文档内容
考点 11 细胞呼吸（精讲+精练）
目 录
一、知识点精准记忆
二、典 型 例 题 剖 析
1、细胞呼吸的实质及类型
2、细胞呼吸方式的判断
3、探究酵母菌的呼吸方式
4、呼吸作用的影响因素
三、易 混 易 错 辨 析
四、2022 高 考 真 题 感 悟
五、高 频 考 点 精 练
第一部分：知 识 点 精 准 记 忆
一、细胞呼吸的类型及过程
1．呼吸作用的实质及类型（1）实质：细胞内的有机物氧化分解，并释放能量，因此也叫细胞呼吸。
（2）类型：有氧呼吸、无氧呼吸
2．有氧呼吸
(1)概念：是指细胞在氧的参与下，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。
(2)过程：
第一阶段：
①场所：细胞质基质
②物质变化：CH O――→2CHO(丙酮酸)＋4[H]＋少量能量
6 12 6 3 4 3
第二阶段：
①场所：线粒体基质
②物质变化：2CHO+6HO――→6CO＋20[H]＋少量能量
3 4 3 2 2
第三阶段：
①场所：线粒体内膜
②物质变化：24[H]+6O――→12HO＋大量能量
2 2
（3）放能：1 mol葡萄糖释放的能量中有977.28 kJ左右的能量转移至ATP中，其余能量
则以热能形式散失。
3．无氧呼吸
(1)概念：无氧呼吸是指细胞在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，
释放少量能量的过程。
(2)场所：全过程都是在细胞质基质中进行的。
(3)过程
第一阶段 葡萄糖――→丙酮酸＋[H]＋少量能量
产酒精 [H]＋丙酮酸――→酒精＋CO 大多数植物、酵母菌等
2
第二阶段 高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、乳
产乳酸 [H]＋丙酮酸――→乳酸
酸菌等
(4)产物不同的原因
①直接原因：酶不同。②根本原因：基因不同或基因的选择性表达。
(5)放能：1 mol葡萄糖释放196.65 kJ(生成乳酸)或225.94 kJ(生成酒精)的能量，其中
均有61.08 kJ左右转移至ATP中。
（6）注意：
①人体内产生的CO2只能是有氧呼吸的产物，因为人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无
CO2。
②不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制
酶合成的基因不同。
③细胞呼吸释放的能量，大部分以热能的形式散失，少部分以化学能的形式储存在ATP中。
二、细胞呼吸方式的判断(以真核生物以例)
(1)依据反应方程式和发生场所判断
(2)通过液滴移动法探究细胞呼吸的方式
①探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子
为例)：
②结果与结论
实验结果
结论
装置一液滴 装置二液滴不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡
不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸
左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸
左移 左移 种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质
③误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置
三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。
三、探究酵母菌的呼吸方式
1．实验原理
(1)酵母菌是单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来
研究细胞呼吸的不同方式。
(2)酵母菌细胞呼吸以葡萄糖作为底物时，通过测定有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物，来
确定细胞呼吸的类型及对应产物。
2.实验的条件控制
(1)有氧条件：装置甲连通橡皮球(或气泵)，让空气间歇性地依次通过三个锥形瓶，既保证
O2的充分供应，又使空气先经过盛有NaOH溶液的锥形瓶，除去空气中的CO2，保证第三个
锥形瓶的澄清石灰水变混浊是酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
(2)无氧条件：装置乙中B瓶应封口放置一段时间后，待酵母菌将B瓶中的O2消耗完，再
连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变混浊。四、呼吸作用的影响因素及应用
1．内部因素
(1)遗传特性：不同种类的植物呼吸速率不同。
实例：旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。
(2)生长发育时期：同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同。
实例：幼苗期呼吸速率高，成熟期呼吸速率低。
(3)器官类型：同一植物的不同器官呼吸速率不同。
实例：生殖器官大于营养器官。
2．外界因素
(1)温度
①原理：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性进而影响细胞呼吸速率。
②应用：储存水果、蔬菜时应选取零上低温(填“高温”“零上低温”或“零下低温”)。
(2)O 浓度
2
①原理：O 是有氧呼吸所必需的，且O 对无氧呼吸过程有抑制作用。
2 2
②解读：a.O 浓度低时，无氧呼吸占优势。
2
b．随着O 浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强。
2c．当O 浓度达到一定值后，随着O 浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的
2 2
影响)。
③应用
a．选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧细菌的无氧呼吸。
b．作物栽培中及时松土，保证根的正常细胞呼吸。
c．提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
d．稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生酒精，防止酒精中毒，烂根死亡。
(3)CO 浓度
2
①原理：CO 是细胞呼吸的最终产物，积累过多会抑制(填“促进”或“抑制”)细胞呼吸的
2
进行。
②应用：在蔬菜和水果保鲜中，增加CO 浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗。
2
(4)含水量
①解读：一定范围内，细胞中自由水含量越多，代谢越旺盛，细胞呼吸越强。
