细胞呼吸 专题练 2025年高考生物一轮复习备考

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细胞呼吸 专题练
2025年高考生物一轮复习备考
一、单选题
1．鲫鱼的骨骼肌细胞在无氧条件下可以将丙酮酸转化为酒精，其他组织细胞通过无氧呼吸产生的乳酸能够通过循环系统被运输到骨骼肌细胞中转化为丙酮酸。下列叙述正确的是（　　）
A．无氧呼吸过程中有机物中的能量大部分以热能的形式散失
B．乳酸在骨骼肌细胞转化为酒精过程中有ATP合成
C．酒精通过主动运输的方式运出骨骼肌细胞
D．骨骼肌细胞的生理机能可避免乳酸在体内积累导致酸中毒
2．酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程如下图所示。下列叙述，正确的是（　　）

A．0～6h内，容器中O2剩余量不断减少，有氧呼吸速率先加快后减慢
B．6～8h内，容器中O2的消耗量大于CO2的产生量
C．8～10h内，酵母菌细胞呼吸释放的能量主要储存在ATP中
D．6～10h内，用溴麝香草酚蓝溶液可检测到酵母菌无氧呼吸产生的酒精
3．为验证酵母菌的呼吸方式，某小组进行了实验，实验方案和结果如表下列对①—④的判断错误的是（ ）
培养液 葡萄糖溶液浓度 是否通入氧气 BTB 检测 酸性重铬酸钾检测
酵母菌培养液 5% ① 黄色 ④
酵母菌培养液 5% ② ③ 灰绿色
注： BTB 为溴麝香草酚蓝溶液。
A．①为“是” B．②为“否” C．③为“蓝色” D．④为“橙色”
4．细胞内脂质过氧化会导致生物膜流动性降低，限制膜蛋白的运动。下列有关说法正确的是（ ）
A．叶绿体、核糖体等细胞器也会发生脂质过氧化现象
B．细胞膜脂质过氧化会导致细胞吸收葡萄糖的速率下降
C．线粒体内膜发生脂质过氧化会导致ATP合成量增加
D．脂质过氧化不会影响细胞的分裂、分化等生命历程
5．真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是（ ）
A．液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子
B．水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞
C．根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体，在分裂末期重建
D．[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
6．缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是（　　）
A．缢蛏在低盐度条件下先吸水，后失水直至趋于动态平衡
B．低盐度培养8~48h，缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量
C．相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高
D．缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关
7．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
8．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
9．在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A进入三羧酸循环。三羧酸循环的大致过程为乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，经过脱氢等过程，最终生成CO2、ATP等，并且重新生成草酰乙酸。高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢，Seipin是一种引起脂肪营养不良的基因，其表达产物会导致线粒体中Ca2+不足，进而导致线粒体中三羧酸循环活性下降。下列说法错误的是（ ）
A．三羧酸循环在线粒体基质中进行，不消耗O2，产生的CO2以自由扩散的方式释放
B．正常生理条件下，利用14C标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中各产物的生成
C．线粒体中Ca2+可能通过影响细胞质基质中产生的丙酮酸含量来影响三羧酸循环活性
D．恢复线粒体的Ca2+水平和在食物中添加柠檬酸均能有效治疗脂肪营养不良
10．下图示在不同强度体育运动时骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。下列分析，错误的是（ ）
A．低强度运动时，骨骼肌主要利用脂类物质供能
B．随着运动强度的增加，糖类物质消耗比例逐渐增加
C．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量
D．高强度运动时，糖类分解释放的能量大部分以热量形式散失
11．6-BA是一种植物生长调节剂。科研人员以储藏的青棒豆种子为材料，研究一定浓度的6-BA处理对其呼吸速率的影响，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．青棒豆种子细胞进行有氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质
B．6-BA可用于青棒豆采摘后的保存，有利于降低有机物的消耗
C．6-BA组种子细胞的呼吸速率的变化趋势与对照组的相同
