2025版高考生物二轮复习课件 第一部分 专题二 保分点专攻2 细胞呼吸的原理和应用

细胞呼吸的原理和应用保分点专攻

2

建网络

抓主干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，释放出能量并生成ATP的过程分解有机物、释放能量实质概念细胞呼吸建网络

抓主干探究酵母菌细胞呼吸的方式使澄清石灰水变浑浊使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄使橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下变成灰绿色酒精的检测CO2的检测酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行呼吸进行有氧呼吸，产生大量CO2和水进行无氧呼吸，产生①

和②_________结论实验细胞呼吸酒精少量CO2建网络

抓主干模式图解为生物体的生命活动提供能量联系蛋白质、糖类和脂质代谢的枢纽意义细胞呼吸建网络

抓主干概念场所细胞在氧的参与下，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C6H12O6+6O2+6H2O

6CO2+12H2O+能量③____________和④_______有氧呼吸细胞呼吸反应式酶过程第一阶段第二阶段第三阶段⑤___________1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，释放出少量能量⑥___________丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]，释放出少量能量⑦___________[H]和氧结合生成水，释放出大量能量细胞质基质线粒体细胞质基质线粒体基质线粒体内膜建网络

抓主干场所细胞质基质无氧呼吸细胞呼吸反应式酶过程第一阶段第二阶段特点C6H12O6

2C2H5OH+2CO2+少量能量细胞质基质1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，释放出少量能量细胞质基质第一阶段产生的[H]还原丙酮酸，产生不彻底的氧化产物酒精发酵乳酸发酵C6H12O6

2C3H6O3+少量能量酶不彻底的氧化分解，释放能量少建网络

抓主干影响细胞呼吸的环境因素细胞呼吸温度与CO2浓度O2浓度水分细胞呼吸原理的应用伤口包扎、花盆松土、酿酒酿醋、稻田排水、有氧运动、种子和蔬菜储藏等一

核心提炼1.细胞呼吸过程中物质和能量的变化规律分析(1)从物质变化方面分析①有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同，有相同的中间产物丙酮酸和[H]。②有氧呼吸中丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解成CO2和水，无氧呼吸中丙酮酸在细胞质基质中转变为乳酸或酒精和CO2。③有氧呼吸过程中的[H]来自葡萄糖和水，无氧呼吸过程中的[H]只来自葡萄糖。(2)从能量变化方面分析①有氧呼吸的三个阶段均能释放能量，生成ATP，其中第三阶段释放的能量最多。②无氧呼吸仅在第一阶段释放出少量能量，生成少量ATP。2.细胞(有氧)呼吸过程中能量的转化(1)细胞质基质中的一种小分子物质——NAD＋(氧化型辅酶Ⅰ)能够与葡萄糖氧化过程中脱下来的H＋和e－结合，形成NADH。(2)NADH在NADH脱氢酶的作用下生成H＋和高能电子(e－)，高能电子(e－)通过呼吸链传递。(3)复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的作用：通过电子传递链将H＋定向转运至膜间隙，导致线粒体膜间隙中H＋浓度升高，线粒体基质中H＋浓度降低，质子流再通过ATP合成酶进入线粒体基质，驱动ATP合成。3.无氧呼吸的意义：缺氧条件下无氧呼吸为生命活动提供能量。4.长时间无氧呼吸对植物的危害(1)无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞中的蛋白质变性。(2)利用葡萄糖进行无氧呼吸释放的能量很少，植物要维持正常的生命活动就要消耗更多的有机物。(3)无氧呼吸没有丙酮酸氧化过程，缺乏新物质合成的原料。判断下列有关细胞呼吸的叙述(1)严重的糖尿病患者与其正常时相比，CO2/O2的比值会降低(

)提示：严重的糖尿病患者利用的葡萄糖会减少，会利用部分脂肪作为能源物质，因为脂肪的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多，细胞呼吸消耗脂肪时，产生的CO2量与消耗的O2量的比值小于1，因此上述比值与正常时相比会降低。√(2)健康成年人在剧烈运动时，CO2/O2的比值会大于1(