②应用：粮食储存前要进行晒干处理，目的是降低粮食中的自由水含量，降低细胞呼吸强
度，减少储存时有机物的消耗。水果、蔬菜储存时保持一定的湿度。
第二部分：典 型 例 题 剖 析
细胞呼吸过程的综合1.与传统的水稻、小麦等粮食作物相比，玉米具有很强的耐旱性、耐寒性、耐贫瘠性以及
极好的环境适应性。玉米的营养价值较高，是优良的粮食作物。下图是玉米不同部位的部
分细胞呼吸流程图，下列相关叙述正确的是( )
A．晴朗夏季的中午，玉米叶肉细胞产生的物质b只可参与光合作用
B．人体细胞中也可产生物质c，c进入血浆后，血浆pH也会基本稳定
C．被水淹的玉米根进行细胞呼吸时葡萄糖中的能量只有2个去路
D．检测酒精时，试剂甲可以是溶有重铬酸钾的盐酸溶液
【答案】 B
【解析】 由题图可推知，物质a为CO ，物质b为水，晴朗夏季的中午，玉米叶肉细胞可
2
进行光合作用，发生水的光解，也可进行细胞呼吸，水在有氧呼吸第二阶段参与反应，A
错误；检测酒精时，试剂甲可以是溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液，不能用盐酸溶液代替浓硫
酸溶液，D错误。
细胞呼吸类型的判断
2.将苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的 O 时，其O 的消
2 2
耗量和CO 的产生量如下表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列叙述错误的是(
2
)
氧浓度/% a b c d e
CO 产生速率/(mol·min－1) 1.2 1.0 1.3 1.6 3.0
2
O 消耗速率/(mol·min－1) 0 0.5 0.7 1.2 3.0
2
A.氧浓度为a时，苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行
B．氧浓度为c时，苹果产生酒精的速率为0.6 mol·min－1
C．氧浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵
D．表中5个氧浓度条件下，氧浓度为b时，较适宜苹果的储藏【答案】 C
【解析】 氧浓度为d时，有氧呼吸与无氧呼吸CO 产生速率分别为1.2 mol·min－1和0.4
2
mol·min－1，消耗葡萄糖之比为1∶1，即有1/2的葡萄糖用于酒精发酵，C错误。
3．某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的细胞呼吸，实验设计如下。关
闭活栓后，U形管右侧液面高度变化反映瓶中气体体积变化，实验开始时将右管液面高度
调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的气体
体积变化)。下列有关说法错误的是( )
A．甲组右侧液面高度变化，表示的是微生物细胞呼吸时O 的消耗量
2
B．乙组右侧液面高度变化，表示的是微生物细胞呼吸时CO 释放量和O 消耗量之间的差值
2 2
C．甲组右侧液面升高，乙组右侧液面高度不变，说明微生物可能只进行有氧呼吸
D．甲组右侧液面高度不变，乙组右侧液面高度下降，说明微生物进行乳酸发酵
【答案】 D
【解析】 甲组右侧液面高度不变，说明微生物不消耗氧气，即进行无氧呼吸，乙组右侧
液面高度下降，说明二氧化碳的释放量大于氧气的消耗量，因此微生物进行酒精发酵，不
是乳酸发酵，D错误。
探究酵母菌细胞呼吸的方式
4.下列关于“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述，错误的是( )
A．酸性重铬酸钾溶液鉴定酒精，颜色呈现灰绿色
B．实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等
C．实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的 O
2
D．可通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式
【答案】 D【解析】 酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的产物中都有CO，均能使澄清石灰水变混浊，因此
2
不能通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式，D错误。
呼吸作用的影响因素
5.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响，结果如图所示。下列叙
述正确的是( )
A．20 h内，果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体
B．50 h后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗O，密闭罐中CO 浓度会增加
2 2
C．50 h后，30 ℃的有氧呼吸速率比2 ℃和15 ℃慢，是因为温度高使酶活性降低
D．实验结果说明温度越高，果肉细胞有氧呼吸速率越大
【答案】 B
【解析】 果肉细胞不能进行光合作用，其产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体，A错
误；50 h后，30 ℃条件下果肉细胞没有消耗O ，是由于此温度条件下酶的活性较高，有
2
氧呼吸已将O 消耗殆尽，以后仅进行无氧呼吸，故密闭罐中CO 浓度会增加，B正确、C错
2 2
误；由于酶具有最适温度，若超过最适温度，有氧呼吸速率会降低，D错误。
第三部分：易 混 易 错 辨 析
1．(必修1 P )有氧呼吸：指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有
93
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。
2．请书写有氧呼吸和无氧呼吸的反应式。
(1)有氧呼吸：CH O＋6HO＋6O――→6CO＋12HO＋能量。
6 12 6 2 2 2 2
(2)产酒精的无氧呼吸：CH O――→2CHOH(酒精)＋2CO＋少量能量。
6 12 6 2 5 2
(3)产乳酸的无氧呼吸：CH O――→2CHO(乳酸)＋少量能量。
6 12 6 3 6 3第四部分：高 考 真 题 感 悟
1．（2022·山东·高考真题）植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应，产生
NADPH、CO 和多种中间产物，该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成
2
氨基酸和核苷酸等。下列说法错误的是（ ）
A．磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶不同
