细胞质基质中 C．该时间段内，反应①和②产生的ATP增加 D．水稻根细胞中的葡萄糖经过无氧呼吸时，其中的能量大部分存留在乙醇中 【答案】C 【详解】A、水稻根细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸时，第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸的过程不产生CO2，第二阶段仅反应①生成CO2，因此无氧呼吸释放的CO2只发生在反应①中，A正确； B、无氧呼吸的两个阶段全部发生在细胞质基质中，反应①②属于无氧呼吸第二阶段，场所均为细胞质基质，B正确； C、无氧呼吸仅第一阶段释放少量能量、生成少量ATP，第二阶段的反应①和②均不产生ATP，因此不存在这两个反应产生的ATP增加的情况，C错误； D、水稻根细胞无氧呼吸只释放少量能量，葡萄糖中的大部分能量存留在无氧呼吸的终产物乙醇中，D正确。 7. （2026·四川·高考）器官在移植过程中面临离体缺血和再灌注的双重损伤。器官离体后，缺血导致细胞供氧不足，影响细胞呼吸；恢复血液灌注后，短时间内大量的O2会激活膜外的NADPH氧化酶，进而产生带电的自由基，损伤细胞。下列叙述正确的是（     ） A．缺血时，无氧呼吸积累大量CO2，细胞pH下降，酶的活性降低 B．缺血时，细胞的Na+运出受阻，胞内渗透压升高，导致细胞肿胀 C．再灌注后，NADPH氧化酶催化产生的自由基以自由扩散方式进入细胞 D．再灌注后，细胞核内DNA因与蛋白质紧密结合，不受自由基攻击破坏 【答案】B 【详解】A、人体细胞无氧呼吸的产物为乳酸，不会产生大量CO2，缺血时是乳酸积累导致细胞pH下降、酶活性降低，A错误； B、Na+运出细胞的方式为主动运输，需要消耗ATP，缺血时细胞供氧不足，细胞呼吸受抑制导致ATP合成不足，Na+运出受阻，胞内溶质增多、渗透压升高，细胞吸水进而肿胀，B正确； C、自由基是带电粒子，自由扩散的运输对象是脂溶性小分子、气体等不带电的小分子物质，带电粒子无法以自由扩散方式通过磷脂双分子层进入细胞，C错误； D、自由基会攻击细胞内的生物大分子，细胞核内DNA即使与蛋白质结合为染色质，仍可能被自由基攻击而发生结构损伤，D错误。 8. （2026·河南·高考）为探究酵母菌的呼吸作用，研究人员将注满酵母菌和葡萄糖混合液的小管倒置于大管中，并对大管的液面进行油封处理，装置如图所示，液面高度不再变化时终止实验。下列推断错误的是（　　） A．实验前期，葡萄糖可彻底氧化分解并产生CO2和H2O B．实验过程中，液面高度的变化速率和液体温度可发生改变 C．实验后期，管内液体与酸性重铬酸钾溶液可发生颜色反应 D．实验结束后，大管内的液面降低，小管内的液面升高 【答案】D 【详解】A、实验前期小管顶部存在空气，酵母菌可进行有氧呼吸，将葡萄糖彻底氧化分解产生CO2和H2O，A正确； B、实验过程中酵母菌呼吸速率随氧气含量、底物浓度变化而改变，产生CO2的速率改变，因此液面高度变化速率改变，且细胞呼吸会释放热量，可导致液体温度发生改变，B正确； C、实验后期氧气耗尽，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，酒精可与酸性重铬酸钾溶液发生颜色反应（橙色变为灰绿色），C正确； D、有氧呼吸消耗O2的量和产生CO2的量相等，气体体积不变；无氧呼吸不消耗O2但产生CO2，小管内气体量增加、气压增大，会将小管内的液体压入大管，因此大管内液面升高，小管内液面降低，D错误。 9. （2026·陕晋青宁·高考）剧烈运动过程中，骨骼肌细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图。下列叙述错误的是（　　） A．60 s时，肌细胞的无氧呼吸产生乳酸 B．78.6 s时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量相等 C．肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用 D．运动后期，供氧增加促进了线粒体内反应物的彻底氧化 【答案】B 【详解】A、60s时有氧呼吸供能占比不足100%，说明骨骼肌细胞同时进行无氧呼吸，人体骨骼肌细胞无氧呼吸的产物为乳酸，A正确； B、78.6s时有氧呼吸供能占比为50%，即有氧呼吸与无氧呼吸释放的能量相等，由于消耗等量葡萄糖时有氧呼吸释放的能量远多于无氧呼吸，因此此时无氧呼吸消耗的葡萄糖量远多于有氧呼吸，二者消耗葡萄糖量不相等，B错误； C、细胞中ATP水解生成ADP和Pi并释放能量，ADP和Pi又可在呼吸作用等放能反应中重新合成ATP，因此ADP可循环利用，C正确； D、运动后期有氧呼吸供能占比升高，说明供氧逐渐充足，氧气参与有氧呼吸第三阶段，可促进线粒体内反应物的彻底氧化分解，D正确。 10.（2026·浙江1月·高考）细胞有氧呼吸第三阶段中，NADH中的和可与结合生成，并伴随ATP的合成，如图所示。当缺乏时，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 【答案】C 【详解】A、酶的催化能力不会因O2缺乏直接降低，A错误； B、O2缺乏时，H⁺出膜变的少，膜两侧H⁺浓度梯度是减小而非增大，B错误； C、O2缺乏时，消耗的电子减少，H⁺出膜变的少，膜两侧H⁺浓度梯度是减小，H⁺浓度差产生的电势能减少，ATP合成下降，第三阶段中电子的传递受阻，C正确； D、能量更多以热能形式散失不是O2缺乏时ATP合成减少的直接原因，D错误。 故选C。 11. （2026·江西·高考）体重水平与人体健康状况密切相关，体重异常特别的超重和肥胖是导致心脑血管疾病、糖尿病和部分癌症等慢性病的重要危险因素。