)提示：健康成年人在剧烈运动的过程中，会进行有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸产生乳酸，该过程不消耗O2，也不产生CO2，而有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2的量相等，比值为1。×(3)部分原核生物无线粒体，也能进行有氧呼吸，无线粒体的真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸(

)√(4)无氧呼吸产生的ATP少，是因为大部分能量以热能的形式散失(

)提示：无氧呼吸产生的ATP少的原因是有机物的氧化分解不彻底，其中大部分能量存留在乳酸或酒精中。×(5)由于葡萄糖也能与酸性重铬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(

)√(6)成熟果实开始进入衰老阶段时呼吸速率突然上升，是由于葡萄糖作为呼吸底物大量进入线粒体(

)提示：葡萄糖不能进入线粒体。×二

真题演练1.(2024·广东，5)研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株Δsqr中，线粒体出现碎片化现象，且数量减少。下列分析错误的是A.碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸B.线粒体数量减少使Δsqr的有氧呼吸减弱C.有氧条件下，WT比Δsqr的生长速度快D.无氧条件下，WT比Δsqr产生更多的ATP√有氧呼吸的主要场所为线粒体，碎片化的线粒体无法为有氧呼吸提供场所，不能正常进行有氧呼吸，A正确；Δsqr中正常线粒体数量减少，导致其有氧呼吸减弱，B正确；与Δsqr相比，WT的正常线粒体数量更多，有氧条件下，WT有氧呼吸比Δsqr的强，能获取更多的能量，故WT的生长速度比Δsqr快，C正确；无氧呼吸的场所为细胞质基质，与线粒体无关，所以无氧条件下，WT和Δsqr只进行无氧呼吸产生ATP，两者产生的ATP的量应相同，D错误。2.(2024·安徽，3)细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK1发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是A.在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等B.PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活C.ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于正反馈调节D.运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快√细胞呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，由“细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1(PFK1)是其中的一个关键酶”可知，PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸，该过程需要多种酶参与，A错误；PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变，但仍有活性，B错误；ATP/AMP浓度比变化，最终保证细胞中能量的供求平衡，说明其调节属于负反馈调节，C错误；运动时肌细胞消耗ATP增多，细胞中ATP减少，ADP和AMP会增多，使AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快，导致细胞中ATP含量增加，从而维持能量供应，D正确。3.(2023·山东，4)水淹时，玉米根细胞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.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒√“玉米根细胞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”说明细胞质基质内H＋转运至液泡需要消耗能量，为主动运输(逆浓度梯度)，液泡中H＋浓度高，正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质，A错误；如果玉米根部短时间水淹，根部氧气含量少，部分根细胞可以进行有氧呼吸产生CO2，因此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，B正确；转换为丙酮酸产酒精途径时，无ATP的产生，C错误；丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]含量相同，D错误。4.(2022·山东，4)植物细胞内10%～25%的葡萄糖经过一系列反应，产生NADPH、CO2和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是A.磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同B.与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少C.正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物

的生成D.受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成√根据题意可知，磷酸戊糖途径产生的NADPH能为其他物质的合成提供原料，而有氧呼吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O2反应产生水，A正确；有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；正常生理条件下，只有10%～25%的葡萄糖参加磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，如有氧呼吸，所以用14C标记葡萄糖，无法区分哪些是磷酸戊糖途径中生成的产物，故不可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成，C错误；受伤组织修复即植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D正确。5.(不定项)(2023·山东，17)某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是A.甲曲线表示O2吸收量B.O2浓度为b时，该器官不进行无氧呼吸C.O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗

葡萄糖的速率逐渐增加D.O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小√√分析题图可知，甲曲线表示CO2释放量，乙曲线表示O2吸收量，A错误；O2浓度为b时，两曲线相交，说明此时O2的吸收量和CO2的释放量相等，而且细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，故此时该器官只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，B正确；O2浓度为a时并非一定最适合保存该器官，因为无氧呼吸会产生酒精，不一定能满足某些生物组织的储存，且该浓度下葡萄糖的消耗速率一定不是最小，据图，此时气体交换相对值CO2为0.6，O2为0.3，其中CO2有0.3是有氧呼吸产生，0.3是无氧呼吸产生，按有氧C6∶O2∶CO2＝1∶6∶6，无氧呼吸C6∶CO2＝1∶2，算得C6(葡萄糖)的相对消耗量为0.05＋0.15＝0.2；而无氧呼吸消失点时，O2和CO2的相对值为0.7，算得C6的相对消耗量约为0.117，明显比a点时要低，所以a点时葡萄糖的消耗速率一定不是最小，D错误。6.(2024·甘肃，3)梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是A.根系呼吸产生的能量减少使养分吸收所需的能量不足B.根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足C.浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸D.根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加√根系吸收的养分主要是矿质元素，主要通过主动运输吸收，需要消耗能量，浇水过多使根系呼吸产生的能量减少，会使养分吸收所需的能量不足，A正确；根系吸收水分的方式是协助扩散和自由扩散，均不消耗能量，B错误；浇水过多使土壤含氧量减少，抑制了根系细胞的有氧呼吸，但促进了无氧呼吸的进行，C正确；根系细胞无氧呼吸整个过程都发生在细胞质基质中，会产生酒精等有害物质，D正确。三

模拟预测1.(2024·常德高三期末)研究发现，FCCP能作用于线粒体内膜，使线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP；抗霉素A是有氧呼吸第三阶段的抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧。下列叙述正确的是A.NAD＋是氧化型辅酶Ⅰ，其还原的场所只有线粒体基质B.加入FCCP，耗氧量增加，细胞产生的能量均以热能形式释放C.加入抗霉素A，细胞只能进行无氧呼吸，无法产生NADHD.加入FCCP后，细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖量增加√NAD＋是氧化型辅酶Ⅰ，其还原的场所有细胞质基质和线粒体基质，A错误；FCCP作用于线粒体内膜，使得线粒体内膜上释放的能量不变，但不合成ATP，也就是说线粒体内膜上产生的能量均以热能形式释放，但是第一、二阶段释放的能量可以有一部分储存在ATP中，B错误；抗霉素A是有氧呼吸第三阶段的抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧，影响有氧呼吸第三阶段进行，第一阶段反应不受影响，能产生NADH，C错误；加入FCCP后，有氧呼吸第三阶段释放的能量不能用于合成ATP为生命活动供能，所以需要消耗更多的葡萄糖为生命活动供能，D正确。2.有氧呼吸第三阶段的电子传递链如图所示，其中复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ能传递电子并逆浓度梯度运输H＋，建立膜H＋势能差；ATP合成酶能参与生物体的氧化磷酸化和光合磷酸化，在跨膜H＋势能的推动下合成ATP；UCP是一种特殊的H＋通道。下列相关叙述错误的是A.还原型辅酶Ⅰ在细胞质基质和线

粒体基质中均能产生B.推测线粒体内外膜间隙中的H＋浓

度小于线粒体基质中的浓度C.H＋通过UCP运输会产生大量热量，这可能是机体对寒冷环境的一种适

应机制D.ATP合成酶可位于线粒体内膜和叶绿体类囊体薄膜上√有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP，第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，图中的NADH(还原型辅酶Ⅰ、[H])来自有氧呼吸的第一阶段和第二阶段，分别发生在细胞质基质和线粒体基质中，A正确；NADH位于线粒体基质中，复合物Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ传递电子并逆浓度梯度运输H＋，因此线粒体内外膜间隙的H＋浓度大于线粒体基质，B错误；ATP合成酶能参与生物体的氧化磷酸化和光合磷酸化，线粒体内膜进行有氧呼吸的第三阶段会合成ATP，叶绿体类囊体薄膜上会进行光反应合成ATP，D正确。3.(2024·菏泽高三二模)可立氏循环是指在激烈运动时，肌肉细胞有氧呼吸产生NADH的速度超过其再形成NAD＋的速度，这时肌肉中产生的丙酮酸由乳酸脱氢酶转变为乳酸，使NAD＋再生，保证葡萄糖到丙酮酸能够继续产生ATP。肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞，在肝细胞内通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列说法正确的是A.机体进行可立氏循环时，肌细胞消耗的O2量小于产生的CO2量B.有氧呼吸过程中，NADH在细胞质基质中产生，在线粒体基质和内膜

