5.3细胞呼吸的原理和应用综合同步练习2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

**基本信息** 本练习以细胞呼吸为核心，通过基础单选、综合解答与实验探究三层设计，实现从概念理解到实践应用的递进，强化生命观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（单选1-11题）|酶特性、呼吸阶段场所、检测试剂|直接考查核心概念，如第1题酶的分布，巩固基础认知| |提升层（解答12-20题）|代谢过程分析、影响因素、实践应用|结合图表情境，如第16题运动代谢曲线分析，培养科学思维| |拓展层（实验21题）|实验设计与结果分析|探究呼吸速率与果实成熟关系，体现探究实践素养|

第五章第3节 细胞呼吸的原理和应用综合同步练习 姓名： 完成时间：45min 100分 一、单选题（每题4分） 1．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。下列有关酶的叙述，合理的是（    ） A．活细胞中均含有与呼吸作用有关的酶 B．检测生物组织中是否含有酶，可以选用双缩脲试剂进行鉴定 C．与酵母菌呼吸作用产生CO2相关的酶存在于细胞的线粒体基质中 D．探究pH对酶活性影响时，可以选用淀粉、淀粉酶和碘液进行实验 2．下图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中NADH可储存能量，①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述错误的是（　　） A．①发生在细胞质基质，②和③发生在线粒体 B．③中NADH通过一系列的化学反应参与了水的形成 C．无氧条件下，②③不能进行，①能正常进行 D．无氧条件下，①产生的NADH中的部分能量转移到ATP中 3．下图表示贮藏温度、光照对黄桃果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述正确的是（    ）    A．从图中可以得出：随贮藏温度下降，光照对黄桃果实呼吸强度的抑制作用更明显 B．为检测黄桃果实贮藏过程中是否进行了无氧呼吸，可用溴麝香草酚蓝溶液来检测是否有酒精产生 C．图中黄桃果实最有利的贮藏条件是黑暗、温度为2℃ D．随贮藏温度下降果实的呼吸作用减弱，这是由于细胞内酶的空间结构被破坏 4．如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响，下列相关叙述错误的是（    ） A．可以用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2，现象为由蓝变绿再变黄 B．图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱，EF段有氧呼吸逐渐增强 C．图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关酶的活性 D．和D、F点相比，图乙中E点对应的氧浓度更有利于储藏水果和蔬菜 5．为探究温度、O2浓度对采收后苹果贮存的影响，经实验研究，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（     ） A．该实验的自变量是温度和O2浓度 B．O2浓度为0.5%时，CO2是在线粒体基质中产生的 C．通过实验可知，3℃和O2浓度为5%时比较适合贮存苹果 D．温度主要是通过影响呼吸酶的活性来影响细胞呼吸强度的 6．下图表示油菜种子在成熟过程中有机物相对含量的变化趋势，其中含氮物质主要指蛋白质。下列有关种子成熟过程的分析，错误的是（    ） A．0~12天糖类的相对含量降低主要是细胞呼吸消耗所致 B．12~30天糖类转化为脂肪使得脂肪相对含量升高 C．油菜种子成熟过程中蛋白质的含量和种类几乎不变 D．完全成熟的种子研磨液在加入碘液后几乎不变蓝 7．低氧胁迫会降低农作物的产量，洪水和灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足，造成低氧胁迫。某研究小组利用水培技术探究了低氧条件对两个油菜品种（A、B）根部细胞呼吸的影响（呼吸底物是葡萄糖），实验第6天根部细胞中相关物质的含量如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．正常通气条件下，油菜根部细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 B．与A品种相比，B品种油菜对低氧胁迫耐受力更强 C．酒精较多容易导致烂根，由题图可知，低氧环境更有利于油菜的储存 D．若用含重铬酸钾的浓硫酸溶液检测酒精，则会出现由橙色变为灰绿色的现象 8．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、等浓度的丙酮酸溶液。在有氧条件下，最终能产生CO2和H2O的试管是（    ） A．甲和丙 B．乙和丙 C．甲 D．丙 9．研究小组以葡萄糖为底物，探究了不同氧气条件下酵母菌细胞呼吸的方式，实验装置如图所示。