国家卫生健康委员会等16部门启动了“体重管理年”活动。从机体能量代谢的角度分析，下列叙述错误的是（　　） A．有氧运动可加速新陈代谢，促进脂肪进入线粒体分解 B．高脂饮食易破坏能量平衡，导致脂肪积累而发生肥胖 C．低脂饮食可减少能量摄入，有氧运动可促进能量消耗 D．有氧运动能够避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸 【答案】A 【详解】A、脂肪需先分解为甘油和脂肪酸，脂肪酸进入线粒体氧化分解，而非直接以脂肪形式进入线粒体，A错误； B、高脂饮食提供过量能量，若摄入＞消耗，多余能量以脂肪形式储存，导致肥胖，B正确； C、低脂饮食减少能量摄入，有氧运动增加能量消耗，符合能量平衡原理，C正确； D、有氧运动中氧气充足，肌细胞主要进行有氧呼吸，避免无氧呼吸产生大量乳酸，D正确。 故选A。 12. （2026·河北·高考）小立碗藓的叶绿体和线粒体都有为细胞质基质提供ATP的潜力。为探究两者对细胞质基质ATP水平的影响，对①、②和③组小立碗藓进行黑暗预处理后，检测其细胞质基质ATP对光的响应变化，结果如图所示。下列分析正确的是（     ） A．光合产物的缺乏和光反应受阻导致③在光照下ATP无显著变化 B．第一次光照时，①中ATP的增加与叶绿体、线粒体均有关 C．光照时，叶绿体中的部分ATP用于暗反应中CO2与C5的结合 D．小立碗藓中的线粒体有助于维持细胞质基质中ATP的稳定供应 【答案】BD 【详解】A、③用的是DCMU，抑制叶绿体ATP生成，③在光照下ATP无显著变化，应是光反应受阻导致，A错误； B、③阻断叶绿体ATP，细胞质基质ATP极低；②线粒体有氧呼吸受损，ATP峰值远低于①；说明光照下①野生型叶绿体光反应产生ATP，同时线粒体有氧呼吸持续供ATP，二者共同作用，B正确； C、CO2与C5的结合是暗反应CO2的固定，该过程不消耗ATP；叶绿体中的部分ATP用于暗反应中三碳酸的还原，C错误； D、对比①线粒体正常和②线粒体部分有氧呼吸受抑制；全程②的细胞质基质ATP含量都低于①，且黑暗阶段差距更明显，说明线粒体有氧呼吸为细胞质基质提供ATP，维持其ATP稳定供应，D正确。 13. （2026·山东·高考）在充入了适量空气的恒温密闭发酵罐中，酵母菌以充足的葡萄糖为原料进行呼吸作用，随着时间的延长，呼吸作用中O2的消耗速率与CO2的产生速率比如图所示。下列说法正确的是（　　） A．从a到b时，有氧呼吸速率不变 B．从b到d时，无氧呼吸速率增大 C．c时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等 D．d时以后，无氧呼吸速率始终不变 【答案】BC 【详解】A、从a到b时，O2消耗速率与CO2产生速率的比值为1，仅能说明酵母菌只进行有氧呼吸，但无法判断有氧呼吸速率是否不变（如酵母菌繁殖时种群数量增加，有氧呼吸总速率会上升，只要仅进行有氧呼吸，比值就始终为1），A错误； B、从b到d时，速率比逐渐减小至0，说明O2消耗逐渐减少至0，有氧呼吸逐渐减弱，总CO2产生中来自无氧呼吸的比例不断升高，因此无氧呼吸速率增大，B正确； C、c点时速率比为3/4，设O2消耗速率为3x，则有氧呼吸产生CO2速率为3x，总CO2产生速率为4x，可得无氧呼吸产生CO2速率为x。有氧呼吸每消耗1mol葡萄糖产生6molCO2，消耗葡萄糖速率为3x/6=x/2；无氧呼吸每消耗1mol葡萄糖产生2molCO2，消耗葡萄糖速率为x/2，二者相等，C正确； D、d时以后，虽然O2消耗为0，酵母菌只进行无氧呼吸，但随着酒精等代谢废物积累、培养液pH下降，酵母菌活性会被抑制，无氧呼吸速率会逐渐下降，并非始终不变，D错误。 14. （2026·全国卷·高考）在干旱半干旱地区，水分是影响作物产量的关键因素。研究者对某种植物进行干旱处理，在其他环境因素正常且稳定的条件下，测定叶片的脱落酸(ABA)含量、光合速率(CO2固定速率)和呼吸速率(CO2释放速率)，结果如图所示。回答下列问题。 (1)叶肉细胞有氧呼吸过程中，能量释放的部位有________；光合作用过程中CO2的固定发生在_________(填“类囊体膜”“叶绿体基质”或“叶绿体内膜”)。影响光合作用的环境因素有水分、CO2和________(答出2点即可)等。 (2)研究者认为，随干旱处理时间延长，ABA含量升高导致CO2供应不足，引起光合速率降低。ABA含量升高导致CO2供应不足的原因是_______________________。 (3)叶片光合速率降低至与呼吸速率相等时不再降低，原因是__________。 【答案】(1) 细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜 叶绿体基质 光照、温度 (2)ABA促进气孔关闭 (3)此时气孔完全关闭，光合作用固定的CO2由呼吸作用提供 【详解】（1）叶肉细胞有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段在细胞质基质中进行，释放少量能量；第二阶段在线粒体基质中进行，释放少量能量；第三阶段在线粒体内膜上进行，释放大量能量，所以能量释放的部位有细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜。光合作用的暗反应阶段包括CO2的固定和C3的还原，CO2的固定发生在叶绿体基质中。 影响光合作用的环境因素有水分、CO2，还有光照强度、温度等（光照强度影响光反应，温度影响酶的活性）。 （2）ABA是脱落酸，在干旱条件下，ABA含量升高会促进气孔关闭，气孔关闭后，植物吸收CO2的通道受阻，从而导致CO2供应不足，进而引起光合速率降低。 （3）当叶片光合速率降低至与呼吸速率相等时，植物净光合速率为0，此时气孔完全关闭，光合作用固定的CO2由呼吸作用提供，光合速率也不再继续降低。 15. （2026·山东·高考）某细菌是严格厌氧的光合细菌，在光线充足的条件下主要通过光合作用为自身供能。其光合作用与呼吸作用过程如图所示，其中①~④表示反应过程。 (1)与高等植物相比，该细菌特有的光反应产物有_______和_______。①和②属于光合作用的_______阶段。 (2)②与高等植物有氧呼吸第一阶段的反应过程相反，图中C3是_______（填物质名称），②的进行除C3外还需要的原料有_______和_______。 (3)①和③是合成C3的两个路径，在光线充足、乙酸含量高的环境中，该菌会优先通过③进行光合作用。从能量的角度推测，其原因是________________________________________________________。 【答案】(1) S NADH 暗反应 (2) 丙酮酸 ATP NADH (3)路径③合成有机物消耗的光能更少，能节省光反应固定的能量，且乙酸中的能量可以转移到糖类等有机物中，能量利用效率更高。 【详解】（1）高等植物光反应以水为供氢体，产物是氧气、ATP、NADPH；该光合细菌以H2S为供氢体，分解产生S，还原剂是NADH而非NADPH，因此特有产物为S和NADH。①二氧化碳固定生成C3、②C3还原生成葡萄糖，均属于光合作用暗反应阶段发生的物质变化。 （2）高等植物有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸；②过程是合成葡萄糖，和该过程完全相反，因此图中三碳化合物是丙酮酸；暗反应还原过程需要光反应提供的能量载体ATP、还原剂NADH，所以②的进行除C3外还需要的原料有ATP、NADH。 （3）路径①需要直接固定，要消耗更多光反应产生的ATP、NADH；乙酸是有机物，通过路径③合成无需大量消耗光能，节省光反应产生的能量，且乙酸中的能量可以转移到糖类等有机物中，能量利用效率更高，因此乙酸充足时优先走③途径。 16. （2026·河北·高考）M是植物线粒体膜上转运丙酮酸的蛋白。为探究M蛋白对植物镉耐受性的影响，科研人员利用拟南芥M基因缺失突变体进行了相关研究。 回答下列问题： (1)利用葡萄糖进行有氧呼吸时，丙酮酸是第_________阶段的产物，ATP主要在第___________阶段生成。 (2)无镉胁迫时，M缺失突变体细胞质基质中丙酮酸的含量_________野生型。受到镉胁迫时，拟南芥可通过主动运输将镉排出胞外以缓解毒害，推测此时野生型中有氧呼吸强度会_________。 (3)谷氨酸是植物合成谷胱甘肽的主要原料，在丙酮酸供应不足时也可用于维系有氧呼吸的正常运转，无镉胁迫时，M缺失突变体和野生型的根长无显著差异，而突变体谷胱甘肽含量显著低于野生型，推测造成此现象的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)拟南芥还可通过谷胱甘肽结合镉以减轻毒害。镉胁迫时，M缺失突变体中谷胱甘肽含量显著高于野生型，结合下图根长数据分析，相较于野生型，此时M缺失突变体根细胞中的ATP生成量__________，其原因是__________________________________________________________________________________。 【答案】(1) 一 三 (2) 高于 增强 (3)M缺失突变体中丙酮酸进入线粒体受阻，细胞质基质中丙酮酸积累，抑制了谷氨酸向谷胱甘肽的合成途径（或谷氨酸更多用于维系有氧呼吸的正常运转，用于合成谷胱甘肽的谷氨酸减少） (4) 减少 M缺失突变体通过谷胱甘肽结合镉消耗大量ATP，且丙酮酸进入线粒体受阻，有氧呼吸减弱，ATP生成减少，主动运输排出镉的ATP供应不足，根生长受抑制更明显 【详解】（1）利用葡萄糖进行有氧呼吸时，第一阶段的产物是丙酮酸（葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，释放少量能量）；有氧呼吸的第三阶段（[H]与O2结合生成水）释放的能量最多，因此ATP主要在第三阶段生成。 （2）M蛋白是转运丙酮酸进入线粒体的蛋白，M缺失突变体中丙酮酸无法正常进入线粒体，因此细胞质基质中丙酮酸的含量高于野生型；镉胁迫时，野生型需通过主动运输排出镉，主动运输需要消耗ATP，因此有氧呼吸强度会增强（以提供更多ATP）。 （3）M缺失突变体中，丙酮酸进入线粒体受阻，有氧呼吸的丙酮酸供应不足；此时谷氨酸更多用于维系有氧呼吸的正常运转（而非合成谷胱甘肽），因此用于合成谷胱甘肽的谷氨酸减少，谷胱甘肽含量显著低于野生型；同时，有氧呼吸的能量供应能满足根生长的需求，因此突变体和野生型的根长无显著差异。 （4）相较于野生型，镉胁迫时M缺失突变体细胞中的ATP生成量减少（更低）；原因：M缺失突变体中丙酮酸进入线粒体受阻，有氧呼吸强度降低，ATP生成减少；同时，突变体需合成更多谷胱甘肽结合镉，消耗了大量谷氨酸，可用于维系有氧呼吸的谷氨酸减少，进一步降低有氧呼吸强度，ATP生成量不足，根生长受抑制更明显（根长更短）。 17.（2026·贵州·高考）有氧呼吸过程中NADH在NADH脱氢酶的作用下生成，经过一系列反应释放出大量能量。炎症因子IL-6可以影响细胞中ATP水平。现用IL-6、NR（只作为NAD+的前体物，不考虑其他影响）处理心肌细胞，测定心肌细胞中的ATP水平，结果如图。回答下列问题： (1)心肌细胞有氧呼吸分解葡萄糖的三个阶段中产生NADH的阶段依次是______________，具体场所分别为____________。 (2)据图分析，IL-6处理组ATP水平下降__________（选填“是”或“不是”）由NADH脱氢酶合成减少所引起，理由是______________。 (3)经过进一步研究，推测IL-6还可能通过促进蛋白质PARP1的合成调控ATP水平，以心肌细胞为材料，设计实验验证上述推测，写出实验思路_______________。 【答案】(1) 第一阶段、第二阶段 细胞质基质、线粒体基质 (2) 不是 NR为NAD+的前体，IL-6单独处理心肌细胞ATP水平低于空白对照组；但IL-6+NR处理组和NR组合成ATP水平相当，说明两组的NADH脱氢酶合成基本一致，IL-6组处理后NAD+的前体不足进而导致ATP水平下降，补充NR后ATP水平恢复 (3)取生理状态相同的心肌细胞均分为甲、乙、丙三组，甲组空白处理，乙组加入适量的IL-6处理，丙组加等量的IL-6和PARP1抑制剂处理，相同且适宜的条件下培养一段时间后，测定并对比各组PARP1含量和ATP的水平。 【详解】（1）有氧呼吸的第一阶段反应场所细胞质基质，第二阶段反应场所线粒体基质，前两个阶段均生成NADH；第三阶段反应场所线粒体内膜，消耗NADH生成水。 （2）NR为NAD+的前体，IL-6单独处理心肌细胞ATP水平低于空白对照组；但IL-6+NR处理组和NR组合成ATP水平相当，说明两组的NADH脱氢酶合成基本一致，IL-6组处理后NAD+的前体不足进而导致ATP水平下降，补充NR后ATP水平恢复。因此IL-6处理组ATP水平下降不是由NADH脱氢酶合成减少所引起。 （3）实验自变量为IL-6和PARP1抑制剂，实验设计需要遵守单一变量、对照、等量原则，因此设计空白对照组、单独IL-6组、IL-6和PARP1抑制剂组，通过测定PARP1含量和ATP水平，证明IL-6还可能通过促进蛋白质PARP1的合成调控ATP水平。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第09讲 细胞呼吸（黑吉辽蒙专用） 第一部分 五年考情·精准定向 黑吉辽蒙考情概览 黑吉辽蒙热点情境 黑吉辽蒙备考策略 第二部分 六大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·易错辨析 核心01 有氧呼吸过程与场所 核心02 无氧呼吸类型与产物 核心03 呼吸方式判断与实验探究 核心04 细胞呼吸的影响因素 核心05 细胞呼吸与光合作用的综合 核心06 细胞呼吸在生产生活中的应用 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（全国视野，概念辨析与识记） 一年重难·创新题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国，单选+不定项+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国， ） 第一部分 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 考题统计 1. 有氧呼吸过程与场所。 2. 无氧呼吸类型与产物。 3. 呼吸方式判断与实验探究。 4. 细胞呼吸的影响因素。 5. 细胞呼吸与光合作用的综合。 6. 细胞呼吸在生产生活中的应用。 2026・黑吉辽蒙・有氧呼吸的过程 2026・黑吉辽蒙・细胞呼吸的影响因素 2026・黑吉辽蒙・细胞呼吸在生产生活中的应用 2026・湖南・细胞呼吸的影响因素 考情分析： 1． 考查频次：细胞呼吸是高中生物核心主干知识，在高考中属于"年年必考"内容。通常以"选择题（1道）+ 非选择题（1道）"的形式出现，若与光合作用综合考查，分值可达10–18分以上。选择题侧重基础概念辨析与易错点；非选择题（大题）侧重实验探究、定量计算与长句逻辑表达，常与光合作用融合考查。 考查要点：考查内容聚焦：1. 过程机理与场所 有氧呼吸三阶段（葡萄糖分解→丙酮酸与水反应→[H]与O₂结合）、无氧呼吸两阶段及产物差异（乳酸型/酒精型），各阶段的物质变化、能量转化及发生场所（细胞质基质/线粒体）。 2. 影响因素与应用 温度、O₂浓度、CO₂浓度、含水量对呼吸速率的影响曲线分析；以及果蔬低温低氧储藏、种子干燥贮藏、稻田定期排水等生产实践原理。 3. 实验探究 "探究酵母菌细胞呼吸的方式"装置分析（液滴移动法测O₂消耗与CO₂释放量）、对照实验设计原则及结果预测。 4. 定量计算 根据O₂吸收量与CO₂释放量的比值判断呼吸方式；计算有氧/无氧呼吸消耗葡萄糖的比例及有机物积累量。 3.命题情境：教材基础复现：直接考查有氧/无氧呼吸反应式、场所、酶的种类及ATP生成量。 经典实验装置：利用NaOH溶液和清水处理，通过液滴移动判断种子或酵母菌的呼吸类型。 生活常识应用：如运动时肌肉酸痛（乳酸积累）、酿酒发酵（无氧条件）、伤口深部包扎（防破伤风厌氧菌繁殖）等。 热点情境 情境1 农业生产复杂情境：结合大棚种植（农光互补、合理密植）、作物水淹渍害、果蔬呼吸跃变（如菠萝蜜贮藏释放乙烯）、传统酿造工艺（白酒发酵）等，要求结合图表数据解释生理机制。 情境2 基因编辑：提供某转运蛋白或酶基因缺失的突变体材料，要求推导其对线粒体功能、代谢产物积累及植物抗逆性的连锁影响。 情境3跨模块综合：细胞呼吸与内环境稳态（血浆pH缓冲、神经-体液调节）、生态碳循环、基因表达（核基因与叶绿体/线粒体基因协同）深度融合。 第二部分 六大核心·主干速记 内容速览：有氧呼吸与无氧呼吸基础题型。 一图串联 核心梳理 核心知识1 细胞呼吸概述 考点1 细胞呼吸的概念 1. 细胞呼吸的概念：细胞呼吸是指 在细胞内经过一系列的 ，生成 ，释放能量并生成ATP的过程。 