处被消耗C.肌细胞产生的乳酸需在肝细胞中重新合成葡萄糖，根本原因是相关基

因的选择性表达D.丙酮酸被还原为乳酸的过程中，产生NAD＋和少量ATP√人体激烈运动时，肌细胞中既存在有氧呼吸，也存在无氧呼吸，有氧呼吸产生的CO2与消耗的O2相等，无氧呼吸不消耗O2，也不产生CO2，因此产生的CO2量与消耗的O2量相等，A错误；有氧呼吸过程中，NADH在细胞质基质和线粒体基质中产生，在线粒体内膜处被消耗，B错误；此过程为无氧呼吸的第二阶段，该阶段生成NAD＋，不产生ATP，D错误。4.在进行不同强度的运动时，人体骨骼肌相同时间消耗糖类和脂类的百分比如图所示。下列关于这三种强度运动的说法，正确的是A.进行高强度运动时，细胞在细胞质

基质和线粒体中产生ATPB.进行低强度运动时，肝细胞将乳酸

转化为葡萄糖的量最大C.肥胖患者适合采用较长时间的高强

度运动来达到减肥的目的D.肌糖原直接转化为葡萄糖氧化供能的量随运动强度的降低而减少√高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧和无氧条件下均能氧化分解提供能量，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，而无氧呼吸的场所是细胞质基质，因此高强度运动时，细胞在细胞质基质和线粒体中产生ATP，A正确；肥胖患者的脂肪含量较高，适合采用较长时间的低强度运动增加脂肪酸的消耗来达到减肥的目的，C错误；随着运动强度的增加，消耗肌糖原供能所占的比例逐渐增加，但肌糖原不能直接转化为葡萄糖氧化分解供能，而是先生成乳酸，经血液循环至肝脏内合成葡萄糖，D错误。5.动物细胞呼吸部分代谢过程如图所示：非糖物质代谢所形成的某些产物与细胞呼吸中间产物相同，这些物质可进一步形成葡萄糖。下列相关叙述正确的是A.过程①生成的氨基酸是必需氨基酸B.过程②发生的场所是细胞质基质C.X物质可能代表的是构成脂肪的小分子D.长期高糖膳食不会导致人体内脂肪积累√过程①生成的氨基酸能够在体内合成，是非必需氨基酸，A错误；过程②为有氧呼吸第二阶段，发生的场所是线粒体基质，B错误；糖类可以大量转化为脂肪，故长期高糖膳食可导致人体内脂肪积累，但脂肪不能大量转化成糖类，D错误。6.(不定项)(2024·衡阳高三开学考)在氧气充足的情况下，芝麻种子只进行有氧呼吸。有科研人员认为芝麻种子在萌发过程中先通过有氧呼吸分解脂肪，后通过有氧呼吸分解葡萄糖。如图表示在该种情况下芝麻种子萌发过程中消耗O2量和产生CO2量的变化曲线，下列相关分析正确的是A.a点之前，芝麻种子进行分解葡萄糖的

有氧呼吸和无氧呼吸B.曲线①代表产生CO2量、曲线②代表消

耗O2量C.检测消耗O2量和产生CO2量的变化过程

中，温度、pH应相对稳定D.播种小麦和芝麻种子时，芝麻应适当播浅一些√√与葡萄糖相比，脂肪中含H多，在氧化分解时消耗O2多而产生CO2少，a点之前，消耗O2量多于释放的CO2量，消耗的底物为脂肪，A错误；图中两曲线不重合时，表示脂肪氧化分解时的气体变化量，两曲线重合时，表示葡萄糖氧化分解时的气体变化量，曲线①②分别代表消耗O2量、产生CO2量，B错误；播种小麦和芝麻时，芝麻应适当播浅一些，因为芝麻种子脂肪含量高，前期以脂肪为呼吸底物，需要消耗更多的O2，D正确。四

