5.3 细胞呼吸的原理和应用（分层作业）（3大考点）生物人教版必修1

**基本信息** 以“回归教材-重难突破-情境变式”分层设计，通过基础填空、实验探究、跨情境分析构建细胞呼吸知识巩固路径，融合生命观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |回归教材·夯基固本|酵母菌呼吸方式、细胞呼吸过程及影响因素|基础知识填空+易错辨析，强化核心概念记忆，体现结构与功能观| |重难突破·思维建模|实验设计分析、过程图解应用|结合图表的单选与解答题，培养实验探究与逻辑分析能力| |情境变式·高考研析|跨生物代谢比较、生产生活应用|联系科研与农业情境，提升知识迁移与社会责任意识|

5.3 细胞呼吸的原理和应用 目 录 回归教材·夯基固本 考点01 探究酵母菌细胞呼吸的方式 考点02 细胞呼吸的方式与过程 考点03 影响细胞呼吸的因素及其应用 重难突破·思维建模 情境变式·高考研析 ( 考点01 )探究酵母菌细胞呼吸的方式 教材基础知识填空 1.酵母菌是单细胞真菌，在有氧条件下进行有氧呼吸，产生CO₂和______；在无氧条件下进行无氧呼吸，产生______和CO₂。 2.检测CO₂可用澄清石灰水或______溶液，CO₂可使后者由蓝变绿再变黄。 3.检测酒精可用______溶液，在______条件下与酒精反应呈现______色。 4.在有氧呼吸的实验装置中，用NaOH溶液吸收空气中的______，以排除对实验结果的影响。 5.实验中需将葡萄糖溶液煮沸并冷却后加入酵母菌，煮沸的目的是______，冷却的目的是防止高温杀死酵母菌。 易错辨析 6.酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO₂。（ ） 7.检测酒精时，直接将酵母菌培养液滴入酸性重铬酸钾溶液即可。（ ） 8.溴麝香草酚蓝溶液可用于检测酒精的产生。（ ） 9.实验中需设置对比实验，有氧组和无氧组均为实验组。（ ） 10.无氧呼吸装置中，在培养液上方加入一层石蜡油是为了隔绝空气。（ ） 【答案】 1.水（H2O）、酒精 2.溴麝香草酚蓝 3.酸性重铬酸钾、酸性、灰绿 4.CO₂ 5.去除溶解氧（或灭菌） 6.√ 酵母菌有氧呼吸产生CO₂和水，无氧呼吸产生酒精和CO₂，两种条件下都能产生CO₂。 7.× 检测酒精需要在酸性条件下，通常先向培养液中加浓硫酸创造酸性环境，再加重铬酸钾溶液，且颜色由橙色变为灰绿色。 8.× 溴麝香草酚蓝溶液用于检测CO₂，检测酒精需用酸性重铬酸钾溶液。 9.√ 探究酵母菌呼吸方式的实验设置了有氧和无氧两种条件，二者互为对比，均为实验组。 10.√ 石蜡油层能有效隔绝空气，保证无氧环境。 ( 考 点0 2 )细胞呼吸的方式与过程 教材基础知识填空 1.有氧呼吸的主要场所是______，其第一阶段发生在______中。 2.有氧呼吸过程中释放能量最多的阶段是第______阶段，该阶段发生的场所是______。 3.人体细胞无氧呼吸的产物是______，而酵母菌无氧呼吸的产物是______和CO₂。 4.有氧呼吸第二阶段中，丙酮酸与______反应生成CO₂和______。 5.细胞呼吸释放的能量，大部分以______形式散失，少部分储存在______中。 易错辨析 6.有氧呼吸的三个阶段都能产生ATP。（ ） 7.无氧呼吸的第二阶段能产生少量ATP。（ ） 8.有氧呼吸过程中产生的[H]与光合作用光反应产生的[H]是同种物质。（ ） 9.种子萌发过程中，有氧呼吸逐渐增强，无氧呼吸逐渐减弱。（ ） 10.线粒体是进行有氧呼吸的唯一场所。（ ） 【答案】 1.线粒体、细胞质基质 2.三、线粒体内膜 3.乳酸、酒精 4.水（H2O）、[H]（或NADH） 5.热能、ATP 6.√ 有氧呼吸三个阶段都能产生ATP，但第一、二阶段产生少量，第三阶段产生大量。 7.× 无氧呼吸仅在第一阶段产生少量ATP，第二阶段不产生ATP。 8.× 有氧呼吸的[H]是NADH（还原型辅酶I），光合作用光反应产生的[H]是NADPH（还原型辅酶II），两者不同。 9.√ 种子萌发初期氧气有限，进行部分无氧呼吸；随着氧气供应改善，有氧呼吸增强，无氧呼吸受抑制而减弱。 10.× 有氧呼吸第一阶段在细胞质基质，原核生物的有氧呼吸在细胞膜或细胞质中进行，线粒体并非唯一场所。 ( 考 点0 3 )影响细胞呼吸的因素及其应用 教材基础知识填空 1.影响细胞呼吸的内部因素有______的种类和数量，外部因素有温度、______浓度、CO₂浓度和水分等。 2.储存水果和蔬菜时，常采用______（填“零上低温”或“零下低温”）以降低呼吸消耗，同时保持一定湿度以防萎蔫。 3.稻田定期排水的目的是防止水稻根系进行______呼吸，造成烂根。 4.在一定范围内，氧气浓度升高，有氧呼吸速率______，而无氧呼吸受到______。 5.粮食储藏前需晒干，降低种子中的______含量，以减弱呼吸作用。 易错辨析 6.水果储存时，氧气浓度越低越有利于保鲜。（ ） 7.低温、干燥、低氧等措施都能降低细胞呼吸，适用于所有农产品的储存。（ ） 8.伤口包扎时用透气的纱布，是为了抑制厌氧菌的繁殖。（ ） 9.作物中耕松土可增加土壤氧气，促进根系有氧呼吸，有利于主动运输吸收矿质元素。（ ） 10.人体剧烈运动时，骨骼肌细胞通过无氧呼吸产生大量酒精导致肌肉酸痛。（ ） 【答案】 1.酶、氧气（O₂） 2.零上低温 3.无氧 4.增强、抑制 5.自由水 6.× 氧气浓度过低会促进无氧呼吸，产生酒精等有害物质，不利于保鲜。储存果蔬应维持低氧（非无氧），既抑制有氧呼吸又抑制无氧呼吸。 7.× 果蔬储存需要一定湿度以免萎蔫，且低温应为零上低温以防冻害，并非所有农产品都适宜干燥。 8.√ 透气纱布可保持有氧环境，抑制破伤风杆菌等厌氧菌的繁殖，防止感染。 9.√ 松土增加氧气，促进根系有氧呼吸产生更多ATP，为主动运输吸收矿质元素提供能量。 10.× 人体细胞无氧呼吸产生乳酸，不产生酒精；肌肉酸痛是乳酸积累引起的。 一、单选题 1．某小组探究酵母菌的细胞呼吸方式，设置有氧组（通入空气）和无氧组（密封），实验过程中使用了不同的试剂检测代谢产物。下列叙述中错误的是（     ） A．两组需要加入等量的酵母菌培养液，并且给予相同且适宜的温度 B．有氧组需持续通入除去CO2的空气，无氧组需密封避免空气进入 C．若用溴麝香草酚蓝溶液检测二氧化碳，颜色变化顺序为：黄→绿→蓝 D．实验后期在无氧组的培养液中滴加酸性重铬酸钾，培养液变成灰绿色 【答案】C 【详解】A、本实验的自变量为氧气的有无，酵母菌培养液的量、温度属于无关变量，需保持相同且适宜，A正确； B、有氧组通入除去CO2的空气可避免空气中的CO2对实验结果造成干扰，无氧组密封可保证无氧环境，B正确； C、溴麝香草酚蓝溶液本身为蓝色，遇CO2后颜色变化顺序为蓝→绿→黄，选项中顺序颠倒，C错误； D、无氧组酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，酸性重铬酸钾与酒精反应会呈现灰绿色，D正确。 2．苹果的呼吸作用过程中，葡萄糖的分解途径如图。下列叙述正确的是（     ） A．甲过程发生在线粒体中 B．甲过程为乙、丙过程提供[H] C．乙过程需要乳酸脱氢酶参与 D．