2. 细胞呼吸的类型：根据是否有氧气参与，分为 和 。 考点2 总反应式（葡萄糖为例） 1. 有氧呼吸： 。 2. 无氧呼吸：无氧呼吸（产酒精）： 无氧呼吸（产乳酸）： 核心知识2 有氧呼吸 阶段 过程 场所 物质变化 能量变化 1 糖酵解 C6H12O6 → 2丙酮酸 + 4[H] + 2ATP 少 2 三羧酸循环 2丙酮酸 + 6H2O → 6CO2 + 20[H] + 2ATP 少 3 氧化磷酸化 24[H] + 6O2 → 12H2O + 34ATP 多 核心知识3 无氧呼吸 考点1 过程与场所 考点2 类型与差异 类型 代表生物 产物 产酒精型 酵母菌、大多数植物（如水稻根）、部分微生物 酒精 + CO₂ 产乳酸型 动物（人、哺乳动物）、乳酸菌、玉米胚、马铃薯块茎 乳酸 特殊类型 鲫鱼骨骼肌 乙醛 → 乙醇 考点3 无氧呼吸过程中能量的去路： ①大部分储存在 或 中。 ②释放的能量中大部分以 形式散失，少部分储存在ATP中。 核心知识4 细胞呼吸的影响因素 考点1 内部因素： 1.遗传因素： 2026江西卷第21题：U基因在线粒体内膜形成跨膜通道，导致H⁺泄漏，破坏质子梯度，妨碍有氧呼吸第三阶段ATP合成，导致细胞质雄性不育。 2.细胞器结构与功能： 2026河北卷第19题：M蛋白负责转运丙酮酸进入线粒体，M缺失导致底物无法进入，有氧呼吸减弱。 考点2 外部因素： 因素 影响机理 温度 通过影响呼吸酶活性影响速率。低温抑制，最适温度促进，高温失活。 氧气 有氧呼吸必需；无氧呼吸受抑制（巴斯德效应）。 水分 自由水含量影响代谢强度。 底物/产物 底物浓度、产物积累（如酒精、乳酸）反馈抑制。 离子/胁迫 主动运输消耗ATP，胁迫下呼吸能量分配改变。 核心知识5 细胞呼吸的实验探究 考点1 酵母菌呼吸方式的探究 自变量：氧气的有无（通入空气 vs 密封/油封）。 因变量：CO₂产生量（澄清石灰水/溴麝香草酚蓝）、酒精产生（酸性重铬酸钾）。 考点2 呼吸速率的测定 细胞呼吸过程中会消耗 O2并产生 CO2，因此测定呼吸速率的关键在于准确检测 O2的消耗量和 CO2的释放量。 CO₂ 的吸收：常用 NaOH 溶液（或 KOH 溶液）吸收装置中的 CO₂，使装置内气体体积的变化仅反映 O₂ 的消耗量。 O₂ 的消耗：通过观察液滴移动的距离来间接反映。 呼吸商（RQ）：计算公式为 RQ = CO₂释放量 / O₂消耗量。该数值可用于判断呼吸底物类型，例如葡萄糖的 RQ = 1，而脂肪的 RQ < 1。 常用测定方法与装置：液滴移动法（最经典），该方法通常需设置两组装置进行对比： 装置一（测 O₂ 消耗量）：在密闭容器内放入 NaOH 溶液和萌发种子。呼吸作用消耗 O₂ 导致气压下降，液滴左移，其移动距离即代表 O₂ 消耗量。 装置二（测 CO₂ 释放量）：在密闭容器内放入蒸馏水（不吸收 CO₂）和萌发种子。液滴移动距离代表 CO₂ 释放量与 O₂ 消耗量的差值。 核心知识6 细胞呼吸在生产生活中的应用 应用场景 原理 果蔬储藏 低温、低氧、适宜湿度，降低呼吸速率，减少消耗。 食品发酵 利用微生物无氧呼吸产物。 医学/肿瘤 肿瘤内部缺氧，癌细胞依赖无氧呼吸。 农业育种 线粒体功能与育性。 第三部分 分层专练·靶向攻关 题型专攻·基础题（全国视野，概念辨析与识记） 考查重点：考查概念辨析与识记。如细胞呼吸的场所、反应式、能量变化与实验探究。 1.（2026·北京通州·高考模拟）老面馒头制作常用面肥发酵，面肥中除酵母菌外还含有乳酸菌，蒸制前需加碱中和乳酸。下列叙述正确的是（ ） A．酵母菌与乳酸菌的代谢类型完全相同 B．乳酸菌与酵母菌共同决定面团的发酵风味 C．面肥发酵时乳酸菌无氧呼吸产生大量CO2 D．此过程中应对面肥和器具进行严格灭菌 2.（2025·湖南·阶段检测）某兴趣小组在温室内进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验（如图），呼吸底物为葡萄糖。下列叙述错误的是（ ） A．试管中加水的主要目的是创设无氧环境 B．利用重铬酸钾检测酒精时应耗尽溶液中的葡萄糖 C．若将酵母菌替换为乳酸菌，则气泡产生速率减慢 D．酵母菌无氧呼吸释放的能量主要以热能的形式散失 3.（2026·黑龙江·高考模拟）哈尔滨特色饮料格瓦斯的工业化发酵流程为：面包干粉碎→加水浸泡→灭菌→冷却→接种酵母菌、嗜酸乳杆菌→分段发酵→过滤→调味→灌装。已知发酵过程中工业酵母菌可产生淀粉酶，乳酸菌不产生淀粉酶。下列关于该发酵工程的叙述错误的是（　　） A．面包干浸泡液灭菌的目的是防止杂菌污染，避免其与菌种竞争营养和产生有害物质 B．酵母菌先通过有氧呼吸增殖，后续通过无氧呼吸产生酒精和CO2 C．分段发酵需控制不同条件，酵母菌增殖期18~30℃，且全程需控制pH为酸性 D．乳酸菌能利用酵母菌分解淀粉产生的葡萄糖进行无氧呼吸，产生乳酸和少量CO2 4.（2026·甘肃·一模）实验原理是实验设计的依据，下列有关叙述错误的是（　　） A．淀粉酶能催化淀粉水解，可用其探究温度对酶活性的影响 B．在酸性条件下用重铬酸钾检测酵母菌产生酒精时，宜将葡萄糖耗尽 C．鉴定DNA时，将粗提取的DNA丝状物加入二苯胺，沸水浴后冷却，出现蓝色 D．哺乳动物成熟红细胞是制备纯净细胞膜的理想实验材料 5.（2026·河北·模拟预测）科学家在介孔二氧化硅微粒表面重组ATP合酶，构筑了一种具有类线粒体功能的组装体。该组装体可将葡萄糖转换为葡萄糖酸，并产生跨膜质子（H⁺）梯度势能，驱动ATP合酶催化合成ATP。下列说法错误的是（　　） A．天然线粒体可以将葡萄糖分解成丙酮酸并合成ATP B．组装体表面的 ATP 合酶具有转运和催化的功能 C．