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题型 5 从物质与能量视角探索细胞呼吸（题型归
纳）
细胞呼吸的类型及其原理等一直是高考的高频考点，其中重要的考点有细胞呼吸方式的判定、有氧呼
吸和无氧呼吸过程中的物质和能量变化等。建议考生在复习时注重对基础知识和细节的把握，可具体到各
阶段的反应物、场所、产物、产生的能量等，并对有氧呼吸和无氧呼吸进行各方面的比较，如场所、反应
物、产物、产生能量等。
1. （2022•北京）有氧呼吸会产生少量超氧化物，超氧化物积累会氧化生物分子引发细胞损伤。将生理指标接
近的青年志愿者按吸烟与否分为两组，在相同条件下进行体力消耗测试，受试者血浆中蛋白质被超氧化物
氧化生成的产物量如图。基于此结果，下列说法正确的是（ ）
A．超氧化物主要在血浆中产生
B．烟草中的尼古丁导致超氧化物含量增加
C．与不吸烟者比，蛋白质能为吸烟者提供更多能量
D．本实验为“吸烟有害健康”提供了证据
2. （2022•浙江）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ATPD．酵母菌的乙醇发酵过程中通入O 会影响乙醇的生成量
2
3. （2021•福建）运动可促进机体产生更多新的线粒体，加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解，
维持线粒体数量、质量及功能的完整性，保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求。下列相关叙述正确
的是（ ）
A．葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量
B．细胞中不同线粒体的呼吸作用强度均相同
C．衰老线粒体被消化降解导致正常细胞受损
D．运动后线粒体的动态变化体现了机体稳态的调节
4. （多选）（2022•山东）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+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后 H+经
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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
2
段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，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
【例题1】 （2022•通州区一模）下列有关人体细胞利用葡萄糖进行细胞呼吸的说法正确的是（ ）
A．细胞呼吸产生的CO 是由丙酮酸和O 反应所生成
2 2
B．人体细胞利用葡萄糖有氧呼吸和无氧呼吸都产生水
C．用18O标记葡萄糖中的氧，产生水中不能检测到18O
D．长跑途中，骨骼肌细胞主要通过无氧呼吸提供能量
【例题2】 （2022•宁乡市模拟）“开花生热现象”指一些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能，使花器官温度显著高于环境温度，促使花部气味挥发，吸引昆虫访花。研究表明该现象
通过有氧呼吸的主呼吸链及交替氧化酶（AOX）参与的交替呼吸途径实现（如图所示）。下列有关叙述错
误的是（ ）
A．图中膜蛋白Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ通过主动运输转运H+而ATP合成酶通过协助扩散转运H+
B．据图可知线粒体内膜上的交替呼吸途径不能形成驱动ATP合成的膜两侧H+化学梯度
C．相同质量的葡萄糖通过交替呼吸途径比通过有氧呼吸的主呼吸链途径释放的热能少一些
D．寒冷早春，某些植物可以通过促进花细胞中AOX基因的表达以吸引昆虫传粉，这体现了生物与环
境相适应
【例题3】 （2022•重庆模拟）如图是细胞代谢过程中某些物质的变化过程示意图，下列叙述正确的是（
）
A．在乳酸菌细胞中，能进行过程①②④
B．过程①④都需要O 的参与才能正常进行
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C．真核细胞中催化过程①②③的酶均位于细胞质基质中
D．植物细胞中均不会发生②细胞呼吸方式的判断
依据1——根据反应物和产物判断
（1）消耗O→一定存在 有氧呼吸
2
（2）产生HO→一定存在 有氧呼吸
2
（3）产生酒精或乳酸→一定存在 无氧呼吸
（4）无CO 释放→一定为产生 乳酸 的无氧呼吸
2
依据2——根据物质的量的关系判断
（1）不消耗O，释放CO→只进行产生 酒精 的无氧呼吸
2 2
（2）不消耗O，不释放CO→只进行产生 乳酸 的无氧呼吸
2 2
（3）CO 释放量=O 吸收量→只进行 有氧呼吸 或同时进行 有氧呼吸 和 产生乳酸的无氧呼吸
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（4）CO 释放量＞O 吸收量→同时进行 有氧呼吸 和 产生酒精的无氧呼吸
2 2
（5）CO 释放量＜O 吸收量→可能存在 脂肪 的氧化分解，因为脂肪含H多O少，氧化分解时消耗O 更
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多。
（6）CO 释放量=酒精产生量→只进行产生 酒精 的无氧呼吸
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依据3——根据场所判断
（1）只在细胞质基质中→ 无氧呼吸
（2）有线粒体参与→存在 有氧呼吸
【例题4】 （2022•青羊区校级模拟）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
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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倍细胞呼吸的相关计算（以酵母菌为例）
规律1：消耗等量葡萄糖时产生的CO 物质的量→无氧呼吸：有氧呼吸= 1:3
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规律2：消耗等量葡萄糖时消耗的O 和产生的CO 的物质的量→有氧呼吸消耗的O：有氧呼吸和无氧呼吸
2 2 2
产生的CO 之和= 3:4
2
规律3：产生等量CO 时消耗的葡萄糖的物质的量→无氧呼吸：有氧呼吸= 3:1
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【例题5】 （2022•泸州模拟）某生物科技活动小组利用如图装置测量萌发小麦种子的呼吸速率，测试前
打开A、B开关，待U形管两侧液面高度相等后，关闭A、B进行测试。下列有关分析正确的是（ ）
A．小麦种子细胞中消耗O 和产生CO 只在线粒体内进行
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B．一段时间后，U形管两侧液面的高度差表示种子呼吸产生CO 量
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C．可用重铬酸钾来检测小麦种子呼吸过程中是否生成了酒精和CO
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D．增设将装置内小麦种子替换为等量煮熟小麦种子的对照组可使检测结果更准确细胞呼吸速率的测定
解决此类题型的关键是在理解的基础上做简化，这样可以在做题时迅速做出判断：
（1）装置1（加NaOH）可看作是用来探究是否存在有氧呼吸。若液滴移动，则存在；若液滴不动，则不
存在。
（2）装置2（加蒸馏水）可看作是用来探究是否存在产生酒精的无氧呼吸。若液滴移动，则存在；若液滴
不动，则不存在。
理论联系实际是近年高考生物试题的命题趋势之一，细胞呼吸是生物进行细胞代谢的重要生理过程，
易与生产、生活实践相联系，需要考生重点关注。
1. （2021•湖北）采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条
件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是（ ）
A．常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏
B．密封条件下，梨呼吸作用导致O 减少，CO 增多，利于保鲜
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C．冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓
D．低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓
2. （2021•湖南）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40℃左右温水淋种并时常翻种，可以为种子的呼吸作用提供
水分、适宜的温度和氧气
B．农作物种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下呼吸速率降低，贮藏寿命显著延长
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
【例题1】 （2022•定远县校级模拟）民以食为天，唐朝时就制定了关于粟米贮藏年限的法律条文。“诸
仓窖贮积者，粟支九年；米及杂种支五年。下湿处，粟支五年；米及杂种支三年。贮经三年以上，一斛听
耗一升；五年以上，二升。其下湿处，稻谷及粳米各听加耗一倍。”挖仓窖过程中，窖壁用火烘干后采取
草木灰、木板、席、糠、席等五层防潮、保温措施，粮食不易发热、发芽、腐烂。下列叙述错误的是（
）
A．粮食储存应降低湿度来降低其细胞呼吸的强度，减少有机物的损耗
B．有氧呼吸中有机物分解释放的能量大部分以热能的形式散失了
C．仓窖中的低温环境可以降低细胞质基质和线粒体中酶的活性
D．仓窖密封后，有氧呼吸的第一、二阶段可以正常进行，需氧的第三阶段受到抑制
【例题2】 （2022•蓝田县四模）甘薯（又称“红薯”、“苕”等）在明代嘉靖年间传入我国，至万历年
间，劳动人民在生产实践中就总结出了贮藏甘薯的要领。《农政全书》指出“藏种之难，一惧湿，一惧
冻”，“欲避冰冻，莫如窖藏”。下列叙述正确的是（ ）
A．在潮湿环境中，病毒和细菌容易在甘薯细胞表面繁殖，进而侵染甘薯，造成伤害
B．甘薯细胞的结合水含量高，低温条件下细胞液容易结冰而使细胞产生机械性伤害
C．窖藏过程中，甘薯呼吸作用释放的能量大部分转化为热能，可影响窖室内的温度
D．窖藏过程中，窖室内保持严格的无氧环境，甘薯呼吸作用消耗的有机物的量最少
【例题3】 （2022•海淀区校级三模）如图表示苹果果肉细胞在不同氧浓度下，单位时间内 O 的吸收量
2
和CO 的释放量的变化。下列叙述错误的是（ ）
2
A．氧气浓度为0时，该器官释放CO 最多
2
B．氧气浓度在约3%时，有利于保存苹果果实
C．氧气浓度在8%时，该细胞主要进行无氧呼吸
D．氧气浓度在15%时，该细胞只进行有氧呼吸
【例题4】 （2022•宛城区校级四模）如图为细胞在密闭容器内氧化分解葡萄糖过程中呼吸速率的变化情
况。相关叙述正确的是（ ）A．若为酵母菌，0﹣8h容器内的水由于细胞呼吸消耗而不断减少
B．若为肌细胞，6h后开始产生酒精，6﹣10h酒精产生速率逐渐增大
C．若为根细胞，0﹣6h容器内压强不断增大，在6h时达到最大值
D．若为酵母菌，9h取容器内的液体用酸性重铬酸钾检测出现灰绿色
