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专题05 细胞呼吸
1．细胞呼吸
(1)概念：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP 的
过程。
(2)类型：有氧呼吸和无氧呼吸。
2．探究酵母菌细胞呼吸的方式
(1)酵母菌是一类单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，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)科学的研究方法——对比实验
设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验
叫作对比实验，也叫相互对照实验。
(3)实验过程及结果
①连接装置(甲为有氧呼吸实验装置，乙为无氧呼吸实验装置)
注意 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。
②实验结果和结论
观察项目
有氧呼吸装置
无氧呼吸装置
澄清石灰水出现混浊所
需时间及混浊程度比较
短且混浊程度较大
长且混浊程度较小
溴麝香草酚蓝溶液变色
情况比较
变黄且时间短
变黄且时间长
酸性重铬酸钾检验情况
比较
不变色
由橙色变成灰绿色
实验结论
酵母菌在有氧条件下
进行有氧呼吸，产生
大量的CO2
酵母菌在无氧条件下进行无氧呼
吸，无氧呼吸的产物有酒精，同
时也产生少量的CO2
(4)本实验为对比实验，分析各种变量：
①自变量为氧气的有无。
②因变量为CO2产生的速率；酒精产生的速率。CO2的鉴定：CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香
草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。酒精的鉴定：酒精与橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下发生化学反应，变成
灰绿色。
③无关变量：温度、试剂用量等，要遵循等量原则。
1
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1．有氧呼吸
(1)过程图解
(2)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源和去向)
(3)有氧呼吸过程的总结
①[H]是指NADH(还原型辅酶Ⅰ)。
②有氧呼吸过程中，水的利用发生在第二阶段，水的产生发生在第三阶段，氧的利用发生在第三阶段，
CO2的产生发生在第二阶段。因此，CO2中的氧来自葡萄糖和水，生成物水中的氧来自O2。
③有氧呼吸过程的三个阶段都释放能量，释放能量最多的是第三阶段。能产生[H]的步骤有第一、二阶段，
产生的[H]能与氧气结合形成水，并释放大量能量。
④在有氧呼吸过程中[H]的转移途径为细胞质基质、线粒体基质到线粒体内膜；而NAD＋相反。
2．无氧呼吸
(1)过程
(2)不同生物无氧呼吸产物类型及原因
2
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3．无氧呼吸与有氧呼吸的比较
有氧呼吸
无氧呼吸
区
别
场所
细胞质基质和线粒体
细胞质基质
条件
氧气，多种酶
无氧气，多种酶
物质变化
葡萄糖彻底氧化分解，生成CO2
和H2O
葡萄糖分解不彻底，生成乳酸或酒
精和CO2
能量变化
释放大量能量，产生大量ATP
释放少量能量，产生少量ATP
特点
受O2和温度等因素的影响
有氧气存在时，无氧呼吸受抑制
联系
二者第一阶段反应完全相同，并且都在细胞质基质中进行；本质都是
氧化分解有机物、释放能量，产生ATP
难度：★★★☆☆ 建议用时： 30 分钟 正确率 ： /20
一、单选题
1．不同生物在不同O2条件下细胞呼吸的产物可能有差异。在一个密闭的环境内，若只考虑以葡萄糖为呼
吸底物，在细胞呼吸前后气体量会发生变化的是（ ）
A．乳酸菌在完全无O2条件下
B．人体肌细胞在O2充足条件下
C．马铃薯块茎在O2不足条件下
D．苹果组织在O2不足条件下
2．下图为细胞呼吸的部分物质变化示意图，相关叙述正确的是（ ）
A．葡萄糖可进入线粒体中氧化分解
B．马铃薯块茎中能进行①③④过程
3
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C．图中①②③过程共有的场所为细胞质基质
D．呼吸释放的能量大部分通过④过程转移到ATP 中
3．乙醇脱氢酶（ADH）和乳酸脱氢酶（LDH）分别是催化产酒精的无氧呼吸、产乳酸的无氧呼吸过程中
的关键酶，下图表示某花生品种在水淹条件下根细胞内ADH 和LDH 的活性变化，相关描述错误的是（
）
A．ADH 和LDH 均存在于细胞质基质中
B．每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP 与产生乳酸时生成的一样多
C．花生根细胞既能进行产酒精的无氧呼吸，也能进行产乳酸的无氧呼吸
D．第3 天后ADH 和LDH 活性均下降，说明花生植株已经适应无氧环境