B．与有氧呼吸相比，葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少
C．正常生理条件下，利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
D．受伤组织修复过程中所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
【答案】C
【解析】根据题意，磷酸戊糖途径产生的NADPH是为其他物质的合成提供原料，而有氧呼
吸产生的还原型辅酶是NADH，能与O 反应产生水，A正确；有氧呼吸是葡萄糖彻底氧化分
2
解释放能量的过程，而磷酸戊糖途径产生了多种中间产物，中间产物还进一步生成了其他
有机物，所以葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量比有氧呼吸少，B正确；正常生理条件下，
只有10%~25%的葡萄糖参加了磷酸戊糖途径，其余的葡萄糖会参与其他代谢反应，例如有
氧呼吸，所以用14C标记葡萄糖，除了追踪到磷酸戊糖途径的含碳产物，还会追踪到参与其
他代谢反应的产物，C错误；受伤组织修复即是植物组织的再生过程，细胞需要增殖，所
以需要核苷酸和氨基酸等原料，而磷酸戊糖途径的中间产物可生成氨基酸和核苷酸等，D
正确。
2．（2022·广东·高考真题）种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法
检测种子活力，TTC（无色）进入活细胞后可被[H]还原成TTF（红色）。大豆充分吸胀后，
取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是
（ ）
A．该反应需要在光下进行
B．TTF可在细胞质基质中生成
C．TTF生成量与保温时间无关
D．不能用红色深浅判断种子活力高低【答案】B
【解析】大豆种子充分吸水胀大，此时未形成叶绿体，不能进行光合作用，该反应不需要
在光下进行，A错误；细胞质基质中可通过细胞呼吸第一阶段产生[H]，TTF可在细胞质基
质中生成，B正确；保温时间较长时，较多的TTC进入活细胞，生成较多的红色TTF，C错
误；相同时间内，种胚出现的红色越深，说明种胚代谢越旺盛，据此可判断种子活力的高
低，D错误。
3．（2022·浙江·高考真题）下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）
A．人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸
B．制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO
2
C．梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP
D．酵母菌的乙醇发酵过程中通入O 会影响乙醇的生成量
2
【答案】B
【解析】剧烈运动时人体可以进行厌氧呼吸，厌氧呼吸的产物是乳酸，故人体剧烈运动时
会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸，A正确； 制作酸奶利用的是乳酸菌厌氧发酵的原理，
乳酸菌厌氧呼吸的产物是乳酸，无二氧化碳产生，B错误； 梨果肉细胞厌氧呼吸第一阶段
能产生少量能量，该部分能量大部分以热能的形式散失了，少部分可用于合成ATP，C正确；
酵母菌乙醇发酵是利用酵母菌在无氧条件产生乙醇的原理，故发酵过程中通入氧气会导致
其厌氧呼吸受抑制而影响乙醇的生成量，D正确。
4．（2022·山东·高考真题）在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并
释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O，电子传递过程中释放的能量驱动H+从线粒体
2
基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使ATP合成，然后与接受
了电子的O 结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同
2
条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合
酶。下列相关说法正确的是（ ）A．4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻
B．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸产热多
C．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量多
D．DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少
【答案】BCD
【解析】与25℃相比，4℃耗氧量增加，根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，
说明电子传递未受阻，A错误；与25℃相比，短时间低温4℃处理，ATP合成量较少，耗氧
量较多，说明4℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热，消耗的葡萄糖量多， BC正确；
DNP使H+不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减
少， D正确。
5．（2022·全国·高考真题）农业生产中，农作物生长所需的氮素可以 的形式由根
系从土壤中吸收。一定时间内作物甲和作物乙的根细胞吸收 的速率与O 浓度的关系如
2
图所示。回答下列问题。
(1)由图可判断 进入根细胞的运输方式是主动运输，判断的依据是______。
(2)O 浓度大于a时作物乙吸收 速率不再增加，推测其原因是______。
2
(3)作物甲和作物乙各自在 最大吸收速率时，作物甲根细胞的呼吸速率大于作物乙，
判断依据是______。(4)据图可知，在农业生产中，为促进农作物对 的吸收利用，可以采取的措施是
______。
【答案】(1)主动运输需要呼吸作用提供能量，O 浓度小于a点，根细胞对 的吸收速率
2
与O 浓度呈正相关
2
(2)主动运输需要载体蛋白，此时载体蛋白数量达到饱和
(3)甲的 最大吸收速率大于乙，甲需要能量多，消耗O 多
2
(4)定期松土
【解析】
(1)主动运输是低浓度向高浓度运输，需要能量的供应、需要载体蛋白协助，由图可知，当
氧气浓度小于a点时，随着O 浓度的增加，根细胞对NO－ 的吸收速率也增加，说明根细
2 3
胞吸收NO－需要能量的供应，为主动运输。
3
(2)主动运输需要能量和载体蛋白，呼吸作用可以为主动运输提供能量，O 浓度大于a时作
2
物乙吸收NO－的速率不再增加，能量不再是限制因素，此时影响根细胞吸收NO－速率的因
3 3
素是载体蛋白的数量，此时载体蛋白数量达到饱和。
(3)曲线图分析，当甲和乙根细胞均达到最大的NO－的吸收速率时，甲的NO－最大吸收速