D．青棒豆种子存储的时间越长，6-BA抑制呼吸速率的效果越明显
12．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NADH
D．加入FCCP后，细胞完成正常生命活动消耗的葡萄糖量增加
13．在线粒体中发生的细胞呼吸生成H2O的过程，伴有H+经蛋白复合体Ⅳ从内膜基质侧跨膜泵至内外膜之间的膜间腔，以维持一个强大的H+浓度梯度，经线粒体的ATP合成酶复合体合成ATP，同时发生质子漏（H+不通过ATP合成酶复合体而直接通过线粒体内膜脂双层回到基质），质子漏发生过程中能量全部以热能的形式释放。下列说法错误的是（　　）
A．人在打寒战的过程中线粒体内质子漏的速率可能会增大，细胞耗氧量增加
B．质子经蛋白复合体Ⅳ进入膜间腔与通过内膜脂双层回漏所需载体不同
C．线粒体中葡萄糖氧化分解合成ATP的数量取决于内膜两侧的H+浓度差
D．线粒体内膜上反应释放的能量储存在ATP中的少于以热能的形式释放的
14．采收后的苹果仍在进行细胞呼吸。为探究温度、O2浓度对采收后苹果贮存的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．O2在线粒体基质与[H]结合生成水并释放大量能量
B．据图分析，在3℃、5%O2浓度条件下贮存苹果效果最佳
C．O2浓度为20%~30%范围内，温度对CO2的生成量无影响
D．低温储存苹果时，因低温破坏呼吸酶的空间结构，从而减少了有机物消耗
15．种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质，也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是（ ）
A．种子吸收的水与多糖等物质结合后，水仍具有溶解性
B．种子萌发过程中糖类含量逐渐下降，有机物种类不变
C．幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建，水不参与
D．幼苗中的水可参与形成NADPH，也可参与形成NADH
二、非选择题
16．在光下叶绿体中的C5能与CO2反应形成C3；当CO2/O2比值低时，C5也能与O2反应形成C2等化合物。C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。上述过程在叶绿体与线粒体中主要物质变化如图1。
光呼吸将已经同化的碳释放，且整体上是消耗能量的过程。回答下列问题。
(1)反应①是 过程。
(2)与光呼吸不同，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是 和 。
(3)我国科学家将改变光呼吸的相关基因转入某种农作物野生型植株（WT），得到转基因株系1和2，测定净光合速率，结果如图2、图3。图2中植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自 和 （填生理过程）。7—10时株系1和2与WT净光合速率逐渐产生差异，原因是 。据图3中的数据 （填“能”或“不能”）计算出株系1的总光合速率，理由是 。
(4)结合上述结果分析，选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势，判断的依据是 。
17．农业生产中，旱粮地低洼处易积水，影响作物根细胞的呼吸作用。据研究，某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，水淹过程中其活性变化如图所示。

回答下列问题。
(1)正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，从物质和能量的角度分析，其代谢特点有 ；参与有氧呼吸的酶是 （选填“甲”或“乙”）。
(2)在水淹0～3d阶段，影响呼吸作用强度的主要环境因素是 ；水淹第3d时，经检测，作物根的CO2释放量为0.4μmol·g-1·min-1，O2吸收量为0.2μmol·g-1·min-1，若不考虑乳酸发酵，无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的 倍。
(3)若水淹3d后排水、作物长势可在一定程度上得到恢复，从代谢角度分析，原因是 （答出2点即可）。
参考答案：
1．D
A、无氧呼吸过程中有机物中的能量大部分储存在酒精或乳酸中，A错误；
B、乳酸在骨骼肌细胞转化为丙酮酸进而转变成酒精的过程中应该没有ATP合成，B错误；
C、酒精为脂溶性小分子，其通过自由扩散的方式运出骨骼肌细胞，C错误；
D、在骨骼肌细胞中乳酸可进一步转变成酒精可避免体内积累导致酸中毒，D正确。
2．A
A、由图可知，0~6h内，酵母菌有氧呼吸速率先上升后下降，因有氧呼吸消耗氧气，密闭容器内氧气剩余量不断减少，A正确；
B、6~8h内，酵母菌进行有氧呼吸消耗的氧气与产生的二氧化碳相同，同时进行不消耗氧气，产生酒精与二氧化碳的无氧呼吸，因此在此期间，容器中的氧气消耗量小于二氧化碳产生量，B错误；
C、8~10h内，酵母菌只进行无氧呼吸，产物为酒精和二氧化碳，葡萄糖中的大部分能量转移至酒精中，少部分释放出来，其中大部分以热能的形式散失，少部分转化为ATP中活跃的化学能，C错误；
D、溴麝香草酚蓝溶液用于检测二氧化碳，不能用于检测酒精，用酸性重铬酸钾检测酒精，D错误。
3．C
为验证酵母菌的呼吸方式，实验的自变量为是否有氧气，由于第二组酸性重铬酸钾变成灰绿色，说明第二组为无氧条件下酵母菌进行无氧呼吸，酵母菌无氧呼吸产物为酒精和CO2，有氧呼吸的产物为CO2和水，所以①为“是” ，②为“否” ，③为“黄色”， ④为“橙色，C错误，ABD正确。
4．B
A、脂质过氧化会导致生物膜流动性降低，而核糖体无膜结构，不会发生上述现象，A错误；
B、葡萄糖跨膜运输需要蛋白质协助，细胞膜脂质过氧化限制膜蛋白的运动，会导致细胞吸收葡萄糖的速率下降，B正确；
C、线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，线粒体内膜发生脂质过氧化会导致ATP合成量减少，C错误；
D、细胞的分裂、分化等生命历程都与生物膜的流动有关，脂质过氧化会影响细胞的分裂、分化等生命历程，D错误。
5．B
A、液泡膜上的一种载体蛋白能转运一种或一类分子或离子，A错误；
B、水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞，B正确；
C、根尖分生区细胞的核膜在分裂前期解体，在分裂末期重建，C错误；
D、[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体内膜上，D错误。
6．B
A、分析图中曲线，缢蛏在低盐度条件下鲜重先增大后减小，说明其先吸水后失水，最后趋于动态平衡，A正确；
B、低盐度培养时，缢蛏组织渗透压大于外界环境，导致缢蛏吸水，为恢复正常状态，缢蛏应通过自我调节使组织中的溶质含量减少，从而降低组织渗透压，引起组织失水，B错误；
C、组织渗透压的高低与其中的溶质含量有关，溶质越多，渗透压相对越高，因此，相同盐度下，游离氨基酸含量高的组织渗透压也高，C正确；
D、细胞呼吸过程中产生的中间产物可转化为氨基酸、甘油等非糖物质，由此推测缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关，D正确。
7．D
A、细胞呼吸第一阶段葡萄糖最终分解为丙酮酸，需要一系列酶促反应即需要多种酶参与，而磷酸果糖激酶1(PFK1）是其中的一个关键酶，因此PFK1不能催化葡萄糖直接分解为丙酮酸，A错误；
B、由题意可知，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，说明PFK1与ATP结合后，酶的空间结构发生改变但还具有其活性，B错误；
C、由题意可知，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；
D、运动时肌细胞消耗ATP增多，细胞中 ATP减少，ADP和AMP会增多，从而 AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快，细胞中 ATP含量增多，从而维持能量供应，D正确。
8．B
A、大多数营养元素的吸收是与植物根系代谢活动密切相关的过程，这些过程需要根系细胞呼吸产生的能量，浇水过多会使根系呼吸产生的能量减少，使养分吸收所需的能量不足，A正确；
B、根系吸收水分是被动运输，不消耗能量，B错误；
C、浇水过多使土壤含氧量减少，抑制了根细胞的有氧呼吸，但促进了无氧呼吸的进行，C正确；
D、根细胞无氧呼吸整个过程都发生在细胞质基质中，会产生酒精或乳酸等有害物质，D正确。
9．B
A、据题意可知，三羧酸循环属于有氧呼吸的第二阶段，在线粒体基质中进行，不消耗O2，产生的CO2以自由扩散的方式释放，A正确；
B、利用14C标记的丙酮酸可追踪三羧酸循环中含C产物的生成，不能追踪不含C产物的生成，B错误；
C、据题意可知，线粒体中Ca2+可能通过影响丙酮酸含量来影响三羧酸循环活性，丙酮酸在细胞质基质中产生，C正确；
D、据题意可知，高浓度柠檬酸可促进脂肪酸的合成代谢，三羧酸循环活性下降会导致脂肪营养不良，所以柠檬酸水平与脂肪生成呈正相关，恢复线粒体的Ca2+水平可以恢复三羧酸循环活性，提高柠檬酸水平，而在食物中添加柠檬酸能直接提高柠檬酸水平，二者均能有效治疗脂肪营养不良，D正确。
10．C
A、由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，利用脂类物质供能，A正确；
B、当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，当中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，当高强度运动时，主要利用肌糖原供能，随着运动强度的增加，糖类物质消耗比例逐渐增加，B正确；
C、肌糖原在有氧和无氧条件下均可被氧化分解，C错误；
D、高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，D正确。
11．B
A、植物细胞有氧呼吸第二阶段产生CO2，场所是线粒体基质，因此青棒豆细胞有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质，A错误；
B、与对照组相比，在同一贮藏时间下，6-BA组呼吸速率都低于对照组呼吸速率，有利于降低有机物的消耗，因此6-BA可以应用于青棒豆采摘后的保存，B正确；
C、对照组随着贮藏时间延长，其呼吸速率逐渐升高再略有降低，6-BA组随着贮藏时间延长，其呼吸速率先降再升后再略有降低，因此二组呼吸速率变化趋势不一致，C错误；
D、与对照组同一时间相比，第5天时，两组呼吸速率差值最大，说明6-BA抑制呼吸速率效果在第五天时最强，并不是贮藏时间越久，抑制效果越好，D错误。
12．D
A、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；
B、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；
C、抗霉素A是呼吸链抑制剂，能完全阻止线粒体耗氧，不能发生第三阶段，第一阶段反应不受影响，能产生NADH，C错误；
D、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量为生命活动供能，D正确。
13．C
A、质子漏发生过程中能量全部以热能的形式释放，人在打寒颤的过程中，细胞呼吸加强，产生更多的热能，线粒体内质子漏的速率可能会增加，细胞耗氧量增加，A正确；
B、据题意可知，质子经蛋白复合体Ⅳ进入膜间腔，需要ATP合成酶复合体，质子漏（质子从线粒体内膜回到基质）不需ATP合成酶复合体，据此可知，质子经蛋白复合体Ⅳ进入膜间腔与通过内膜脂双层回漏所需载体不同，B正确；
C、葡萄糖氧化分解发生在细胞质基质，形成的丙酮酸才能进入线粒体进一步氧化分解，C错误；
D、线粒体内膜上反应释放的能量大多数以热能散失，少部分储存在ATP中，故线粒体内膜上反应释放的能量储存在ATP中的少于以热能的形式释放的，D正确。
14．B
A、O2在线粒体内膜与[H]结合生成水并释放大量能量，A错误；
B、据图分析，在3℃、5%O2浓度条件下，细胞呼吸最弱，CO2释放量最少，B正确；
C、由图可知，O2浓度为20%~30%范围内，温度影响CO2的相对生成量，C错误；
D、低温抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构，D错误。
15．D
A、种子吸收的水与多糖等物质结合后，这部分水为结合水，失去了溶解性，A错误；
B、种子萌发过程中糖类含量逐渐下降，有机物种类增加，B错误；
C、水也参与细胞构成，如结合水是细胞的重要组成成分，C错误；
D、幼苗中的水可参与光合作用形成NADPH，也可通过有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水生成NADH，D正确。
16．(1)CO2的固定
(2) 细胞质基质 线粒体基质
(3) 光呼吸 呼吸作用 净光合速率=总光合速率-呼吸速率-光呼吸速率，7—10时，随着光照强度的增加，与WT相比，株系1、株系2因转基因，增强了总光合速率，降低了光呼吸强度 不能 总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸速率，在图3中，能看到净光合速率和呼吸作用速率，但无法得知光呼吸速率
(4)与株系2与WT相比，转基因株系1的净光合速率最大
（1）在光合作用的暗反应过程中，CO2在特定酶的作用下，与C5结合形成两个C3，这个过程称作CO2的固定，故反应①是CO2的固定过程。
（2）有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP，以葡萄糖为反应物的有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质、线粒体基质。
（3）由图1可知，在线粒体中进行光呼吸的过程中，也会产生二氧化碳，因此植物光合作用CO2的来源除了有外界环境外，还可来自光呼吸、呼吸作用。净光合速率=总光合速率-呼吸速率-光呼吸速率，7—10时，随着光照强度的增加，与WT相比，株系1、株系2因转基因，增强了总光合速率，降低了光呼吸强度。总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率+光呼吸速率，随着CO2浓度增加，光合速率增加，光呼吸速率减弱，图3中有净光合速率，该参数已知。当CO2浓度为0时，不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，此时净光合速率是个负值，取正后相当于呼吸速率，图3曲线虽然没有与纵轴相交，但稍微延长即可见其与纵轴将交于-10的点，因此呼吸速率也可以大致确定。但公式中的最后一项参数光呼吸速率随CO2的变化完全未知，导致总光合速率无法计算。
（4）由图2、图3可知，与株系2与WT相比，转基因株系1的净光合速率最大，因此选择转基因株系1进行种植，产量可能更具优势。
17．(1) 需要氧气参与；有机物被彻底氧化分解；释放大量能量，生成大量ATP 乙
(2) O2的含量 3
(3)无氧呼吸积累的酒精较少，对细胞毒害较小；0~3d无氧呼吸产生的能量维持了基本的生命活动；催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失
（1）正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，有氧呼吸是在氧气充足的情况下，将葡萄糖彻底氧化分解，将能量释放出来。随着水淹天数的增多，乙的活性降低，说明乙是与有氧呼吸有关的酶。
（2）在水淹0～3d阶段，随着水淹天数的增加，氧气含量减少，有氧呼吸减弱，无氧呼吸增强。CO2释放量为0.4μmol·g-1·min-1，O2吸收量为0.2μmol·g-1·min-1，有氧呼吸需要消耗氧气，葡萄糖的消耗量、氧气消耗量和CO2释放量为1：6：6，无氧呼吸葡萄糖消耗量和CO2释放量比为1：2，无氧呼吸和无氧呼吸均产生产生0.2μmol·g-1·min-1 CO2，所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。
（3）若水淹3d后排水，植物长势可在一定程度上得到恢复，一方面是排水后氧气含量上升，有氧呼吸增强，产生的能量增多；另一方面，由图可知，第四天无氧呼吸有关的酶活性显著降低，可能是第四天无氧呼吸产生的酒精毒害作用达到了一定程度，之后就很难恢复，所以要在水淹3天排水。
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