专题强化练1234567891011121314答案对一对题号12345678答案CADDACDD题号91011121314答案CBACABDABDBC151234567891011121314对一对题号15答案(1)光照或黑暗冬小麦种子胚乳中淀粉大量水解为葡萄糖，需要消耗水分(2)无氧细胞质基质和线粒体基质(3)三丙酮酸和水(4)＋＋或＋＋＋高温将细胞杀死，不能进行呼吸作用，没有NADH产生，不能将TTC还原为红色答案151.(2024·河南名校联盟高三模拟)科学家利用抗体的高度专一性和酶的催化特性，在抗体基因的可变区加入某些酶的基因，从而设计出一类具有催化功能的抗体分子，并将其称为抗体酶。抗体酶可用于恶性肿瘤治疗和有机合成领域。下列相关叙述正确的是A.合成抗体酶需要核糖体、内质网和溶酶体参与B.高温可破坏抗体酶的肽键，导致抗体酶失活C.抗体酶可降低合成某些有机物所需要的活化能D.调整人体内环境的pH，可探究抗体酶抗肿瘤的最适pH√1234567891011121314答案15抗体酶的化学本质是蛋白质，需要核糖体合成，经过内质网和高尔基体加工，不需要溶酶体参与，A错误；高温破坏抗体酶的空间结构，不会使肽键断裂，B错误；调整人体内环境的pH会破坏内环境稳态，D错误。1234567891011121314答案152.某研究小组将淀粉与淀粉酶分别保温至0℃、60℃、100℃，一段时间后，按对应温度分别混匀，混合溶液各装入一个透析袋中，再将透析袋放入装有液体的烧杯中，将装置温度分别调整到对应的温度，反应相同时间后将透析袋取出，并用试剂对烧杯中的溶液进行鉴定。下列相关叙述不正确的是A.本实验中检验试剂不能选用斐林试剂，以免温度对实验结果造成干扰B.该实验的目的是研究温度对酶活性的影响，温度是自变量C.上述过程中调整装置温度应在放入透析袋前进行D.透析袋的作用是将麦芽糖和葡萄糖等小分子与淀粉等大分子分离√1234567891011121314答案15本实验中透析袋的作用是将生成的麦芽糖和葡萄糖与未反应的淀粉和淀粉酶混合物分离开，之后取烧杯中的溶液进行检测，因此可选用斐林试剂，A错误，D正确；本实验探究的是温度对酶活性的影响，因此每组溶液在混合前后及反应阶段的温度应始终不变，即上述过程中调整装置温度应在放入透析袋前进行，C正确。1234567891011121314答案153.(2024·日照高三二模)细胞中L酶上的两个位点(位点1和位点2)可以与ATP和亮氨酸结合，进而催化tRNA与亮氨酸结合，促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图。下列叙述正确的是A.L酶可为tRNA与亮氨酸结合

提供能量B.突变体细胞L1中L酶不能与

ATP结合C.ATP与亮氨酸分别与L酶上

的位点1和位点2结合D.ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合√1234567891011121314答案151234567891011121314答案酶不能为化学反应提供能量，A错误；根据左图，突变体细胞L1中检测到的放射性与野生型相同，说明突变体细胞L1中L酶能与ATP结合，而突变体细胞L2中检测到的放射性明显降低，说明突变体细胞L2中的L酶不能结合ATP，故推测ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点2和位点1结合，B、C错误；151234567891011121314答案亮氨酸与L酶的位点1结合，根据右图，突变体细胞L2检测到的放射性极低，说明ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合，D正确。154.(2024·永州高三一模)科学家培育出一种含转荧光素酶基因的“荧光树”，用荧光素浇灌后，“荧光树”能发光，原理如图。以下说法正确的是1234567891011121314答案A.荧光素酶和ATP为荧光素的发光反应提供了能量B.“荧光树”能持续发光与细胞内ATP的含量较高密切相关C.ATP彻底水解后可以得到三种小分子有机物D.荧光素发光反应前后，荧光素酶的结构相同√15酶的作用是降低化学反应的活化能，不能提供能量，A错误；ATP在细胞内的含量较低且稳定，“荧光树”能持续发光依靠的是ATP和ADP之间的快速转化，B错误；ATP彻底水解后可以得到磷酸、核糖、腺嘌呤三种小分子物质，但磷酸不属于有机物，C错误。1234567891011121314答案155.有氧呼吸包括多步化学反应，磷酸果糖激酶催化其中一步化学反应，如图所示。细胞中的磷酸果糖激酶可被ADP、Pi激活，被ATP抑制。下列说法正确的是葡萄糖→果糖-­6-磷酸

果糖-1,6-二磷酸→丙酮酸A.磷酸果糖激酶在核糖体合成、在细胞质基质发挥作用B.有氧呼吸三个阶段均有NADH和高能磷酸化合物产生C.葡萄糖经过此过程分解为丙酮酸和二氧化碳D.磷酸果糖激酶活性的调节体现了正反馈调节机制1234567891011121314答案√15磷酸果糖激酶本质为蛋白质，在核糖体合成，葡萄糖在细胞质基质中生成丙酮酸，故磷酸果糖激酶在细胞质基质发挥作用，A正确；有氧呼吸第一、二阶段可产生NADH，第三阶段消耗NADH，有氧呼吸的三个阶段均有高能磷酸化合物(ATP)产生，B错误；葡萄糖经过此过程分解为丙酮酸，丙酮酸继续分解才能产生二氧化碳，C错误；细胞中的磷酸果糖激酶可被ADP、Pi激活，被ATP抑制，即磷酸果糖激酶活性的调节体现了负反馈调节机制，D错误。1234567891011121314答案156.(2024·青岛高三二模)线粒体合成ATP是通过F0F1－ATP合成酶完成的，该酶分为F0和F1两部分。F0是膜内的蛋白复合体，嵌入线粒体内膜；F1位于线粒体基质一侧，松散地连接在F0上。当H＋通过F0进入线粒体基质时，在该酶作用下合成ATP。下列说法正确的是A.F0具有转运蛋白的功能，叶绿体基质中也大量存在B.线粒体产生的H＋主要来自有氧呼吸的第三阶段C.线粒体内外膜间隙中的H＋浓度应该高于线粒体基质D.线粒体进行主动运输可能会消耗NADPH中的能量√1234567891011121314答案15生物体主要通过光合作用和呼吸作用合成ATP，光合作用在光反应中产生ATP，即在叶绿体的类囊体薄膜上，因此F0除分布在线粒体内膜上外，也分布在叶绿体的类囊体薄膜上，A错误；有氧呼吸第一、二阶段产生的H＋在第三阶段与氧气反应生成水，B错误；由“当H＋通过F0进入线粒体基质时，在该酶作用下合成ATP”可知，H＋通过F0进行顺浓度梯度运输产生的势能驱动ATP的合成，由此推测，线粒体内外膜间隙中的H＋浓度应该高于线粒体基质，C正确；NADPH在光合作用暗反应中起作用，其中的能量用于暗反应合成有机物，D错误。1234567891011121314答案157.如图为人体运动强度与血液中乳酸水平和O2消耗速率的关系曲线。下列叙述错误的是A.运动强度从a→d，无氧呼吸的强度越来越强B.运动强度从a→d，ADP与ATP转化越来越快C.运动强度从a→d，释放热量的速率越来越大D.运动强度从a→d，产生CO2的速率越来越大1234567891011121314答案√151234567891011121314答案人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，有氧呼吸过程中O2的消耗量与CO2的释放量相等，因此运动强度从a→c，产生CO2的速率增加，从c→d，产生CO2的速率不变，D错误。158.化学渗透假说是指在有氧呼吸第三阶段，线粒体内膜上会发生电子传递，形成了跨线粒体内膜的电势差和质子(氢离子)梯度差，驱动ATP的合成。为了证明质子梯1234567891011121314答案度差的产生和NADH的氧化有关，科学家做了如下实验：从细胞中分离得到完整的线粒体，将其悬浮于不含O2的培养液中并加入NADH，密封后溶液外接pH电极(如图1)，测定其溶液的氢离子浓度变化情况(如图2)，已知线粒体外膜可自由渗透质子。下列有关叙述不正确的是15A.加入O2后，线粒体内膜内外的电位差

