2024届人教版高考生物一轮复习细胞呼吸的原理和应用作业（单项版）含答案

这是一份2024届人教版高考生物一轮复习细胞呼吸的原理和应用作业（单项版）含答案，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
细胞呼吸的原理和应用

一、选择题
1．下图为细胞内葡萄糖分解的过程图，细胞色素c(Cytc)是位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的多肽。正常情况下，外源性Cytc不能通过细胞膜进入细胞，但在缺氧时，细胞膜的通透性增加，外源性Cytc便能进入细胞及线粒体内，提高氧的利用率。若给相对缺氧条件下培养的人体肌细胞补充外源性Cytc，下列相关分析中正确的是(　　)

A．补充外源性Cytc会导致细胞质基质中[H]的增多
B．Cytc在临床上可用于组织细胞缺氧急救的辅助治疗
C．进入线粒体的外源性Cytc参与②过程中生成CO2的反应
D．进入线粒体的外源性Cytc促进②③过程
解析：选B　Cytc促进[H]的消耗，故细胞质基质中[H]将减少，A错误；外源性Cytc可进入线粒体内膜上参与有氧呼吸第三阶段，该阶段生成水，而CO2产生于线粒体基质，C错误；缺氧条件下补充外源性Cytc后会促进细胞有氧呼吸②过程，不能促进③过程，D错误。
2．如图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图，以下分析错误的是(　　)

A．从甲图可知，细胞呼吸最旺盛时的温度是b点对应的温度
B．乙图中曲线Ⅰ表示有氧呼吸，曲线Ⅱ表示无氧呼吸
C．乙图中曲线Ⅰ表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖
D．乙图中曲线Ⅱ最终趋于平衡，可能是受到温度或呼吸酶数量的限制
解析：选B　随着O2浓度增大，有氧呼吸增强，无氧呼吸减弱，故乙图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸，曲线Ⅱ表示有氧呼吸。
3．为了探究植物呼吸强度的变化规律，研究者在遮光状态下，测得了相同的新鲜菠菜叶在不同温度和O2含量条件下的CO2释放量，结果如下表(表中数据为相对值)。下列有关分析错误的是(　　)
　　　　O2含量
CO2释放量　　　
温度/℃　　　　
0.1%
1.0%
3.0%
10.0%
20.0%
40.0%
3
6.2
3.6
1.2
4.4
5.4
5.3
10
31.2
53.7
5.9
21.5
33.3
32.9
20
46.4
35.2
6.4
38.9
65.5
56.2
30
59.8
41.4
8.8
56.6
100.0
101.6
A.根据变化规律，表中10 ℃、O2含量为1.0%条件下的数据很可能是错误的
B．温度为3 ℃、O2含量为3.0%是储藏菠菜叶的最佳环境条件组合
C．O2含量从20.0%上升至40.0%时，O2含量限制了呼吸强度的继续升高
D．在20 ℃条件下，O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中，细胞无氧呼吸逐渐减弱
解析：选C　根据表中数据的变化规律可知，在10 ℃、O2含量为1.0%条件下的数据应大于3.6小于35.2，所以53.7这个数据很可能是错误的，A项正确；温度为3 ℃、O2含量为3.0%时，CO2的释放量最少，是储藏菠菜叶的最佳环境条件组合，B项正确；O2含量从20.0%上升至40.0%时，细胞呼吸释放的CO2的量基本不变，O2含量不再是限制呼吸强度的因素，C项错误；在20 ℃条件下，O2含量从0.1%升高到3.0%的过程中，随着O2含量的增加，CO2释放量逐渐减少，细胞无氧呼吸逐渐减弱，D项正确。
4．(2022·泰州期末)如图表示某油料植物种子萌发为幼苗过程中CO2释放、O2吸收相对速率的变化。有关叙述错误的是(　　)

