2024真题分类汇编 05呼吸作用

05呼吸作用
1.（2024·广东卷）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△sqr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△sqr的有氧呼吸减弱
C.有氧条件下，WT 比△sqr的生长速度快
D.无氧条件下，WT 比△sqr产生更多的ATP
2．（2024·甘肃卷）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
3.（2024·山东卷）（多选）种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是（　　）
A. p点为种皮被突破的时间点
B. Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸
C. Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D. q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
4．（2024·1月浙江卷）长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害。回答下列问题：
（1）发生渍害时，油菜地上部分以有氧（需氧）呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第 阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是 ，此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化，促进氢接受体（NAD+）再生，从而使 得以顺利进行。因此，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越 （耐渍害/不耐渍害）。
（2）以不同渍害能力的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相关性分析，结果见下表。
光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿素含量
光合速率 1
蒸腾速率 0.95 1
气孔导度 0.99 0.94 1
胞间CO2浓度 -0.99 -0.98 -0.99 1
叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 -0.93 1
注：表中数值为相关系数（r），代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时，相关越密切，越接近0时相关越不密切。
据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是 。已知渍害条件下光合速率显著下降，则蒸腾速率呈 趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由 （气孔限制因素/非气孔限制因素）导致的，理由是 。
（3）植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时，植物体内 （激素）大量积累，诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后，有些植物根系细胞通过 ，将自身某些薄壁组织转化腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。
5.（2024·安徽高考）大气中二氧化碳浓度升高会导致全球气候变化。研究人员探究了390 μL·L（p1当前空气中的浓度）和1000 μL·L（p2）两个 CO2浓度下，盐生杜氏藻（甲）和米氏凯伦藻（乙）在单独培养及混合培养下的细胞密度变化，实验中确保养分充足，结果如图1。
回答下列问题。
（1）实验中发现，培养液的pH值会随着藻细胞密度的增加而升高，原因可能是____________。（答出1点即可）。
（2）与单独培养相比，两种藻混合培养的结果说明__________________________。推行绿色低碳生活更有利于减缓______填“甲”或“乙”）的种群增长。
（3）为进一步探究混合培养下两种藻生长出现差异的原因，研究人员利用培养过一种藻的过滤液去培养另一种藻，其他培养条件相同且适宜，结果如图2。综合图1和图2，分析混合培养引起甲、乙种群数量变化的原因分别是①______________；②___________________。
（4）一定条件下，藻类等多种微型生物容易在近海水域短期内急剧增殖，引发赤潮，主要原因是__________。