立即增大B.参与电子传递过程的电子载体都具有

氧化还原作用1234567891011121314答案C.维系线粒体内膜两侧质子梯度差的质子载体是跨膜蛋白D.实验结果表明，线粒体基质中的质子浓度高于内外膜间隙√151234567891011121314答案由图2可知，加入O2后，溶液中氢离子浓度立即增加，且线粒体外膜可自由渗透质子，所以线粒体内膜内外的电位差立即增大，A正确；参与电子传递过程的电子载体都要经历电子得失的过程，因此都具有氧化还原作用，B正确；质子通过质子载体从线粒体内膜转运至内外膜的间隙，所以维系线粒体内膜两侧质子梯度差的质子载体是跨膜蛋白，C正确；151234567891011121314答案加入O2后，溶液中氢离子浓度立即上升，是因为NADH在有氧条件下氧化产生电子，线粒体内膜上发生电子传递，形成了跨线粒体内膜的电势差和质子(氢离子)梯度差，随后缓慢下降，推测出线粒体基质中的质子浓度低于内外膜间隙，氢离子顺浓度梯度流入线粒体基质驱动ATP的合成，D错误。159.将完整的离体线粒体分为两组放在缓冲液中，按图1、图2所示，分别加入物质x、y、z，并测定O2消耗量和ATP合成量。已知寡霉素可以抑制ATP合成酶的作用，丙酮酸可以被氧化分解，DNP(一种化学物质)可降低线粒体内[H]的含量。下列相关说法错误的是A.图1中②阶段可表示有氧呼吸的

第二、三阶段B.图中x、y、z分别表示丙酮酸、

DNP、寡霉素C.图2中①阶段两曲线没有上升的原因是缺少[H]D.加入z后线粒体内产水量将明显多于加入y后√1234567891011121314答案151234567891011121314答案由图1、图2可知，ADP＋Pi和x缺一个就不能进行反应，说明x是丙酮酸；DNP(一种化学物质)可降低线粒体内[H]的含量，图1中加入y后O2消耗量不再增加，说明y是DNP；寡霉素可以抑制ATP合成酶的作用，图2中加入z后ATP合成量不再增加，说明z是寡霉素，A、B正确；151234567891011121314答案图2中①阶段加入ADP＋Pi两曲线上升，说明图2中①阶段两曲线没有上升的原因是缺少ADP和Pi，C错误；与图1加入y相比，图2加入z后O2消耗量增加，因此加入z后线粒体内产水量将明显增多，D正确。1510.研究人员发现，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，这与乳酸在细胞间和细胞内的跨膜迁移过程——乳酸穿梭有关。细胞膜及一些细胞器膜上存在这种膜结合蛋白(MCT)，这种蛋白质可以介导乳酸的跨膜运输。MCT是一种双向转运蛋白，当肌肉快速收缩时，胞内乳酸浓度升高，乳酸从肌细胞胞内释放到胞外，当胞外乳酸浓度高于胞内时，肌细胞又会将胞外的乳酸吸收至胞内。下列说法正确的是A.乳酸由肌细胞经血管运输到肝细胞，至少要穿过5层生物膜B.红细胞膜上存在MCTC.肌细胞进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分以热能形式释放D.乳酸通过MCT的跨膜运输属于主动运输√1234567891011121314答案151234567891011121314答案肌细胞产生的乳酸要通过血液循环运输到肝细胞，要依次穿过1层肌细胞膜、4层毛细血管壁细胞膜、1层肝细胞膜，共6层生物膜，A错误；肌细胞进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分储存在乳酸中，C错误；由MCT介导的乳酸的转运是一种顺浓度梯度的被动运输(协助扩散)，D错误。1511.(不定项)酶抑制剂能降低酶的活性，主要有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两大类。图1表示两种抑制剂的作用机理；图2为最适温度下酶促反应曲线，Km表示最大反应速率(Vmax)一半时的底物浓度。下列相关说法错误的是A.酶的合成场所是核糖体，形成过

程中脱去水分子B.竞争性抑制剂的抑制作用可以通

过增加底物浓度而解除C.加入非竞争性抑制剂会使Vmax降低，Km值升高D.Km值越小，酶与底物亲和力越高1234567891011121314答案√√15酶的化学本质为蛋白质或RNA，蛋白质类酶的合成场所是核糖体，形成过程中脱去水分子，而RNA类酶的合成场所不是核糖体，A错误；竞争性抑制剂的抑制作用可以通过增加底物浓度而解除，因为可以增大底物与酶的接触概率，B正确；1234567891011121314答案15非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失，反应物不能与活性部位结合，故加入非竞争性抑制剂会使Vmax降低不是由底物浓度引起的，因此Km值不会升高，C错误；Km值越小，说明在底物浓度较低时就达到了Vmax，说明酶与底物亲和力高，D正确。1234567891011121314答案1512.(不定项)底物A(一种蛋白质)在蛋白激酶作用下可发生磷酸化：ATP分子某一个磷酸基团脱离下来并与底物A相结合，其在细胞信号转导的过程中起重要作用。ADP－GLO可用于检测蛋白激酶活性，具体过程如图所示。下列叙述错误的是A.底物A在蛋白激酶作用下发生

磷酸化的过程属于放能反应B.底物A发生磷酸化后，其空间

结构和活性不会改变C.在步骤2之前需将所有剩余的ATP消耗掉，以避免干扰实验结果D.在荧光素酶的催化作用下，荧光素接受ATP提供的能量后即可发出荧光√1234567891011121314答案√√15据图判断，底物A在蛋白激酶作用下发生磷酸化的过程需要ATP的参与，属于吸能反应，A错误；底物A发生磷酸化后，其空间结构和活性发生改变，B错误；1234567891011121314答案15据图判断，步骤2会产生ATP，所以需将所有剩余的ATP消耗掉，避免对实验结果的干扰，C正确；在荧光素酶的催化作用下，荧光素接受ATP提供的能量后被激活，而后与氧发生反应形成氧化荧光素并发出荧光，D错误。1234567891011121314答案1513.(不定项)细胞呼吸产生的丙酮酸经扩散作用通过线粒体外膜上的孔蛋白通道后，经内膜上的丙酮酸转运蛋白，并由膜间隙与基质间质子(H＋)的电化学梯度驱动进入线粒体基质。同时，该质子电化学梯度还驱动内膜上的ATP合成酶合成ATP、磷酸转运蛋白转运磷酸基进入线粒体基质以及腺苷酸转运蛋白运出ATP、运进ADP(大多情况)等。[H]等物质经电子传递链(受体是O2)释放的能量能够维持膜间隙与基质间质子(H＋)的电化学梯度。下列叙述错误的是A.丙酮酸、磷酸基、ATP、H＋穿过线粒体内膜的方式均为主动运输B.[H]等物质经电子传递链释放的能量直接用于合成ATPC.无O2存在时，电子传递链的受体是丙酮酸，线粒体基质中无ATP合成D.阻断[H]电子传递链，细胞将不能正常进行生命活动1234567891011121314答案√√√15丙酮酸、磷酸基、ATP的转运既需要载体，又需要膜间隙与线粒体基质间质子(H＋)的电化学梯度驱动，属于主动运输，而H＋穿过线粒体内膜进入线粒体基质需要载体且顺电化学梯度进行，属于协助扩散，A错误；[H]等物质经电子传递链释放的能量用于驱动质子移向膜间隙，不直接用于合成ATP，B错误；无O2存在时，电子传递链的受体是丙酮酸，进行无氧呼吸第二阶段，无ATP生成，C正确；阻断[H]电子传递链，即阻断有氧呼吸途径，细胞可进行无氧呼吸，短期内仍能正常进行生命活动，D错误。1234567891011121314答案1514.(不定项)(2024·聊城高三二模)植物普遍存在乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)，丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同(如图1)。科研人员研究了水淹胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响，结果如图2所示。下列叙述错误的是1234567891011121314答案151234567891011121314答案A.酒精发酵和乳酸发酵都需要消耗细胞呼吸第一阶段产生的NADHB.酒精发酵和乳酸发酵时丙酮酸中的能量大部分以热能的形式散失C.水淹胁迫时，该植物根细胞以乳酸发酵途径为主D.该植物根细胞呼吸方式的变化是植物对水淹环境的积极性适应√√151234567891011121314答案由图可知，乙醛和NADH在ADH的催化下可以生成乙醇和NAD＋，丙酮酸和NADH在LDH的催化下可以生成乳酸和NAD＋，都需要消耗细胞呼吸第一阶段产生的NADH，A正确；酒精发酵和乳酸发酵时丙酮酸中的大部分能量存留在酒精或乳