A．第Ⅰ阶段产生CO2的主要场所是线粒体基质
B．第Ⅰ阶段CO2释放速率上升的内因是酶活性增强
C．第Ⅲ阶段CO2释放速率上升的内因之一是线粒体增多
D．第Ⅲ阶段气体变化速率O2大于CO2是因为有脂肪氧化分解
解析：选A　据图分析可知，第Ⅰ阶段，种子吸水后呼吸作用增强，释放的CO2增多，而此时氧气的消耗很少，因此，此时主要是无氧呼吸供能，而无氧呼吸的场所是细胞质基质；呼吸作用是在酶的催化下进行的，第Ⅰ阶段CO2释放速率上升的内因应该是酶活性增强导致呼吸速率增强；第Ⅲ阶段，胚根长出后，氧气吸收速率急剧上升，说明此时有氧呼吸较强，因此，此时CO2释放速率上升的内因之一是线粒体增多，因为线粒体主要分布在耗能多的部位；油料植物种子中富含脂肪，据此可推测第Ⅲ阶段O2变化速率大于CO2是因为有脂肪氧化分解消耗更多的氧气。
5．蓝莓果实含水量高，且成熟于高温多雨季节，采摘后易受机械损伤和微生物侵染而腐烂变质，故耐储存和耐运输性较差。研究发现，低温储存、适当剂量的短时辐射处理、调整储藏环境中的气体成分、对果实表面进行涂膜处理等方式均可有效延长蓝莓的储藏时间。下列分析不正确的是(　　)
A．辐射处理主要是为了通过破坏蓝莓果肉细胞内酶的结构而降低酶的活性
B．调整储藏环境中的气体成分主要是降低氧气的浓度
C．低温能够降低蓝莓及其附着微生物的酶的活性
D．蓝莓果实表面涂膜处理可减少水分的散失和氧气的进入
解析：选A　辐射处理是为了杀死微生物，减少微生物的消耗，A错误。
6．(2022·烟台高三期末)“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求的相等，达到生理上的平衡。图示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法错误的是(　　)

A．a、b和c运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在
B．运动强度≥b后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量
C．无氧呼吸释放的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中
D．若运动强度长时间超过c，会因乳酸增加而使肌肉酸胀乏力
解析：选B　肌肉细胞无氧呼吸不产生CO2，有氧呼吸CO2的产生量等于O2的消耗量，运动强度≥b后也一样，B错误。
7．(2022·雅礼中学月考)研究人员利用图示装置测定某植物种子的呼吸速率。下列相关叙述错误的是(　　)

A．试管内加入的试剂是NaOH溶液
B．为排除其他因素干扰，可另设一装置，除换用煮熟的种子外，其余条件均与图示相同
C．红墨水向右移动的距离可代表种子呼吸作用产生的CO2量
D．若呼吸作用产生的CO2量小于消耗的O2量，可能是因为种子的脂肪含量较高
解析：选C　试管内加入的试剂是NaOH溶液，吸收装置里的CO2，红墨水的移动只与氧气的变化有关，可以测定种子的呼吸速率，A正确；种子表面可能存在微生物，会进行呼吸，为排除其他因素干扰，可另设一装置，除换用煮熟的种子外，其余条件均与图示相同，B正确；红墨水向右移动是吸收O2，产生CO2(可能来自有氧呼吸也可能来自无氧呼吸)被NaOH溶液吸收，所以向右移动的距离可代表种子呼吸作用吸收的O2量，而不能表示产生的CO2量，C错误；呼吸底物为脂肪时消耗的O2量大于产生的CO2量，D正确。
8．(2022·成都诊断)如图表示O2浓度和温度对洋葱根尖细胞有氧呼吸速率的影响，下列叙述错误的是(　　)