6.为研究CO2，O2和H+对呼吸运动的作用（以肺泡通气为检测指标）及其相互影响，进行了相关实验。动脉血中CO2分压（PCO2）、O2分压（PO2）和H+浓度三个因素中，一个改变而另两个保持正常时的肺泡通气效应如图a，一个改变而另两个不加控制时的肺泡通气效应如图b。下列叙述正确的是（　　）
A. 一定范围内，增加PCO2、H+浓度和PO2均能增强呼吸运动
B. pH由7.4下降至7.1的过程中，PCO2逐渐降低
C. PO2由60mmHg下降至40mmHg的过程中，PCO2和H+浓度逐渐降低
D. CO2作用于相关感受器，通过体液调节对呼吸运动进行调控
参考答案
1.（2024·广东卷）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△sqr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△sqr的有氧呼吸减弱
C.有氧条件下，WT 比△sqr的生长速度快
D.无氧条件下，WT 比△sqr产生更多的ATP
【答案】D
【解析】
【分析】线粒体被称作是细胞的动力工厂，是有氧呼吸的主要场所。但这并不意味着生物进行有氧呼吸必须线粒体协助，有些原核生物虽然不具有线粒体，但因其含有与有氧呼吸相关的酶，所以说这类生物也能进行有氧呼吸，比如说硝化细菌。
据题意知，△sqr菌株的sqr基因缺失，sqr基因缺失会导致线粒体碎片化，生物有氧呼吸功能受损。所以△sqr有氧呼吸弱于正常菌株（WT）。
【选项解读】A、sqr基因缺失会使线粒体碎片化，线粒体功能被破坏，有氧呼吸无法正常进行。A正确
B、△sqr菌株的sqr基因缺失，线粒体碎片化且数量减少，所以该菌株有氧呼吸减弱。B正确C、依题意，△sqr菌株有氧呼吸弱于正常菌株（WT），有氧条件下，正常菌株（WT）可通过有氧呼吸产生大量的能量供自己繁殖，而△sqr菌株有氧呼吸受损导致其供给繁殖的能量少。所以有氧条件下，正常菌株（WT）生长的更快。C正确
D、无氧条件下，正常菌株（WT）和△sqr菌株都进行无氧呼吸，他们产生的能量一样多。D错误
故选D。
2．（2024·甘肃卷）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
【答案】B
【解析】
【分析】植物根部因深埋地底，需要定时松土以保证根部的有氧呼吸，否则长时间进行无氧呼吸产生的酒精积累在根部会导致植物死亡。
过度浇水会使土壤中水分过多而导致空气被排挤出来，土壤中的空气减少，会使植物根部无法呼吸从而造成植物萎蔫甚至是死亡。
【选项解读】A、兰花浇水过多，会使植物根部有氧呼吸作用减弱，导致能量供应不足，植物对外界营养物质吸收减少，影响植物正常生长；另外无氧呼吸加强，产生大量的酒精，导致植物根部腐烂。A正确
B、植物根部吸收水分通过两种途径：一是靠细胞的渗透作用（根压吸水），二是靠植物的蒸腾作用（蒸腾拉力）；这两种吸水方式均不需要消耗能量，所以根系呼吸能量减少不会影响根系水分的吸收。B错误
C、浇水过度会使根部缺氧，导致有氧呼吸减弱，而植物正常生命活动需要一定的能量，所以这时无氧呼吸会被加强。C正确
D、植物根部细胞无氧呼吸的场所在细胞质基质，其产物主要是酒精和二氧化碳，其中酒精对根部细胞有毒害作用，从而导致植物烂根。D正确
3.（2024·山东卷）（多选）种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同时NADH被氧化。下列说法正确的是（　　）
A. p点为种皮被突破的时间点
B. Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸
C. Ⅲ阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
D. q处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
【答案】ABD
【解析】
【分析】种皮会限制O2进入种子，所以在种皮被突破前，种子主要进行无氧呼吸，当种皮被突破后，种子耗氧量增加，有氧呼吸加强，无氧呼吸减弱。
乙醇脱氢酶：含锌金属酶，能够催化乙醇和辅酶Ⅰ（NAD+）之间的氧化还原反应，将乙醇转化为乙醛。
I、萌发初期，种子摆脱休眠状态，大量吸水，自由水增多，此阶段种子的新陈代谢要比干种子旺盛。所以子叶耗氧量增加，相应的由于此阶段种皮还未被突破，植物处于缺氧状态，乙醇脱氢酶可以将乙醇转化为乙醛，进而转化为无毒的乙酸，这一过程释放的能量可作为种子萌发的动力。
Ⅱ、种皮未破，种子内氧气含量低下，但仍然需要能量以维持生长，所以此阶段，乙醇脱氢酶的活性在增强。
Ⅲ、子叶耗氧量大幅增加，而乙醇脱氢酶的活性大幅降低，说明此时种子从外界获取氧气，子叶主要依靠有氧呼吸产生的能量来维持自身的生长，因此此阶段种皮已经被突破，而P点就是种皮突破的点。
Ⅳ、种子萌发基本完成，与外界氧气充分接触，极少需要乙醇脱氢酶参与的化学反应所释放的能量。
p点时，乙醇脱氢酶活性下降，而子叶的耗氧量在增加，说明此时植物不需要乙醇脱氢酶释放的能量来补充无氧呼吸产能不足，植物开始进行有氧呼吸，因此P点是种皮突破的点。