4．无氧运动能增加肌肉体积，增强肌肉力量，但无氧运动产生的乳酸会导致肌肉酸痛。下图是乳酸在人
体内的代谢过程。下列叙述错误的是（ ）
A．肌肉细胞无氧呼吸产生的乳酸能在肝脏中再次转化为葡萄糖
B．肌肉细胞中肌糖原不能分解产生葡萄糖可能是缺乏相关的酶
C．肌肉细胞无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的大部分能量以热能形式散失
D．上述过程可以避免乳酸损失以及防止乳酸堆积引起的酸中毒
5．为了探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学将实验材料和用具按如图所方安装好。下列善于该实验的说
法，错误的是（ ）
4
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A．甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在有氧、无氧条件下的呼吸方式
B．甲组加入质量分数为10%的NaOH 溶液是为了吸收空气中的CO2
C．将橙色的重铬酸钾溶液滴入B 瓶中，颜色变成灰绿色，证明有酒精产生
D．乙组中B 瓶先封口放置一段时间的目的是耗尽B 瓶中的O2以形成无氧环境
6．研究发现，人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD+水平的下降直接相关，提高小鼠体内 eNAMPT（合
成NAD+的关键酶）的含量可逆转小鼠身体机能的衰老。下列说法正确的是（ ）
A．人和哺乳动物无氧呼吸过程中会有NADH 的积累
B．骨骼肌细胞产生NADH 的场所有细胞质基质和线粒体基质
C．衰老小鼠的体细胞中不能合成eNAMPT
D．细胞中若某物质能抑制NADH 氧化生成水，则同时O2的消耗增多
7．研究发现，金鱼细胞具有一些与人体不同的细胞呼吸方式（如下图），下列叙述错误的是（ ）
A．物质X 为丙酮酸，其产生的场所是细胞质基质
B．金鱼可以通过鳃血管排除酒精而不能排除乳酸
C．金鱼肌细胞中含有催化丙酮酸产生酒精和乳酸的酶
D．金鱼的乳酸转化机制可使其在缺氧环境中生存一段时间
8．研究人员选取玉米进行淹水实验：T1组（根部全淹）、T2组（根部半淹）分别在淹水处理1、3、5 天及
解除胁迫7 天（Res7）后，检测根系细胞中乙醇脱氢酶（ADH）和乳酸脱氢酶（LDH）的活性变化，结果
如下图。下列叙述正确的是（ ）
5
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A．根部淹水的程度和无氧呼吸的强度成正相关
B．在淹水处理的5 天内，T2组ADH 和LDH 活性变化趋势有差异
C．每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP 比产生乳酸时的多
D．淹水试验过程中，NAD'和NADH 的转化速率减慢且葡萄糖的消耗减少
9．线粒体呼吸链正常时，丙酮酸能进入线粒体中进行氧化分解。当呼吸链受损时，丙酮酸无法进入线粒
体而转化为代谢物X，由此可引发多种疾病。实验小组给小鼠注射酶A 和酶B，代谢过程如图所示。下列
相关叙述错误的是（ ）
6
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A．呼吸链受损发生在细胞内，不影响内环境稳态
B．呼吸链受损会引起细胞产生的ATP 减少
C．注射酶A 和酶B 能降低呼吸链受损引起的损伤
D．葡萄糖分解为丙酮酸的过程会产生ATP
10．种子贮藏的关键环节之一是控制呼吸作用。若种子呼吸作用的底物是葡萄糖，下列对种子呼吸作用的
叙述，不合理的是（ ）
A．若细胞只进行无氧呼吸，在细胞质基质中有NADH 的产生和消耗
B．种子在萌发过程中有机物总量减少，种类增多
C．若吸收O₂ 的量比释放CO₂ 的量少，则细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
D．无氧呼吸时有机物中的能量大部分以热能的形式散失
11．把马铃薯块茎依次放在空气、N2和空气中各储藏一周。在实验室中测定CO2的释放量，得到如图所示
的实验结果。下列关于马铃薯块茎细胞呼吸过程叙述，错误的是（ ）
A．第一周马铃薯块茎细胞在空气中进行了有氧呼吸
B．第二周葡萄糖分子中的大部分能量存留在酒精中
C．第三周马铃薯块茎细胞的有氧呼吸先增强后减弱
D．马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的同时生成ATP
12．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。下列理解错误的是（ ）
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A．超氧化物属于内环境的成分
B．超氧化物可能在线粒体内产生
C．血浆中蛋白质有维持渗透压的作用
D．实验证明吸烟能促进蛋白质分解供能
13．细胞色素C 在细胞呼吸过程中具有传递电子的作用，也可参与植物细胞凋亡。植物感染病原体后，因
氧气还原成水不完全而产生过量的活性氧，从而引起细胞色素C 释放，诱导植物细胞凋亡。下列叙述正确
的是（ ）
A．氧气还原成水会吸收大量能量
B．植物细胞凋亡过程可能需要液泡参与
C．线粒体中的细胞色素C 主要分布于线粒体基质中
D．被感染的植物细胞发生细胞凋亡不利于病原体的清除
14．下图为细胞呼吸的图解，数字表示生理过程，字母表示物质。下列叙述正确的是（ ）
A．①②③过程释放的能量大部分用于e 的合成
B．图中的b 和c 表示的是同一种物质
C．人体的骨骼肌细胞会发生图中所有的代谢过程
D．②③过程所需要的酶均位于线粒体基质
15．如图表示酵母菌细胞呼吸时可能发生的相关生理过程，I~V 表示过程，M、P 代表物质，其中有一个
过程酵母菌无法进行。下列有关叙述正确的是（ ）
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A．物质M 为丙酮酸，过程Ⅰ发生在线粒体基质中
B．过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均能产生ATP，其中过程Ⅱ产生最多
C．酵母菌无法进行的过程为过程V，因为其体内缺乏相关的酶
D．物质P 为酒精，可用酸性重铬酸钾对其进行检测，颜色由灰绿色变为橙色
二、多选题
16．水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H⁺转运减缓，引起
细胞质基质内H+积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH 降低。pH 降低至一定程度会引起细胞酸中
毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列
说法错误的是（ ）
A．正常玉米根细胞液泡内pH 高于细胞质基质
B．检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能判断是否有酒精生成
C．转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP 增多以缓解能量供应不足
D．转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[ H ]增多以缓解酸中毒
17．适度低氧下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。当氧含量低时，线粒体会产生并积累活性氧
从而损伤大分子物质和线粒体。科研人员用常氧（20%O2）、低氧（10%O2、0.3%O2）分别处理大鼠肿瘤
细胞，24h 后检测肿瘤细胞的线粒体自噬水平，结果如图1 所示。用线粒体自噬抑制剂3-MA 处理肿瘤细
胞，检测肿瘤细胞的活性氧含量，结果如图2 所示。相关说法错误的是（ ）
A．在细胞呼吸过程中，O2参与反应的场所是线粒体内膜
B．大鼠肿瘤细胞缺氧时无氧呼吸产生CO2，但血浆的pH 不会发生明显变化
C．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
D．低氧条件激活线粒体自噬，清除活性氧，避免细胞被破坏
18．敲除铁调节蛋白(IRP)基因会明显减弱线粒体的功能，在敲除IRP 基因的小鼠中HIFla 和HIF2a 两种蛋
白的含量明显高于野生型。为探究这两种蛋白的作用，科学家测量了野生型和敲除IRP 基因小鼠线粒体的
耗氧速率，结果如图1 所示；测量LdhA(呼吸作 用第一阶段的一种酶)的表达量，结果如图2 所示。已知
PX-478 和PT-2385 分别为HIFla 和HIF2a 的抑制剂。下列相关说法错误的是（ ）
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A．LdhA 在细胞质基质中发挥作用
B．HIF2a 蛋白含量的提高促进了有氧呼吸第三阶段
C．HIFla 和HIF2a 对LdhA 的合成分别表现为促进和抑制
D．葡萄糖在线粒体基质中被分解产生丙酮酸和[H]
19．下图是酵母菌、脱硫杆菌、乳酸菌细胞内葡萄糖氧化分解的过程。下列叙述正确的是（ ）
A．酵母菌有氧呼吸和脱硫杆菌无氧呼吸都能将葡萄糖彻底氧化分解
B．脱硫杆菌进行②④过程的场所分别是线粒体基质、线粒体内膜
C．酵母菌的无氧发酵过程和乳酸菌的发酵过程都没有电子传递链途径
D．酵母菌的发酵和乳酸菌的发酵分解等量的葡萄糖产生的热量不相等
20．科学家用超声波震碎了线粒体之后，内膜自然卷成了颗粒朝外的小囊泡。这些小囊泡具有氧化[H]的功
能。当用尿素处理后，小囊泡不再具有氧化[H]的功能。当把F1小颗粒装上去之后，小囊泡重新具有了氧
化[H]的功能（如下图1）。F0-F1颗粒后来被证实是线粒体内膜上催化ATP 合成的蛋白质（如图2）。下列
相关叙述正确的是（ ）
A．实验中[H]指的是还原型辅酶Ⅱ
B．F0-F1颗粒中F0具有疏水性、F1具有亲水性
C．通过实验可以推测F1小颗粒可能是有氧呼吸第三阶段所需要的酶
D．图2 中H+跨膜运输的方式为主动运输
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