跨膜质子梯度势能中蕴含了将 ATP 和磷酸结合的能量 D．该组装体不能将葡萄糖中的能量全部转移到 ATP 中 6.（2026·江苏·三模）图中①~③表示一种细胞器的部分结构。下列相关叙述正确的是（    ） A．该细胞器在动植物细胞中一般都有，并且能够产生ATP B．①②分布的蛋白质有所不同，②上有有氧呼吸酶分布 C．有氧呼吸第一阶段发生在③ D．②、③分别是消耗O2、产生CO2的场所 7.（2026·安徽·高考模拟）下列关于生物学实验操作或方法的叙述，错误的是（     ） 选项 实验内容 操作或方法 A 检测生物组织中的还原糖 向组织样液中加入斐林试剂，50~65 ℃水浴加热 B 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 用台盼蓝染液对酵母菌进行染色，辨别细胞死活 C 探究酵母菌细胞呼吸的方式 用酸性重铬酸钾溶液检测培养液中酒精的产生 D DNA的粗提取与鉴定 将白色丝状物溶于酒精，再加入二苯胺试剂，沸水浴 A．A B．B C．C D．D 8. （2026·浙江1月·高考）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 9. （2026·四川·高考模拟）细胞色素c氧化酶（Cyt c oxidase）是人体细胞呼吸链中的关键酶之一，负责将电子传递给氧气，最终产生水，并在这个过程中驱动质子跨膜转运，建立电化学梯度，进而合成ATP。氰化物能强烈抑制细胞色素c氧化酶的活性。下列相关叙述错误的是（    ） A．细胞色素c氧化酶主要分布于线粒体的内膜上 B．细胞呼吸产生的NADH中的能量可转移到ATP C．人体发生氰化物中毒后神经传导会受到严重影响 D．细胞呼吸过程中合成ATP都需要细胞色素c氧化酶的参与 10. （2026·北京·高考模拟）适度运动、体重管理是健康的生活方式之一，下列叙述正确的是（　　） A．运动时由脂肪直接供能 B．运动时大量出汗只需补充水分 C．有氧运动有利于体重管理 D．运动强度越大越利于健康 11.（2026·河北·二模）生活在青藏高原的鼠兔可通过增大红细胞体积、增强无氧呼吸能力来应对低氧环境。下列叙述正确的是（    ） A．鼠兔细胞进行有氧呼吸时不消耗水但能产生水 B．鼠兔红细胞体积增大后细胞膜的物质运输效率提高 C．鼠兔细胞进行无氧呼吸的过程中会释放少量CO2 D．呼吸过程中的中间产物可以转化为甘油、氨基酸等物质 一年重难·创新题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国） 影响因素实新情境综合应用。考查分析与综合推理能力。 1.（2026·东北三省·模拟预测）某团队开发低糖发酵玫瑰酱，其部分工艺与发现如下： （1）接种乳酸菌进行主发酵； （2）添加甜叶菊提取物（甜度极高且不供能）作为甜味剂； （3）发酵过程中控制微量氧气供给比完全无氧发酵能产生更丰富的酯类香气物质，还可产生具有抑菌作用的细菌素。 下列分析错误的是（    ） A．乳酸菌大量繁殖发生在主发酵过程 B．高甜度甜叶菊提取物不供能的原因可能是人体缺乏相应的酶 C．微量氧气可促进乳酸菌进行有氧呼吸产生乳酸 D．产生的乳酸是初生代谢物，而产生的细菌素属于次生代谢物 2.（2026·辽宁丹东·质量检测）老化的线粒体会产生自由基，加速细胞衰老。葡萄糖氧化分解生成丙酮酸后再生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A可以转运回细胞质基质。当营养减少时，细胞质基质中的乙酰辅酶A浓度下降，导致NLRX1蛋白构象改变从而与LC3蛋白结合，引起线粒体自噬，相关机制如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．丙酮酸在线粒体基质中与水反应，能产生CO2和NADH并释放能量 B．自噬过程中，细胞骨架为受损线粒体的运输和降解提供结构支撑 C．清除老化线粒体后，细胞内自由基的产生量增加，延缓细胞衰老 D．营养充足时，乙酰辅酶A浓度较高，其会与LC3结合，从而抑制线粒体自噬 3.（2025·辽宁·高考模拟）在酿酒工业中，常使用突变型酵母菌来代替野生型酵母菌进行乙醇发酵，突变型酵母菌（突变后线粒体已丧失功能）的细胞呼吸过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．突变型酵母菌的乙醇发酵发生在细胞质基质中 B．氧气充足条件下，野生型酵母菌在线粒体基质产生 C．呼吸底物仅有丙酮酸时，突变型酵母菌将不能进行无氧呼吸 D．在氧气存在时，突变型酵母菌葡萄糖消耗速率比野生型低 4.（2026·内蒙古包头·二模）细胞呼吸过程中，丙酮酸进入线粒体后，在酶的作用下脱去1分子CO2，转化为1分子乙酰辅酶A（二碳化合物）和1分子NADH，乙酰辅酶A进入柠檬酸循环，过程如图所示，其中FADH2与NADH功能相似。下列叙述正确的是（　　） A．丙酮酸转化为乙酰辅酶A的过程发生在线粒体基质中 B．每进行一次柠檬酸循环会产生6分子CO2，并生成少量ATP C．有氧呼吸过程中产生的水中的H全部来自图中的NADH D．若降低环境中的氧气浓度，FADH2的合成速率可能会随之降低 5.（2026·辽宁·三模）科研人员以诱导大鼠心肌细胞氧化应激模拟心肌损伤，探究活血补肾安神方对心肌细胞损伤的修复作用，明确其通过改善线粒体功能和能量代谢治疗心血管疾病的机制，实验分组及结果如图。已知糖酵解表示细胞呼吸第一阶段。下列叙述错误的是（    ） 注：正常组为心肌细胞正常的大鼠；模型组为心肌细胞损伤的大鼠；活血补肾安神方组为用活血补肾安神方处理的心肌细胞损伤大鼠。 A．诱导心肌细胞的线粒体损伤，可导致有氧呼吸第二、第三阶段受影响 B．