丙过程有大量ATP生成 【答案】B 【详解】A、甲过程为细胞呼吸第一阶段，葡萄糖分解为丙酮酸，发生场所是细胞质基质，A错误； B、甲过程（细胞呼吸第一阶段）可产生[H]，既可以参与乙（有氧呼吸第二、三阶段）中第三阶段和氧气结合生成水的反应，也可以参与丙（产酒精的无氧呼吸第二阶段）中还原丙酮酸的反应，B正确； C、乳酸脱氢酶参与的是生成乳酸的无氧呼吸过程，乙为有氧呼吸过程，不需要乳酸脱氢酶参与，C错误； D、丙为产酒精的无氧呼吸第二阶段，该阶段不释放能量，没有ATP生成，D错误。 3．人日常慢跑、静坐、剧烈运动时均依靠细胞呼吸供能，下列说法错误的是（     ） A．静坐状态下人体骨骼肌细胞主要进行有氧呼吸 B．人体日常呼吸吸入的O2，最终在细胞质基质与[H]结合生成水 C．无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量少部分以热能形式丧失 D．剧烈运动时肌肉酸痛，此阶段CO2只在线粒体生成 【答案】B 【详解】A、静坐状态下氧气供应充足，人体骨骼肌细胞主要通过有氧呼吸分解有机物供能，A正确； B、吸入的O2与NADH结合生成水是有氧呼吸第三阶段的反应，发生场所为线粒体内膜，B错误； C、人体无氧呼吸中葡萄糖分解不彻底，大部分能量储存在产物乳酸中，仅少部分能量被释放，释放的能量中大部分以热能形式散失，因此葡萄糖中的能量仅有少部分以热能形式丧失，C正确； D、人体细胞无氧呼吸的产物为乳酸，不产生CO2，只有有氧呼吸第二阶段产生CO2，场所是线粒体基质，因此剧烈运动时CO2也只在线粒体生成，D正确。 4．细胞呼吸是细胞供能的主要方式，不同生物的呼吸过程存在一定异同。以下关于人体细胞与醋酸菌呼吸作用的比较，叙述错误的是（     ） A．细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所相同 B．有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与 C．呼吸作用都能产生NADH和ATP D．都离不开酶的催化，并且可以糖类作为呼吸底物 【答案】B 【详解】A、葡萄糖分解为丙酮酸是细胞呼吸的第一阶段，人体细胞（真核生物）和醋酸菌（原核生物）该过程的场所均为细胞质基质，A正确； B、有氧呼吸第二阶段的反应物为丙酮酸和H2O，O2参与的是有氧呼吸第三阶段，不参与第二阶段反应，B错误； C、细胞呼吸第一阶段、有氧呼吸第二和第三阶段都能产生ATP；细胞呼吸第一阶段、有氧呼吸第二阶段都能产生NADH，二者的呼吸作用都可生成上述物质，C正确； D、细胞呼吸是一系列酶促反应，离不开酶的催化，且二者都可以糖类作为呼吸底物分解供能，D正确。 5．“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列说法错误的是（     ） A．水为极性分子，是良好溶剂 B．播种时，含脂肪较多的油料种子需浅播，以利于脂肪的氧化分解 C．种子入库前干燥处理，降低自由水含量，从而降低种子呼吸速率 D．种子萌发时，水是无氧呼吸和有氧呼吸的原料，生成多种中间代谢产物 【答案】D 【详解】A、水为极性分子，容易和带正、负电荷的分子结合，是细胞内良好的溶剂，A正确； B、脂肪的C、H比例高，氧化分解时消耗的氧气量更多，油料种子浅播能接触更充足的氧气，有利于脂肪的氧化分解，B正确； C、自由水含量和细胞代谢强度呈正相关，种子入库前干燥降低自由水含量，可降低细胞呼吸速率，减少有机物消耗，C正确； D、水是有氧呼吸第二阶段的原料，但无氧呼吸的过程不需要水作为原料，D错误。 6．细胞呼吸原理在生产生活中应用广泛，以下分析错误的是（    ） A．玉米长期水淹，可造成根腐烂，主要原因是无氧呼吸产生的酒精对根产生毒害作用 B．中耕松土有利于根细胞进行有氧呼吸，从而促进根对无机盐的吸收 C．选用透气性好的“创可贴”是为了保证人体细胞的有氧呼吸 D．零上低温、低氧、一定湿度环境储存蔬菜水果 【答案】C 【详解】A、玉米长期水淹时土壤缺氧，根细胞进行无氧呼吸产生酒精，酒精对根细胞有毒害作用，可造成根腐烂，A正确； B、中耕松土能增加土壤含氧量，促进根细胞有氧呼吸，为根细胞通过主动运输吸收无机盐提供更多能量，从而促进根对无机盐的吸收，B正确； C、选用透气性好的“创可贴”是为了抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧微生物的无氧呼吸，避免其大量繁殖引发伤口感染；C错误； D、零上低温可避免果蔬被冻伤，同时降低呼吸相关酶活性减少有机物消耗；低氧环境可同时抑制有氧呼吸和无氧呼吸，降低有机物消耗速率；一定湿度可减少果蔬水分散失，该条件适合储存蔬菜水果，D正确。 7．同学们利用萌发和煮熟的种子，探究植物的呼吸作用，实验过程如下图，一段时间后，甲组温度计示数高于乙组。下列相关叙述正确的是（     ） A．该实验说明萌发的和煮熟的种子都能进行呼吸作用 B．甲、乙两组所用种子的大小和数量可以不相同 C．该实验中萌发的种子进行呼吸作用释放了热量 D．甲组蜡烛熄灭，说明萌发的种子呼吸作用产生二氧化碳 【答案】C 【详解】A、呼吸作用是活细胞的生理活动，煮熟的种子细胞已经死亡，不能进行呼吸作用，只有萌发的活种子可以进行呼吸作用，A错误； B、该实验是对照实验，必须遵循单一变量原则，除种子活性这个变量外，种子的大小、数量等无关变量都要保持一致，B错误； C、甲组（萌发种子）温度计示数高于乙组（煮熟种子），说明萌发的种子进行呼吸作用释放了热量，使瓶内温度升高，C正确； D、甲组蜡烛熄灭，是因为萌发种子呼吸作用消耗了瓶内的氧气，氧气不足导致蜡烛熄灭，该现象不能证明呼吸作用产生了二氧化碳，D错误。 8．基质栽培利用合适的支持材料作为介质，配合营养液进行植物栽培，属于无土栽培的一种。下列相关叙述错误的是（     ） A．基质栽培的营养液需要定期更换 B．向营养液中通入空气可促进根的呼吸作用 C．基质栽培中的支持材料有固定植物的作用 D．营养液中含量最多的无机盐是含氮、磷、锌的无机盐 【答案】D 【详解】A、基质栽培中，植物会持续吸收营养液里的营养物质，还可能积累代谢废物，因此营养液需要定期更换，A正确； B、根的呼吸作用依赖氧气，向营养液中通入空气能提升营养液内的氧气含量，进而促进根的呼吸作用，B正确； C、基质栽培中的支持材料可固定植物，让植物保持直立姿态，利于生长，C正确； D、植物生长需求量最多的无机盐是含氮、磷、钾的无机盐，锌属于微量元素，需求量较少，D错误。 9．2026年中高考期间，沧州市各级市场监管部门全面启动中高考期间食品安全保障行动，为广大考生安心赴考保驾护航。关于食品安全，下列做法不正确的是（     ） A．低温条件下保存果蔬 B．不食用发芽的马铃薯 C．食用外观正常的过期食品 D．不食用没炒熟的菜豆 【答案】C 【详解】A、低温可抑制果蔬的呼吸作用，减少有机物消耗，延长保鲜时长，这是正确的食品安全做法，A正确； B、发芽的马铃薯含有有毒的龙葵素，食用会危害人体健康，不食用发芽马铃薯是正确做法，B正确； C、过期食品即便外观正常，也可能滋生有害微生物并产生有毒物质，食用易引发食物中毒，该做法不正确，C错误； D、未炒熟的菜豆含有皂素等有毒成分，食用会导致中毒，不食用未炒熟的菜豆是正确做法，D正确。 10．夏天连日大雨引起农田积水，此时农田中大豆根系细胞的主要呼吸方式及产物分别是（     ） A．有氧呼吸；酒精、CO2和少量ATP B．