（4）细胞呼吸——高考生物学一轮复习 易混易错学案（含解析）

（4）细胞呼吸
——2025高考生物学一轮复习易混易错专项复习
易混易错梳理
1.酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌
2.真核生物细胞呼吸的场所不是只有线粒体
（1）在有氧呼吸的第一阶段，1分子葡萄糖分解成2分子丙阶段，丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]，[H]和O2结合生成H2O这两个过程在线粒体中进行
（2）无氧呼吸始终在细胞质基质中进行。
3.误认为有氧呼吸的全过程都需要O2
有氧呼吸的第一、二阶段不需要O2，只有第三阶段需要O2。
4.影响细胞呼吸的主要外界因素以及应用
（1）温度
①影响（如图）：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在25～35 ℃之间。
②应用
a.低温储存食品
b.大棚栽培在夜间和阴天适当降温
c.温水和面发得快
（2）氧气
①影响（如图）：O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有抑制作用。
a.O2浓度＝0时，只进行无氧呼吸。
b.0c.O2浓度≥10%时，只进行有氧呼吸。
d.O2浓度＝5%时，有机物消耗最少。
②应用
a.中耕松土促进植物根部有氧呼吸
b.无氧发酵过程需要严格控制无氧环境
c.低氧仓储粮食、水果和蔬菜
（3）水分
①影响
a.水作为有氧呼吸的反应物可直接参与反应
b.水作为生物化学反应的介质影响反应的进行
c.在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢
②应用
a.粮食在入仓前要进行晾晒处理
b.干种子萌发前进行浸泡处理
（4）CO2
①影响：CO2是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制细胞呼吸的进行。如图：
②应用：适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜。
易混易错通关
1.癌细胞即使在氧气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”。研究表明，癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖的量和正常细胞不同。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，下列叙述正确的是（ ）
A.若研制药物抑制癌症患者体内细胞的异常代谢途径，可选用图中①④为作用位点
B.癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量的ATP
C.③过程会消耗少量的氢，④过程不一定都在生物膜上完成
D.发生“瓦堡效应”的癌细胞吸收的葡萄糖比正常细胞的少，且过程③④可同时进行
2.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.转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒
3.为探究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了如图中a~d所示装置，a、d中酵母菌以葡萄糖为底物。下列相关叙述错误的是（ ）
A.验证酵母菌进行有氧呼吸时，需先将空气通过c再连接a，目的是除去空气中的CO2
B.验证酵母菌进行无氧呼吸时，将d放置一会儿再连接b，可防止d中原有的O2干扰实验结果
C.连接c→b→a→b，向c通气，第一个b装置的作用是检验通入的空气中CO2是否被除尽
D.若将b装置中澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液，则溶液颜色变化为由蓝色变为无色
4.生物的呼吸方式由无氧呼吸到有氧呼吸是一个飞跃，在进化中，能进行有氧呼吸的物种获得了空前的发展。下列对有氧呼吸和无氧呼吸的叙述，正确的是（ ）
A.有氧呼吸第一阶段葡萄糖中的化学能大部分以热能的形式散失
B.为了探究哺乳动物细胞无氧呼吸的类型，可用酸性重铬酸钾溶液进行检验
C.有氧呼吸推动物种发展的原因是供能效率得到了显著提高
D.同时进行有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖时消耗量一定大于CO2产生量
5.亚洲飞人苏炳添，新外号“SUPER FAST”，关于其体细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的叙述中，正确的是（ ）
A.无氧呼吸时，葡萄糖中能量的主要去向是以热能形式散失
B.百米赛跑时，其产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质
C.若用18O标记葡萄糖，则在生成的水中检测不到18O
D.肌细胞内的乳酸是由丙酮酸在线粒体中转化形成的
6.某生物兴趣小组向酵母菌培养液中通入不同浓度的后，CO2的产生量与O2的消耗量变化趋势如图所示（假设酵母菌的呼吸底物为葡萄糖）下列相关叙述正确的是（ ）
A.O2浓度为a时，呼吸底物（葡萄糖）中的能量大多以热能形式散失
B.O2浓度为b时，酵母菌产生的O2来自线粒体基质和细胞质基质
C.O2浓度为c时，约有3/5的葡萄糖用于酵母菌细胞的无氧呼吸过程
D.若将实验中的酵母菌更换为乳酸菌，则曲线I、Ⅱ趋势均不发生改变
7.如图所示，装置1和装置2用于探究酵母菌细胞呼吸的方式。下列叙述错误的是（ ）
A.装置1中H2O2溶液和猪肝研磨液混合，可以为酵母菌提供氧气
B.装置1中溴麝香草酚蓝溶液变色，说明酵母菌未发生无氧呼吸
C.装置2应静置一段时间后，再将软管插入溴麝香草酚蓝溶液中
D.装置1和装置2之间形成相互对照，因变量是CO2的产生速率
8.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，液泡膜上的H+转运速率减缓，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，从而延缓细胞酸中毒。在无氧条件下，玉米根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A.在a点前，玉米根细胞只进行无氧呼吸，并产生乳酸
B.a~b之间发生丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径
C.b点后，CO2释放速率降低可能是酒精浓度增大抑制了细胞呼吸
D.d之间分于葡萄糖无氧呼吸产生的ATP不一样多
9.淹水胁迫对丝瓜幼苗的生长有一定影响，某小组对不同水淹条件下丝瓜幼苗呼吸相关酶的活性进行测定，结果如图所示（根淹是指仅根部水淹，半淹是指一半幼苗水淹），其中MDH表示苹果酸脱氢酶（参与有氧呼吸），LDH表示乳酸脱氢酶（参与无氧呼吸）。下列叙述正确的是（ ）
A.本实验的淹水程度为自变量，对照组应不提供任何水分
B.随着淹水时间的延长及淹水程度的加深，两种酶的活性都升高
C.解除胁迫7天后，T2组维持生存所需的能量主要来源于无氧呼吸
D.淹水处理21天时，三组丝瓜幼苗根细胞的线粒体和叶绿体中都会产生ATP
10.如图1表示樱桃的细胞呼吸过程，A～F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A和C代表的物质分别是________________、________________。图中有氧呼吸的完整过程包括________________（填序号），过程④在________________上进行。图中除过程________________（填序号）外，都可以为ATP的合成提供能量。
（2）关闭活塞，在适宜温度下30min后，测得液滴向左移动了一定距离，则该移动通常由________________（填生理过程）引起。
（3）为了________，必须对实验结果进行校正。校正装置的容器和试管中应分别放入________________、________。
（4）生活中发现，受到机械损伤后的樱桃易烂。有人推测易烂与机械损伤与引起樱桃有氧呼吸速率改变有关。请结合测定呼吸速率的实验装置，设计实验验证机械损伤能引起樱桃有氧呼吸速率升高。
①实验步骤：
第一步：按照图中装置进行操作，30min后，记录有色液滴移动距离为a。
第二步：另设一套装置，向容器内加入________________，其他条件________________。记录相同时间内有色液滴移动距离为b。第三步：比较a、b数值的大小。
②实验结果：________________。
实验结论：机械损伤能引起樱桃有氧呼吸速率升高。
答案以及解析
1.答案：C
解析：A、分析题图可知，①④是正常细胞所必需的，所以若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的①④不宜选为作用位点，A错误；
B、癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，B错误；
C、③过程为无氧呼吸第二阶段的反应，会消耗少量的氢；④过程是有氧呼吸第二、三阶段的反应，分别发生在线粒体基质和线粒体内膜上，C正确；
D、根据题意“癌细胞和正常分化的细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异”可知，发生“瓦堡效应”的癌细胞吸收的葡萄糖比正常细胞的多，且过程③和④可同时进行，D错误。
故选C。
2.答案：B
解析：A、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，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；
B 、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，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；
C、转换为丙酮酸产酒精途径时，无ATP的产生，C错误；
D、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。
故选B。
3.答案：D
解析：验证酵母菌进行有氧呼吸时，可连接c→b→a→b，先将空气通过c的目的是用10%的NaOH溶液除去空气中的CO2，可用澄清石灰水（连接b）检验空气中的CO2是否被除尽，A、C正确；验证酵母菌进行无氧呼吸时需要保证无氧的条件，故将d放置一会儿再连接b，以保证通入石灰水的CO2全是无氧呼吸产生的，可防止d中原有的O2干扰实验结果，B正确；CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝色变为黄绿色，D错误。
4.答案：C
解析：有氧呼吸第一阶段将葡萄糖分解为丙酮酸，释放少量能量，大部分化学能储存在产物丙酮酸中，A错误；哺乳动物细胞无氧呼吸产生乳酸，和酒精一样都能与酸性重铬酸钾反应，故用酸性重铬酸钾溶液不能判断无氧呼吸的类型，B错误；有氧呼吸将有机物彻底氧化分解，释放的能量多，无氧呼吸没有将有机物彻底氧化分解，释放的能量少，故有氧呼吸供能效率得到了显著提高，推动了物种的发展，C正确；同时进行有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖时，有氧呼吸消耗的O2量等于产生的CO2量，而无氧呼吸还可能产生CO2，故O2消耗量不会大于CO2产生量，D错误。
5.答案：C
解析：A、无氧呼吸时，葡萄糖中能量的主要在不彻底的氧化产物中，释放的能量的主要去向是以热能形式散失，A错误；
B、人体细胞只能通过有氧呼吸产生二氧化碳，而有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质，B错误；
C、人体细胞有氧呼吸过程中，葡萄糖中的O进入二氧化碳，无氧呼吸过程中葡萄糖中的O进入乳酸，因此用18O标记葡萄糖，在生成的水中检测不到18O，C正确；
D、肌细胞内的乳酸是由丙酮酸在细胞质基质中转化形成，D错误。
故选：C。
6.答案：B
解析：曲线I表示酵母菌细胞呼吸产生的CO2量的变化，曲线Ⅱ表示酵母菌有氧呼吸消耗的O2量的变化，在O2浓度为a时，酵母菌细胞呼吸产生的CO2量远大于消耗的O2量，因而可判断此时主要进行无氧呼吸，有氧呼吸弱，酵母菌有氧呼吸过程中释放的能量大部分以热能形式散失，而无氧呼吸底物（葡萄糖）中的能量大多储存在酒精中，A错误；O2浓度为b时，酵母菌细胞呼吸产生的CO2量大于消耗的O2量，说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，故酵母菌产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质，B正确；O2浓度为c时，酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖约占12-10/2（10/6+12-10/2）=3/8。C错误；乳酸菌只能进行无氧呼吸，其呼吸产物为乳酸，不产生CO2若将实验中的酵母菌更换为乳酸菌，则无曲线I、Ⅱ，D错误。
7.答案：B
解析：猪肝研磨液含有过氧化氢酶，可催化H2O2分解产生氧气，故装置1中H2O2溶液和猪肝研磨液混合，可以为酵母菌提供氧气，A正确；溴麝香草酚蓝溶液用于检测二氧化碳的有无，酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸都可产生二氧化碳，装置1中溴麝香草酚蓝溶液变色，不能说明酵母菌未发生无氧呼吸，B错误；装置2用于检测酵母菌的无氧呼吸，由于装置内的空气中含有氧气，故装置2应静置一段时间后（耗尽装置中的氧气，确保检测产物来自无氧呼吸）再将软管插入溴麝香草酚蓝溶液中，避免酵母菌有氧呼吸的产物对检测结果造成干扰，C正确；装置1和装置2之间形成相互对照，属于对比实验，因变量是CO2的产生速率，D正确。
8.答案：D
解析：a点前无CO2产生，说明玉米根细胞进行的是产乳酸的无氧呼吸，A叙述正确；a点后有CO2产生，a~b时间内，植物根细胞存在无氧呼吸产生酒精和CO2的过程，是植物通过改变呼吸代谢途径来适应缺氧环境的体现，B叙述正确；b点后CO2释放速率降低，可能是无氧呼吸产生的酒精浓度增大，酒精对细胞有毒害作用，抑制了细胞呼吸，C叙述正确；无论是产生酒精还是乳酸的无氧呼吸，都只在第一阶段产生少量ATP，第二阶段无ATP产生，故O~b之间，每分子葡萄糖经无氧呼吸产生的ATP一样多，D叙述错误。
9.答案：C
解析：分析题干及题图信息可知，本实验的淹水程度为自变量，对照组应给以常规（正常）的水分，并不是不提供任何水分，A错误；根据图示信息，随着淹水时间的延长，MDH活性下降，LDH活性先升高后下降，B错误；与第21天相比，解除胁迫7天后，T2组LDH活性明显升高，但MDH活性明显降低，说明此时T2组维持生存所需的能量主要来源于无氧呼吸，C正确；根细胞不含叶绿体，D错误。
10.答案：（1）H2O；NADH（［H］、还原型辅酶Ⅰ）；①③④；线粒体内膜；②
（2）樱桃的有氧呼吸
（3）排除外界物理因素对实验结果的影响；与实验组等量消毒的无活力的樱桃；与实验组等量（5mL）的20%NaOH
（4）与实验组等量消毒的受到机械损伤后的樱桃；与实验组完全相同且适宜；a解析：（1）图中①为呼吸作用的第一阶段，②是无氧呼吸的第二阶段，产物E是酒精、B是二氧化碳，③是有氧呼吸的第二阶段，A是水，C是NADH，④为有氧呼吸的第三阶段，D是氧气。故图中A和C代表的物质分别是H2O、NADH（[H]、还原型辅酶Ⅰ）。图中有氧呼吸的完整过程包括①有氧呼吸第一阶段、③有氧呼吸第二阶段、④有氧呼吸第三阶段，其中过程④在线粒体内膜上进行。图中除过程②（无氧呼吸第二阶段）外，都可以为ATP的合成提供能量。
（2）在适宜温度下，装置内的鲜樱桃可进行有氧呼吸，该过程会消耗装置内的氧气，同时产生的二氧化碳但产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收，因此装置中气体总量减少，压强变小，有色液滴向左移动。
（3）外界温度等环境因素也会引起有色液滴的移动，因此为了排除外界物理因素对实验结果的影响，使测得的有色液滴移动数值更准确，必须设计校正装置，容器和小瓶中应分别放入与实验组等量消毒的无活力（如加热后冷却）的樱桃和与实验组等量（5mL）的20%NaOH。
（4）该实验的目的是验证机械损伤能引起樱桃呼吸速率升高，该实验的变量是：樱桃是否机械损伤。因此①第二步骤为：向容器内加入与实验组等量消毒的受到机械损伤后的樱桃，其他处理及装置与实验组完全相同且适宜。第三步观察因变量的变化即比较a、b数值的大小。②通过实验结论，机械损伤能引起樱桃有氧呼吸速率升高；故实验结果是a