模型组线粒体ATP生成量比正常组少，一定会造成丙酮酸的积累 C．活血补肾安神方可改善心肌细胞线粒体的功能，增强其氧化葡萄糖的能力 D．与模型组相比，活血补肾安神方组线粒体产生以及消耗NADH的能力均增强 6.（2026·湖南·三模）植物在正常情况下，线粒体电子传递过程电子泄漏较少，主要通过细胞色素氧化酶（COX）传递给O2形成水，但逆境条件下电子传递受阻，电子极易泄漏出来形成自由基此时通过交替氧化酶（AOX）将电子传递给O2形成水，有效减少自由基的产生，其原理如图所示。下列相关说法正确的有（    ） A．与COX相比，AOX对逆境条件的敏感性较低 B．图中ATP合成酶和UCP将运至线粒体基质的方式不相同 C．逆境条件下电子传递过程中跨膜转运减少，导致生成的ATP较少 D．推测适于生长在低寒地带的沼泽植物的线粒体中可能含有大量的AOX 三年真题·压轴题（侧重黑吉辽蒙，辐射全国） 考查实验探究与跨模块综合。 1.（2026·黑吉辽蒙·高考）玉米籽粒形成过程中，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶2（PEPCK2）催化的反应如下图。下列叙述正确的是（　　） A．过程①在线粒体基质中进行 B．PEPCK2不能为草酰乙酸转化为PEP提供能量 C．PEPCK2不能催化其他来源的草酰乙酸转化为PEP D．PEPCK2活性提高可促进籽粒中淀粉与蛋白质的积累 2. （2026·北京·高考）同学们在运动场进行足球、篮球等体育活动时，机体会发生相应的变化。对此过程的叙述，错误的是（     ） A．耗能增加，葡萄糖氧化增强，提供更多ATP B．产热增加，汗液分泌增多，散热加快 C．细胞外液渗透压上升，抗利尿激素分泌减少 D．产生的乳酸增加，但缓冲物质仍可维持血液相对稳定 3. （2026·湖南·高考）关于表中生物学实验的相关叙述，错误的是（     ） 选项 实验名称 相关叙述 A 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 低温能抑制洋葱根尖分生区细胞中纺锤体的形成，引起细胞内染色体数目加倍 B 绿叶中色素的提取和DNA的粗提取 绿叶中的色素不溶于无水乙醇，DNA易溶于无水乙醇 C 探究酵母菌细胞呼吸的方式 细胞呼吸产物的产生情况是因变量，温度是无关变量 D 模拟生物体维持pH的稳定 可设置HCO3-/H2CO3缓冲液或HPO42-/H2PO4-缓冲液作为对照组 A．A B．B C．C D．D 4. （2026·广东·高考）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 5. （2026·甘肃·高考）线粒体呼吸复合体I（简称复合体I）催化NADH氧化，产生质子梯度用于合成ATP。在植物中，复合体I承担了线粒体约40%的ATP生成，其功能异常可导致ATP产量减少。下图表示某植物野生型（WT）和复合体I功能缺失突变体（CMS）的离体线粒体在提供不同底物时的呼吸速率。下列叙述错误的是（     ） A．植物中存在不依赖复合体I的NADH氧化途径 B．没有复合体I也不影响线粒体中丙酮酸的氧化 C．线粒体中甘氨酸的氧化大部分依赖于复合体I D．线粒体中等量NADH氧化，CMS放热较WT少 6. （2026·山东·高考）下水稻根细胞中，无氧呼吸第二阶段通过以下两个反应完成。水稻根系细胞在水淹一段时间后，酶Ⅰ和酶Ⅱ的表达量明显增加，无氧呼吸增强。下列说法错误的是（　　） ①丙酮酸乙醛+CO2    ②乙醛+NADH+H+ 乙醇+NAD+ A．根细胞利用葡萄糖进行无氧呼吸释放CO2只发生在反应①中 B．反应①和②均发生在细胞质基质中 C．该时间段内，反应①和②产生的ATP增加 D．水稻根细胞中的葡萄糖经过无氧呼吸时，其中的能量大部分存留在乙醇中 7. （2026·四川·高考）器官在移植过程中面临离体缺血和再灌注的双重损伤。器官离体后，缺血导致细胞供氧不足，影响细胞呼吸；恢复血液灌注后，短时间内大量的O2会激活膜外的NADPH氧化酶，进而产生带电的自由基，损伤细胞。下列叙述正确的是（     ） A．缺血时，无氧呼吸积累大量CO2，细胞pH下降，酶的活性降低 B．缺血时，细胞的Na+运出受阻，胞内渗透压升高，导致细胞肿胀 C．再灌注后，NADPH氧化酶催化产生的自由基以自由扩散方式进入细胞 D．再灌注后，细胞核内DNA因与蛋白质紧密结合，不受自由基攻击破坏 8. （2026·河南·高考）为探究酵母菌的呼吸作用，研究人员将注满酵母菌和葡萄糖混合液的小管倒置于大管中，并对大管的液面进行油封处理，装置如图所示，液面高度不再变化时终止实验。下列推断错误的是（　　） A．实验前期，葡萄糖可彻底氧化分解并产生CO2和H2O B．实验过程中，液面高度的变化速率和液体温度可发生改变 C．实验后期，管内液体与酸性重铬酸钾溶液可发生颜色反应 D．实验结束后，大管内的液面降低，小管内的液面升高 9. （2026·陕晋青宁·高考）剧烈运动过程中，骨骼肌细胞有氧呼吸供能占比随运动时间变化趋势如图。下列叙述错误的是（　　） A．60 s时，肌细胞的无氧呼吸产生乳酸 B．78.6 s时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖量相等 C．肌细胞水解ATP生成的ADP可循环利用 D．运动后期，供氧增加促进了线粒体内反应物的彻底氧化 10.（2026·浙江1月·高考）细胞有氧呼吸第三阶段中，NADH中的和可与结合生成，并伴随ATP的合成，如图所示。当缺乏时，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 11. （2026·江西·高考）体重水平与人体健康状况密切相关，体重异常特别的超重和肥胖是导致心脑血管疾病、糖尿病和部分癌症等慢性病的重要危险因素。