文档内容
课时规范练 12 细胞呼吸的原理和过程
(选择题每小题3分)
必备知识基础练
考点一 细胞呼吸的类型、过程及与细胞代谢的关系
1.(2025·八省联考内蒙古卷)某酵母菌以葡萄糖为底物的三种呼吸途径中,部分物质变化如图,下
列叙述正确的是( )
A.途径二葡萄糖中的能量最终都转移到了乙醇和少量ATP中
B.途径二和途径三的存在,降低了酵母菌对环境的适应能力
C.酵母菌仅通过途径三不能获得满足生长必需的能量
D.生物界中,途径一仅发生在具有线粒体的细胞中
2.(2024·江西景德镇模拟)细胞呼吸除了能为生物体提供能量外,还是物质代谢的枢纽,如细胞呼
吸过程中产生的中间产物,可转化为甘油、非必需氨基酸等非糖物质,而非糖物质又可以通过一
系列反应转化为葡萄糖。下列相关说法正确的是 ( )
A.无氧呼吸时,底物中所含的能量大部分以热能的形式散失
B.细胞呼吸过程中释放的能量都可直接用于各项生命活动
C.在剧烈运动过程中,人体细胞呼吸时CO 产生量等于O 消耗量
2 2
D.核糖体上合成蛋白质所需要的非必需氨基酸都是由中间产物转化而来
3.(2025·湖南名校第一次联考)细胞通过细胞呼吸能够高效地利用营养物质,维持生命活动的正常
进行。下列叙述正确的是( )
A.乳酸菌在线粒体基质中分解丙酮酸产生二氧化碳
B.单位质量的糖类和脂肪通过有氧呼吸分解的耗氧量相同
C.丙酮酸生成酒精的过程中,利用NADH的能量合成ATP
D.利用酵母菌酿制啤酒时,通入无菌空气会降低酒精产量
考点二 有氧呼吸和无氧呼吸类型的判断
4.(2024·黑龙江大庆模拟)若作物种子呼吸作用所利用的物质是葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的
叙述,错误的是( )
A.若产生的CO 与消耗的O 的分子数之比大于1,则细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
2 2
B.若产生的CO 与酒精的分子数之比为4∶1,则有氧呼吸与无氧呼吸消耗等量的葡萄糖分子
2
C.若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O 吸收也无CO 释放
2 2
1D.若作物种子有氧呼吸利用的物质还有脂肪,则有氧呼吸释放CO 的分子数比吸收O 的分子数
2 2
多
5.(不定项)(2025·湖南长郡中学月考改编)丙酮酸是细胞呼吸过程中的关键中间产物,连接许多代
谢途径。丙酮酸脱羧酶可以催化丙酮酸脱羧,进而在相关酶的催化下生成乙醇。下列说法错误
的是( )
A.丙酮酸脱羧酶位于细胞质基质中,为丙酮酸脱羧提供反应所需的活化能
B.丙酮酸进入线粒体彻底氧化分解时需要水的参与,也有水的生成
C.产酒精的无氧呼吸过程中,释放的能量大部分用于ATP的合成
D.无氧呼吸过程中,葡萄糖会彻底分解
关键能力提升练
6.(2025·黑龙江哈尔滨模拟)可立氏循环是指在激烈运动时,肌肉细胞有氧呼吸产生NADH的速
度超过其再形成NAD+的速度,这时肌肉中产生的丙酮酸由乳酸脱氢酶催化转变为乳酸,使
NAD+再生,保证葡萄糖到丙酮酸能够继续产生ATP。肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入
肝细胞,在肝细胞内通过糖异生途径转变为葡萄糖。下列说法正确的是( )
A.机体进行可立氏循环时,肌细胞消耗的氧气量小于产生的二氧化碳量
B.有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质中产生,在线粒体基质和线粒体内膜处被消耗
C.肌细胞产生的乳酸需在肝细胞中重新合成葡萄糖,根本原因是相关基因的选择性表达
D.丙酮酸被还原为乳酸的过程中,产生NAD+和少量ATP
7.(2025·黑龙江模拟)耐力性运动是指机体进行一定时间(每次30 min以上)的低中等强度的运动,
如步行、游泳、慢跑、骑行等,有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。坚持耐力性运
动训练,肌纤维中线粒体数量会出现适应性变化。下列叙述正确的是( )