有氧呼吸；葡萄糖和大量ATP C．无氧呼吸；酒精、CO2和少量ATP D．无氧呼吸；葡萄糖和大量ATP 【答案】C 【详解】AB、夏日农田积水会导致土壤中氧气含量大幅下降，大豆根系细胞主要进行无氧呼吸而非有氧呼吸，且有氧呼吸产物为CO₂、H₂O和大量ATP，AB错误； CD、积水缺氧时大豆根系细胞以无氧呼吸为主要呼吸方式，大多数植物无氧呼吸的产物为酒精、CO₂，且无氧呼吸仅在第一阶段释放少量能量，合成少量ATP，C正确、D错误。 二、解答题 11．如图1表示樱桃的细胞呼吸过程，A～E表示物质，①～④表示过程。图2是一种利用樱桃测定呼吸速率的密闭装置。结合图示回答问题： (1)图1中B代表CO2，A代表的物质__________。图中有氧呼吸的完整过程包括__________（填序号），其中释放能量最多的是图中的过程_______，在线粒体中进行的阶段是_____________（填序号）。 (2)樱桃种子萌发早期CO2释放量比O2吸收量多，说明此时种子的呼吸方式为________，樱桃幼苗种植时，若土壤板结需及时松土，其目的是____________，以促进对无机盐的吸收。 (3)图2装置中，关闭图中的活塞，在适宜温度下30 min后，测得液滴向左移动了一定距离，该距离表示樱桃呼吸作用时_____________的量。 【答案】(1) H2O ①③④ ④ ③④ (2) 有氧呼吸和无氧呼吸 促进根部细胞有氧呼吸释放大量能量 (3)消耗的氧气 【详解】（1）有氧呼吸三个阶段：①为细胞呼吸第一阶段（细胞质基质），葡萄糖分解为丙酮酸和[H]（物质C）；③为有氧呼吸第二阶段（线粒体基质），丙酮酸和水（物质A）反应生成CO2（物质B）和[H]；④为有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜），[H]和O2（物质D）结合生成水，释放能量最多。因此有氧呼吸完整过程为①③④，释放能量最多的是图中的过程④，线粒体中进行的是③④阶段。 （2）有氧呼吸中CO2释放量等于O2吸收量，若CO2释放量更多，说明同时存在有氧呼吸和无氧呼吸。松土可以提高土壤含氧量，促进根细胞有氧呼吸，为根主动运输吸收无机盐提供更多能量。 （3）装置中的NaOH溶液会吸收细胞呼吸释放的CO2，因此密闭装置内气体减少的量仅为细胞呼吸消耗的O2量，液滴左移距离代表O2消耗量。 12．《中国居民营养与慢性病状况报告（2020年）》显示，中国成年居民超重肥胖率超过50%。专家分析，能量摄入和能量支出不平衡是导致个体超重肥胖的直接原因。如图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。回答下列有关问题： (1)细胞呼吸过程中，图中①过程发生在___________________。此过程会释放_________________（填“少量”或“大量”）能量。 (2)图中参与构成脂肪的成分X是___________________。用___________________染液检测生物组织中的脂肪颗粒时，会呈现橘黄色。 (3)某肥胖患者要减肥，制定了高蛋白高淀粉低脂的减肥餐，据图评价该方案___________________（填“有效”或“无效”），依据是___________________。 【答案】(1) 细胞质基质 少量 (2) 甘油 苏丹Ⅲ (3) 无效 淀粉属于糖类，多余的糖类可通过图示过程转化为脂肪储存，因此高淀粉饮食仍会导致体内脂肪增多，无法达到减肥目的 【详解】（1）图中①过程是细胞呼吸的第一阶段，无论有氧呼吸还是无氧呼吸，该阶段的反应场所均为细胞质基质，该过程只释放少量能量，大部分能量仍储存在丙酮酸中。 （2）脂肪是由1分子甘油和3分子脂肪酸发生酯化反应生成的甘油三酯，因此X为甘油；检测脂肪时，苏丹Ⅲ染液可将脂肪颗粒染为橘黄色。 （3）该减肥餐含大量淀粉，淀粉经消化分解为葡萄糖被人体吸收后，若摄入的葡萄糖超过能量需求，多余的葡萄糖会通过图示的代谢途径转化为脂肪储存，因此即使没有额外摄入脂肪，依然会导致体重上升，减肥方案无效。 一、单选题 1．沃柑果肉细胞液泡中糖分的积累机制如下：液泡膜上的质子泵V-PPase消耗ATP将H+泵入液泡，转运蛋白TST借助H+浓度梯度将H+运出液泡的同时，将蔗糖反向运入液泡内储存。下列叙述错误的是（　　） A．V-PPase运输H+的过程中空间结构会发生可逆性改变 B．沃柑果肉细胞细胞质基质的pH小于细胞液的pH C．转运蛋白TST以主动运输的方式将蔗糖运入液泡 D．若抑制细胞呼吸，则液泡中积累的蔗糖有所减少 【答案】B 【详解】A、V-PPase是转运的载体蛋白，载体蛋白在转运物质时会与被转运物结合，空间结构发生可逆性改变，转运完成后恢复原有结构，A正确； B、V-PPase消耗ATP将泵入液泡，说明细胞液（液泡内液体）中浓度高于细胞质基质，浓度越高pH越低，因此细胞质基质的pH大于细胞液的pH，B错误； C、转运蛋白TST运输蔗糖的能量来自的浓度梯度势能，且蔗糖逆浓度梯度运入液泡储存，属于主动运输（协同运输），C正确； D、若抑制细胞呼吸，细胞ATP生成减少，V-PPase泵入的过程受抑制，液泡与细胞质基质的浓度差减小，TST运输蔗糖的动力不足，因此液泡中蔗糖积累量减少，D正确。 2．M蛋白能够维持线粒体嵴的完整性，并保障线粒体内膜上电子传递链复合物和ATP合酶的催化活性。正常条件下，检测野生型与M基因缺失突变体（简称为突变体）幼根细胞呼吸相关物质相对含量（见表）。下列叙述错误的是（     ） 物质 野生型 突变体 NADH 1.0 4.0 丙酮酸 1.0 3.3 酒精 1.0 5.1 A．细胞呼吸产生的NADH都在线粒体内膜上被消耗 B．M基因缺失使ATP合酶活性下降，合成的ATP减少 C．突变体幼根细胞中葡萄糖的氧化分解显著增加 D．突变体幼根细胞中酒精积累增加会引起代谢紊乱 【答案】A 【详解】A、细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸产生的NADH在线粒体内膜上与氧结合被消耗，而无氧呼吸产生的NADH在细胞质基质中还原丙酮酸，并非都在线粒体内膜消耗，A错误； B、题意显示，M蛋白可保障线粒体内膜上ATP合酶的催化活性，M基因缺失后ATP合酶活性下降，有氧呼吸第三阶段产生的ATP减少，B正确； C、突变体酒精积累，说明有氧呼吸受阻，为满足细胞能量需求，无氧呼吸强度显著升高，需要消耗更多葡萄糖，因此葡萄糖的氧化分解总量显著增加，C正确； D、酒精对细胞有毒害作用，突变体幼根细胞中酒精大量积累会损伤细胞结构，引起代谢紊乱，D正确。 3．农业生产中，农作物生长所需的磷元素可以的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物Ⅰ和作物Ⅱ的根细胞吸收的速率与O2浓度的关系如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．两种作物根细胞吸收时均需与膜上的通道蛋白结合 B．a点时，限制作物Ⅰ、Ⅱ根细胞吸收速率的因素有所不同 C．土壤中含氧量低时对作物Ⅱ吸收的影响比作物Ⅰ要小 D．若适当提高土壤温度，作物Ⅱ在a点时对应的吸收速率可能提高 【答案】A 【详解】A、根细胞吸收的速率与浓度相关，说明该运输方式为主动运输，需要与载体蛋白结合，且通道蛋白转运物质时无需与转运物质结合，A错误； B、a点时作物Ⅰ的吸收速率仍随浓度升高而增大，限制因素为浓度（能量供应）；作物Ⅱ的吸收速率不再随浓度升高而增大，限制因素为根细胞膜上运输的载体蛋白数量，二者限制因素不同，B正确； C、浓度较低时，作物Ⅱ吸收的速率随浓度变化的幅度远小于作物Ⅰ，说明低氧环境对作物Ⅱ吸收的影响更小，C正确； D、适当提高土壤温度可提高呼吸酶活性、载体蛋白的活性，细胞供能和转运效率提升，可能使作物Ⅱ在a点的吸收速率提高，D正确。 4．大肠杆菌中存在如图1所示的代谢路径，菌种1可利用葡萄糖经该路径合成可降解塑料的多聚体P3。为提高P3中乳酸单体比例进而增强塑料韧性，科研人员对菌种1进行改造，敲除了dld酶及有氧呼吸第三阶段的相关酶基因，获得菌种2。两种菌株生产P3的结果如图2所示。     下列说法错误的是（     ） A．有氧呼吸第三阶段酶的缺失有利于积累NADH，提高ldhA酶的底物浓度 B．敲除dld基因的目的是防止乳酸转化为丙酮酸，从而增加乳酸的积累量 C．菌种2细胞所消耗的ATP主要是葡萄糖转化为丙酮酸的过程产生的 D．菌种2中P3乳酸单体比例提高的根本原因是乳酸生产量增加 【答案】D 【详解】A、有氧呼吸第三阶段的反应需要消耗NADH，该阶段酶缺失后NADH消耗减少、含量上升，而NADH是ldhA酶的反应底物之一，因此可提高ldhA酶的底物浓度，A正确； B、据图1可知dld酶催化D-乳酸转化为丙酮酸，敲除dld基因后无法合成dld酶，可阻断乳酸转化为丙酮酸的路径，从而增加乳酸的积累量，B正确； C、菌种2敲除了有氧呼吸第三阶段相关酶基因，无法进行有氧呼吸第三阶段，且图2显示，菌种2产生的乳酸大幅度提高，说明菌种2以无氧呼吸为主，故菌种2细胞所消耗的ATP主要是葡萄糖转化为丙酮酸的过程产生的，C正确； D、菌种2中P3乳酸单体比例提高的根本原因是遗传物质发生改变（敲除了dld酶及有氧呼吸第三阶段的相关酶基因），乳酸生产量增加是直接原因，D错误。 5．不同生物分解葡萄糖的呼吸代谢途径存在差异，下图表示酵母菌、脱硫杆菌、乳酸菌分解葡萄糖的代谢过程，其中脱硫杆菌可利用单质硫（S）进行无氧呼吸。下列相关叙述错误的是（     ） A．酵母菌有氧呼吸能将葡萄糖彻底氧化分解，乳酸菌发酵则不能 B．脱硫杆菌进行②④过程的场所分别是线粒体基质、线粒体内膜 C．酵母菌的发酵过程和乳酸菌的发酵过程中产生的NADH不会大量积累 D．酵母菌的发酵和乳酸菌的发酵分解等量的葡萄糖产生的热量不等 【答案】B 【详解】A、酵母菌有氧呼吸能将葡萄糖彻底氧化分解为CO2和H2O，释放葡萄糖中全部能量；乳酸菌发酵为产乳酸的无氧呼吸，葡萄糖未彻底氧化分解，大部分能量留存在乳酸中，A正确； B、脱硫杆菌是原核生物，细胞内没有线粒体这种细胞器，因此②④过程不可能发生在线粒体基质、线粒体内膜，B错误； C、酵母菌和乳酸菌的无氧呼吸过程中，第一阶段产生的NADH都会在第二阶段作为还原剂还原丙酮酸，因此NADH不会大量积累，C正确； D、酵母菌发酵产物为酒精和CO2，乳酸菌发酵产物为乳酸，等量葡萄糖分解时，两类产物中储存的能量不同，因此释放的热量不相等，D正确。 6．多数参与细胞呼吸的线粒体蛋白在细胞质合成后，需依靠线粒体外膜上的TOM蛋白复合体转运进入线粒体。TOM的含量受亮氨酸调控，具体机制如图。下列叙述正确的是（     ） A．当亮氨酸不足时，参与有氧呼吸的线粒体蛋白数量会减少 B．亮氨酸抑制GCN2来促进SE-HRD1复合体介导TOM降解 C．亮氨酸可促进TOM蛋白复合体合成，提高细胞呼吸强度 D．催化葡萄糖分解为丙酮酸的酶需依靠TOM转运到线粒体 【答案】A 【详解】A、亮氨酸不足时，其对GCN2的抑制作用减弱，GCN2活性升高，促进SE-HRD1复合体介导TOM降解，TOM数量减少，转运进入线粒体的有氧呼吸相关蛋白减少，因此线粒体内参与有氧呼吸的线粒体蛋白数量减少，A正确； B、亮氨酸抑制GCN2，而GCN2可促进SE-HRD1复合体介导TOM降解，因此亮氨酸抑制GCN2会抑制TOM的降解，并非促进降解，B错误； C、由题图机制可知，亮氨酸通过减少TOM的降解来提高TOM含量，并没有调控TOM的合成过程，不能促进TOM合成，C错误； D、催化葡萄糖分解为丙酮酸的酶是有氧呼吸第一阶段的酶，该反应发生在细胞质基质，相关酶无需转运进入线粒体，不需要依靠TOM转运，D错误。 7．水淹时，玉米根细胞会在一定程度上发生乳酸中毒现象，根细胞通过转换无氧呼吸途径，将丙酮酸转化为酒精来延缓细胞中毒。下列叙述正确的是（     ） A．水淹时，玉米根细胞无氧呼吸消耗的糖类中的能量大部分以热能形式散失 B．等量丙酮酸分解成乙醇或乳酸过程中产生的ATP一样多 C．长期水淹时玉米根细胞无氧呼吸产生的丙酮酸会大量积累 D．长期水淹时玉米根细胞可转换无氧呼吸途径有利于其适应缺氧环境 【答案】D 【详解】A、玉米根细胞无氧呼吸对糖类的氧化分解不彻底，消耗的糖类中的能量大部分储存在乳酸或酒精等不彻底氧化产物中，仅少部分能量被释放，释放的能量中大部分以热能形式散失，A错误； B、丙酮酸分解为乙醇或乳酸属于无氧呼吸第二阶段，该阶段没有能量释放，不产生ATP，B错误； C、长期水淹时玉米根细胞无氧呼吸产生的丙酮酸会进一步转化为乳酸或酒精，不会大量积累，C错误； D、长期水淹时玉米根细胞转换无氧呼吸途径，将丙酮酸转化为酒精，可缓解乳酸中毒，有利于其适应缺氧环境，D正确。 8．水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是（　　） A．正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B．检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C．转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D．玉米根细胞正常进行细胞呼吸时葡萄糖会进入线粒体彻底的氧化分解 【答案】B 【详解】A、根据题干信息“液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累”，可以推测，液泡膜上的载体蛋白将细胞质基质中的H+运入液泡是从低浓度至高浓度，使细胞质基质保持低浓度H+状态，所以液泡中H+浓度更高，pH更低，A错误； B、玉米根细胞有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸都会产生，水淹时玉米根可能还保留微弱的有氧呼吸，因此检测到无法判断是否有酒精生成，B正确； C、无氧呼吸无论是产乳酸还是产酒精的途径，都仅第一阶段释放少量ATP，第二阶段不释放ATP，两种途径产生的ATP量相同，不会出现ATP释放增多的情况，C错误； D、．葡萄糖无法进入线粒体，需先在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸才能进入线粒体彻底氧化分解，D错误。 9．细胞呼吸强度直接影响蓝莓果实的甜度、耐储存性等品质。NADH脱氢酶是需氧呼吸第三阶段所需的关键酶。下列叙述正确的是（     ） A．蓝莓需氧呼吸产生NADH，厌氧呼吸不产生NADH B．蓝莓需氧呼吸第一阶段产生NADH，第二阶段消耗NADH C．蓝莓细胞中的NADH脱氢酶存在于线粒体中，为氧气和NADH的结合提供能量 D．抑制NADH脱氢酶活性会影响蓝莓果实的甜度和耐储存性 【答案】D 【详解】A、蓝莓厌氧呼吸第一阶段和需氧呼吸第一阶段完全相同，均会分解葡萄糖产生NADH，A错误； B、需氧呼吸第一、第二阶段均产生NADH，第三阶段才消耗NADH与氧气结合生成水，B错误； C、NADH脱氢酶是催化剂，作用是降低化学反应的活化能，不能为反应提供能量，C错误； D、NADH脱氢酶是需氧呼吸第三阶段的关键酶，抑制其活性会改变细胞呼吸强度，而细胞呼吸强度直接影响蓝莓果实的糖分消耗（对应甜度）和储存过程的有机物消耗、代谢速率（对应耐储存性），因此会影响对应品质，D正确。 10．线粒体是细胞的动力车间，其内含有上千种蛋白质，多数蛋白质由核基因编码，少数由线粒体自身基因编码。某些核基因编码的线粒体蛋白，首先在细胞质基质中合成为多肽链，随即在信号肽的引导下进入线粒体加工形成成熟蛋白质。下列叙述正确的是（     ） A．线粒体的外膜面积较大，有利于附着更多的与有氧呼吸有关的酶 B．蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP C．上述核基因编码的线粒体蛋白质的合成和加工需要内质网和高尔基体参与 D．线粒体中的核酸彻底水解得到的产物有8种化合物 【答案】D 【详解】A、与有氧呼吸有关的酶主要附着在线粒体内膜上，是线粒体内膜向内折叠形成嵴增大了膜面积，而非外膜，A错误； B、蓝细菌是原核生物，虽然没有线粒体，但含有与有氧呼吸相关的酶，可以进行有氧呼吸产生ATP，并非只能进行无氧呼吸，B错误； C、内质网和高尔基体参与分泌蛋白、溶酶体蛋白、细胞膜蛋白等的加工，题中核基因编码的线粒体蛋白属于胞内蛋白，合成后直接由信号肽引导进入线粒体，无需内质网和高尔基体参与，C错误； D、线粒体中同时含有DNA和RNA两种核酸，DNA彻底水解得到磷酸、脱氧核糖、A、T、C、G共6种产物，RNA彻底水解得到磷酸、核糖、A、U、C、G共6种产物，去重后共有磷酸、脱氧核糖、核糖、A、T、C、G、U8种化合物，D正确。 二、解答题 11．Ⅰ．酵母菌与人类的生活息息相关，做馒头、面包、酿酒等，都利用了酵母菌的呼吸作用。酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。请回答下列问题： (1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于_______菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。酵母菌呼吸作用会产生CO2，可通过观察_______(答出1点)来检测酵母菌培养液中CO2的产生量，以初步判断酵母菌的呼吸方式。 (2)利用酵母菌酿酒的原理是_______(用反应式表示)，该过程中葡萄糖中的大部分能量去向是_______。 (3)在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡培养，以利于酵母菌大量繁殖。通气有利于酵母菌大量繁殖的原因是_______。 Ⅱ．呼吸链是指在细胞呼吸过程中，有机物氧化分解产生的H+和电子沿一组传递体传递到O2生成H2O的反应过程。下图是呼吸链突变酵母呼吸过程示意图，请回答： 注：呼吸链中断是指H+和电子沿一组传递体传递到O生成H2O的反应过程中断 (4)过程①的产物有丙酮酸和_______；取适量突变酵母培养液的滤液，滴加酸性重铬酸钾溶液后振荡摇匀，溶液颜色的变化是_______。 (5)请据图分析，导致突变酵母呼吸链中断的原因可能是_______(至少答出两点)。 (6)氧气充足、其他条件相同且适宜时，野生型酵母种群增殖速率_______(填“大于”、“等于”或“小于”)突变酵母，理由是_______。 【答案】(1) 兼性厌氧菌 澄清石灰水变浑浊的程度（或溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄的时间长短） (2) 储存在酒精中 (3)通气提供氧气，酵母菌进行有氧呼吸，释放大量能量，有利于酵母菌快速增殖 (4) NADH、ATP 由橙色变为灰绿色 (5)传递体结构改变，导致H⁺和电子传递受阻；有氧呼吸第三阶段不能进行 (6) 大于 氧气充足时，野生型酵母可进行正常的有氧呼吸，突变体不能进行正常的有氧呼吸，前者释放能量多，代谢旺盛，所以增殖速率大于后者 【详解】（1）酵母菌是单细胞的真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。澄清石灰水或溴麝香草酚蓝可以检测CO2，CO2可以使澄清石灰水变浑浊，使溴麝香草酚蓝由蓝变绿最后变成黄色。 （2）酵母菌无氧呼吸可以产生酒精，酵母菌酿酒的反应式为：；该过程中葡萄糖中大部分能量储存在酒精中。 （3）酵母菌可以进行有氧呼吸；通气能提供氧气，酵母菌进行有氧呼吸，可以释放大量能量，供酵母菌快速繁殖。 （4）过程①是细胞呼吸第一阶段，葡萄糖分解形成丙酮酸，同时产生NADH，释放的能量可少量的转移到ATP中，因此过程①的产物有丙酮酸和NADH、ATP。突变酵母由于呼吸链中断，导致有氧呼吸第三阶段不能进行，因此丙酮酸在细胞质基质可分解形成酒精和CO2，故取适量突变酵母培养液的滤液，滴加酸性重铬酸钾溶液后振荡摇匀，溶液由橙色变为灰绿色。 （5）呼吸链中断是指H⁺和电子沿一组传递体传递到O₂生成H₂O的反应过程中断，即有氧呼吸第三阶段不能进行，则会导致呼吸链中断；若参与H+和电子传递的传递体基因突变，也会导致传递体不能传递H+和电子，导致呼吸链中断，或氧气不足也可导致呼吸链中断。 （6）由图可知，氧气充足时野生型酵母可进行有氧呼吸释放大量能量，而突变酵母只能通过无氧呼吸释放ATP，产生的能量较少，因此氧气充足、其他条件相同且适宜时，野生型酵母种群增殖速率大于突变酵母。 12．贺兰山东麓光照充足、昼夜温差大，是我国优质酿酒葡萄黄金产区，葡萄酒酿制依赖酵母菌的细胞呼吸。图1是真核细胞内呼吸作用过程图解，图2表示酵母菌在不同氧气浓度下的氧气吸收量和无氧呼吸二氧化碳释放量，请据图回答： (1)图1中物质B是______，产生该物质的场所是______。 (2)物质D是______，C与D结合的过程发生在______。 (3)物质E可使用溴麝香草酚蓝溶液检测，对应的颜色变化为______。 (4)氧气浓度为b时，甲乙曲线相交，若无氧呼吸消耗葡萄糖A mol，则有氧呼吸消耗葡萄糖为______mol。 (5)结合图2曲线分析，为什么储存酵母菌菌种时，需要控制低氧环境而非完全无氧环境：______________________。 【答案】(1) 乳酸 细胞质基质 (2) O2（氧气） 线粒体内膜 (3)由蓝变绿再变黄 (4)A/3 (5)完全无氧时无氧呼吸强，消耗大量有机物；低氧条件下，无氧呼吸被抑制，同时有氧呼吸强度低，有机物消耗最少，利于菌种储存 【详解】（1）图1中④为无氧呼吸产生的乳酸B，这一过程发生在细胞质基质，需要酶的参与。 （2）图中的物质D能与前两个阶段的C[H]产生水，表示氧气；[H]和氧气结合的场所是线粒体内膜。 （3）物质E为二氧化碳，可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成黄色。 （4）图2中在氧浓度为b时，甲乙曲线的交点表示有氧呼吸的O2吸收量与无氧呼吸的CO2释放量相等，由于有氧呼吸过程中氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，因此在氧气浓度为b时甲乙曲线的交点表示有氧呼吸和无氧呼吸释放的二氧化碳量相等，有氧呼吸、无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是1：3，故有氧呼吸消耗的葡萄糖为A/3mol。 （5）完全无氧时酵母菌无氧呼吸强，消耗大量有机物，产生大量酒精，酒精会毒害酵母菌细胞；低氧条件下，无氧呼吸被抑制，同时有氧呼吸强度也很低，总有机物消耗少，减少酒精毒害，利于菌种保存。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.3 细胞呼吸的原理和应用 目 录 回归教材·夯基固本 考点01 探究酵母菌细胞呼吸的方式 考点02 细胞呼吸的方式与过程 考点03 影响细胞呼吸的因素及其应用 重难突破·思维建模 情境变式·高考研析 ( 考点01 )探究酵母菌细胞呼吸的方式 教材基础知识填空 1.酵母菌是单细胞真菌，在有氧条件下进行有氧呼吸，产生CO₂和______；在无氧条件下进行无氧呼吸，产生______和CO₂。 2.检测CO₂可用澄清石灰水或______溶液，CO₂可使后者由蓝变绿再变黄。 3.检测酒精可用______溶液，在______条件下与酒精反应呈现______色。 4.在有氧呼吸的实验装置中，用NaOH溶液吸收空气中的______，以排除对实验结果的影响。 5.实验中需将葡萄糖溶液煮沸并冷却后加入酵母菌，煮沸的目的是______，冷却的目的是防止高温杀死酵母菌。 易错辨析 6.酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO₂。（ ） 7.检测酒精时，直接将酵母菌培养液滴入酸性重铬酸钾溶液即可。（ ） 8.溴麝香草酚蓝溶液可用于检测酒精的产生。（ ） 9.实验中需设置对比实验，有氧组和无氧组均为实验组。（ ） 10.无氧呼吸装置中，在培养液上方加入一层石蜡油是为了隔绝空气。（ ） ( 考 点0 2 )细胞呼吸的方式与过程 教材基础知识填空 1.有氧呼吸的主要场所是______，其第一阶段发生在______中。 2.有氧呼吸过程中释放能量最多的阶段是第______阶段，该阶段发生的场所是______。 3.人体细胞无氧呼吸的产物是______，而酵母菌无氧呼吸的产物是______和CO₂。 4.有氧呼吸第二阶段中，丙酮酸与______反应生成CO₂和______。 5.细胞呼吸释放的能量，大部分以______形式散失，少部分储存在______中。 易错辨析 6.有氧呼吸的三个阶段都能产生ATP。（ ） 7.无氧呼吸的第二阶段能产生少量ATP。（ ） 8.有氧呼吸过程中产生的[H]与光合作用光反应产生的[H]是同种物质。（ ） 9.种子萌发过程中，有氧呼吸逐渐增强，无氧呼吸逐渐减弱。（ ） 10.线粒体是进行有氧呼吸的唯一场所。（ ） ( 考 点0 3 )影响细胞呼吸的因素及其应用 教材基础知识填空 1.影响细胞呼吸的内部因素有______的种类和数量，外部因素有温度、______浓度、CO₂浓度和水分等。 2.储存水果和蔬菜时，常采用______（填“零上低温”或“零下低温”）以降低呼吸消耗，同时保持一定湿度以防萎蔫。 3.稻田定期排水的目的是防止水稻根系进行______呼吸，造成烂根。 4.在一定范围内，氧气浓度升高，有氧呼吸速率______，而无氧呼吸受到______。 5.粮食储藏前需晒干，降低种子中的______含量，以减弱呼吸作用。 易错辨析 6.水果储存时，氧气浓度越低越有利于保鲜。（ ） 7.低温、干燥、低氧等措施都能降低细胞呼吸，适用于所有农产品的储存。（ ） 8.伤口包扎时用透气的纱布，是为了抑制厌氧菌的繁殖。（ ） 9.作物中耕松土可增加土壤氧气，促进根系有氧呼吸，有利于主动运输吸收矿质元素。（ ） 10.人体剧烈运动时，骨骼肌细胞通过无氧呼吸产生大量酒精导致肌肉酸痛。（ ） 一、单选题 1．某小组探究酵母菌的细胞呼吸方式，设置有氧组（通入空气）和无氧组（密封），实验过程中使用了不同的试剂检测代谢产物。下列叙述中错误的是（     ） A．两组需要加入等量的酵母菌培养液，并且给予相同且适宜的温度 B．有氧组需持续通入除去CO2的空气，无氧组需密封避免空气进入 C．若用溴麝香草酚蓝溶液检测二氧化碳，颜色变化顺序为：黄→绿→蓝 D．实验后期在无氧组的培养液中滴加酸性重铬酸钾，培养液变成灰绿色 2．苹果的呼吸作用过程中，葡萄糖的分解途径如图。下列叙述正确的是（     ） A．甲过程发生在线粒体中 B．甲过程为乙、丙过程提供[H] C．乙过程需要乳酸脱氢酶参与 D．丙过程有大量ATP生成 3．人日常慢跑、静坐、剧烈运动时均依靠细胞呼吸供能，下列说法错误的是（     ） A．静坐状态下人体骨骼肌细胞主要进行有氧呼吸 B．人体日常呼吸吸入的O2，最终在细胞质基质与[H]结合生成水 C．无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量少部分以热能形式丧失 D．剧烈运动时肌肉酸痛，此阶段CO2只在线粒体生成 4．细胞呼吸是细胞供能的主要方式，不同生物的呼吸过程存在一定异同。以下关于人体细胞与醋酸菌呼吸作用的比较，叙述错误的是（     ） A．细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所相同 B．有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O参与 C．呼吸作用都能产生NADH和ATP D．都离不开酶的催化，并且可以糖类作为呼吸底物 5．“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列说法错误的是（     ） A．水为极性分子，是良好溶剂 B．播种时，含脂肪较多的油料种子需浅播，以利于脂肪的氧化分解 C．种子入库前干燥处理，降低自由水含量，从而降低种子呼吸速率 D．种子萌发时，水是无氧呼吸和有氧呼吸的原料，生成多种中间代谢产物 6．细胞呼吸原理在生产生活中应用广泛，以下分析错误的是（    ） A．玉米长期水淹，可造成根腐烂，主要原因是无氧呼吸产生的酒精对根产生毒害作用 B．中耕松土有利于根细胞进行有氧呼吸，从而促进根对无机盐的吸收 C．选用透气性好的“创可贴”是为了保证人体细胞的有氧呼吸 D．零上低温、低氧、一定湿度环境储存蔬菜水果 7．同学们利用萌发和煮熟的种子，探究植物的呼吸作用，实验过程如下图，一段时间后，甲组温度计示数高于乙组。下列相关叙述正确的是（     ） A．该实验说明萌发的和煮熟的种子都能进行呼吸作用 B．甲、乙两组所用种子的大小和数量可以不相同 C．该实验中萌发的种子进行呼吸作用释放了热量 D．甲组蜡烛熄灭，说明萌发的种子呼吸作用产生二氧化碳 8．基质栽培利用合适的支持材料作为介质，配合营养液进行植物栽培，属于无土栽培的一种。下列相关叙述错误的是（     ） A．基质栽培的营养液需要定期更换 B．向营养液中通入空气可促进根的呼吸作用 C．基质栽培中的支持材料有固定植物的作用 D．营养液中含量最多的无机盐是含氮、磷、锌的无机盐 9．