3 3
率大于乙，说明甲需要能量多，消耗O 多，甲根部细胞的呼吸速率大于作物乙。
2
(4)在农业生产中，为了促进根细胞对矿质元素的吸收，需要定期松土，增加土壤中的含氧
量，促进根细胞的有氧呼吸，为主动运输吸收矿质元素提供能量。
第五部分：高 频 考 点 精 练
1．细胞呼吸是细胞内能量供应的主要形式，许多能够进行有氧呼吸的生物也能够进行无氧
呼吸。下列相关叙述错误的是（ ）
A．有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的第一阶段完全相同
B．储藏水果、蔬菜时需要零上低温，且氧气含量越低越好
C．若某真核细胞没有线粒体，则该细胞不能进行有氧呼吸
D．葡萄糖不能进入线粒体，与线粒体膜上没有相关载体有关
【答案】B【解析】有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的第一阶段完全相同，均为葡萄糖在细胞质基质中
分解为丙酮酸，A正确；储藏水果、蔬菜时适当降低氧气含量可以减少有机物消耗，但氧
气含量过低时，细胞进行无氧呼吸产生酒精，不利于储藏，B错误；真核细胞有氧呼吸的
场所是细胞质基质和线粒体，若某真核细胞没有线粒体，则该细胞不能进行有氧呼吸，C
正确；葡萄糖不能进入线粒体是因为线粒体膜上没有相关载体，无法运输葡萄糖，D正确。
2．下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（ ）
A．南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用适宜的温水淋种，可以为种子的呼吸作用提供水
分和适宜的温度
B．无氧条件下种子呼吸速率为零，因此贮藏作物种子时需采取真空条件来延长种子寿命
C．油料作物种子播种时宜浅播，原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气
D．柑橘在塑料袋中密封保存，可以减少水分散失、降低呼吸速率，起到保鲜作用
【答案】B
【解析】种子萌发需要适宜的温度、水分和氧气，南方稻区早稻浸种后催芽过程中，常用
适宜的温水淋种，这可以为种子的呼吸作用提供水分和适宜的温度，A正确；无氧条件下
种子会进行无氧呼吸，无氧呼吸会产生酒精，酒精的毒害作用会加速种子的腐烂，因此，
农作物种子入库储藏时，应在低氧和零上低温条件下保存，贮藏寿命会显著延长，B错误；
油料作物种子中含有大量脂肪，脂肪中C、H含量高，O含量低，油料作物种子萌发时呼吸
作用需要消耗大量氧气，因此，油料作物种子播种时宜浅播，C正确；柑橘在塑料袋中
“密封保存”使水分散失减少，氧气浓度降低，从而降低了呼吸速率，低氧、一定湿度是
新鲜水果保存的适宜条件，D正确。
3．下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）
A．人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸
B．制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO
2
C．梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP
D．酵母菌的乙醇发酵过程中通入O 会影响乙醇的生成量
2
【答案】B
【解析】剧烈运动时人体可以进行厌氧呼吸，厌氧呼吸的产物是乳酸，故人体剧烈运动时
会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸，A正确；制作酸奶利用的是乳酸菌厌氧发酵的原理，
乳酸菌厌氧呼吸的产物是乳酸，无二氧化碳产生，B错误； 梨果肉细胞厌氧呼吸第一阶段能产生少量能量，该部分能量大部分以热能的形式散失了，少部分可用于合成ATP，C正确；
酵母菌乙醇发酵是利用酵母菌在无氧条件产生乙醇的原理，故发酵过程中通入氧气会导致
其厌氧呼吸受抑制而影响乙醇的生成量，D正确。
4．酵母菌在无氧或有氧条件下均可存活。其呼吸作用的过程如下图所示。对过程中的反应
和产物，下列所述正确的是（ ）
A．①式代表水解反应 B．②式代表缩合反应
C．③是二氧化碳 D．④是水
【答案】C
【解析】因为葡萄糖的一个分子中有六个碳，在序号③前标有6，可推断③代表的物质是
二氧化碳。可判断①过程代表的是有氧呼吸的过程，A错误；葡萄糖可以在酶的作用下，
生成酒精和二氧化碳、能量，为分解反应，故B错误；因为葡萄糖的一个分子中有六个碳，
在序号③前标有6，可推断③代表的物质是二氧化碳，C正确；葡萄糖分解过程中有酒精生
成，可推断是无氧呼吸的过程，所以@代表的是能量，D错误。
5．下图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。以下分析不正确的是（ ）
A．从甲图中可知，细胞呼吸最旺盛时的温度在B点对应的温度。AB段可说明在一定的温
度范围内，随着温度升高，细胞呼吸加快
B．乙图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸类型，曲线Ⅱ表示有氧呼吸类型
C．如果乙图中曲线Ⅰ描述的是水稻根细胞的呼吸，那么在DE段根细胞内积累的物质是乳
酸D．曲线Ⅱ表示的生理过程在根尖分生区细胞内也会发生
【答案】C
【解析】由于每一种酶都有最适温度，从图中看出，最适温度是B点，所以细胞呼吸最旺
盛时的温度在B点，由A～B可说明在一定的温度范围内，随着温度升高，细胞呼吸加快，
A正确；氧浓度越高，对无氧呼吸的抑制就越强，有氧呼吸速率越大，所以乙图中曲线Ⅰ
表示无氧呼吸类型，曲线Ⅱ表示有氧呼吸类型，B正确；水稻根细胞的无氧呼吸产物是酒
精和二氧化碳，不是乳酸，C错误；曲线Ⅱ表示有氧呼吸的速率，有氧呼吸在根尖分生区
细胞内也会发生，D正确。
6．体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动，有氧运动能增加心肺功能，如慢跑。无氧
运动中能增强肌肉力量，如短跑等。两种运动过程中有氧呼吸和的无氧呼吸的供能比例不
同。下列有关说法正确的是（ ）
A．骨骼肌在有氧运动中进行有氧呼吸，无氧运动中进行无氧呼吸
B．有氧呼吸和无氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖
C．短跑过程中，肌肉细胞CO 的产生量大于O 消耗量
2 2
D．耗氧量与乳酸生成量相等时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的2倍
【答案】B
【解析】在有氧运动和无氧运动中，骨骼肌都同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，只是二者的
比例不同，A错误；有氧呼吸和无氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖，B正确；人体只有进行