A．与A点相比，B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低
B．与B点相比，限制C点有氧呼吸速率的因素有O2浓度和温度
C．由图可知，细胞有氧呼吸的最适温度位于30 ℃和35 ℃之间
D．O2浓度不变，A点时适当提高温度，细胞有氧呼吸速率可能增大
解析：选C　当O2浓度为60%时，有氧呼吸的速率在30 ℃时比20 ℃时的大，说明与A点相比，B点时与有氧呼吸相关酶的活性较低，A正确；当O2浓度为20%时，C点升高温度，有氧呼吸速率会增大，所以温度影响有氧呼吸速率，当温度为15 ℃时增加O2浓度，有氧呼吸速率也会增大，所以O2浓度也会影响有氧呼吸速率，B正确；分析题图可知，在20 ℃、30 ℃、35 ℃三个温度条件下，30 ℃条件下氧气充足时有氧呼吸速率最高，说明有氧呼吸的最适宜温度在20 ℃～35 ℃之间，而不是位于30 ℃和35 ℃之间，C错误；从图中可以看出，30 ℃时可能最接近酶的最适温度，如果酶的最适温度是31 ℃，则适当升高温度会提高有氧呼吸速率，D正确。

9．耐力性运动一般指机体每次进行30 min以上的低、中等强度的有氧运动，如游泳、慢跑、骑行等。研究表明，耐力性运动能使线粒体数量发生适应性改变，是预防冠心病和肥胖的关键因素；缺氧会导致肌纤维线粒体碎片化，ATP合成量减少约50%，而Drp1是保证线粒体正常分裂的重要蛋白。下图表示相关测量数据。下列相关叙述错误的是(　　)

A．葡萄糖彻底氧化分解为二氧化碳和水是在线粒体内膜上完成的
B．耐力性运动训练的时间与肌纤维中线粒体的数量不成正比例关系
C．Drp1分子磷酸化增强导致线粒体结构损伤，使ATP合成大量减少
D．坚持每周3～5天进行至少30 min的耐力运动，有助于提高肌纤维的功能
解析：选A　葡萄糖彻底氧化分解的产物为二氧化碳和水，场所是细胞质基质和线粒体，A错误；由题图分析可知，5周内耐力性运动训练的时间与肌纤维中线粒体的数量成正比例关系，超过5周继续耐力训练，线粒体的数量并不会明显增加，B正确。
10．(2022·泰安质检)如图为某生物小组探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。下列叙述不正确的是(　　)

A．实验的自变量是有无氧气，因变量是甲、丁两试管中产生CO2的多少
B．乙、丙两试管中的液体应先煮沸，冷却后再加入酵母菌，以消除其他微生物对实验的影响
C．该实验装置的设计不够严谨，通入乙试管中的空气必须除去CO2
D．甲、丁两试管中的Ca(OH)2溶液可用酸性重铬酸钾溶液替代
解析：选D　乙试管通入空气，丙试管未通入空气，分别提供了有氧和无氧的环境条件，可根据Ca(OH)2溶液的混浊程度来大概判断甲、丁两试管中产生CO2的多少，A正确；对试管中的液体进行煮沸，能消除其他微生物对实验的影响，B正确；空气中含有CO2，对实验结果有干扰，C正确；Ca(OH)2溶液可用溴麝香草酚蓝溶液替代，酸性重铬酸钾溶液可用来检测有无酒精生成，D错误。
二、非选择题
11．(2023·唐山模拟)科学家研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，机理如图1所示。


(1)据图1可知，蛋白A位于________(细胞器)膜上，Ca2＋进入该细胞器腔内的方式是________。Ca2＋在线粒体基质中参与调控有氧呼吸的_______阶段反应，进而影响脂肪合成。
(2)脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，据此推测包裹脂肪的脂滴膜最可能由________(填“单”或“双”)层磷脂分子构成。
(3)棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体，其线粒体内膜含有UCP2蛋白。如图2所示。一般情况下H＋通过F0F1ATP合成酶进入线粒体基质，驱动ADP形成ATP，当棕色脂肪细胞被激活时，H＋还可通过UCP2蛋白进入线粒体基质，此时线粒体内膜上ATP的合成速率将________，有氧呼吸释放的能量中________能所占比例明显增大，利于御寒。
(4)蛋白S基因突变后，细胞中脂肪合成减少的原因可能是_________________________ ___________________________________________________。
解析　(1)图1中蛋白质A位于内质网膜上，从图中Ca2＋浓度分析，钙离子进入内质网腔的方式为主动运输；线粒体基质是有氧呼吸第二阶段发生的场所，钙离子进入线粒体基质后参与了有氧呼吸第二阶段，进而影响脂肪合成。(2)根据题意分析，磷脂的头部具有亲水性，尾部具有疏水性，而脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，则包裹脂肪的脂滴膜最可能是由单层磷脂分子构成的。(3)根据题意分析，当棕色脂肪细胞被激活时，H＋可以通过F0F1ATP合成酶和UCP2蛋白进入线粒体基质，由于后者不能形成ATP，因此线粒体内膜上ATP的合成速率将降低，有氧呼吸释放的能量中热能所占比例明显增大，利于御寒。(4)蛋白质S基因突变后会导致钙离子吸收减少，丙酮酸生成柠檬酸受阻，柠檬酸减少，进而影响了脂肪的合成。
答案　(1)内质网　主动运输　第二　(2)单　(3)降低　热
(4)钙离子吸收减少，丙酮酸生成柠檬酸受阻，柠檬酸减少
12．(2022·潍坊一模)线粒体对缺氧敏感，高海拔低氧可引起线粒体氧化应激平衡失调，严重低氧可导致细胞死亡。研究人员以雄性健康大鼠为材料，采用低压舱模拟不同海拔低氧的方法研究低氧环境下细胞的适应性功能改变。
(1)大鼠有氧呼吸过程中，O2在________(填写具体场所)参与反应，该阶段释放出的能量将转化为__________________________________________________________________。
(2)当细胞中O2含量低时，受损线粒体代谢中会产生更多的活性氧等自由基，自由基对细胞的损害主要表现在__________________________(至少答出两个方面)。
(3)将大鼠细胞分别用常氧(甲)、适度低氧(乙)和严重低氧(丙)处理24 h后，三类细胞受损线粒体的自噬情况如图1所示；三类细胞经3­甲基腺嘌呤(自噬抑制剂)处理相同时间后细胞内活性氧含量情况如图2所示。

①受损线粒体可经自噬途径被细胞中的__________________(结构)降解，激烈的自噬可能诱导细胞发生____________________现象。
②综合分析图1、图2结果，可推测适度低氧能___________________________________ __________________________________________________________________________________________________________。
(4)模拟实验发现，大鼠暴露到5 000～7 000米海拔10天，心肌细胞中线粒体的DNA和RNA合成显著增加。请从线粒体角度推测低氧下心肌细胞内发生的适应性改变有哪些？________(答出两条即可)。
解析　(1)在人体细胞呼吸过程中，O2参与有氧呼吸的第三阶段，其场所是线粒体内膜；在有氧呼吸第三阶段，释放出的能量将转化为热能(大部分)和ATP中的化学能(少部分)。(2)细胞代谢过程中会产生自由基，其攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基，这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，损伤生物膜结构与功能；此外，自由基还会攻击DNA，造成基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性降低，导致细胞衰老。(3)①溶酶体是细胞的消化车间，内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的溶酶体降解；激烈的细胞自噬可能诱导细胞发生细胞凋亡现象。②分析图1可知，与甲组(常氧)和丙组(严重低氧)相比，乙组(适度低氧)细胞内线粒体自噬情况相对值最高；分析图2可知，用自噬抑制剂处理后，各组的活性氧含量均有所升高，且乙组与对照组活性氧的差值最大，故可推测适度低氧可促进受损线粒体自噬，使细胞的活性氧减少。(4)综合上述信息可知，大鼠暴露到5 000～7 000米海拔10天，低氧条件下心肌细胞中线粒体的DNA和RNA合成显著增加，推测低氧可能促进相关基因的表达，导致线粒体数目增加，线粒体中与有氧呼吸相关的酶数量增加，以适应低氧环境。
答案　(1)线粒体内膜　热能和ATP中的化学能
(2)攻击生物膜，损伤生物膜结构与功能；攻击DNA，造成基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性降低
(3)①溶酶体　细胞凋亡　②促进受损线粒体自噬，使细胞的活性氧减少
(4)线粒体数目增加；线粒体中有氧呼吸酶数量增加