2026年中高考期间，沧州市各级市场监管部门全面启动中高考期间食品安全保障行动，为广大考生安心赴考保驾护航。关于食品安全，下列做法不正确的是（     ） A．低温条件下保存果蔬 B．不食用发芽的马铃薯 C．食用外观正常的过期食品 D．不食用没炒熟的菜豆 10．夏天连日大雨引起农田积水，此时农田中大豆根系细胞的主要呼吸方式及产物分别是（     ） A．有氧呼吸；酒精、CO2和少量ATP B．有氧呼吸；葡萄糖和大量ATP C．无氧呼吸；酒精、CO2和少量ATP D．无氧呼吸；葡萄糖和大量ATP 二、解答题 11．如图1表示樱桃的细胞呼吸过程，A～E表示物质，①～④表示过程。图2是一种利用樱桃测定呼吸速率的密闭装置。结合图示回答问题： (1)图1中B代表CO2，A代表的物质__________。图中有氧呼吸的完整过程包括__________（填序号），其中释放能量最多的是图中的过程_______，在线粒体中进行的阶段是_____________（填序号）。 (2)樱桃种子萌发早期CO2释放量比O2吸收量多，说明此时种子的呼吸方式为________，樱桃幼苗种植时，若土壤板结需及时松土，其目的是____________，以促进对无机盐的吸收。 (3)图2装置中，关闭图中的活塞，在适宜温度下30 min后，测得液滴向左移动了一定距离，该距离表示樱桃呼吸作用时_____________的量。 12．《中国居民营养与慢性病状况报告（2020年）》显示，中国成年居民超重肥胖率超过50%。专家分析，能量摄入和能量支出不平衡是导致个体超重肥胖的直接原因。如图是人体内葡萄糖转化成脂肪的部分过程示意图。回答下列有关问题： (1)细胞呼吸过程中，图中①过程发生在___________________。此过程会释放_________________（填“少量”或“大量”）能量。 (2)图中参与构成脂肪的成分X是___________________。用___________________染液检测生物组织中的脂肪颗粒时，会呈现橘黄色。 (3)某肥胖患者要减肥，制定了高蛋白高淀粉低脂的减肥餐，据图评价该方案___________________（填“有效”或“无效”），依据是___________________。 一、单选题 1．沃柑果肉细胞液泡中糖分的积累机制如下：液泡膜上的质子泵V-PPase消耗ATP将H+泵入液泡，转运蛋白TST借助H+浓度梯度将H+运出液泡的同时，将蔗糖反向运入液泡内储存。下列叙述错误的是（　　） A．V-PPase运输H+的过程中空间结构会发生可逆性改变 B．沃柑果肉细胞细胞质基质的pH小于细胞液的pH C．转运蛋白TST以主动运输的方式将蔗糖运入液泡 D．若抑制细胞呼吸，则液泡中积累的蔗糖有所减少 2．M蛋白能够维持线粒体嵴的完整性，并保障线粒体内膜上电子传递链复合物和ATP合酶的催化活性。正常条件下，检测野生型与M基因缺失突变体（简称为突变体）幼根细胞呼吸相关物质相对含量（见表）。下列叙述错误的是（     ） 物质 野生型 突变体 NADH 1.0 4.0 丙酮酸 1.0 3.3 酒精 1.0 5.1 A．细胞呼吸产生的NADH都在线粒体内膜上被消耗 B．M基因缺失使ATP合酶活性下降，合成的ATP减少 C．突变体幼根细胞中葡萄糖的氧化分解显著增加 D．突变体幼根细胞中酒精积累增加会引起代谢紊乱 3．农业生产中，农作物生长所需的磷元素可以的形式由根系从土壤中吸收。一定时间内作物Ⅰ和作物Ⅱ的根细胞吸收的速率与O2浓度的关系如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．两种作物根细胞吸收时均需与膜上的通道蛋白结合 B．a点时，限制作物Ⅰ、Ⅱ根细胞吸收速率的因素有所不同 C．土壤中含氧量低时对作物Ⅱ吸收的影响比作物Ⅰ要小 D．若适当提高土壤温度，作物Ⅱ在a点时对应的吸收速率可能提高 4．大肠杆菌中存在如图1所示的代谢路径，菌种1可利用葡萄糖经该路径合成可降解塑料的多聚体P3。为提高P3中乳酸单体比例进而增强塑料韧性，科研人员对菌种1进行改造，敲除了dld酶及有氧呼吸第三阶段的相关酶基因，获得菌种2。两种菌株生产P3的结果如图2所示。     下列说法错误的是（     ） A．有氧呼吸第三阶段酶的缺失有利于积累NADH，提高ldhA酶的底物浓度 B．敲除dld基因的目的是防止乳酸转化为丙酮酸，从而增加乳酸的积累量 C．菌种2细胞所消耗的ATP主要是葡萄糖转化为丙酮酸的过程产生的 D．菌种2中P3乳酸单体比例提高的根本原因是乳酸生产量增加 5．不同生物分解葡萄糖的呼吸代谢途径存在差异，下图表示酵母菌、脱硫杆菌、乳酸菌分解葡萄糖的代谢过程，其中脱硫杆菌可利用单质硫（S）进行无氧呼吸。下列相关叙述错误的是（     ） A．酵母菌有氧呼吸能将葡萄糖彻底氧化分解，乳酸菌发酵则不能 B．脱硫杆菌进行②④过程的场所分别是线粒体基质、线粒体内膜 C．酵母菌的发酵过程和乳酸菌的发酵过程中产生的NADH不会大量积累 D．酵母菌的发酵和乳酸菌的发酵分解等量的葡萄糖产生的热量不等 6．多数参与细胞呼吸的线粒体蛋白在细胞质合成后，需依靠线粒体外膜上的TOM蛋白复合体转运进入线粒体。TOM的含量受亮氨酸调控，具体机制如图。下列叙述正确的是（     ） A．当亮氨酸不足时，参与有氧呼吸的线粒体蛋白数量会减少 B．亮氨酸抑制GCN2来促进SE-HRD1复合体介导TOM降解 C．亮氨酸可促进TOM蛋白复合体合成，提高细胞呼吸强度 D．催化葡萄糖分解为丙酮酸的酶需依靠TOM转运到线粒体 7．水淹时，玉米根细胞会在一定程度上发生乳酸中毒现象，根细胞通过转换无氧呼吸途径，将丙酮酸转化为酒精来延缓细胞中毒。下列叙述正确的是（     ） A．水淹时，玉米根细胞无氧呼吸消耗的糖类中的能量大部分以热能形式散失 B．等量丙酮酸分解成乙醇或乳酸过程中产生的ATP一样多 C．长期水淹时玉米根细胞无氧呼吸产生的丙酮酸会大量积累 D．长期水淹时玉米根细胞可转换无氧呼吸途径有利于其适应缺氧环境 8．水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H+转运减缓，引起细胞质基质内H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至一定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是（　　） A．正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质 B．检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成 C．转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足 D．玉米根细胞正常进行细胞呼吸时葡萄糖会进入线粒体彻底的氧化分解 9．细胞呼吸强度直接影响蓝莓果实的甜度、耐储存性等品质。NADH脱氢酶是需氧呼吸第三阶段所需的关键酶。下列叙述正确的是（     ） A．蓝莓需氧呼吸产生NADH，厌氧呼吸不产生NADH B．蓝莓需氧呼吸第一阶段产生NADH，第二阶段消耗NADH C．蓝莓细胞中的NADH脱氢酶存在于线粒体中，为氧气和NADH的结合提供能量 D．抑制NADH脱氢酶活性会影响蓝莓果实的甜度和耐储存性 10．