有氧呼吸才产生CO，无氧呼吸不产生CO，所以短跑过程中，肌肉细胞CO 的产生量等于
2 2 2
O 消耗量，C错误；有氧呼吸过程中人体消耗1分子葡萄糖需要吸收6分子O，如果进行无
2 2
氧呼吸，消耗1分子葡萄糖产生2分子乳酸，所以如果耗氧量与乳酸生成量相等时，则无
氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，D错误。
7．小明同学用溶液培养法栽培番茄，做观察日记。他发现：前10天植株生长正常，第11
天起番茄叶片从下向上逐渐萎蔫；第15天全株叶片萎蔫，且叶片由下向上逐渐发黄；第
20天植株根部开始腐烂。下列有关分析，不准确的是（ ）
A．若在第15天给培养液适当补充Mg2+，番茄叶片就能恢复绿色
B．若在番茄植株培养过程中经常更新培养液，植株可能生长良好
C．若在第10天适当稀释培养液，可能解决或缓解番茄萎蔫症状
D．若在番茄植株培养过程中保持通入空气，可能避免根部腐烂【答案】A
【解析】Mg元素可以从老叶片转移至幼嫩的叶片，而第11天起番茄叶片从下向上逐渐萎
蔫，说明该症状不是缺乏Mg引起的，所以补充Mg2+，番茄叶片不一定能恢复绿色，A符合
题意；在番茄植株培养过程中经常更新培养液，补充植物生长所必需的元素，植物可能生
长情况良好，B不符合题意；若在第10天适当稀释培养液，可以避免培养液浓度过高，导
致植物根尖失水，避免出现萎蔫的现象，C不符合题意；若在番茄植株培养过程中保持通
入空气，促进根尖细胞进行有氧呼吸，为植物根吸收矿质元素提供能量，促进其对矿质元
素的吸收，可能避免根部腐烂 ，D不符合题意。
8．下图表示气温多变的一天中外界O 浓度的变化与马铃薯块茎的CO 释放情况，下列叙述
2 2
错误的是（ ）
①ab段下降可能是低温抑制了有氧呼吸相关酶的活性
②bc段细胞呼吸增强主要原因是O 浓度升高
2
③a点时马铃薯块茎吸收O 的体积几乎等于放出CO 的体积
2 2
④马铃薯块茎中各种酶发挥作用时所需条件一定相同
⑤b点时马铃薯块茎细胞中产生CO 的场所可能有细胞质基质和线粒体
2
A．①③ B．②⑤ C．③④ D．④⑤
【答案】D
【解析】①马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生乳酸，有氧呼吸产生二氧化碳，即只有有氧呼吸
产生二氧化碳，因此曲线ab段下降的原因可能是低温抑制了细胞的有氧呼吸，①正确；②
bc段细胞呼吸增强的主要原因是O 浓度增加，导致有氧呼吸增强，所以产生的二氧化碳增
2
多，②正确；③由于马铃落块茎细胞只有有氧呼吸产生二氧化碳，而有氧呼吸过程中消耗
的氧气量与产生的二氧化碳量相等，所以a点时马铃薯块茎吸收氧气的体积几乎等于放出
二氧化碳的体积，③正确；④马铃薯块茎中各种酶发挥作用时所需条件不一定相同，④错
误；⑤马铃薯块茎细胞中产生CO 的场所只有线粒体，⑤错误。
29．线粒体外膜分布着孔蛋白（通道蛋白），分子量小于5000Da的分子可以自由通过，如
丙酮酸。线粒体内膜的通透性低，丙酮酸需通过与H+协同运输的方式由膜间隙进入线粒体
基质，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．线粒体内外膜上的蛋白质种类不同
B．线粒体内外膜都具有选择透过性
C．丙酮酸穿过线粒体外膜和内膜的方式相同
D．H+通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙的方式为主动运输
【答案】C
【解析】线粒体内膜含有大量与有氧呼吸有关的酶，即蛋白质种类远远高于外膜，A正确；
线粒体外膜和内膜属于生物膜，生物膜的功能特点是具有选择透过性，B正确；
由题知，丙酮酸通过外膜时需要通道蛋白属于协助扩散，丙酮酸通过内膜时，要借助特异
性转运蛋白，利用H+（质子）协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，则会消耗能量，
因此为主动运输，C错误；H+（质子）通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙是逆浓度梯度，
且需要载体蛋白，所以运输方式为主动运输，D正确。
10．科研人员探究了不同温度（25℃和0.5℃）条件下密闭容器内蓝莓果实的CO 生成速率
2
的变化，结果发现，与25℃相比，0.5℃条件下果实的CO 生成速率较低。为验证上述实验
2
结果，某同学设计如下方案：
①取两个成熟程度相似、大小相同的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。
②将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO 浓度。
2
③记录实验数据并计算CO 生成速率。
2
根据上述方案分析，该方案（ ）
A．设计完善，无不足 B．缺少对照实验
C．未能控制单一变量 D．样本数量过少且未重复实验
【答案】D
【解析】该同学取两个成熟程度相似、大小相同的蓝莓果实，样本数量过少且未重复实验，
可能因为个体差异具有偶然性，降低实验的可信度，A错误，D正确；该同学的实验方案设
置不同温度处理的甲和乙两组，为相互对照实验，B错误；该实验方案中，除自变量温度
的差异以外，其他变量如果实成熟度、大小和容积等均为无关变量，都控制为相同，所以
该实验方案是控制了单一变量的，C错误。
11．细胞无氧呼吸与有氧呼吸的第一阶段完全相同，由1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，
并产生少量NADH。在乳酸菌的细胞质基质中，丙酮酸与NADH可在相关酶的催化下转化为
乳酸和NAD+。在酵母菌的细胞质基质中，丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的催化下分解为CO 与乙
2
醛，乙醛与NADH再在相关酶的催化下转化为乙醇和NAD+。下列相关分析正确的是（
）
A．乳酸菌细胞与酵母菌细胞中均存在NAD+向NADH转化的过程
B．有氧条件下，乳酸菌细胞中无氧呼吸第二阶段产生的ATP减少
C．乳酸菌与酵母菌的无氧呼吸产物不同，其根本原因是基因的选择性表达
D．若酵母菌在无氧条件产生的CO 量与有氧条件相同，则无氧条件消耗葡萄糖量是有氧条
2
件的2倍
【答案】A
【解析】乳酸菌细胞与酵母菌细胞中呼吸作用第一阶段，均产生了NADH，A正确。无氧呼
吸第二阶段不产生ATP，B错误。根本原因是基因不同，C错误。若酵母菌在无氧条件产生
的CO 量与有氧条件相同，则无氧条件消耗葡萄糖量是有氧条件的3倍，D错误。
2
12．某实验小组为探究酵母菌的呼吸方式，做了以下两组实验：用注射器A缓慢吸入25mL
酵母菌葡萄糖培养液，倒置，排尽注射器中的气体，再吸入25mL无菌氧气，密封；用注射
器B缓慢吸入25mL酵母菌葡萄糖溶液，倒置，排尽注射器中的气体，密封。将两注射器置于25℃的水浴锅中保温一段时间，以下说法错误的是（ ）
A．当观察到注射器A中的气体体积大于25mL时，说明酵母菌进行了无氧呼吸