q点时，子叶耗氧量产生的NAD+与乙醇脱氢酶产生的NAD+；即有氧呼吸和无氧呼吸产生了相同的NAD+，根据呼吸方程式可以得出，无氧呼吸消耗了更多的葡萄糖。
【选项解读】A、由图可知，P点乙醇脱氢酶活性开始下降，子叶耗氧量急剧增加，说明此时无氧呼吸减弱，有氧呼吸增强，该点为种皮被突破的时间点。A正确
B、Ⅱ阶段种子内O2浓度降低限制了有氧呼吸，使得子叶耗氧速率降低，但为了保证能量的供应，乙醇脱氢酶活性继续升高，加强无氧呼吸提供能量。B正确
C、Ⅲ阶段种皮已经被突破，种子有氧呼吸增强，无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐降低。C错误
D、q处种子无氧呼吸与有氧呼吸氧化的NADH相同，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知，此时无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多。D正确。
故选ABD。
4.（2024·湖南卷）（多选）为研究CO2，O2和H+对呼吸运动的作用（以肺泡通气为检测指标）及其相互影响，进行了相关实验。动脉血中CO2分压（PCO2）、O2分压（PO2）和H+浓度三个因素中，一个改变而另两个保持正常时的肺泡通气效应如图a，一个改变而另两个不加控制时的肺泡通气效应如图b。下列叙述正确的是（　　）
A. 一定范围内，增加PCO2、H+浓度和PO2均能增强呼吸运动
B. pH由7.4下降至7.1的过程中，PCO2逐渐降低
C. PO2由60mmHg下降至40mmHg的过程中，PCO2和H+浓度逐渐降低
D. CO2作用于相关感受器，通过体液调节对呼吸运动进行调控
【答案】BC
【解析】
【分析】正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态。稳态不是恒定不变，而是一种动态的平衡，神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
据题图，（人体中，CO2分压大时，O2分压小）图a中随着PCO2增大、PO2减小和PH减小，肺泡的通气效应在不断增大；图b中随着PCO2增大，肺泡通气效应大幅增加，此时随着PO2减小，肺泡通气效应无明显变化。
【选项解读】A、据图a分析，一定范围内，增加PCO2，H+浓度及降低PO2均能增大肺泡通气，增强呼吸运动。A错误
B、a图作为对照，pH由7.4下降至7.1时，图b中相应曲线增加幅度减小，达到相同的通气效应时，b图中的PCO2要低于图a，因此可能是通过PCO2降低和PO2升高对肺泡通气进行了调节。B正确
C、PO2由60mmHg下降至40mmHg时，与图a相比，图b中相应曲线增加幅度减小，应该是通过PCO2降低和pH升高（H+浓度降低）对肺泡通气进行了调节。C正确
D、CO2作用于相关感受器，通过神经调节对呼吸运动进行调控，体液调节涉及到激素或一些化学物质，此处并未提及。D错误
故选BC。
5．（2024·1月浙江卷）长江流域的油菜生产易受渍害。渍害是因洪、涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成的胁迫及伤害。
回答下列问题：
（1）发生渍害时，油菜地上部分以有氧（需氧）呼吸为主，有氧呼吸释放能量最多的是第 阶段。地下部分细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵。这一过程发生的场所是 ，此代谢过程中需要乙醇脱氢酶的催化，促进氢接受体（NAD+）再生，从而使 得以顺利进行。因此，渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越 （耐渍害/不耐渍害）。
（2）以不同渍害能力的油菜品种为材料，经不同时长的渍害处理，测定相关生理指标并进行相关性分析，结果见下表。
光合速率 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 叶绿素含量
光合速率 1
蒸腾速率 0.95 1
气孔导度 0.99 0.94 1
胞间CO2浓度 -0.99 -0.98 -0.99 1
叶绿素含量 0.86 0.90 0.90 -0.93 1
注：表中数值为相关系数（r），代表两个指标之间相关的密切程度。当|r|接近1时，相关越密切，越接近0时相关越不密切。
据表分析，与叶绿素含量呈负相关的指标是 。已知渍害条件下光合速率显著下降，则蒸腾速率呈 趋势。综合分析表内各指标的相关性，光合速率下降主要由 （气孔限制因素/非气孔限制因素）导致的，理由是 。
（3）植物通过形成系列适应机制响应渍害。受渍害时，植物体内 （激素）大量积累，诱导气孔关闭，调整相关反应，防止有毒物质积累，提高植物对渍害的耐受力；渍害发生后，有些植物根系细胞通过 ，将自身某些薄壁组织转化腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，缓解渍害。
【答案】（1）三 细胞质基质(细胞溶胶) 细胞呼吸第一阶段(糖酵解) 耐渍害
（2)胞间CO,浓度 下降 非气孔限制因素 胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关
(3)脱落酸 程序性死亡(或细胞凋亡)
【小问详解】
(1)有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行,它是有氧呼吸过程中释放能量最多的阶段。地下根部细胞利用丙酮酸进行乙醇发酵的场所是细胞质基质。葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH,该过程需要NAD+参与,所以促进氢接受体(NAD+)再生有利于葡萄糖分解的正常进行,由此可知,渍害条件下乙醇脱氢酶活性越高的品种越耐溃害。
(2)由表可知,叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值,说明二者呈负相关。光合速率与蒸腾速率的相关系数为0.95，为正相关，所以当光合速率显著下降时，蒸腾速率呈下降趋势。由于气孔导度和光合速率呈正相关,胞间CO,浓度与光合速率和气孔导度呈负相关,即气孔导度下降会导致光合速率下降,胞间CO浓度上升会导致光合速率和气孔导度下降,说明光合速率下降主要是由非气孔限制因素导致的。
(3)脱落酸具有诱导气孔关闭的功能，在植物受渍害时，植物体内脱落酸大量积累,诱导气孔关闭,调整相关反应，防止有毒物质积累,提高植物对渍害的耐受力。渍害发生后,有些植物根系细胞会通过程序性死亡而形成腔隙,进一步形成通气组织，促进氧气运输到根部,缓解渍害。
6.（2024·安徽高考）大气中二氧化碳浓度升高会导致全球气候变化。研究人员探究了390 μL·L（p1当前空气中的浓度）和1000 μL·L（p2）两个 CO2浓度下，盐生杜氏藻（甲）和米氏凯伦藻（乙）在单独培养及混合培养下的细胞密度变化，实验中确保养分充足，结果如图1。
回答下列问题。
（1）实验中发现，培养液的pH值会随着藻细胞密度的增加而升高，原因可能是_______________________。（答出1点即可）。
（2）与单独培养相比，两种藻混合培养的结果说明__________________________。推行绿色低碳生活更有利于减缓______填“甲”或“乙”）的种群增长。
（3）为进一步探究混合培养下两种藻生长出现差异的原因，研究人员利用培养过一种藻的过滤液去培养另一种藻，其他培养条件相同且适宜，结果如图2。综合图1和图2，分析混合培养引起甲、乙种群数量变化的原因分别是①______________；②___________________。
（4）一定条件下，藻类等多种微型生物容易在近海水域短期内急剧增殖，引发赤潮，主要原因是__________。
【答案】（1）藻细胞密度增加，光合作用强度增大吸收培养液中的 CO2增多，从而导致培养液的 pH 升高。
（2）①混合培养时，两种藻类之间存在种间竞争，并且甲在竞争中处于劣势，最终两种藻类的K值都下降。 ②乙
（3）①甲生长受到抑制主要是由于乙释放的抑制物所致。
②乙代谢产生的物质明显抑制甲的生长混合培养时资源、空间有限，导致乙的种群数量下降，乙的种群数量下降与甲代谢产生的物质无关。
（4）受人类活动等的影响，近海水域中的 N、P 等矿质元素增多、CO2浓度较高，藻类大量繁殖。
【小问详解】
（1）由于藻类能进行光合作用，因此藻细胞密度增加，光合作用强度增大吸收培养液中的 CO2增多，从而导致培养液的 pH 升高。
（2）根据图示，图1随着培养时间延长，盐生杜氏藻的细胞密度都增多，加了乙滤液（米氏凯伦藻）的实验组的细胞密度低于同等条件下的在盐生杜氏藻的细胞密度；图2随着培养时间延长，米氏凯伦藻的细胞密度都增多，且加了甲滤液（盐生杜氏藻）的实验组细胞密度与同等条件下的在米氏凯伦藻的细胞密度接近，因此可知，加了滤液相当于两种藻类混合培养，而混合培养对藻类的密度有影响，因此两种藻类之间存在种间竞争，并且甲在竞争中处于劣势，最终两种藻类的K值都下降。推行绿色低碳生活使得大气中二氧化碳的浓度下降，而在低浓度的二氧化碳下，甲的生长受影响不大，乙的生长受影响较大，细胞密度更低，因此推行绿色低碳生活更有利于减缓乙种群的增长。
（3）根据图示，图1随着培养时间延长，甲的细胞密度增多，但加了乙滤液的实验组的细胞密度远远低于同等条件下的细胞密度，可能是乙代谢产生的物质明显抑制甲的生长；图2随着培养时间延长，乙细胞密度都增多，且加了甲滤液实验组细胞密度与同等条件下的乙的细胞密度差距不大，因此，乙的种群数量下降与甲代谢产生的物质无关，但随着培养时间的增长，混合培养时资源、空间有限，导致乙的种群数量下降。
（4）藻类的生长需要N、P 等矿质元素，此外还需要进行光合作用，因此，一定条件下，藻类等多种微型生物容易在近海水域短期内急剧增殖，引发赤潮，主要原因是受人类活动等的影响，近海水域中的 N、P 等矿质元素增多、CO2浓度较高，藻类大量增殖。