在适宜条件下培养一段时间后，取左侧锥形瓶中少量培养液，加入酸性重铬酸钾溶液，记录两组溶液的颜色变化，实验处理及结果如下表所示。下列说法错误的是（　　） 组别 氧气条件 溴麝香草酚蓝溶液的颜色变化 酸性重铬酸钾溶液的颜色变化 甲 有 蓝色→黄色，甲组变色速度较快 橙色→灰绿色 乙 无 A．该实验装置中，气球膨胀程度不能反映气体的产生量 B．甲组用酸性重铬酸钾溶液检测，颜色深浅反映酒精产生量 C．实验中所用的溴麝香草酚蓝溶液可替换为澄清的石灰水 D．甲组变黄速度比乙组较快的原因是单位时间CO₂产生量多 10．运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的是（     ） A．蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴，加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀 B．无色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合，通过吸附作用显示紫色 C．水溶性的苏丹Ⅲ染液可与花生中的脂肪结合，通过化学反应形成橘黄色 D．橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应，变成灰绿色 11．下列关于物质鉴定的实验，相关叙述正确的是（     ） A．在“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验中，不可用碘液鉴定结果 B．向2 mL豆浆中加入双缩脲试剂，水浴加热后，颜色将由无色变为紫色 C．制作花生子叶临时装片观察脂肪颗粒时，加入50%酒精的作用是消毒 D．向葡萄糖酵母菌混合培养液中加入酸性重铬酸钾，出现灰绿色说明一定有酒精产生 二、解答题（45分） 12．人体内的脂肪细胞可分为白色脂肪和棕色脂肪细胞两大类，如图1所示。UCP1是一种分布在线粒体内膜上的H+转运蛋白，在棕色脂肪细胞中特别活跃，能帮助身体“燃烧脂肪”产生热量。UCP1在白色脂肪细胞中低表达或不表达。图2为白色脂肪细胞与棕色脂肪细胞的部分代谢过程，甲~丁表示相关物质。回答下列问题： (1)结合图1分析，棕色脂肪细胞的主要结构特点是_______________。图2中甲、乙分别为___________。过程①②产生的______经过一系列的化学反应，与O2结合形成水，同时释放出大量的能量。 (2)许多______（填“吸能”或“放能”）反应与ATP的合成相联系；ATP中储存的能量可为______（填“吸能”或“放能”）反应直接供能。写出丙转化成丁的完整反应式______________。 (3)结合图2分析，棕色脂肪细胞______（填“ATP合成”或“产热”）过程增强，原因是___________。相比棕色脂肪细胞，白色脂肪细胞区域Ⅰ和区域Ⅱ间的H+浓度差______（填“增加”“减少”或“不变”），ATP合成______（填“增加”“减少”或“不变”）。 13．柿果的涩味主要由可溶性单宁引起，涩柿不能在树上完成脱涩，需要人工处理使其脱涩方可食用。 (1)图甲中有 ATP 合成的反应阶段有____________（填字母），其中 A 阶段发生的场所是____________。图甲中 C、D 阶段的反应场所分别对应图乙中的______________（填标号）。 (2)图丙是表示柿果细胞呼吸强度与氧气浓度的关系图（呼吸底物为葡萄糖），当 O2浓度达到M点以后，CO2释放量不再继续增加的内部因素可能是____（答出 1 点即可）。 (3)使用高浓度 CO2处理涩柿，制造_________（填“有氧”或“低氧”）环境，柿果中的糖类物质在多种酶的作用下，可被分解为丙酮酸和[H]，最终产生乙醇和CO2。此过程的部分产物在多种酶的作用下转化为乙醛。乙醛是一种脂溶性的小分子物质，可通过_____________的方式进入柿果细胞液泡，与其中的可溶性单宁反应，形成不溶性单宁，从而减少涩味（图丁所示）。 (4)柿果脱涩后如不立即食用，可采用“窖藏”法进行储存，延长保存时间，“窖藏”室可设置____________的环境条件（写出一条即可）。 (5)明朝徐光启编纂的《农政全书》中写道“琳柿，水一瓮，置柿其中，数日即熟……”即温水浸泡柿果可以促进柿果脱涩。请结合题目信息，分析该传统做法的生物学原理 ____________。 14．脲酶是一种幽门螺杆菌能合成而人体不能合成的酶，该酶能催化尿素分解为氨和CO2。胃溃疡主要由幽门螺杆菌感染引起，诊断幽门螺杆菌感染的常用方法有13C呼气检测和胃镜活检。13C呼气检测是让待检者口服一定量的13C标记的尿素，约30分钟后收集待检者呼出的气体，检测是否含有13CO2胃镜活检是在胃镜下取胃黏膜活组织样本检测的方法。 (1)从细胞结构角度分析，幽门螺杆菌和胃黏膜细胞最主要的区别是_____。 (2)脲酶的化学本质是_____，幽门螺杆菌中参与该酶合成的细胞器有____。 (3)根据待检者呼出的气体中是否含有13CO2，可以判断该个体是否感染幽门螺杆菌，原理是____。与胃镜活检相比，13C呼气检测的优势是____。 (4)研究表明，幽门螺杆菌的感染存在家族聚集性，可通过口-口、粪－口传播，请为人们预防幽门螺杆菌的感染提出合理化建议（至少答出两点）_____。 15．下图表示构成生物体的元素、化合物及其关系，其中a、b、d、e代表小分子，A、B、E、F代表由多个基本单位组成的分子。请据图回答下列问题： (1)图中的“？”是指________元素，它属于________元素（填“大量”或“微量”）。 (2)a组成的核酸有中________不能作为细胞的遗传物质，只能作某些病毒的遗传物质，其遗传信息储存在_________中。 (3)A中的________还可以和________结合可以组成染色体。 (4)用E中的淀粉和蔗糖来验证淀粉酶的专一性时，不能使用碘液来做检测试剂，原因是____。 (5)图中涉及的蛋白质、糖类、脂质的代谢，都可以通过_______过程联系起来。 16．2023年12月22日，2023橘子洲红色半程马拉松赛在长沙橘子洲高喷广场鸣枪开跑，5000名跑者参与本次赛事。马拉松是一项高负荷、大强度、长距离的竞技运动。改善运动肌利用氧的能力是马拉松项目首先要解决的问题。图1是人体运动强度与血液中乳酸含量及氧气消耗速率的关系。图2表示甲、乙两名运动员在不同运动强度下，摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况。回答下列问题： (1)人体骨骼肌细胞中产生乳酸的场所是______。 (2)剧烈运动中，葡萄糖储存的能量经呼吸作用释放后的去向有______。 (3)图1中三种运动强度中消耗葡萄糖最少的是______（填字母）。若运动强度为b时，乳酸含量与氧气消耗速率的物质的量的相对值比例为1：3，则此时有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量的比例为______。 (4)据图2分析，运动员______（填“甲”或“乙”）更适合从事马拉松运动，理由是______。 17．下图为不同生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解（图1表示不同O2体积分数的气体交换情况：图2表示葡萄糖分解代谢过程图解，其中①-⑤表示过程、AB表示物质）。据下图回答问题：      (1)若图1表示人在剧烈运动时的代谢过程，则不应该有_____________过程（填标号），产生的H2O含有18O，其18O来自于反应物中的_____________。 (2)若某生物细胞呼吸方式有图1中①③和①④⑤两种，则其细胞呼吸强度_____________（可以/不可以）用CO2释放量来表示，原因是____________。 (3)若图2表示某植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化，当O2浓度达到25%以后，O2吸收量不再继续增加的内因主要是____________；在______________点最适于储存水果蔬菜，判断理由是_____________。 18．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，据图分析回答下列问题。    (1)对于绝大多数植物来说，_____是细胞呼吸的主要形式，其最常利用的物质是葡萄糖。 (2)有氧呼吸全过程可以概括地分为_____个阶段，产生大量能量的是第______（填图中序号）阶段。 (3)图中所示Y物质可使______（试剂名称）发生的颜色变化为由蓝变绿再变黄。②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，其目的是促进___（填图中序）过程的进行，以利于植物根系吸收矿物质。 (5)在人体细胞内能进行的过程有____（填图中序号）。 19．铜是人体必需的微量元素。CTR1和ATP7A是细胞内维持铜相对稳态的主要铜转运蛋白。铜伴侣蛋白（如CCS、ATOX1、COX17）与Cu+结合，帮助Cu+正确定位到特定位点，部分机理如下图。SOD1是细胞中的一种超氧化物歧化酶，能清除细胞代谢产生的自由基。请回答下列问题。 (1)与CTR1合成加工有关的细胞器有_____，铜转运蛋白转运Cu+的方式是________，体现了细胞膜具有_________的功能。 (2)ATOX1与Cu+结合后一方面协助Cu+经ATP7A以________（方式）转运到高尔基体中，另一方面需通过__________（结构）进入细胞核，调控相关基因表达，参与多种酶的合成。 (3)Cu+经CCS转运激活SOD1，清除自由基，保护细胞的生物膜系统。Cu+经COX17转运激活位于________（结构）上电子传递链末端的CCO，CCO将接受的电子传递给______，最终生成水。 (4)ATP7A功能受损，会导致细胞质基质中Cu+异常升高，原因有____________________________。 (5)过量Cu+与线粒体内关键酶结合导致ATP合成受阻，诱导细胞发生铜死亡。伊利司莫（Cu+运入细胞内的载体）可杀伤依赖线粒体代谢的癌细胞，其作用机制是_____________________。 20．