线粒体是细胞的动力车间，其内含有上千种蛋白质，多数蛋白质由核基因编码，少数由线粒体自身基因编码。某些核基因编码的线粒体蛋白，首先在细胞质基质中合成为多肽链，随即在信号肽的引导下进入线粒体加工形成成熟蛋白质。下列叙述正确的是（     ） A．线粒体的外膜面积较大，有利于附着更多的与有氧呼吸有关的酶 B．蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP C．上述核基因编码的线粒体蛋白质的合成和加工需要内质网和高尔基体参与 D．线粒体中的核酸彻底水解得到的产物有8种化合物 二、解答题 11．Ⅰ．酵母菌与人类的生活息息相关，做馒头、面包、酿酒等，都利用了酵母菌的呼吸作用。酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。请回答下列问题： (1)酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，属于_______菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。酵母菌呼吸作用会产生CO2，可通过观察_______(答出1点)来检测酵母菌培养液中CO2的产生量，以初步判断酵母菌的呼吸方式。 (2)利用酵母菌酿酒的原理是_______(用反应式表示)，该过程中葡萄糖中的大部分能量去向是_______。 (3)在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡培养，以利于酵母菌大量繁殖。通气有利于酵母菌大量繁殖的原因是_______。 Ⅱ．呼吸链是指在细胞呼吸过程中，有机物氧化分解产生的H+和电子沿一组传递体传递到O2生成H2O的反应过程。下图是呼吸链突变酵母呼吸过程示意图，请回答： 注：呼吸链中断是指H+和电子沿一组传递体传递到O生成H2O的反应过程中断 (4)过程①的产物有丙酮酸和_______；取适量突变酵母培养液的滤液，滴加酸性重铬酸钾溶液后振荡摇匀，溶液颜色的变化是_______。 (5)请据图分析，导致突变酵母呼吸链中断的原因可能是_______(至少答出两点)。 (6)氧气充足、其他条件相同且适宜时，野生型酵母种群增殖速率_______(填“大于”、“等于”或“小于”)突变酵母，理由是_______。 12．贺兰山东麓光照充足、昼夜温差大，是我国优质酿酒葡萄黄金产区，葡萄酒酿制依赖酵母菌的细胞呼吸。图1是真核细胞内呼吸作用过程图解，图2表示酵母菌在不同氧气浓度下的氧气吸收量和无氧呼吸二氧化碳释放量，请据图回答： (1)图1中物质B是______，产生该物质的场所是______。 (2)物质D是______，C与D结合的过程发生在______。 (3)物质E可使用溴麝香草酚蓝溶液检测，对应的颜色变化为______。 (4)氧气浓度为b时，甲乙曲线相交，若无氧呼吸消耗葡萄糖A mol，则有氧呼吸消耗葡萄糖为______mol。 (5)结合图2曲线分析，为什么储存酵母菌菌种时，需要控制低氧环境而非完全无氧环境：______________________。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.3 细胞呼吸的原理和应用 目 录 回归教材·夯基固本 考点01 探究酵母菌细胞呼吸的方式 考点02 细胞呼吸的方式与过程 考点03 影响细胞呼吸的因素及其应用 重难突破·思维建模 情境变式·高考研析 ( 考点01 )探究酵母菌细胞呼吸的方式 【答案】 1.水（H2O）、酒精 2.溴麝香草酚蓝 3.酸性重铬酸钾、酸性、灰绿 4.CO₂ 5.去除溶解氧（或灭菌） 6.√ 酵母菌有氧呼吸产生CO₂和水，无氧呼吸产生酒精和CO₂，两种条件下都能产生CO₂。 7.× 检测酒精需要在酸性条件下，通常先向培养液中加浓硫酸创造酸性环境，再加重铬酸钾溶液，且颜色由橙色变为灰绿色。 8.× 溴麝香草酚蓝溶液用于检测CO₂，检测酒精需用酸性重铬酸钾溶液。 9.√ 探究酵母菌呼吸方式的实验设置了有氧和无氧两种条件，二者互为对比，均为实验组。 10.√ 石蜡油层能有效隔绝空气，保证无氧环境。 ( 考 点0 2 )细胞呼吸的方式与过程 【答案】 1.线粒体、细胞质基质 2.三、线粒体内膜 3.乳酸、酒精 4.水（H2O）、[H]（或NADH） 5.热能、ATP 6.√ 有氧呼吸三个阶段都能产生ATP，但第一、二阶段产生少量，第三阶段产生大量。 7.× 无氧呼吸仅在第一阶段产生少量ATP，第二阶段不产生ATP。 8.× 有氧呼吸的[H]是NADH（还原型辅酶I），光合作用光反应产生的[H]是NADPH（还原型辅酶II），两者不同。 9.√ 种子萌发初期氧气有限，进行部分无氧呼吸；随氧气供应改善，有氧呼吸增强，无氧呼吸受抑制而减弱。 10.× 有氧呼吸第一阶段在细胞质基质，原核生物的有氧呼吸在细胞膜或细胞质中进行，线粒体并非唯一场所。 ( 考 点0 3 )影响细胞呼吸的因素及其应用 【答案】 1.酶、氧气（O₂） 2.零上低温 3.无氧 4.增强、抑制 5.自由水 6.× 氧气浓度过低会促进无氧呼吸，产生酒精等有害物质，不利于保鲜。储存果蔬应维持低氧（非无氧），既抑制有氧呼吸又抑制无氧呼吸。 7.× 果蔬储存需要一定湿度以免萎蔫，且低温应为零上低温以防冻害，并非所有农产品都适宜干燥。 8.√ 透气纱布可保持有氧环境，抑制破伤风杆菌等厌氧菌的繁殖，防止感染。 9.√ 松土增加氧气，促进根系有氧呼吸产生更多ATP，为主动运输吸收矿质元素提供能量。 10.× 人体细胞无氧呼吸产生乳酸，不产生酒精；肌肉酸痛是乳酸积累引起的。 一、单选题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B B D C C D C C 二、解答题 11． (1) H2O ①③④ ④ ③④ (2) 有氧呼吸和无氧呼吸 促进根部细胞有氧呼吸释放大量能量 (3)消耗的氧气 12． (1) 细胞质基质 少量 (2) 甘油 苏丹Ⅲ (3) 无效 淀粉属于糖类，多余的糖类可通过图示过程转化为脂肪储存，因此高淀粉饮食仍会导致体内脂肪增多，无法达到减肥目的 一、单选题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A A D B A D B D D 二、解答题 11． (1) 兼性厌氧菌 澄清石灰水变浑浊的程度（或溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄的时间长短） (2) 储存在酒精中 (3)通气提供氧气，酵母菌进行有氧呼吸，释放大量能量，有利于酵母菌快速增殖 (4) NADH、ATP 由橙色变为灰绿色 (5)传递体结构改变，导致H⁺和电子传递受阻；有氧呼吸第三阶段不能进行 (6) 大于 氧气充足时，野生型酵母可进行正常的有氧呼吸，突变体不能进行正常的有氧呼吸，前者释放能量多，代谢旺盛，所以增殖速率大于后者 12． (1) 乳酸 细胞质基质 (2) O2（氧气） 线粒体内膜 (3)由蓝变绿再变黄 (4)A/3 (5)完全无氧时无氧呼吸强，消耗大量有机物；低氧条件下，无氧呼吸被抑制，同时有氧呼吸强度低，有机物消耗最少，利于菌种储存 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $