新高考生物一轮复习讲练测第09讲 细胞呼吸（练习）（2份，原卷版+解析版）

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题型一 细胞呼吸的过程
1．真核细胞中，葡萄糖可经需氧呼吸彻底氧化分解。下列叙述正确的是（ ）
A．糖酵解阶段葡萄糖中的化学能大部分以热能形式释放
B．丙酮酸分解形成CO2，产生[H]和少量ATP
C．电子传递链阶段 H2O 分解成 O2、H+和电子
D．糖酵解和柠檬酸循环为电子传递链提供[H]和ATP
【答案】B
【分析】 需氧呼吸的第一、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。需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]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、糖酵解阶段葡萄糖中的化学能大部分储存在丙酮酸中，只释放少量能量，A错误；
B、需氧呼吸中丙酮酸分解形成CO2的过程（即需氧呼吸第二阶段），产生[H]和少量的ATP，B正确；
C、电子传递链阶段[H]跟氧气结合生成H2O，释放大量能量，C错误；
D、糖酵解和柠檬酸循环为电子传递链提供[H]，但不需要提供ATP，D错误。
故选B。
2．剧烈运动后低氧条件下，肌肉细胞线粒体的乳酰化转移酶被激活，催化乳酸修饰PDHA1蛋白和CPT2蛋白，抑制丙酮酸在线粒体中继续参与细胞呼吸，进而抑制运动能力。下列叙述正确的是（ ）
A．乳酰化转移酶可为乳酸修饰蛋白质提供活化能
B．低温和高温均会破坏乳酰化转移酶的空间结构，使其不可逆失活
C．乳酸修饰PDHA1和CPT2进而抑制运动能力的原因是ATP分解量增加
D．抑制线粒体中乳酰化转移酶的活性可提高个体持久运动的耐力
【答案】D
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、酶的作用机理：能够降低化学反应的活化能。
3、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】A、乳酰化转移酶能够降低化学反应的活化能，而不是为乳酸修饰蛋白质提供活化能，A错误；
B、低温只是抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构，过酸、过碱、高温均会破坏酶的空间结构使其失活，B错误；
C、乳酸修饰PDHA1和CPT2进而抑制运动能力的原因是抑制了丙酮酸在线粒体中继续参与细胞呼吸，即抑制了有氧呼吸的第二、第三阶段，降低了ATP与ADP的转化，进而抑制运动能力，C错误；
D、由题意“肌肉细胞线粒体的乳酰化转移酶被激活，催化乳酸修饰PDHA1蛋白和CPT2蛋白，抑制丙酮酸在线粒体中继续参与细胞呼吸，进而抑制运动能力”可知，抑制线粒体中乳酰化转移酶的活性可提高个体持久运动的耐力，D正确。
故选D。
题型二 有氧呼吸中电子传递链
3．植物细胞内的柠檬酸主要在有氧呼吸第二阶段合成，再通过液泡膜上的载体蛋白进入到液泡；当液泡中柠檬酸浓度达到一定水平，会被运出液泡进入降解途径（如图）。下列相关叙述正确的是（ ）
A．柠檬酸的合成场所发生在线粒体内膜
B．H+进入液泡的跨膜方式属于被动运输
C．转运柠檬酸进出液泡的载体蛋白不同
D．植物细胞的液泡可参与有氧呼吸过程
【答案】C
【分析】题图分析，H+进入液泡需要消耗能量，也需要载体蛋白，故跨膜方式为主动运输，液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质。柠檬酸2利用H+形成的浓度差与H+协同运输出液泡，属于主动运输。柠檬酸3进入液泡顺浓度梯度进行，属于协助扩散。
【详解】A、植物细胞内的柠檬酸主要在有氧呼吸第二阶段合成，产生部位是线粒体基质，A错误；
B、由题图可知，H+进入液泡需要消耗ATP水解释放的能量，也需要载体蛋白，故为主动运输，B错误；
C、由题图可知，柠檬酸2利用H+形成的浓度差与H+协同运输出液泡，属于主动运输，柠檬酸3进入液泡顺浓度梯度进行，属于协助扩散，据此可推测转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同，C正确；
D、有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体中，不会发生在液泡中，D错误。
故选C。
4．下图示细胞呼吸中的电子传递和氧化磷酸化，相关叙述正确的是（ ）
A．图示过程的场所为线粒体外膜，是细胞呼吸中产能最多的阶段
B．无氧呼吸第一阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给氧气
C．电子在传递过程中逐级释放能量推动H'跨膜运输至线粒体基质
D．电子传递所产生的膜两侧H浓度差为ATP的合成提供了驱动力
【答案】D
【分析】据图分析：图示过程表示在线粒体内膜上发生的一系列化学反应，在线粒体内膜中存在一群电子传递链，在电子传递链中，特殊的分子所携带的氢和电子分别经过复杂的步骤传递给氧，最后形成水，在这个过程中产生大量的ATP。
【详解】A、图示过程为细胞呼吸中的电子传递和氧化磷酸化，发生的场所是线粒体内膜，A错误；
B、有氧呼吸第一阶段、第二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给氧气，无氧呼吸没有氧气参与，B错误；
C、据图可知，H＋经过线粒体内膜到达线粒体基质的方式为顺浓度的协助扩散，该过程不耗能，C错误；
D、据图分析，电子传递所产生的膜两侧H+浓度差为ATP的合成提供了驱动力，D正确。
故选D。
题型三 细胞呼吸类型的判断
5．恒温条件下，测得某密闭容器中苹果细胞呼吸强度（用一定时间内CO2的释放量来表示）随氧气浓度的变化情况如下图，下列有关说法错误的是（ ）
A．在该温度下，苹果只进行无氧呼吸释放的CO2比只进行有氧呼吸多
B．氧气浓度大于15%后，氧气不再是有氧呼吸的限制因素
C．氧气浓度为6%时，苹果细胞只进行有氧呼吸
D．随着氧气浓度的增加，CO2的释放量先减少后增加再保持稳定
【答案】C
【分析】解题关键是对图示内容的解读：一是要看清横坐标与纵坐标（横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量）；二是要弄清直方图所示的含义：如最大最多，最少最小，增大上升，减小下降等（如图中CO2释放量与O2浓度变化之间关系）；三是要分析图示中各数量不同的原因，分析横坐标与纵坐标的关系（如图中O2为0表示只进行无氧呼吸，O2浓度大于18之后，CO2释放量不变，说明只进行有氧呼吸且强度达到最大）。
【详解】A、分析图形可知，单纯无氧呼吸（氧气浓度为0）时释放的CO2为20.0 mg/100g·d，而有氧呼吸最旺盛时（氧气浓度大于等于18%）释放的CO2为18.0 mg/100g·d，说明在该温度下，苹果只进行无氧呼吸释放的CO2比只进行有氧呼吸多，A正确；
B、氧气浓度大于15%后，CO2释放量不再随氧气浓度的变化而变化，故氧气不再是有氧呼吸的限制因素，B正确；
C、氧气浓度为6%时，苹果细胞有氧呼吸与无氧呼吸同时进行，C错误；
D、由图中数据变化可知二氧化碳释放量随着氧气浓度的增加先减少后增加，最后保持稳定，D正确。
故选C。
6．探究萌发种子的细胞呼吸方式及其产物的装置如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A．甲装置无需设置对照，而乙装置和丙装置都需要设置对照
B．甲装置中的保温瓶不能散热，所以温度计读数会一直升高
C．乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸
D．若丙装置中澄清石灰水变浑浊，可能是萌发种子产生了CO2
【答案】D
【分析】分析甲图：该图中有温度计，因此该装置可用于探究呼吸作用是否产生热量。分析乙图：该装置中的NaOH溶液可吸收呼吸产生的二氧化碳，则有色液滴移动的距离代表呼吸消耗的氧气。分析丙图：澄清石灰水可检测二氧化碳，因此该装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2。
【详解】A、甲装置需要设置死亡的种子作为对照，A错误；
B、甲装置萌发种子达到最大反应速率时，温度计的读数不再升高，B错误；
C、乙装置有色液滴向左移动，种子萌发时可能是有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，C错误；
D、CO2能使澄清的石灰水变浑浊，若丙装置中澄清石灰水变浑浊，可能是萌发种子产生了CO2，D正确。
故选D。
题型四 细胞呼吸的相关计算
7．将一批刚采摘的大小及生理状况均相近的新鲜蓝莓均分为两份，一份用高浓度的CO2处理48h后，贮藏在温度为1℃的冷库内，另一份则直接贮藏在1℃的冷库内。从采后算起每10天定时定量取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到如图所示曲线。下列相关叙述正确的是（ ）

A．本实验的自变量是贮藏天数，因变量是CO2和O2的比值
B．第10天时，对照组和CO2处理组的有氧呼吸强度相同
C．第40天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
D．若实验在光照条件下进行则对实验结果不会产生显著影响
【答案】D
【分析】题图分析，当储藏天数小于等于10天时，两组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，说明都只进行有氧呼吸；当储藏天数大于10天时，对照组的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，说明蓝莓既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸；当储藏天数大于20天时，处理组蓝莓的CO2释放量和O2吸收量的比值大于1，说明蓝莓既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸。
【详解】A、结合图示可知，该实验的自变量是贮藏天数和是否用高浓度的CO2处理，A错误；
B、第10天时，对照组和CO2处理组的CO2释放量和O2吸收量的比值等于1，只能说明此时两组蓝莓只进行有氧呼吸，但不能说明两组蓝莓的呼吸强度相同，B错误；
C、第40天，对照组CO2释放量和O2吸收量的比值等于2，设有氧呼吸消耗的葡萄糖为x，无氧呼吸消耗的葡萄糖为y，则有关系式（6x＋2y）÷6x＝2，解得x∶y＝1∶3，无氧呼吸消耗的葡萄糖多，C错误；
D、新鲜蓝莓几乎没有光合色素，如果实验在光照条件下进行，不会对实验结果产生显著影响，D正确。
故选D。
8．图1表示某水稻种子萌发的细胞呼吸过程中，O2的吸收量和 CO2的释放量随环境中 O2浓度的变化而变化的曲线，其中线段XY=YZ；图2是水稻种子萌发的RQ值（CO2产生量与 O2 消耗量的比值）变化。下列有关叙述正确的是（ ）
A．图1中 O2浓度为a时，水稻种子有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多
B．图1中 P点与图2中b点时水稻种子有氧呼吸消耗葡萄糖量相等
C．图2中c点以后，水稻种子有氧呼吸速率不再继续增加
D．同一O2浓度下，花生种子的RQ值大于水稻种子
【答案】A
【分析】细胞呼吸的方式有有氧呼吸和无氧呼吸，题中植物细胞幼根细胞无氧呼吸的产物为酒精和CO2； 图1中表示随着O2浓度的增加，有氧呼吸不断增强，无氧呼吸不断减弱，直至最后无氧呼吸完全被抑制，细胞只进行有氧呼吸； 图中a点时，细胞既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，XZ表示呼吸作用总的CO2释放量，YZ表示有氧呼吸的CO2释放量，XY表示无氧呼吸CO2的释放量；
【详解】A、图1中 O2浓度为a时，XY=YZ；设XY=YZ=m，即有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2都为m，根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应方程式可计算出有氧呼吸消耗的葡萄糖是m/6，无氧呼吸消耗的葡萄糖是m/2，即无氧呼吸消耗的有机物是有氧呼吸的3倍；而1ml葡萄糖有氧呼吸能产生2870kJ能量，形成32mlATP，而1ml葡萄糖无氧呼吸能产生196.65kJ能量，形成2mlATP，可见图1中 O2浓度为a时，水稻种子有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多，A正确；
B、图1中P点水稻种子只进行有氧呼吸，图2中b点水稻种子还存在无氧呼吸，所以图1中P点的有氧呼吸强度大于图2中b点的有氧呼吸强度，B错误；
C、图2中c点对应图1的P点，由此可知，O2浓度大于c点后水稻种子的有氧呼吸仍会在一定范围内增强，C错误；
D、水稻种子中富含淀粉，而花生种子富含脂肪，等质量的脂肪比糖类的含氢量高、含氧量低，细胞呼吸消耗氧气多，故同一0,浓度下花生种子的 RQ值小于水稻种子，D 错误。
故选A。
题型五 探究酵母菌的呼吸方式
9．下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，相关叙述错误的是（ ）

A．装置甲为对照组，装置乙为实验组
B．B瓶应封口放置一段时间后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶
C．图中的澄清石灰水可换成溴麝香草酚蓝溶液，现象为由蓝变绿再变黄
D．通过检测是否有CO2产生不可确定酵母菌细胞呼吸的方式
【答案】A
【分析】根据题意和图示分析可知：装置甲是探究酵母菌的有氧呼吸方式，其中质量分数为10%NaOH的作用是吸收空气中的二氧化碳，A瓶是酵母菌的培养液；澄清石灰水的目的是检测有氧呼吸产生的二氧化碳。装置乙是探究酵母菌无氧呼吸方式，B瓶是酵母菌的培养液，澄清石灰水的目的是检测无氧呼吸产生的二氧化碳，CO2能使澄清石灰水变浑浊或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。
【详解】A、该实验为对比实验，甲组和乙组都是实验组，相互对照，A错误；
B、乙图中B瓶应封口放置一段时间后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，以保证引起澄清石灰水变浑浊是由于无氧呼吸产生的二氧化碳所致，B正确；
C、图中的澄清石灰水可换成溴麝香草酚蓝溶液，现象为由蓝变绿再变黄，C正确；
D、酵母菌有氧和无氧呼吸都产生CO2，不能通过检测是否有CO2产生来确定酵母菌细胞呼吸的方式，D正确。
故选A。
10．生物兴趣小组利用下图装置探究酵母菌的细胞呼吸方式，并计划用此装置继续探究乳酸菌的细胞呼吸方式。下列关于实验结果的分析，错误的是（ ）
A．溶液X若是澄清石灰水，两个装置中溶液X变浑浊的速度不同
B．待酵母菌耗尽培养液中的葡萄糖后，方可用重铬酸钾检测酒精的生成
C．若仅探究乳酸菌的呼吸方式，可将盛放溶液X的试管去除，精简装置
D．若改为乳酸菌，其他条件不变，实验结果不能说明氧气是否抑制乳酸菌的细胞呼吸
【答案】A
【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：（1）酵母菌是兼性厌氧型生物；（2）酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定，因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，或使澄清石灰水变浑浊；（3）酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色。
【详解】A、溶液X若是澄清石灰水，两个装置中溶液X变浑浊的速度相同，虽然前一装置有油脂层隔绝氧气，但两个装置都是密封装置，氧气含量几乎相等，A错误；
B、待酵母菌耗尽培养液中的葡萄糖后，方可用重铬酸钾检测酒精的生成，避免葡萄糖与重铬酸钾发生反应影响实验效果，B正确；
C、若仅探究乳酸菌的呼吸方式，可将盛放溶液X的试管去除，只检测是否有酒精产生即可，精简装置，C正确；
D、若改为乳酸菌，其他条件不变，由于乳酸发酵产物为乳酸，不产生CO2，实验结果不能说明氧气是否抑制乳酸菌的细胞呼吸，D正确。
故选A。
题型六 影响细胞呼吸的因素及应用
11．氰化物是一种剧毒物质，其毒害机理是通过抑制线粒体内膜上酶的活性从而使组织细胞缺氧窒息。某研究小组以植物根尖为实验对象进行了相关实验，得到了如图所示结果。据图分析错误的是（ ）
A．由图1 可以判断出植物根尖细胞吸收钾离子的方式是主动运输
B．图1中4h后细胞不能再利用氧气，但可以继续吸收K⁺
C．图2中4h后氧气消耗速率下降的原因是细胞膜上钾离子载体蛋白数量的限制
D．结合图1和图2，不能判断根尖细胞吸收Cl⁻的跨膜运输方式
【答案】C
【分析】分析图1：在加入氰化物之前，钾离子的吸收速率不变，加入氰化物之后，钾离子的吸收速率逐渐降低，最后保持相对稳定。分析图2：细胞置于蒸馏水中时，氧气的消耗速率不变，当加入KCl后，氧气消耗速率先逐渐升高后又逐渐降低。
【详解】A、氰化物是一种剧毒物质，其毒害机理是通过抑制线粒体内膜上酶的活性从而使组织细胞缺氧窒息，根据图1可知，在加入氰化物之前，钾离子的吸收速率不变，加入氰化物之后，钾离子的吸收速率逐渐降低，最后保持相对稳定，说明钾离子的吸收需要消耗能量，且与膜上载体蛋白的数量有关，故为主动运输，A正确；
B、氰化物通过抑制线粒体内膜上酶的活性从而使组织细胞缺氧窒息，图1中，在2~3 h加入了氰化物，影响了组织细胞对氧气的利用，从而影响了有氧呼吸为主动运输提供能量，但钾离子的吸收速率大于0，说明实验1中4h后吸收K+的能量可能来自无氧呼吸，由于线粒体内膜上酶的活性被抑制，导致细胞不再利用氧气，B正确；
C、图2中4h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K+浓度降低，细胞吸收K+的量减少，因此需要消耗的氧气减少，若为细胞膜上钾离子载体蛋白数量的限制，则氧气消耗速率不会下降，C错误；
D、图1只表示了钾离子的吸收速率变化，所以结合图1和图2，不能判定植物根尖细胞吸收Cl-的跨膜运输方式，D正确。
故选C。
12．水分是影响小麦生长的重要因素。随着水淹时间的延长，小麦根细胞会进行无氧呼吸产生酒精，引起烂根等。下列相关叙述错误的是（ ）
A．正常情况下，小麦进行有氧呼吸时，H2O中的氧原子会转移到终产物CO2中
B．随着水淹时间的延长，小麦根细胞中的丙酮酸分解成酒精时伴随少量ATP的生成
C．随着水淹时间的延长，根系吸收无机盐的速率减慢
D．长时间淹水，无氧呼吸产生的酒精含量升高，可能损伤线粒体的结构
【答案】B
【分析】1、大多数植物、酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳；高等动物、人、乳酸菌、玉米胚、马铃薯块茎、甜菜块根等进行无氧呼吸时产生乳酸；
2、无氧呼吸全过程：（1）第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与；（2）第二阶段：在细胞质基质中，丙酮酸分解为二氧化碳和酒精或乳酸。
【详解】A、正常情况下，小麦进行有氧呼吸时，在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，合成少量ATP，H2O中的氧原子会转移到终产物CO2中，A正确；
B、无氧呼吸第二阶段丙酮酸分解成酒精时无ATP的生成，B错误；
C、小麦根系吸收无机盐一般需要消耗能量，随着水淹时间的延长，根细胞有氧呼吸减弱，提供的能量减少，根系吸收无机盐的速率减慢，C正确；
D、长时间淹水，无氧呼吸产生的酒精含量升高，可能对细胞产生毒害，损伤线粒体的结构，D正确。
故选B。
一、单选题
1．糖酵解是指葡萄糖分解产生丙酮酸的过程，氧气可以降低糖类的无氧酵解和减少糖酵解产物的积累，这种现象称为巴斯德效应。据此分析，酵母菌在发酵过程中，当巴斯德效应较强时，会出现以下哪种情况（ ）
A．细胞产生乳酸量减少
B．细胞质中丙酮酸积累增加
C．细胞中产生热能减少
D．每克葡萄糖产生的ATP增多
【答案】D
【分析】有氧呼吸：在氧气的参与下，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。
有氧呼吸的场所：细胞质基质和线粒体。第一阶段：发生在细胞质基质，将葡萄糖分解为丙酮酸和NADH，生成少量的ATP；第二阶段发生在线粒体基质，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，生成少量的ATP；第三阶段发生在线粒体内膜上，一二阶段生成的NADH和氧气结合生成水，并生成大量的ATP。
无氧呼吸：在没有氧气的参与下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。无氧呼吸的场所：细胞质基质。
【详解】A、酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，不产生乳酸，A错误；
B、巴斯德效应强时，即供氧充足条件下，抑制了糖类的无氧发酵和减少糖酵解产物（丙酮酸）的积累，B错误；
C、巴斯德效应强时，即供氧充足条件下，进行有氧呼吸，细胞中产生热量增多，C错误；
D、巴斯德效应强时，即供氧充足条件下，进行有氧呼吸，每克葡萄糖产生的ATP增多，D正确。
故选D。
2．与水稻轮作的油菜常常会由于积水导致根系缺氧、光合速率下降，造成减产。对油菜进行淹水处理，测定有关指标并进行相关性分析，结果见下表。下列叙述错误的是（ ）
注：气孔导度表示气孔张开程度。表中数值为相关系数（r），当越接近1，相关越密切。r>0时，两者呈正相关；r