国家卫生健康委员会等16部门启动了“体重管理年”活动。从机体能量代谢的角度分析，下列叙述错误的是（　　） A．有氧运动可加速新陈代谢，促进脂肪进入线粒体分解 B．高脂饮食易破坏能量平衡，导致脂肪积累而发生肥胖 C．低脂饮食可减少能量摄入，有氧运动可促进能量消耗 D．有氧运动能够避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸 12. （2026·河北·高考）小立碗藓的叶绿体和线粒体都有为细胞质基质提供ATP的潜力。为探究两者对细胞质基质ATP水平的影响，对①、②和③组小立碗藓进行黑暗预处理后，检测其细胞质基质ATP对光的响应变化，结果如图所示。下列分析正确的是（     ） A．光合产物的缺乏和光反应受阻导致③在光照下ATP无显著变化 B．第一次光照时，①中ATP的增加与叶绿体、线粒体均有关 C．光照时，叶绿体中的部分ATP用于暗反应中CO2与C5的结合 D．小立碗藓中的线粒体有助于维持细胞质基质中ATP的稳定供应 13. （2026·山东·高考）在充入了适量空气的恒温密闭发酵罐中，酵母菌以充足的葡萄糖为原料进行呼吸作用，随着时间的延长，呼吸作用中O2的消耗速率与CO2的产生速率比如图所示。下列说法正确的是（　　） A．从a到b时，有氧呼吸速率不变 B．从b到d时，无氧呼吸速率增大 C．c时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等 D．d时以后，无氧呼吸速率始终不变 14. （2026·全国卷·高考）在干旱半干旱地区，水分是影响作物产量的关键因素。研究者对某种植物进行干旱处理，在其他环境因素正常且稳定的条件下，测定叶片的脱落酸(ABA)含量、光合速率(CO2固定速率)和呼吸速率(CO2释放速率)，结果如图所示。回答下列问题。 (1)叶肉细胞有氧呼吸过程中，能量释放的部位有________；光合作用过程中CO2的固定发生在_________(填“类囊体膜”“叶绿体基质”或“叶绿体内膜”)。影响光合作用的环境因素有水分、CO2和________(答出2点即可)等。 (2)研究者认为，随干旱处理时间延长，ABA含量升高导致CO2供应不足，引起光合速率降低。ABA含量升高导致CO2供应不足的原因是_______________________。 (3)叶片光合速率降低至与呼吸速率相等时不再降低，原因是__________。 15. （2026·山东·高考）某细菌是严格厌氧的光合细菌，在光线充足的条件下主要通过光合作用为自身供能。其光合作用与呼吸作用过程如图所示，其中①~④表示反应过程。 (1)与高等植物相比，该细菌特有的光反应产物有_______和_______。①和②属于光合作用的_______阶段。 (2)②与高等植物有氧呼吸第一阶段的反应过程相反，图中C3是_______（填物质名称），②的进行除C3外还需要的原料有_______和_______。 (3)①和③是合成C3的两个路径，在光线充足、乙酸含量高的环境中，该菌会优先通过③进行光合作用。从能量的角度推测，其原因是________________________________________________________。 16. （2026·河北·高考）M是植物线粒体膜上转运丙酮酸的蛋白。为探究M蛋白对植物镉耐受性的影响，科研人员利用拟南芥M基因缺失突变体进行了相关研究。 回答下列问题： (1)利用葡萄糖进行有氧呼吸时，丙酮酸是第_________阶段的产物，ATP主要在第___________阶段生成。 (2)无镉胁迫时，M缺失突变体细胞质基质中丙酮酸的含量_________野生型。受到镉胁迫时，拟南芥可通过主动运输将镉排出胞外以缓解毒害，推测此时野生型中有氧呼吸强度会_________。 (3)谷氨酸是植物合成谷胱甘肽的主要原料，在丙酮酸供应不足时也可用于维系有氧呼吸的正常运转，无镉胁迫时，M缺失突变体和野生型的根长无显著差异，而突变体谷胱甘肽含量显著低于野生型，推测造成此现象的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)拟南芥还可通过谷胱甘肽结合镉以减轻毒害。镉胁迫时，M缺失突变体中谷胱甘肽含量显著高于野生型，结合下图根长数据分析，相较于野生型，此时M缺失突变体根细胞中的ATP生成量__________，其原因是__________________________________________________________________________________。 17.（2026·贵州·高考）有氧呼吸过程中NADH在NADH脱氢酶的作用下生成，经过一系列反应释放出大量能量。炎症因子IL-6可以影响细胞中ATP水平。现用IL-6、NR（只作为NAD+的前体物，不考虑其他影响）处理心肌细胞，测定心肌细胞中的ATP水平，结果如图。回答下列问题： (1)心肌细胞有氧呼吸分解葡萄糖的三个阶段中产生NADH的阶段依次是______________，具体场所分别为____________。 (2)据图分析，IL-6处理组ATP水平下降__________（选填“是”或“不是”）由NADH脱氢酶合成减少所引起，理由是______________。 (3)经过进一步研究，推测IL-6还可能通过促进蛋白质PARP1的合成调控ATP水平，以心肌细胞为材料，设计实验验证上述推测，写出实验思路_______________。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $