2023年新人教版高考生物一轮复习：细胞呼吸的方式和过程

第3课时细胞呼吸的方式和过程

【课标要求】说明细胞通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的

能量。

考点一探究酵母菌细胞呼吸的方式

■基础提炼通读实验内容

I.实验材料

厂生物类型真菌(真核生物)

卜代谢类型

酵母菌异养兼性厌氧型

L呼吸类型

有氧呼吸和无氧呼吸

2.实验步骤

(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡逋踵溶液)。

⑵检测C02产生的多少的装置如图所示。

先密封荥置一段时间用连通，目的是耗齐B中氧乞

t/质量分i数为酵l母l澄清A酵母1澄清

110%的NaOH菌培的石菌培的石

'、'、、溶液养液灰水养液灰水

装置甲装置乙

目的是清除空乞中的CO?

(3)检测酒精的产生：从A、B中各取2mL酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为1、2的两

支试管中一分别滴加0.5mL溶有0.1g重铭酸钾的浓硫酸溶液振荡并观察溶液的颜色变化。

3.实验现象

条件澄清石灰水的变化/出现变化的快慢重铭酸钾的浓硫酸溶液

甲组(有氧)变混浊程度高/快无变化

乙组(无氧)变混浊程度低/慢出现灰绿色

4.实验结论

(1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。

(2)在有氧条件下产生大量CO2,在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和CO2。

-教材隐性知识•

（1）源于必修1P91：由于葡萄糖也能与酸性重络酸钾反应发生颜色变化.因此，应将酵母菌的

培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。

（2）源于必修1P92“科学方法”：对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。教材中对

比实验的实例有：①②③（填序号）。

①探究酵母菌细胞呼吸的方式；②鲁宾和卡门的同位素标记法实验；③赫尔希和蔡斯采用放

射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验；④比较过氧化氢在不同条件下的分解。

■考向突破强化关键能力

考向探究酵母菌的呼吸方式

1.甲、乙两组同学拟用下面装置探究细胞在有氧和无氧条件下CO2的产生量，为此展开了

如下讨论。你认为其中最不合理的观点是（）

A.图中A用以除去充入的C02,以所充气体中是否含氧作为自变量而不是是否充气

B.若图中B是酵母菌培养液，因其在不同条件下繁殖速度不同影响实验，可换成苹果小块

C.图中C若是澳麝香草酚蓝溶液，可用变色所用的时间比较CO2的产生量

D.若在有氧、无氧条件下产生等量的C02,说明在两种条件下底物的消耗量相等

答案D

解析在有氧呼吸的过程中，每消耗1mol的葡萄糖就会消耗6moic）2,同时产生6moic。2,

在无氧呼吸过程中，每消耗1mol的葡萄糖，会产生2moicCh,若在有氧、无氧条件下产生

等量的C02,说明无氧条件下底物的消耗量多于有氧条件下底物的消耗量，D错误。

2.为探究酵母菌的呼吸方式，在连通C02和。2传感器的100mL锥形瓶中，加入40mL活

化酵母菌和60mL葡萄糖培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中。2和C02相对含量变

化见下图。下列有关分析错误的是（）

培养液气体相对含量/%

a,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降

B.打时，培养液中葡萄糖的消耗速率比九时快

C.若降低10℃培养，。2相对含量达到稳定所需时间会缩短

D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重倍酸钾溶液后变成灰绿色

答案C

解析在时刻，单位时间内氧气的减少速率越来越慢，说明酵母菌的有氧呼吸速率不

断下降，A正确；打时刻，培养液中氧气的含量不再发生变化，说明酵母菌基本不再进行有

氧呼吸，此时主要进行无氧呼吸，力和打产生C02的速率基本相同，因此打时，溶液中消耗

葡萄糖的速率比a时快，B正确；图示所给温度是最适温度，此时酶的活性最高，反应速率

最快，因此若降低温度，氧气相对含量达到稳定时所需要的时间会变长，C错误；据图可知，

酵母菌进行了无氧呼吸，无氧呼吸过程会产生酒精，酒精与酸性重铸酸钾溶液反应后变成灰

绿色，D正确。

考点二细胞呼吸的方式和过程

■梳理归纳夯实必备知识

1.有氧呼吸

(1)概念：指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,

产生二氧化碳和水,释放能量，牛成大量ATP的过程。

⑵过程

，场所：细胞质基质

物质变化(反应式)：C6Hl昼

2C3H4O3+4[H]

、产能情况:少量能量

「场所：线粒体基质

物质变化(反应式)：2c3HQ3+6H2O暨

6CO2+20[H]

、产能情况:少量能量

，场所：线粒体内膜

物质变化(反应式)：24[H]+6O2邂

12H2。

、产能情况:大量能量

(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)

III«1\

C6H12O6+6H2O+6O2--一►I2H2O+6CO2+能量

(4)能量转换：葡萄糖中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。

提醒有氧呼吸的场所并非只是线粒体；真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；

原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质和细胞膜上进行。

2.无氧呼吸

(1)概念：无氧呼吸是指细胞在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过丕完全分解，释

放少量能量的过程。

(2)场所：全过程都是在细胞质基质中进行的。

⑶过程

第一阶段葡萄糖一暨f丙酮酸+出］+少量能量

产酒精田1+丙酮酸一酸f酒精+C02大多数植物、酵母菌等

第二阶段高等动物、马铃薯块茎、甜菜块

产乳酸［H］+丙酮酸一酸f乳酸

根、乳酸菌等

(4)产物不同的原因

①直接原因：酸不同。

②根本原因：基因不同或基因的选择性表达。

■教材隐性知识

(1)源于必修1P93“相关信息”：细胞呼吸过程中产生的「H1是还原型辅酶I(NADH)的简化表

示方法。

(2)源于必修1P94“相关信息”:无氧呼吸过程中.葡萄糖中的能量主要储存在乳酸或酒精中:

而彻底氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失了。

(3)源于必修1P94“小字部分”：蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系

起来。

(4)源于必修1P96“思维训练”：科学家就线粒体的起源，提出了一种解释：有一种真核细胞

吞噬了原始的需氧细菌,二者在共同繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细

胞呼吸的细胞器。

3.有氧呼吸与无氧呼吸中［H］和ATP的来源和去路

(1)有氧呼吸过程中的［H］、ATP的来源和去路

(2)无氧呼吸过程中的［H］、ATP的来源和去路

无氧呼吸中的月］和ATP都是在第二阶段产生的，场所是细胞质基质。其中［H］在第二阶段被

全部消耗。

4.细胞呼吸方式的判断(以真核生物以例)

(1)依据反应方程式和发生场所判断

消耗。2一定存在有氧呼吸

反应物产生

依H2O-一定存在有氧呼吸

和产物

据有酒精或乳酸一

・一定存在无氧呼吸

/

无CO?释放・一定为产生乳酸的无氧呼吸

CO2=O2只进行有氧呼吸,或同时进行有

物质量

氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸

的关系

8介02，两类呼吸并存,差值为无氧呼吸量

COM".存在脂质等的氧化分解

只在细胞质基质中

场所・无氧呼吸

有线粒体参与

有氧呼吸或两类呼吸并存

(2)通过液滴移动法探究细胞呼吸的方式

①探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为

例)：

装置一装置二

②结果与结论

实验结果

结论

装置一液滴装置二液滴

不动不动只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡

不动右移只进行产生酒精的无氧呼吸

左移右移进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸

左移不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸

左移左移种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质

③误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置三

与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。

止活塞着“液滴

出15度管

普r橡皮塞

『容器

煮熟的

-郦一蒸储水5mL

种子

装置三

思考①为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌、所测种子进行消毒处理。

②若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理,否则植物

的光合作用会干扰呼吸速率的测定。

■考向突破强化关键能力

考向一细胞呼吸过程的综合分析

3.（2022•济南市高三模拟）线粒体呼吸链主要由线粒体呼吸链酶组成，由于线粒体中需要经呼

吸链氧化和电子传递的主要是NADH和FADH2,所以可将呼吸链分为NADH氧化呼吸链和

FADH2氧化呼吸链，下图是这两条呼吸链相关路径。据图分析以下说法不正确的是（）

（NADH）+@

（）JXNADH氧化呼吸链

延

胡

索(

酸

琥

珀

酸

A.线粒体内膜向内折叠形成崎，为细胞色素还原酶、细胞色素氧化酶等酶的附着提供了场所

B.NADH在有氧呼吸的前两个阶段产生，在第三阶段消耗

C.细胞呼吸产生的NADH和光合作用产生的NADPH都可用于还原。2

D.辅酶Q参与细胞的有氧呼吸过程，与ATP的形成关系密切

答案C

解析光合作用产生的NADPH只能用于光合作用的暗反应，而不能用于还原氧气，C错误。

4.罗哌卡因能抑制甲状腺癌细胞线粒体基质中的H+（NADH等分解产生）向线粒体膜间隙转

运，降低线粒体内膜两侧的H+浓度差，从而抑制线粒体ATP的合成，促进癌细胞凋亡。下

列相关叙述错误的是（）

A.有氧呼吸过程中产生的NADH主要来自第二阶段

B.线粒体内膜两侧的H+浓度差驱动ATP合成

C.罗哌卡因能促进线粒体对氧气的利用

D.罗哌卡因可通过抑制蛋白质的功能从而抑制H+的运输

答案C

解析结合题干信息分析可知，罗哌卡因能抑制有氧呼吸第三阶段ATP的合成，因此应该是

抑制了线粒体对氧气的利用，C错误。

5.与传统的水稻、小麦等粮食作物相比，玉米具有很强的耐旱性、耐寒性、耐贫瘠性以及极

好的环境适应性。玉米的营养价值较高，是优良的粮食作物。下图是玉米不同部位的部分细

胞呼吸流程图，下列相关叙述正确的是（）

I~*物质a

物质cM/玉米刃女

1绿叶」酒精皿巴产生现象d

物质a+物质b

A.晴朗夏季的中午，玉米叶肉细胞产生的物质b只可参与光合作用

B.人体细胞中也可产生物质c,c进入血浆后，血浆pH也会基本稳定

C.被水淹的玉米根进行细胞呼吸时葡萄糖中的能量只有2个去路

D.检测酒精时，试剂甲可以是溶有重铭酸钾的盐酸溶液

答案B

解析由题图可推知，物质a为C02,物质b为水，晴朗夏季的中午，玉米叶肉细胞可进行

光合作用，发生水的光解，也可进行细胞呼吸，水在有氧呼吸第二阶段参与反应，A错误；

检测酒精时，试剂甲可以是溶有重辂酸钾的浓硫酸溶液，不能用盐酸溶液代替浓硫酸溶液，

D错误。

考向二细胞呼吸类型的判断

6.葡萄糖和脂肪是细胞呼吸常用的物质，葡萄糖中的氧含量远多于脂肪，科学研究中常用

RQ（释放的C02体积/消耗的02体积）来推测生物的呼吸方式和用于呼吸的能源物质。下列叙

述错误的是（）

A.水淹时植物根细胞的RQ>1,该植物根细胞呼吸的产物可能有酒精

B.若测得酵母菌在葡萄糖培养液中的RQ=1,说明进行的是有氧呼吸

C.若测得某植物种子在萌发初期的RQ<1,该植物种子可能富含脂肪

D.人体在剧烈运动的时候，若呼吸底物只有葡萄糖，RQ会大于1

答案D

解析水淹时，根细胞可进行产生酒精和C02的无氧呼吸，释放的C02体积/消耗的。2体积

会大于1,A正确；酵母菌既可以进行有氧呼吸，又可以进行产生酒精和C02的无氧呼吸，

在葡萄糖培养液中RQ=1,说明消耗的氧气与产生CO2一样多，则酵母菌进行的是有氧呼吸，

B正确；由于相同质量的脂肪氧化分解时，消耗的氧气量大于产生的C02的量，若呼吸底物

为葡萄糖，则有氧呼吸消耗的氧气和产生的C02一样多。所以若测得某植物种子在萌发初期

的RQvl,说明该植物种子可能富含脂肪，C正确；人体在剧烈运动的时候，既能进行有氧

呼吸，又能进行无氧呼吸，但无氧呼吸的产物是乳酸，若呼吸底物只有葡萄糖，则有氧呼吸

消耗的氧气和产生的CO2一样多，故RQ=1,D错误。

7.将苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的02时，其02的消

耗量和C02的产生量如下表所示（假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖）。下列叙述错误的是（）

氧浓度/%abcde

C02产生速率/(mol-min-i)1.21.01.31.63.0

。2消耗速率/（mobmin1）00.50.71.23.0

A.氧浓度为a时，苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行

B.氧浓度为c时，苹果产生酒精的速率为0.6mobmiiT1

C.氧浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵

D.表中5个氧浓度条件下，氧浓度为b时，较适宜苹果的储藏

答案C

解析氧浓度为d时，有氧呼吸与无氧呼吸CO2产生速率分别为1.2mokmirTi和0.4mormitTI

消耗葡萄糖之比为1：1,即有1/2的葡萄糖用于酒精发酵，C错误。

8.某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的细胞呼吸，实验设计如下。关闭

活栓后，U形管右侧液面高度变化反映瓶中气体体积变化，实验开始时将右管液面高度调至

参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化（忽略其他原因引起的气体体积变

化）。下列有关说法错误的是（）

甲组乙组

A.甲组右侧液面高度变化，表示的是微生物细胞呼吸时。2的消耗量

B.乙组右侧液面高度变化，表示的是微生物细胞呼吸时CO2释放量和。2消耗量之间的差值

C.甲组右侧液面升高，乙组右侧液面高度不变，说明微生物可能只进行有氧呼吸

D.甲组右侧液面高度不变，乙组右侧液面高度下降，说明微生物进行乳酸发酵

答案D

解析甲组右侧液面高度不变，说明微生物不消耗氧气，即进行无氧呼吸，乙组右侧液面高

度下降，说明二氧化碳的释放量大于氧气的消耗量，因此微生物进行酒精发酵，不是乳酸发

酵，D错误。

重温高考真题演练

1.（2021・广东，9改编）秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣

小组利用自制的纤维素水解液（含5%葡萄糖）培养酵母菌并探究其细胞呼吸（如图）。下列叙述

正确的是（）

酵母澳麝香

培

菌

草酚蓝

液

养

溶液

甲乙

A.培养开始时向甲瓶中加入重馅酸钾以便检测乙醇生成

B.乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了C02

C.用甲紫溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布

D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量

答案D

2.（2019•全国III,4）若将〃粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到〃株黄化苗。那么，与萌

发前的这〃粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为（）

A.有机物总量减少，呼吸强度增强

B.有机物总量增加，呼吸强度增强

C.有机物总量减少，呼吸强度减弱

D.有机物总量增加，呼吸强度减弱

答案A

解析种子在黑暗中萌发得到黄化苗，该过程中细胞代谢增强，呼吸强度增加，由于整个过

程中不能进行光合作用，而且细胞呼吸需要消耗有机物，所以有机物总量减少。

3.（2020山东，2）癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种

现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是（）

A.“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖

B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP

C.癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用

D.消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少

答案B

解析与有氧呼吸相比，产生相同ATP的情况下，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量远大于有氧呼

吸，癌细胞主要进行无氧呼吸，需要吸收大量葡萄糖，A项正确；癌细胞中丙酮酸转化为乳

酸为无氧呼吸的第二阶段，无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,B项错误；癌细胞主要依

赖无氧呼吸产生ATP,进行无氧呼吸第一阶段和第二阶段的场所均为细胞质基质，C项正确；

无氧呼吸只在第一阶段产生少量NADH,癌细胞主要进行无氧呼吸，消耗等量的葡萄糖产生

的NADH比正常细胞少，D项正确。

4.（2019•全国II,2）马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼

吸有关。下列叙述正确的是（）

A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖

B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来

C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP

D.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生

答案B

解析马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无葡萄糖，A错误；马铃薯块茎细胞无氧呼

吸的第一阶段，葡萄糖被分解成丙酮酸，丙酮酸在第二阶段转化成乳酸，B正确；马铃薯块

茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸属于无氧呼吸的第一阶段，会生成少量ATP,C错误；马铃薯块

茎储存时，氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸，酸味会减少，D错误。

5.（2020・全国I,2）种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作

用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是（）

A.若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸

B.若细胞只进行有氧呼吸，则吸收02的分子数与释放CO2的相等

C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无02吸收也无CO2释放

D.若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收02的分子数比释放CO2的多

答案D

酶

解析有氧呼吸的反应式为C6Hl2O6+6H2O+6O2----->6CO2+12H2O+能量，无氧呼吸的反

应式为C6Hl2。6一—-2c2H5OH+2c。2+少量能量或c6Hl2。6*2C3H6。3+少量能量。据

此推理，若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行产生乙醇和CO2的无氧呼吸，A

项正确；若细胞同时进行有氧呼吸和产物为乙醇、CO2的无氧呼吸，则吸收。2的分子数比释

放CO2的少；若细胞同时进行有氧呼吸和产物为乳酸的无氧呼吸，则吸收。2的分子数等于

释放CO2的分子数，D项错误。

五分钟查落实

一、易错辨析

1.葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质（X）

2.真核细胞都进行有氧呼吸（X）

3.没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸（X）

4.有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解，并且释放大量能量的过程（X）

5.无氧呼吸过程中没有氧气参与，所以有［H］的积累（X）

6.水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳

（X）

7.人体产生二氧化碳的细胞呼吸方式一定是有氧呼吸（V）

8.和有氧呼吸相比，无氧呼吸的两个阶段释放的能量较少（X）

9.人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏中再次转化为葡萄糖（V）

10.过保质期的酸奶常出现胀袋现象是由于乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的（X）

二、填空默写

1.（必修1P93）有氧呼吸：指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物

彻底氧化分解,产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。

2.请书写有氧呼吸和无氧呼吸的反应式。

（1）有氧呼吸：C6Hl2。6+6H2。+6。2-------6c。2+12H2。+能量O

⑵产酒精的无氧呼吸：C6Hl2。6—譬f2c2H50H（酒精）+2CO2+少量能量。

（3）产乳酸的无氧呼吸：C6Hl2。6一名f2c3H6。3（乳酸）+少量能量。

课时精练

一、选择题

1.（2022・济南高三模拟）为探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学用有关材料设计如图所示的装

置，A瓶注入煮沸的质量浓度为0.1g/mL的葡萄糖溶液1L；B、C瓶注入未经煮沸的质量浓

度为0.1g/mL的葡萄糖溶液1L；向A、B瓶中加入等量的酵母菌培养液，C瓶中不加入酵

母菌培养液；向A瓶中注入液体石蜡；3个瓶中放入温度计，并用棉团塞住瓶口，以固定温

度计并保证保温瓶通气。下列有关说法错误的是（）

石蜡油

酵母菌+经酵母菌+

一煮沸冷却的葡萄糖葡萄糖

溶液

葡萄糖溶液溶液

A.A瓶中的溶液煮沸并注入液体石蜡油的主要目的是杀死杂菌

B.24h后温度计的读数B>A>C,说明了酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸

C.倒掉石蜡油，闻一闻A瓶内有酒味，说明酵母菌无氧呼吸时能产生酒精

D.C瓶是对照组，A、B瓶是实验组

答案A

解析A瓶中的溶液煮沸并注入液体石蜡油的主要目的是保证无氧条件，故A错误。

2.如图是酵母菌呼吸作用实验示意图，下列相关叙述正确的是（）

物质a

葡萄糖+酵母菌上区

酒精一试剂甲一现象Z

空城~►物质a+物质b

A.条件X下，ATP的产生只发生在葡萄糖一丙酮酸的过程中

B.条件Y下，葡萄糖在线粒体中被分解，并产生C02和H2O

C.试剂甲为溟麝香草酚蓝溶液，与酒精反应产生的现象是溶液变成灰绿色

D.物质a产生的场所仅为线粒体基质

答案A

3.（2022•松原市高三期末）“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求的相等，达到生理上的平

衡。图示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法错误的是（）

血液中

□

乳酸正氧气消耗速率

□

乳酸含量

运动强度

A.a、b和c运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在

B.运动强度》b后，肌肉细胞CO2的产生量将大于。2的消耗量

C.无氧呼吸释放的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中

D.若运动强度长时间超过c,会因乳酸增加而使肌肉酸胀乏力

答案B

解析肌肉细胞无氧呼吸不产生CO2,有氧呼吸CO2的产生量等于。2的消耗量，运动强度

后也一样，B错误。

4.微生物一般只有一条无氧呼吸途径，研究者将乳酸脱氢酶基因导入普通酵母，并选取普通

酵母和转基因酵母分别在培养液中进行培养与相关检测，证明转基因酵母具有两条无氧呼吸

途径，可同时产生乙醇和乳酸。下列说法错误的是（）

A.实验中普通酵母和转基因酵母都在无氧条件下培养

B.只有普通酵母培养液能使酸性重铭酸钾溶液变为灰绿色

C.转基因酵母组培养液的pH小于普通酵母组

D.无论哪种呼吸途径，其呼吸作用第一阶段的场所及产物都相同

答案B

解析使酸性重锚酸钾溶液变为灰绿色的物质是酒精，而普通酵母和转基因酵母都能产生酒

精，B错误。

5.下图为细胞内葡萄糖分解的过程图，细胞色素c（Cytc）是位于线粒体内膜上参与细胞呼吸

的多肽。正常情况下，外源性Cytc不能通过细胞膜进入细胞，但在缺氧时，细胞膜的通透性

增加，外源性Cytc便能进入细胞及线粒体内，提高氧的利用率。若给相对缺氧条件下培养的

人体肌细胞补充外源性Cytc,下列相关分析中正确的是（）

（CO2+H2O）

（葡萄糖丹［丙向酸冉（乳酸）

A.补充外源性Cytc会导致细胞质基质中［H］的增多

B.Cytc在临床上可用于组织细胞缺氧急救的辅助治疗

C.进入线粒体的外源性Cytc参与②过程中生成C02的反应

D.进入线粒体的外源性Cytc促进②③过程

答案B

解析Cytc促进［H］的消耗，故细胞质基质中［H］将减少，A错误；外源性Cytc可进入线粒体

内膜上参与有氧呼吸第三阶段，该阶段生成水，而C02产生于线粒体基质，C错误；缺氧条

件下补充外源性Cytc后会促进细胞有氧呼吸②过程，不能促进③过程，D错误。

6.体检项目之一：受试人口服13c标记的尿素胶囊，一段时间后，吹气。若被检者呼出的

COz中含有13c的13co2达到一定值，则该被检者为幽门螺杆菌的感染者（幽门螺杆菌主要寄

生于人体胃中，产胭酶，胭酶催化尿素分解为NH3和CO2）。下列推测正确的是（）

A.感染者呼出的13co2是由幽门螺杆菌呼吸作用产生的

B.感染者呼出的13co2是由人体细胞呼吸作用产生的

C.细胞中内质网上的核糖体合成胭酶

D.感染者胃部组织有NH3的产生

答案D

解析幽门螺杆菌以及人体细胞呼吸作用产生的C02来自呼吸作用的底物葡萄糖，尿素不是

它们的呼吸底物，所以幽门螺杆菌以及人体细胞呼吸作用产生的CO2均不含13c标记，A、B

