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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
1
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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．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
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(2)不同生物无氧呼吸产物类型及原因
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
【答案】D
【分析】细胞呼吸包括需氧呼吸与厌氧呼吸两种类型。需氧呼吸必须有氧参加。在需氧呼吸的过程中，每
消耗1mol 的葡萄糖就会消耗6molO2，同时释放6molCO2。厌氧呼吸是在无氧的条件下发生的，不消耗
O2。在厌氧呼吸的过程中，每消耗1mol 的葡萄糖就会产生2mol 乙醇和2molCO2，或者是每消耗1mol 的
葡萄糖就会产生2mol 乳酸。
【详解】A、乳酸菌在完全无O2 条件下进行厌氧呼吸，将葡萄糖分解为乳酸，没有CO2 生成，所以细胞
呼吸前后不会发生气体体积变化，A 错误；
3
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BC、马铃薯块茎与人体肌细胞在O2 不足条件下，需氧呼吸与厌氧呼吸同时进行，在需氧呼吸的过程中消
耗的O2 量与产生的CO2 量相等，在厌氧呼吸的过程中不消耗的O2，产物为乳酸，没有CO2 生成，所以
细胞呼吸前后不会发生气体体积变化，BC 错误。
D、苹果组织在O2 不足条件下，需氧呼吸与厌氧呼吸同时进行，在需氧呼吸的过程中消耗的O2 量与产生
的CO2 量相等，在厌氧呼吸的过程中不消耗的O2，有CO2 生成，因此细胞呼吸前后会发生气体体积变化，
D 正确；
故选D。
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
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
【答案】C
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第
一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合
成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、正常细胞进行有氧呼吸时，葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸和[H]，不进入线粒体中，
A 错误；
B、①为有氧呼吸的过程，②为乳酸型无氧呼吸的过程，③为酒精型无氧呼吸的过程，④为合成ATP 的过
程，马铃薯块茎中能进行①②④过程，B 错误；
C、①为有氧呼吸的过程，②为乳酸型无氧呼吸的过程，③为酒精型无氧呼吸的过程，共有的场所为细胞
质基质，C 正确；
D、细胞呼吸释放的能量大部分以热能散失，少部分转化到ATP 中，D 错误。
故选C。
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（
）
4
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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
【答案】D
【分析】无氧呼吸是指在无氧条件下通过酶的催化作用，细胞把糖类等有机物不彻底氧化分解，同时释放
少量能量的过程。无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同，葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少
量的能量；无氧呼吸的第二阶段是丙酮酸在不同酶的作用下生成酒精和CO2 或乳酸，不释放能量，整个过
程都发生在细胞质基质。
【详解】A、ADH 和LDH 均是参与无氧呼吸的酶，无氧呼吸发生在细胞质基质中，故二者都存在于细胞
质基质中，A 正确；
B、产生酒精的无氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸第一阶段相同，且只有第一阶段产生能量和ATP，故每分
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，B 正确；
C、根据图示信息，当水淹条件下，花生根细胞中两种酶的活性均增强，说明可进行两种无氧呼吸，C 正
确；
D、第3 天后ADH 和LDH 活性均下降，说明花生植株在长时间无氧环境无法生活，D 错误。
故选D。
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
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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
【答案】C