A.肌细胞进行有氧呼吸时,能产生ATP的场所是线粒体
B.若肌细胞进行有氧呼吸产生30 mol的CO ,理论上需消耗5 mol葡萄糖
2
C.推测每周坚持耐力性运动会使无氧呼吸增强,线粒体数量减少
D.线粒体中丙酮酸分解生成CO 和H O的过程需要O 的参与
2 2 2
8.(12分)(2025·湖南长沙月考)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。
图1
(1)酵母菌细胞内丙酮酸在 (填场所)被消耗。
2(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的活性而导
2 2
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,分别向甲、乙两支试管中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、乙两支试管中加入等量的
2
进行检测。
(3)按照上述实验过程,观察到 ,说明(2)中假说不成立。实验小组
查阅资料发现,细胞质基质中的NADH还存在如下图2所示的转运过程。若NADH在线粒体内
积累,则苹果酸的转运即会被抑制,且细胞内反应物浓度上升或产物浓度下降一般会促进酶促反
应的进行,反之,则抑制。请结合以上信息解释O 会抑制酵母菌产生酒精的原因:
2
。
图2
(4)高产产酒酵母的酒精产量更高,甚至在有氧条件下也能产酒。结合图1和图2分析,高产产酒
酵母是利用野生酵母,通过物理或化学诱变因素诱导控制合成 (填“酶1”“酶2”或“酶
3”)的基因发生突变,使其活性降低,从而产生的新品种。
3参考答案
课时规范练 12 细胞呼吸的原理和过程
必备知识基础练
1.C 解析 途径二为无氧呼吸,无氧呼吸中的能量大部分储存在乙醇中,少部分能量转移到ATP
中,还有一部分以热能形式散失,A项错误;途径二和途径三的存在,使酵母菌在无氧环境中也能生
存,提高了酵母菌对环境的适应能力,B项错误;途径三为无氧条件,产生的ATP较少,因此酵母菌
仅通过途径三不能获得满足生长必需的能量,C项正确;途径一过程也可发生在不含线粒体的细
胞中,如硝化细菌、蓝细菌等,D项错误。
2.C 解析 无氧呼吸时,底物中所含的能量大部分储存在酒精或乳酸中,A项错误;细胞呼吸释放
的能量大部分都以热能的形式散失,少部分能量储存在ATP中,ATP直接用于各项生命活动,B项
错误;人体细胞进行无氧呼吸会产生乳酸,不会产生CO ,因此在剧烈运动过程中,人体细胞呼吸时
2
CO 产生量仍等于O 消耗量,C项正确;核糖体上合成蛋白质所需要的非必需氨基酸来自体内转
2 2
化和食物补充,D项错误。
3.D 解析 乳酸菌为原核生物,没有线粒体,A项错误;单位质量的糖类和脂肪通过有氧呼吸分解
的耗氧量不同,因为脂肪中H的含量更高,O的含量远远低于糖类,氧化分解耗氧量多,B项错误;
丙酮酸生成酒精的过程是无氧呼吸的第二阶段,该阶段不合成ATP,C项错误;发酵制酒是利用酵
母菌无氧呼吸产生酒精,在此过程中通入氧气会降低酒精产量,D项正确。
4.D 解析 呼吸底物是葡萄糖时,若只进行有氧呼吸,则消耗的O 量=生成的CO 量,故若产生的
2 2
CO 与消耗的O 的分子数之比大于1,则细胞同时进行有氧呼吸和产生酒精与CO 的无氧呼吸,A
2 2 2
项正确;若只进行无氧呼吸,当呼吸产物是酒精时,生成的酒精量=生成的CO 量,若产生的CO 与
2 2
酒精的分子数之比为4∶1,则有氧呼吸产生的CO 和无氧呼吸产生的CO 之比为3∶1,有氧呼吸
2 2
消耗1 mol葡萄糖产生6 mol CO ,无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖产生2 mol CO ,故有氧呼吸消耗的
2 2
葡萄糖和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为1∶1,B项正确;若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则
无O 吸收也无CO 释放,C项正确;若作物种子有氧呼吸利用的物质还有脂肪,则有氧呼吸释放
2 2
CO 的分子数比吸收O 的分子数少,D项错误。
2 2
5.ACD 解析 丙酮酸脱羧酶可以催化丙酮酸脱羧,并可在相关酶的作用下进一步生成乙醇,该过
程是无氧呼吸第二阶段,场所是细胞质基质,故丙酮酸脱羧酶位于细胞质基质中,但酶的作用机理
是降低化学反应的活化能,而非提供活化能,A项错误;丙酮酸进入线粒体彻底氧化分解时需要水
的参与(有氧呼吸第二阶段),也有水的生成(有氧呼吸第三阶段),B项正确;产酒精的无氧呼吸过程
中,释放的能量大部分以热能形式散失,少部分转化为ATP中的能量,C项错误;无氧呼吸过程中,
葡萄糖等有机物不会完全分解,D项错误。
关键能力提升练
6.C 解析 人体激烈运动时,肌细胞中既存在有氧呼吸,也存在无氧呼吸,有氧呼吸产生的CO 与
2
消耗的O 相等,无氧呼吸不消耗O ,也不产生CO ,因此产生的CO 总量与消耗的O 总量相等,A
2 2 2 2 2
项错误;有氧呼吸过程中,NADH在细胞质基质和线粒体基质中产生,在线粒体内膜处被消耗,B项
错误;肌肉中的乳酸扩散到血液并随着血液进入肝细胞,在肝细胞内通过糖异生途径转变为葡萄
4糖,根本原因是糖异生途径相关基因的选择性表达,C项正确;丙酮酸被还原为乳酸发生在无氧呼
吸的第二阶段,该阶段生成NAD+,不产生ATP,D项错误。
7.B 解析 肌细胞进行有氧呼吸时,能产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质,A项错误;有氧呼
吸的方程式为C H O +6O +6H O 6CO +12H O+能量,故肌细胞进行有氧呼吸产生30 mol的
6 12 6 2 2 2 2
CO ,理论上需消耗5 mol葡萄糖,B项正确;依据题干信息,有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的
2
主要方式,线粒体是有氧呼吸的主要场所,故推测每周坚持耐力性运动会使线粒体数量先增多后
保持相对稳定,C项错误;丙酮酸分解生成CO 发生在有氧呼吸第二阶段,该过程不需要O 的参与,
2 2
有氧呼吸第三阶段生成H O的过程,需要O 的参与,D项错误。
2 2
8.答案 (1)细胞质基质和线粒体基质
(2)上清液 酸性的重铬酸钾溶液
(3)甲、乙试管内的溶液都呈灰绿色 O 充足时,线粒体大量消耗NADH,导致细胞质基质中缺乏
2
NADH,NADH的缺少导致丙酮酸不能转化成酒精
(4)酶3
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
粒体基质中被消耗,若是进行无氧呼吸,丙酮酸在细胞质基质中被消耗。
(2)由图1可知,酶1催化丙酮酸分解为酒精和二氧化碳,说明酶1位于细胞质基质中,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,一段时间后分别
在两支试管中加入等量葡萄糖溶液,向甲试管中通入O ,所以甲是实验组,乙是对照组。一段时间
2
后,分别向甲、乙两支试管中加入等量的酸性重铬酸钾溶液进行检测。若甲试管内的溶液变为
灰绿色即是产生了酒精,说明O 对酶1没有抑制作用;如果甲试管内的溶液不变色,说明O 对酶1
2 2
有抑制作用。
(3)按照上述实验过程,若观察到甲、乙试管内的溶液都呈灰绿色,则说明两支试管都产生了酒精,
说明(2)中假说不成立。由图2可知,O 会抑制酵母菌产生酒精的原因可能是O 充足时,线粒体内
2 2
的NADH与O 结合产生水,从而促进线粒体内苹果酸的分解,进而促进苹果酸向线粒体的转运
2
过程。当细胞质基质中的苹果酸浓度较低时,促进了细胞质基质中NADH的消耗,使得细胞质基
质中的NADH含量很少,NADH的缺少导致丙酮酸不能转化成酒精。
(4)结合图1和图2分析:O 存在时,酶3催化有氧呼吸第三阶段,如果通过物理或化学诱变因素诱
2
导控制合成酶3的基因发生突变,O 不能与线粒体内的NADH反应,NADH在线粒体积累,苹果
2
酸的转运会被抑制,细胞质基质中的NADH就会在酶1的催化下合成酒精。
5