B．取注射器B中的适量液体，滴加少量酸性重铬酸钾溶液，溶液颜色由橙色变为灰绿色
C．将注射器A中的气体通入溴麝香草酚蓝水溶液中，可观察到溶液颜色由蓝变绿再变黄
D．当注射器A、B中的气体体积均为25mL时，两注射器中酵母菌消耗的葡萄糖的量相同
【答案】D
【解析】若酵母菌只进行有氧呼吸，气体体积不变，而注射器A中的气体体积大于25mL，
说明酵母菌开始进行无氧呼吸，A正确；注射器B中酵母菌无氧呼吸产生了酒精，酒精可
以与酸性重铬酸钾反应，使颜色由橙色变为灰绿色，B正确；注射器A中的气体为二氧化
碳，将其通入溴麝香草酚蓝水溶液中，颜色会由蓝变绿再变黄，C正确；当注射器A、B中
的气体体积均为25mL时，注射器A中酵母菌只进行有氧呼吸，消耗的葡萄糖的量不确定，
注射器B中酵母菌全部进行无氧呼吸，所以两注射器中酵母菌消耗的葡萄糖的量无法比较，
D错误。
13．植物细胞膜上的质子泵可以利用ATP分解释放的能量驱动细胞内的H+向细胞外逆浓度
梯度转运，细胞外高浓度的H+可以驱动磷酸转运蛋白变构，将细胞外的HPO-转运到细胞中，
2 4
过程如图所示。2，4—DNP是一种细胞膜氢离子通透剂，壳梭孢菌素是一种质子泵激活剂。
下列叙述错误的是（ ）A．呼吸抑制剂处理可以减少细胞对HPO-的吸收
2 4
B．壳梭孢菌素处理可以促进植物细胞吸收HPO-
2 4
C．使用2，4—DNP可增强跨膜H+浓度梯度，利于植物吸收HPO-
2 4
D．缺磷时，磷酸转运蛋白数量会增加、活性增强，提高细胞的磷吸收效率
【答案】C
【解析】呼吸抑制剂能够影响ATP的产生，影响质子泵功能，减少细胞对HPO-的吸收，A
2 4
正确；壳梭孢菌素是一种质子泵激活剂，可以促进植物细胞吸收HPO-，B正确；使用细胞
2 4
膜氢离子通透剂2，4—DNP可使细胞外H+进入细胞内，降低跨膜H+浓度梯度，加重植物的
磷缺乏症状，C错误；缺磷时，磷酸转运蛋白表达量增加以及活性增强可以增加磷吸收效
率，D正确；
14．有些作物的种子入库前需要经过风干处理，与风干前相比，下列说法正确的是（
）
A．风干种子中有机物的消耗增加 B．风干种子上微生物不易生长繁殖
C．风干种子中细胞呼吸作用的强度增强 D．风干种子中结合水与自由水的比值降低
【答案】B
【解析】风干种子含水量下降，代谢减慢，有机物的消耗减慢，A错误；风干种子含水量
下降，微生物不易在其上生长繁殖，B正确；风干种子含水量下降，细胞呼吸作用减慢，C
错误；风干种子自由水的含量下降，细胞中结合水与自由水的比值大，D错误。
15．细胞内脂肪合成与有氧呼吸过程的关系如图1。科研人员用13C标记的葡萄糖饲喂野生
型果蝇和蛋白S基因突变体，一段时间后，分别检测二者体内13C-丙酮酸和13C-柠檬酸的量，
结果如图2。下列分析错误的是（ ）A．Ca2+进入线粒体内，促进有氧呼吸，也影响脂肪的合成
B．突变体脂肪合成减少，原因可能是Ca2+吸收减少，丙酮酸生成柠檬酸过程受阻
C．与野生型相比，突变型果蝇更能适应低温环境
D．实验中可检测到的13C标记物质有葡萄糖、丙酮酸、CO
2
【答案】C
【解析】据图1可知，Ca2+进入线粒体，调控有氧呼吸第二阶段，影响脂肪的合成，A正确；
据图2可知，突变体丙酮酸含量更多，柠檬酸含量更少，结合图1可知，Ca2+吸收减少，丙
酮酸生成柠檬酸过程受阻，B正确；突变型柠檬酸合成受阻，脂肪合成减少，脂肪含量低，
不利于在低温环境下生活，C错误；13C标记的葡萄糖经过有氧呼吸第一阶段转变为13C的丙
酮酸，13C的丙酮酸经过有氧呼吸第二阶段转变为13C的CO，D正确。
2
16．线粒体作为细胞氧化供能的中心，所需的ADP和Pi是由细胞质基质输入到线粒体基质
中的，而合成的ATP则要输出到线粒体外。位于线粒体内膜上的某大分子物质能利用膜内
外H+浓度梯度差将ADP和Pi运进线粒体基质，同时将ATP输出到线粒体外。下列叙述错误
的是（ ）
A．线粒体的形态结构和功能发生异常时，代谢反应可能出现紊乱，导致疾病发生
B．线粒体内膜上分布着转运蛋白参与ADP、Pi和ATP的运输C．若利用H+浓度梯度差增加进入线粒体的ADP的数量，则可能会促进ATP的合成
D．线粒体作为细胞氧化供能的中心，会发生CH O→C→CO 的转化过程
6 12 6 3 2
【答案】D
【解析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，能为生命活动提供能量，线粒体的形态结构和功
能发生异常时代谢反应可能出现紊乱，导致疾病发生，A正确；位于线粒体内膜上的某大
分子物质能利用膜内外H+浓度梯度差将ADP和Pi运进线粒体基质，同时将ATP输出到线粒
体外，故线粒体内膜上有一些转运蛋白， 与ADP、Pi和ATP进出线粒体有关，B正确；转
运蛋白利用膜内外H+浓度梯度差把ADP和Pi运进线粒体基质，参与ATP的合成，C正确；
葡萄糖在细胞质基质中分解，葡萄糖不能进入线粒体内，线粒体内不会发生CH O 的氧化
6 12 6
分解的过程，D错误。
17．《齐民要术》记载葡萄的贮藏方法是：“极熟时，全房（整枝）折取，于屋下作荫坑，
坑内近凿壁为孔，插枝于孔中，还筑孔便坚，屋子（坑口）置土覆之。”下列叙述正确的
是（ ）
A．在“荫坑”中葡萄不能进行细胞呼吸，可大大减少有机物的损耗
B．覆土后的“荫坑”为无氧、低温、干燥的环境，便于葡萄储存
C．葡萄的储存只要控制好温度，湿度和氧气浓度，不必考虑通风条件
D．“荫坑”独特的环境可以抑制果蔬的有氧呼吸和无氧呼吸强度
【答案】D
【解析】荫坑环境会抑制细胞呼吸，减少有机物的消耗，即减慢了果蔬营养成分和风味物
质的分解，而非不能进行细胞呼吸，A错误，D正确；葡萄储存时应需要适宜的湿度，而分
干燥环境，B错误；葡萄的储存需要控制好温度，湿度和氧气浓度，也应考虑通风条件，C
错误。
18．金鱼能在严重缺氧的环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸的产物不
同。如图表示金鱼在缺氧状态下细胞中部分代谢途径，下列相关叙述正确的是（
）A．②过程产生的物质X在氧气充足的情况下，可在线粒体内膜上被分解
B．②③和②⑤过程中葡萄糖所含能量大部分以热能的形式散失
C．若给肌细胞提供18O标记的水 ，则在CO 中检测不到18O的存在
2
D．图中的③④过程可防止乳酸在体内积累导致酸中毒
【答案】D
【解析】据图分析，物质X是丙酮酸，氧气充足时，在线粒体基质中被分解，A错误；
②③和②⑤过程都是无氧呼吸过程，无氧呼吸中，葡萄糖中所含能量大部分存储在乳酸或
者酒精里面，B错误；给肌细胞提供18O标记的O，氧气参与有氧呼吸的第三阶段，可与
2
[H]反应形成H18O，HO可参与有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸反应形成C18O，C错误；图中
2 2 2
的③④过程可减少体内的乳酸，避免酸中毒，D正确。
19．2019年诺贝尔生理学或医学奖获得者揭示了细胞感知和适应氧气变化的机制。研究发
现，细胞内存在一种缺氧诱导因子（HIF-1α），当细胞内缺氧时，它能促进相关基因的表