【分析】据图可知，骨骼肌细胞中，葡萄糖分解形成乳酸，乳酸可以在肝脏中经过糖异生，重新生成葡萄
糖。
【详解】AD、据图可知，乳酸在肝脏中经过糖异生，重新生成葡萄糖，可避免乳酸损失及防止因乳酸堆
积引起酸中毒，AD 正确；
B、肌肉细胞中肌糖原不能分解产生葡萄糖，可能与缺乏相应的酶有关，B 正确；
C、肌肉细胞无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的大部分能量转移到乳酸中，C 错误；
故选C。
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（ ）
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
【答案】C
【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：酵母菌是兼性厌氧型生物；酵母菌呼吸产生的CO2 可用
溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定，因为CO2 可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，或使澄清石
灰水变浑浊；酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用酸性重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色。根据题意和图示分
析可知：甲组探究的是酵母菌的有氧呼吸，其中质量分数为10%的NaOH 溶液的作用是除去空气中的二氧
化碳，澄清石灰水的作用是检测有氧呼吸产生的二氧化碳；乙组探究的是酵母菌的无氧呼吸，其中澄清石
灰水的作用是检测无氧呼吸产生的二氧化碳。
【详解】A、由于甲组左侧连接气泵，不断通人氧气，酵母菌进行有氧呼吸，可用于探究酵母菌的有氧呼
吸；乙组没有氧气通人，可用于探究酵母菌的无氧呼吸，A 正确；
B、由于空气中有CO2，所以加入质量分数为10%的NaOH 溶液是为了吸收空气中的CO2，避免对实验的
干扰，B 正确；
C、将橙色的酸性重铬酸钾溶液滴入B 瓶中，若颜色变为灰绿色，则可证明酵母菌无氧呼吸会产生酒精，C
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错误；
D、由于B 瓶中的空气内含有少量氧气，所以乙组B 瓶应封口放置一段时间，消耗掉瓶中的氧气，以形成
无氧的环境，然后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，D 正确。
故选C。
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
【答案】B
【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型，其中有氧呼吸指细胞在O2 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，场
所在细胞质基质和线粒体；无氧呼吸只在细胞质基质中进行。
【详解】A、人和哺乳动物无氧呼吸第一阶段产生的NADH 用于还原丙酮酸，不会有NADH 的积累，A 错
误；
B、骨骼肌细胞能进行有氧呼吸和无氧呼吸，产生NADH 的场所有细胞质基质和线粒体基质，B 正确；
C、衰老小鼠的体细胞中eNAMPT 含量较少，但是不一定不能合成eNAMPT，C 错误；
D、有氧呼吸第三阶段NADH 被氧化生成水，因此如果某物质能抑制NADH 氧化生成水，则同时O2 的消
耗减少，D 错误。
故选B。
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
【答案】C
【分析】题图分析：图中①为肌糖原的分解，②为细胞呼吸第一阶段，物质X 是丙酮酸，③为酒精是无氧
呼吸第二阶段，④为乳酸转化成丙酮酸的过程，⑤为乳酸是无氧呼吸第二阶段，⑥为乳酸进入肌细胞。
【详解】A、物质X 是呼吸第一阶段产生的丙酮酸，产生的场所是细胞质基质，A 正确；
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B、由图可知，金鱼可以通过鳃血管排除酒精而不能排除乳酸，B 正确；
C、金鱼肌细胞中含有催化丙酮酸产生酒精的酶，但没有催化丙酮酸产生乳酸的酶，C 错误；
D、在缺氧环境中，金鱼肌细胞将乳酸转化成酒精，可以防止细胞生活的环境的pH 降低而引起酸中毒，以
维持细胞正常的代谢，D 正确。
故选C。
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（ ）
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
【答案】B
【分析】植物根细胞无氧呼吸过程中，葡萄糖氧化分解所释放的能量大部分以热能散失、少部分储存在
ATP 中，供生命活动的需要。由题干信息可知，ADH 和LDH 是催化无氧呼吸的酶，则只分布在细胞质基
质
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【详解】A、ADH 和LDH 是催化无氧呼吸的酶，据图分析，根部全淹，ADH 活性一直下降，LDH 活性先
减后增，根部半淹，ADH 活性先增后减，LDH 活性一直下降，所以，根部淹水的程度和无氧呼吸的强度
不一定能呈正相关，A 错误；