错误；根据上述分析，幽门螺杆菌能够产生麻酶，腺酶在幽门螺杆菌的核糖体中合成，C错

、口

沃。

7.乳酸脱氢酶能催化丙酮酸和NADH生成乳酸和NAD+。它是由两种肽链以任意比例组合

形成的四聚体（四条肽链），在结构上有多个类型，广泛存在于人体不同组织中。下列说法正

确的是（）

A.骨骼肌细胞内乳酸脱氢酶的含量明显高于正常血浆中的含量

B.丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下转化成乳酸的同时生成少量ATP

C.乳酸脱氢酶的四聚体肽链的组合类型最多有4种

D.不同结构的乳酸脱氢酶能催化同一种反应，说明该类酶不具专一性

答案A

解析乳酸脱氢酶能催化丙酮酸和NADH生成乳酸和NAD卡,参与无氧呼吸的第二阶段，而

骨骼肌细胞无氧呼吸强度高于正常血浆中的细胞，因此骨骼肌细胞内乳酸脱氢酶的含量明显

高于正常血浆中的含量，A正确；丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下转化成乳酸的过程属于无氧

呼吸的第二阶段，无氧呼吸的第二阶段没有能量的释放，不能生成ATP,B错误；乳酸脱氢

酶是由两种肽链以任意比例组合形成的四聚体（四条肽链），其比例可以为0：4、1：3、2：2、

3：1、4：0,共有5种，C错误；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反

应，不同结构的乳酸脱氢酶属于同一类酶，仍然能说明该类酶具有专一性，D错误。

8.某兴趣小组利用小鼠的小肠上皮细胞设计了如图实验：广口瓶内盛有某适宜浓度的葡萄糖

溶液以及生活的小肠上皮细胞，溶液中含细胞生活必需的物质（浓度影响忽略不计）。实验初

期，毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动。下列说法错误的是（）

红色液滴

葡萄糖

溶液\

小肠上_KOH

皮细胞1溶液

A.装置内02含量变化是引起红色液滴移动的直接原因

B.随实验时间的延长，红色液滴可能相继出现不再移动和向右移动的情况

C.若换用等质量的小鼠成熟红细胞为实验材料，实验现象是不相同的

D.增设添加呼吸抑制剂的实验组，可探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖是否消耗能量

答案B

解析小肠上皮细胞进行有氧呼吸消耗氧气产生二氧化碳，KOH溶液能吸收二氧化碳，使瓶

内气压减小，引起红色液滴左移，A正确；随实验时间的延长，当氧气耗尽之后，小肠上皮

细胞进行无氧呼吸，产物只有乳酸，瓶内气压不变，红色液滴不再移动，不会出现向右移动

的情况，B错误；小鼠成熟红细胞无线粒体，只进行无氧呼吸，液滴不移动，而小肠上皮细

胞的实验现象是液滴先左移再不动，C正确；增设添加呼吸抑制剂的实验组，细胞呼吸减弱，

能量供应不足，检测溶液中葡萄糖浓度是否有变化，可探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖是否消

耗能量，D正确。

9.下图为植物有氧呼吸的主呼吸链及其分支途径——交替呼吸途径的部分机理。交替呼吸途

径是在交替氧化酶（AOX）的参与下完成的，该过程不发生H+跨膜运输（“泵”出质子）过程,

故不能形成驱动ATP合成的膜质子（H+）势差。下列有关分析不正确的是（）

A.膜蛋白I、III、IV都可以作为H+转运的载体

B.合成ATP的能量直接来源于H+逆浓度跨膜运输

C.AOX主要分布于线粒体内膜，可催化水的生成

D.AOX可使呼吸释放的能量更多的以热能形式散失

答案B

解析H+逆浓度跨膜运输，消耗能量，不能为ATP的合成提供能量，B错误；在线粒体内膜

上发生的反应是[H]+O2-*H2。，故推测AOX主要分布于线粒体内膜，可催化水的生成，C

正确；交替呼吸途径不发生H+跨膜运输，故不能形成驱动ATP合成的膜质子（H+）势差，因

此推测AOX可使呼吸释放的能量更多的以热能形式散失，D正确。

10.耐力性运动一般指机体每次进行30min以上的低、中等强度的有氧运动，如游泳、慢跑、

骑行等。研究表明，耐力性运动能使线粒体数量发生适应性改变，是预防冠心病和肥胖的关

键因素；缺氧会导致肌纤维线粒体碎片化，ATP合成量减少约50%,而Drpl是保证线粒体

正常分裂的重要蛋白。下图表示相关测量数据。下列相关叙述正确的是（）

Drpl的磷酸化水平

—■训练

四分停止训练1.01口正常组

女0.8缺氧组

箕0.6

S乙开始训练L

*0.4

巅0.2

。

123456789OL朋L纤维

时间（周）

A.葡萄糖彻底氧化分解为二氧化碳和水是在线粒体内膜上完成的

B.耐力性运动训练的时间与肌纤维中线粒体的数量成正比例关系

C.Drpl分子磷酸化降低导致线粒体结构损伤，使ATP合成大量减少

D.坚持每周3〜5天进行至少30min的耐力运动，有助于提高肌纤维的功能

答案D

解析葡萄糖彻底氧化分解的产物为二氧化碳和水，场所是细胞质基质和线粒体，A错误；

由题图分析可知，5周内耐力性运动训练的时间与肌纤维中线粒体的数量成正比例关系，超

过5周继续耐力训练，线粒体的数量并不会明显增加，B错误。

11.通过对氧气传感机制的研究发现，当人体细胞处于氧气不足状态时，会合成肽链HIF-la,

并与另一肽链HIF-邛组装为蛋白质HIF-1,HIF-1诱导肾脏产生促红细胞生成素（EPO）,EPO

促进人体产生更多新生血管和红细胞，以携带更多的氧气供应组织细胞；当氧气充足时，部

分HIF-1被降解，EPO数量降低。下列相关叙述正确的是（）

A.氧气在线粒体基质中与NADPH结合生成水，并释放大量能量

B.剧烈运动时，人体细胞的氧气感应控制机制可抑制EPO的产生

C.慢性肾衰竭患者通常EPO减少，容易患有严重贫血

D.EPO可促进骨髓中红细胞持续分裂和分化

答案C

解析在线粒体内膜上进行的是有氧呼吸的第三阶段，氧气与NADH（还原型辅酶I）结合生

成水，并释放大量能量，A错误；人体在剧烈运动时，肌肉中的氧气感应控制的适应性过程

可产生EPO,EPO促进人体产生大量新生血管和红细胞，以携带更多的氧气供应组织细胞，

B错误；根据题干信息“HIF-1诱导肾脏产生促红细胞生成素（EPO）,EPO促进人体产生更多

新生血管和红细胞”可知，慢性肾衰竭患者通常会因EPO减少而患有严重贫血，C正确；EPO

可促进骨髓中造血干细胞的分裂和分化，D错误。

二、非选择题

12.科学家研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，机理如图1所示。

ADP+Pi

76二二交^^7：正［而羸氤，脂肪.合成

,a

蛋高A—」

图1

线

粒

体

内

膜

图2

⑴据图1可知，蛋白A位于________（细胞器）膜上，Ca2+进入该细胞器腔内的方式是

Ca2+在线粒体基质中参与调控有氧呼吸的阶段反

应，进而影响脂肪合成。

⑵脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，据此推测包裹脂肪的脂滴膜最可能由

__________________________________________________________________________（填“单”

或“双”)层磷脂分子构成。

(3)棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体，其线粒体内膜含有UCP2蛋白，如图2所示。一般

情况下H+通过FoFi—ATP合成酶流至线粒体基质，驱动ADP形成ATP,当棕色脂肪细胞被

激活时，H+还可通过UCP2蛋白漏至线粒体基质，此时线粒体内膜上ATP的合成速率将

有氧呼吸释放的能量中能所占比例明显增大，利于御寒。

(4)蛋白S基因突变后，细胞中脂肪合成减少的原因可能是

答案(1)内质网主动运输第二(2)单(3)降低热(4)钙离子吸收减少，丙酮酸生成

柠檬酸受阻，柠