达，从而使细胞适应低氧环境，如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．人体中氧气浓度最低的地方应该是细胞中的线粒体，因为它总在不断耗氧
B．氧气在人体细胞内主要参与有氧呼吸的第三阶段，并且在线粒体内膜上进行C．氧气进入人体细胞，再穿过线粒体双层膜，与水分子的进出原理不完全相同
D．HIF-1α是细胞内产生的细胞因子，其化学本质是蛋白质，也可能是固醇类物质
【答案】D
【解析】氧气的运动方向是顺浓度梯度进行的，其进入线粒体的途径为：由外界→肺泡→
肺泡周围毛细血管中→红细胞中的血红蛋白结合，随血液运输→通过毛细血管壁进入组织
液→组织细胞→细胞质基质扩散到线粒体中，然后参与有氧呼吸的第三阶段，可见线粒体
是氧气的最终的场所，因此其中氧浓度最低，A正确；有氧呼吸的第三阶段是还原氢与氧
气在线粒体内膜上结合形成水并释放大量能量的过程，B正确；氧气进入人体细胞，再穿
过线粒体双层膜，一直是顺浓度梯度进行的自由扩散，而水分子进出细胞主要是通过水通
道蛋白的协助扩散，也可能是自由扩散，二者原理不完全相同，C正确；
HIF-1α是细胞产生的细胞因子，题图说明它可以被蛋白酶体降解，根据酶的专一性可知
其化学本质是蛋白质，不可能是固醇类物质，D错误。
20．如图为探究水稻种子萌发时细胞呼吸类型的实验装置，假设萌发种子仅以葡萄糖为呼
吸底物，观察到单位时间内装置1的红色液滴左移了6个单位，装置2的红色液滴右移了2
个单位。下列有关分析错误的（ ）
A．水稻种子萌发过程中有机物的总量减少，有机物种类增多
B．水稻种子萌发时进行细胞呼吸的场所有细胞质基质和线粒体
C．水稻种子萌发时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为3:1
D．实验期间萌发的水稻种子细胞不会进行产生乳酸的无氧呼吸
【答案】C
【解析】水稻种子萌发过程中由于呼吸作用消耗，有机物的总量减少，由于有有机物的转
化，有机物种类增多，A正确；观察到单位时间内装置1的红色液滴左移了6个单位，装置2的红色液滴右移了2个单位，说明萌发是既进行了有氧呼吸，又进行了无氧呼吸，故其
呼吸场所有细胞质基质和线粒体，B正确；装置1的红色液滴左移了6个单位，说明有氧呼
吸消耗了6个单位的氧气，对应消耗1个单位的葡萄糖，装置2的红色液滴右移了2个单
位，说明无氧呼吸产生了2个单位的二氧化碳，说明无氧呼吸对应产生1个单位的葡萄糖，
故萌发时有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1:1，C错误；水稻种子无氧呼吸产生酒
精和二氧化碳，D正确。
21．上世纪七十年代，有科学家提出叶绿体起源的内共生假说，该假说认为蓝细菌被原始
真核细胞吞噬后，经过长期共生演变成叶绿体。近期，科研人员通过研究酵母菌和蓝细菌
的共生，对这一假说进行了验证。
(1)与酵母菌相比，蓝细菌是能够进行光合作用的___________养型生物。蓝细菌通过其细
胞内的___________吸收光能，通过___________催化而进行光合作用。
(2)酵母菌通过细胞呼吸生成ATP，请在图1酵母菌示意图中标出细胞内生成ATP的具体位
置___________（在答题纸的图中对应位置标注“ATP”字样）。
(3)在上述ATP合成过程被抑制的酵母菌A中，分别注入野生型蓝细菌（对照组）和导入了
目的基因的蓝细菌甲（实验组），获得重构酵母菌。
①将两组重构酵母菌分别接种于培养液中，都给予相同且适宜的___________处理，一段时
间后计数，得到结果如图2。实验结果表明，___________。
②目的基因表达的蛋白可定位于蓝细菌甲的细胞膜上，结合图2推测该蛋白的功能可能是
___________。(4)蓝细菌可以合成甲硫氨酸，对于蓝细菌来说甲硫氨酸属于___________（填写“必需”
或“非必需”）氨基酸。将甲硫氨酸合成酶基因敲除的蓝细菌注入酵母菌A中，在适宜条
件下培养，结果显示酵母菌A及其细胞内的蓝细菌能都正常生长繁殖。综合上述结果，分
析本实验中酵母菌A和甲硫氨酸合成酶基因敲除蓝细菌的相互作用是：___________。
【答案】(1) 自养 藻蓝素和叶绿素 多种酶
(2)
(3) 光照 蓝细菌和酵母菌之间没有形成良好的共生关系，导致酵母菌因
为不能获得能量而无法大量繁殖，而导入目的基因的蓝细菌甲可能为酵母菌提供ATP，进
而使酵母菌大量繁殖 将蓝细菌产生的ATP转运至酵母菌中，为酵母菌 的生长提
供能量
(4) 非必需 酵母菌合成的甲硫氨酸能供给蓝细菌，蓝细菌产生的ATP也
能供给酵母菌，从而建立了两者的共生关系。【解析】
(1)蓝细菌是能够进行光合作用的自养型生物，能利用无机物合成有机物。蓝细菌通过其细
胞内的光合色素，即藻蓝素和叶绿素吸收光能，需要多种酶的催化完成光合作用。
(2)酵母菌是兼性厌氧 微生物，既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，其进行有氧呼吸
的部位是细胞质基质和线粒体，进行无氧呼吸的部位是细胞质基质，因此在酵母菌细胞中
能生成ATP的部位是细胞质基质和线粒体，如下图所示：
。
(3)
①将两组重构酵母菌分别接种于培养液中，都给予相同且适宜的光照处理，因为蓝细菌进
行光合作用需要光照，一段时间后计数，得到结果如图2。实验结果表明，蓝细菌和酵母
菌之间没有形成良好的共生关系，导致酵母菌因为不能获得能量而无法大量繁殖，而导入
目的基因的蓝细菌甲可能为酵母菌提供ATP，进而使酵母菌大量繁殖。
②目的基因表达的蛋白可定位于蓝细菌甲的细胞膜上，结合图2推测该蛋白的功能应该能
将蓝细菌产生的ATP转运至酵母菌中，为酵母菌 的生长提供能量。
(4)蓝细菌可以合成甲硫氨酸，自身能合成的氨基酸是非必需氨基酸，因此，对于蓝细菌来
说甲硫氨酸属于非必需氨基酸。将甲硫氨酸合成酶基因敲除的蓝细菌注入酵母菌A中，在
适宜条件下培养，结果显示酵母菌A及其细胞内的蓝细菌能都正常生长繁殖。该实验结果
说明，酵母菌合成的甲硫氨酸能供给蓝细菌，蓝细菌产生的ATP也能供给酵母菌，从而建
立了两者的共生关系。
22．研究表明，小鼠细胞癌变后代谢方式会随之发生变化，图1中①~④是癌细胞中葡萄糖的代谢途径。
(1)上述代谢途径中______（填数字序号）途径表示无氧呼吸，其中①发生的场所是______。
(2)研究人员在有氧条件下测定细胞的乳酸含量，结果如图2所示，表明小鼠癌细胞即使在
有氧的条件下_________过程更强。经过测定，癌细胞单位时间产生的ATP高于正常细胞，
可以推测其______（填数字序号）途径产生ATP的速率更快。
(3)糖代谢中的①、⑤途径是一对互逆的过程，参与细胞内糖代谢强度的调节。已知地塞米
松是一种治疗肿瘤的药物，研究人员测定了不同浓度地塞米松处理后的癌细胞内葡萄糖含
量，如图3所示。实验结果显示，地塞米松处理的癌细胞葡萄糖含量______，推测药物可
能促进了______过程（填数字序号），从而______（填“促进”或“抑制”）了癌细胞产
生能量。
【答案】(1) ①④##④ 细胞质基质
(2) 无氧呼吸 ②③##①②③
(3) 升高 ⑤ 抑制
【解析】
(1)据图1分析可知，①表示细胞呼吸的第一阶段，②表示有氧呼吸第二阶段；③表示有氧
呼吸第三阶段，三者均属于有氧呼吸；其中①发生的场所是细胞质基质；④的产物为乳酸，
表示无氧呼吸。
(2)图2中，癌细胞中的乳酸含量远高于正常细胞，表明小鼠癌细胞即使在有氧的条件下无
氧呼吸会更强；经过测定，癌细胞单位时间产生的ATP高于正常细胞，由于无氧呼吸只在
第一阶段产生ATP，可以推测有氧呼吸①②③途径产生ATP的速率更快。
(3)根据图3分析，与对照组相比，地塞米松处理的癌细胞葡萄糖含量增加；可以推测药物促进了⑤途径；导致丙酮酸不能进行②和③过程，从而抑制了癌细胞产生能量。
23．下图1表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程，请回答以下问题：
(1)酵母菌细胞内丙酮酸在____________（填场所）被消耗。
(2)酵母菌在O 充足时几乎不产生酒精，有人认为是因为O 的存在会抑制图1中酶1的活性
2 2
而导致无酒精产生，为验证该假说，实验小组将酵母菌破碎后高速离心，取___________
（填“含线粒体的沉淀物”或“上清液”）均分为甲、乙两组，向甲、乙两支试管加入等
量的葡萄糖溶液，立即再向甲试管中通入O，一段时间后，分别向甲、乙两试管中滴加等
2
量的酸性的重铬酸钾溶液进行检测。按照上述实验过程，观察到___________，说明（2）
中假说不成立。
(3)为了研究酵母菌细胞中ATP合成过程中能量转换机制，科学家利用提纯的大豆磷脂、某
种细菌膜蛋白（I）和牛细胞中的ATP合成酶（Ⅱ）构建ATP体外合成体系，如图2所示。
ATP的中文名称是___________。科学家利用人工体系可以模拟酵母菌细胞中____________
（填场所）合成ATP的能量转换过程。
(4)科学家利用上述人工体系进行了相关实验，如下表。
人工体系
H+通过Ⅰ的转 H+通过Ⅱ的转
组别 ATP
运 运
大豆磷脂构成的囊泡 Ⅰ Ⅱ
1 + + + 有 有 产生
2 + - + 无 无 不产生
3 + + - 有 无 不产生注：“+”“-”分别表示人工体系中组分的“有”“无”。
①比较第1组和第2组的结果可知，1可以转运H+进入囊泡。进一步研究发现，第1组囊泡
内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H+浓度_____________囊泡外。
②比较第1组和第3组的结果可知，伴随____________的过程，ADP和Pi合成ATP。
③上述实验表明，如果利用人工体系模拟叶绿体产生ATP，能量转换过程是光能→H+电化学
势能→_____________。
【答案】(1)细胞质基质、线粒体基质
(2) 上清液 甲、乙试管都显灰绿色
(3) 三磷酸腺苷 线粒体内膜
(4) #高于##大于# H+通过Ⅱ（向囊泡外）转运 ATP中的化学能
【解析】
(1)丙酮酸是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段的产物，若是进行有氧呼吸，丙酮酸在线
粒体基质消耗，若是进行无氧呼吸，丙酮酸在细胞质基质被消耗。
(2)由题图可知，酶1是催化丙酮酸分解为酒精和二氧化碳的，说明酶1位于细胞质基质，
所以酵母菌破碎后高速离心，取上清液（主要成分是细胞质基质，含有酶1）分为甲、乙
两组，在两支试管加入等量葡萄糖，向甲试管通入O，所以甲是实验组，乙是对照组。一
2
段时间后，分别向甲、乙两试管中加入等量的酸性的重铬酸钾溶液进行检测。若甲试管由
橙红变灰绿色即是产生了酒精，说明O 对酶1没有抑制作用，如果甲试管不变色，说明O
2 2
对酶1有抑制作用。按照上述实验过程，观察到甲乙试管都显灰绿色，说明两支试管都产
生了酒精，说明假说不成立。
(3)ATP分子的中文名称是腺苷三磷酸。根据图形分析：科学家利用提纯的大豆磷脂、某种
细菌膜蛋白（I）和牛细胞中的ATP合成酶（Ⅱ）构建ATP体外合成体系，该图可以模拟的
是膜结构上合成ATP的过程，所以是线粒体的内膜上合成ATP的能量转换过程。
(4)①第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H+浓度高，并且大于囊泡外的H+浓度。
②比较第1组和第3组的人工体系可知，第一组的体系中存在存在Ⅱ，因此在第一组中，
伴随H+通过Ⅱ向囊泡外转运的过程，ADP和Pi合成ATP。
③上述实验数据分析可知，人工体系产生ATP的能量转换过程是光能→H+电化学势能→ATP
中的化学能。
24．食物特殊动力作用（SDA）是指机体的能量代谢因进食而额外增加的现象。如某人基础代谢率（人体在清醒且极端安静情况下的能量代谢率）为168. 80 kJ·h-1，当摄取相当于
168. 80 kJ的食物，并处于基础代谢条件下，经测定这时的代谢率不是168. 80kJ·h-1，
而是176.40kJ·h-1，显然这部分增加的代谢值是因进食导致的。回答下列问题：
(1)人体细胞代谢产生CO 的具体场所是________________ ；人体细胞中绝大多数需要能
2
量的生命活动都由ATP直接提供能量，ATP产生的场所有__________________。
(2)研究发现SDA只能增加体热的外散而不能增加可利用的能量，而这个能量来源于体内营
养物质的储备。由此可判断细胞有氧代谢增强而多消耗的物质中能量的去向是
_____________。
(3)研究人员通过实验分别探究了SDA现象的产生与进食行为和食物种类的关系，实验结果
表明只有将氨基酸或葡萄糖经静脉注射后方能观察到SDA现象，且注射氨基酸组的SDA远
高于注射葡萄糖组，说明SDA与____________无关，而与___________有关，与此关系较大
的食物是_________________；切除动物肝脏后再进行上述实验， SDA现象不再发生，对
此现象的合理推测是_____________________________。
【答案】(1) 线粒体基质 细胞质基质和线粒体（线粒体基质、线粒体内
膜）
(2)以热能形式散失
(3) 进食行为 食物种类 含蛋白质（氨基酸）较高的食
物 SDA可能与肝脏处理氨基酸或合成糖原的过程有关
【解析】
(1)人体细胞只有有氧呼吸才能产生CO，场所在线粒体基质；人体细胞进行呼吸作用能产
2
生ATP，ATP产生的场所有细胞质基质（有氧呼吸的第一阶段）和线粒体（有氧呼吸的第二、
三阶段）。
(2)SDA只能增加体热的外散而不能增加可利用的能量，而这个能量来源于体内营养物质的
储备，结合题干可知，进食会使SDA增加，因此判断细胞有氧代谢增强而多消耗的物质中
能量的去向是以热能形式散失。
(3)探究SDA现象的产生与进食行为和食物种类的关系，结果表明只有将氨基酸或葡萄糖经
静脉注射后方能观察到SDA现象，说明SDA与进食行为无关；
注射氨基酸组的SDA远高于注射葡萄糖组，说明SDA与食物种类有关；且含蛋白质（氨基
酸）较高的食物SDA现象较明显；SDA可能与肝脏处理氨基酸或合成糖原的过程有关，因此切除动物肝脏后再进行上述实验， SDA现象不再发生。