B、据图分析，在淹水处理的5 天内，T2 组，ADH 活性先增后减，LDH 活性一直下降，B 正确；
C、无氧呼吸只在第一阶段产生ATP，产酒精和乳酸的无氧呼吸第一阶段过程相同，故每分子葡萄糖经无
氧呼吸产生酒精时生成的ATP 和产生乳酸时的一样多，C 错误；
D、淹水试验过程中，NAD+和NADH 的转化速率减慢，由于无氧呼吸消耗葡萄糖增加，所以葡萄糖的消
耗不一定减少，D 错误。
故选B。
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（ ）
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
【答案】A
【分析】有氧呼吸主要在线粒体中，无氧呼吸在细胞质基质。人线粒体呼吸链受损，会导致有氧呼吸异常。
由图可知，丙酮酸在细胞质基质中转化为代谢物X，可以得出X 是无氧呼吸的产物乳酸，代谢物X 在酶A
的作用下和O2 反应产生H2O2 和丙酮酸，H2O2 在酶B 的作用下产生H2O 和O2，酶B 则是过氧化氢酶。
【详解】A、人线粒体呼吸链受损，会导致有氧呼吸异常，无氧呼吸加强，虽然内环境中存在酸碱缓冲对，
可以维持内环境的稳态，但是当乳酸过量积累，超过了自身稳态的调节限度，就会导致内环境稳态的失调，
A 错误；
B、人线粒体呼吸链受损，会导致有氧呼吸异常，引起细胞产生的ATP 减少，B 正确；
C、呼吸链受损时，丙酮酸无法进入线粒体而转化为代谢物X，代谢物X 在酶A 的作用下和O2 反应产生
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H2O2 和丙酮酸，H2O2 在酶B 的作用下产生H2O 和O2，因此注射酶A 和酶B 能降低呼吸链受损引起的损
伤，C 正确；
D、葡萄糖分解为丙酮酸的过程是呼吸作用的第一阶段，会产生ATP，D 正确。
故选A。
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
【答案】D
【分析】有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，同时产生少量的ATP，该
过程发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，同时也产生少量的ATP，
该过程发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水，同时释放出大量的能
量。
【详解】A、种子呼吸作用的底物是葡萄糖，若细胞只进行无氧呼吸，无氧呼吸第一阶段在细胞质基质葡
萄糖分解生成丙酮酸和NADH，第二阶段丙酮酸和NADH 在细胞质基质反应生成乳酸或酒精和二氧化碳，
A 正确；
B、由于种子萌发初期不能进行光合作用，故萌发过程中有机物总量减少；脂肪可转化为其他的可溶性糖，
使有机物种类增多，B 正确；
C、种子呼吸作用的底物是葡萄糖，细胞进行有氧呼吸释放的CO2 等于O2 的吸收量，若CO2 的释放量多
于O2 的吸收量，则细胞既进行有氧呼吸也进行产物是酒精和CO2 的无氧呼吸，C 正确；
D、无氧呼吸中葡萄糖分子没有被彻底氧化分解，分子中的大部分能量存留在酒精或乳酸中，D 错误。
故选D。
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
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【答案】B
【分析】无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，都是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞
质基质中；第二阶段是丙酮酸和[H]反应产生二氧化碳和酒精或者是乳酸，发生在细胞质基质中。
【详解】A、第一周马铃薯放在空气中，可以进行有氧呼吸，A 正确；
B、第二周放在N2 中，无氧条件下马铃薯块茎进行无氧呼吸，其无氧呼吸的产物是乳酸，大部分能量存留
在乳酸中， B 错误；
C、第三周的空气先增大后减少， 故有氧呼吸先强后弱，C 正确；
D、马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程是无氧呼吸第一阶段，该过程同时生成少量ATP，D 正确。
故选B。
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（ ）
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
【答案】D
【分析】题意分析，本实验的目的是探究吸烟与否对血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量的影响，
实验结果显示，吸烟组血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量高于不吸烟者，而超氧化物氧化生物分
子生成物量的积累会引发细胞损伤，可见吸烟有害健康。
【详解】A、图示测定的是血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量，据此可推测，超氧化物可作为内
环境的成分，A 正确；
B、有氧呼吸会产生少量超氧化物，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，因此，超氧化物可能在线粒
体内产生，B 正确；
C、血浆渗透压的维持与其中蛋白质和无机盐的含量有关，即血浆蛋白有维持渗透压的作用，C 正确；
D、据柱形图可知，吸烟组血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量高于不吸烟者，但并不能证明该过
程中蛋白质分解供能，D 错误。
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故选D。
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
【答案】B
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体
是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目
的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的
清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、氧气还原成水主要是通过细胞有氧呼吸进行的，会释放大量能量，A 错误；
B、植物细胞凋亡过程可能需要液泡中的水解酶的参与，B 正确；
C、线粒体中的细胞色素C 主要分布于线粒体内膜中，C 错误；
D、被感染的植物细胞发生细胞凋亡利于病原体的清除，D 错误。
故选B。
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
【答案】B
【分析】题图分析，①过程为有氧呼吸的第一阶段，②为有氧呼吸的第二阶段，③为有氧呼吸的第三阶段，
④⑤都为无氧呼吸的第二阶段，a 为丙酮酸，d 为CO2，b 和c 均为H2O，e 为ATP，据此答题。
【详解】A、①②③过程释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分用于合成e（ATP），A 错误；
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B、图中的b 和c 表示的是同一种物质，都是水，B 正确；
C、人体的骨骼肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，不会发生④过程，C 错误；
D、③为有氧呼吸的第三阶段，所需的酶位于线粒体内膜，D 错误。
故选B。
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（ ）
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
【答案】C
【分析】分析题图可知，物质M 表示丙酮酸，物质P 表示酒精。过程Ⅰ、Ⅳ、Ⅱ表示有氧呼吸，过程Ⅰ、
Ⅴ表示产生乳酸的无氧呼吸，过程Ⅰ、Ⅲ表示产生酒精和CO2 的无氧呼吸。
【详解】A、由图可知，M 为丙酮酸，过程Ⅰ是葡萄糖分解为丙酮酸场所是细胞质基质，A 错误；
B、过程Ⅰ表示葡萄糖分解成丙酮酸，Ⅱ表示有氧呼吸第三阶段，Ⅳ表示有氧呼吸第二阶段，过程Ⅲ表示
丙酮酸产生酒精和CO2 的无氧呼吸，其中Ⅲ无ATP 产生，B 错误；
C、酵母菌是兼性厌氧菌，无氧呼吸产生酒精和CO2，不能产生乳酸即Ⅴ，因为其体内缺乏相关的酶，C
正确；
D、检测酒精可用重铬酸钾，溶液的颜色由橙色变为灰绿色，D 错误。
故选C。
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
【答案】ACD
13
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【分析】玉米细胞无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，过多的酒精会造成根细胞死亡，别一方面玉米根细胞由
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。
【详解】A、正常玉米根细胞液泡膜上的H+转运蛋白可将细胞质基质中的H+转运进入液泡，此过程消耗
能量所以为主动运输，也就是说H+从低浓度的细胞质基质转运进入高浓度的液泡中，所以细胞液泡内pH
低于细胞质基质，A 错误；
B、有氧呼吸和酒精发酵的无氧呼吸都可以产生CO2，所以检测到水淹的玉米根有CO2 的产生不一定是根
细胞无氧呼吸产生的，B 正确；
C、转换为丙酮酸产酒精途径时不释放能量，不产生ATP，不能缓解能量供应不足，C 错误；
D、丙酮酸产酒精途径消耗的[H]与产乳酸途径时消耗的[H]一样多，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，延缓细胞酸中毒是因为乳酸含量降低导致，D 错误。
故选ACD。
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
【答案】BD
【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；第
二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中；第三阶段是[H]与氧气反应形成水，
发生在线粒体内膜上。
【详解】A、在细胞呼吸过程中，O2 参与反应的过程是有氧呼吸第三阶段，该过程场所是线粒体内膜，A
正确；
B、大鼠无氧呼吸的产物是乳酸，不含二氧化碳，B 错误；
C、溶酶体是细胞的消化车间，内含多种水解酶，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，C 正确；
D、由图1 可知，适度低氧（10%O2）时线粒体自噬水平相对值较高，由图2 可知，相对对照组来说，适
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度低氧（10%O2）时，用线粒体自噬抑制剂3-MA 处理组的活性氧含量变化不大，因此图1 和图2 结果比
较表明：适度低氧（10%O2）可激活线粒体自噬来清除活性氧，活性氧处于正常水平，不会破坏大鼠肿瘤
细胞；严重低氧时，线粒体自噬水平有所提高，但活性氧含量较高，活性氧会损伤大分子物质和线粒体，
可推测严重低氧下促进了线粒体自噬，但还不足以清除细胞中的活性氧，活性氧在细胞中积累，最终导致
细胞死亡，D 错误。
故选BD。
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（ ）
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]
【答案】BCD
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，其内部可以进行有氧呼吸的第二、三阶段，在第二阶段中，可以
在线粒体基质将丙酮酸分解为二氧化碳和NADH，释放少量的能量，而在第三阶段可以由前两个阶段的
NADH 与氧气结合生成水，释放大量的能量，因此线粒体与细胞中能量的供应有很大关系。
【详解】A、LdhA 是呼吸作用第一阶段的一种酶，在细胞质基质中发挥作用，A 正确；
B、题意显示，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，而此时小鼠表现
为耗氧速率下降，因而说明，HIF2a 蛋白含量的提高抑制了有氧呼的吸第三阶段，B 错误；
C、PX-478 和PT-2385 分别为HIFla 和HIF2a 的抑制剂，图1 显示，敲除基因IRP 小鼠的耗氧速率明显降低，
而IRP 敲除+PT-2385 组小鼠的耗氧速率明显上升，IRP 敲除+PX-478 组小鼠的耗氧速率与IRP 敲除组小鼠
的耗氧速率无明显差异，可知HIF2a 蛋白含量的提高抑制了小鼠的耗氧速率，氧气参与有氧呼吸第三阶段，
C 错误；
D、在有氧呼吸的第一阶段，葡萄糖在细胞质基质中被分解产生丙酮酸和[H]，D 错误。
故选BCD。
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（ ）
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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
【答案】ACD
【分析】有氧呼吸的三个阶段：细胞质基质进行有氧呼吸第一阶段，葡萄糖形成丙酮酸和[H]，同时释放少
量能量，线粒体基质中，丙酮酸与水反应形成二氧化碳和[H]，同时释放少量能量，有氧呼吸第三阶段，在
线粒体内膜上，[H]与氧气结合生产水，同时释放大量能量，细胞呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，
少部分用于合成ATP。
【详解】A、酵母菌有氧呼吸将葡萄糖彻底氧化分解为CO2 和H2O，脱硫杆菌无氧呼吸可将葡萄糖彻底氧
化分解为CO2 和H2S，A 正确；
B、脱硫杆菌是原核生物，没有线粒体，B 错误；
C、酵母菌的发酵过程和乳酸菌的发酵过程产生了丙酮酸和[H]，丙酮酸和[H]反应生成了其他的有机物，结
合题图可知，没有电子传递链途径，C 正确；
D、由于酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，乳酸菌只能进行无氧呼吸，所以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等，D 正确。
故选ACD。
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
【答案】BC
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【分析】自由扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，不需要载体蛋白协助，不消耗能量。
协助扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，还需要膜上的转运蛋白的协助，不消耗能量。
主动运输的特点是逆浓度梯度需要载体蛋白协助，需要消耗能量。
【详解】A、实验中[H]是呼吸作用中产生的，指的是还原型辅酶Ⅰ，A 错误；
B、由图可知，用尿素处理后F1 颗粒丢失，未处理前F1 颗粒在外侧，说明该颗粒具有亲水性。根据图2，
F0 颗粒嵌入膜内，具有疏水性，B 正确；
C、由“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”可推测，F2 小颗粒可能是有氧呼
吸第三阶段所需的酶，C 正确；
D、由图示可以看出，H+跨膜运输顺浓度梯度运输，需要转运蛋白的协助，没有消耗能量，故运输方式为
协助扩散，D 错误。
故选BC。
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