金鱼能在严重缺氧环境中生存若干天，肌细胞和其他细胞无氧呼吸的产物不同，如图表示金鱼在缺氧状态下细胞中的部分代谢途径，已知乳酸可在乳酸脱氢酶的作用下生成丙酮酸，请分析回答： (1)物质X是________（填物质名称），元素组成为________。物质X经过③过程产生酒精，同时还产生________（填物质名称）。 (2)①～⑥过程中有ATP生成的是______（填序号），有[H]产生的过程是_____（填序号）。 (3)向金鱼的培养液中加入酸性的重铬酸钾溶液后可能会呈现________（填颜色变化）现象。 (4)经无氧呼吸消耗等量的葡萄糖，金鱼肌细胞产生的 CO2________(填“等于”“多于”或“少于”)其他细胞。 (5)过程②发生的场所是_________，过程⑤发生的场所是________。 (6)金鱼肌细胞与其他细胞无氧呼吸产物不同的原因是_________________。 (7)在严重缺氧环境中，金鱼肌细胞将乳酸转化为丙酮酸的意义是_______________________。 三、实验题 21．番茄成熟过程中，呼吸速率首先降低，然后会出现呼吸高峰，之后又下降，随后果实即进入衰老阶段。图1为番茄果实细胞呼吸过程相关物质变化示意图，其中①～④为生理过程，A～E为相关物质。图2为不同气体条件下贮藏的番茄果实（果皮绿色时采摘）在成熟过程中CO2生成速率的变化曲线。 (1)图1中的C物质是________，C可参与③过程，其作用是________；④过程的发生场所是________。 (2)图2实验的自变量有CO2浓度、________、________；该实验可根据CO2使________溶液由蓝变绿再变黄的时间长短为检测指标，检测呼吸作用强度，但不能用是否释放CO2作为判断番茄果实细胞呼吸类型的依据，理由是________。 (3)与对照组相比，图2实验组番茄果实成熟过程中呼吸速率的变化特点是________。请据此研究结果，提出延迟番茄果实成熟的合理方法：________。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《2026年9月11日高中生物作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D A B B C C B B D 题号 11 答案 A 12．(1) 含有大量线粒体（和小油滴） 丙酮酸、NADH或[H] [H] (2) 放能 吸能 (3) 产热 棕色脂肪细胞中存在较多UCP1，能帮助机体产生更多热量 增加 增加 13．(1) ACD 细胞质基质 ②、① (2)呼吸酶的数量是有限的 / 呼吸酶活性受限 / 线粒体数量有限 (3) 低氧 自由扩散 (4)（零上）低温 / 低氧 / 一定湿度 (5)使用温水浸泡，营造无氧呼吸环境，同时提高温度，增加酶的活性 14．(1)幽门螺杆菌无核膜包被的细胞核，而胃黏膜细胞有核膜包被的细胞核 (2) 蛋白质 核糖体 (3) 正常人体内无脲酶，患者体内有幽门螺杆菌产生的脲酶，可将13C标记的尿素分解为氨和13CO2，13CO2随呼吸排出体外 减少痛苦，操作简单，快捷高效 (4)餐桌上使用公筷公勺取餐，养成饭前便后洗手的习惯，注意个人饮食卫生 15．(1) N/氮 大量 (2) RNA 核糖核苷酸的排列顺序 (3) DNA 蛋白质 (4)蔗糖和蔗糖的水解产物均不能和碘液发生颜色反应，无法判断淀粉酶是否能催化蔗糖水解 (5)细胞呼吸 16．(1)细胞质基质 (2)以热能形式散失，用于合成ATP，储存在乳酸中 (3) a 1：1 (4) 乙 甲乙在摄氧量（运动强度）相同并较高的情况下，乙产生的乳酸少，乙肌肉利用氧的能力强（或随运动强度/摄氧量增加，乙乳酸值上升比甲慢） 17．(1) ② 氧气/18O2 (2) 不可以 该生物无氧呼吸不产生CO2 (3) 呼吸酶的数量是有限的 C C点CO2的释放量最少，此时细胞呼吸最弱，有机物的消耗最少 18．(1)有氧呼吸 (2) 三 ③ (3) 溴麝香草酚蓝溶液 线粒体基质 细胞质基质 (4)①②③（或“③”） (5)①②③④ 19．(1) 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 协助扩散和主动运输 控制物质进出细胞 (2) 主动运输 核孔 (3) 线粒体内膜 O2 (4)Cu+无法及时运出细胞和运入高尔基体 (5)伊利司莫通过将Cu+运入细胞内，使Cu+在线粒体内大量积累，导致ATP合成受阻，诱导癌细胞发生铜死亡 20．(1) 丙酮酸 C、H、O CO2 (2) ② ②④ (3)由橙色变为灰绿色 (4)多于 (5) 细胞质基质 细胞质基质 (6)呼吸酶种类不同 (7)金鱼的肌细胞将乳酸转化成丙酮酸，再将丙酮酸转化为酒精后可通过鳃血管排出体外，防止酸中毒，以维持细胞正常的代谢 21．(1) NADH（[H]） 与O2结合生成水 线粒体基质 (2) O2浓度 采摘后的天数 溴麝香草酚蓝 番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2 (3) 采摘后呼吸速率降低，呼吸速率下降时间晚于对照组，回升后没有出现明显呼吸高峰 提高CO2浓度和降低O2浓度 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $