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第09 讲 细胞呼吸
目录
01 模拟基础练
【题型一】细胞呼吸的过程
【题型二】有氧呼吸中电子传递链
【题型三】细胞呼吸类型的判断
【题型四】细胞呼吸的相关计算
【题型五】探究酵母菌的呼吸方式
【题型六】影响细胞呼吸的因素及应用
02 重难创新练
03 真题实战练
题型一 细胞呼吸的过程
1．真核细胞中，葡萄糖可经需氧呼吸彻底氧化分解。下列叙述正确的是（ ）
A．糖酵解阶段葡萄糖中的化学能大部分以热能形式释放
B．丙酮酸分解形成CO2，产生[H]和少量ATP
C．电子传递链阶段 H2O 分解成 O2、H+和电子
D．糖酵解和柠檬酸循环为电子传递链提供[H]和ATP
2．剧烈运动后低氧条件下，肌肉细胞线粒体的乳酰化转移酶被激活，催化乳酸修饰PDHA1 蛋白和CPT2
蛋白，抑制丙酮酸在线粒体中继续参与细胞呼吸，进而抑制运动能力。下列叙述正确的是（ ）
A．乳酰化转移酶可为乳酸修饰蛋白质提供活化能
B．低温和高温均会破坏乳酰化转移酶的空间结构，使其不可逆失活
C．乳酸修饰PDHA1 和CPT2 进而抑制运动能力的原因是ATP 分解量增加
D．抑制线粒体中乳酰化转移酶的活性可提高个体持久运动的耐力
题型二 有氧呼吸中电子传递链
3．植物细胞内的柠檬酸主要在有氧呼吸第二阶段合成，再通过液泡膜上的载体蛋白进入到液泡；当液泡
1
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中柠檬酸浓度达到一定水平，会被运出液泡进入降解途径（如图）。下列相关叙述正确的是（ ）
A．柠檬酸的合成场所发生在线粒体内膜
B．H+进入液泡的跨膜方式属于被动运输
C．转运柠檬酸进出液泡的载体蛋白不同
D．植物细胞的液泡可参与有氧呼吸过程
4．下图示细胞呼吸中的电子传递和氧化磷酸化，相关叙述正确的是（ ）
A．图示过程的场所为线粒体外膜，是细胞呼吸中产能最多的阶段
B．无氧呼吸第一阶段产生的NADH 所携带的电子最终传递给氧气
C．电子在传递过程中逐级释放能量推动H'跨膜运输至线粒体基质
D．电子传递所产生的膜两侧H 浓度差为ATP 的合成提供了驱动力
题型三 细胞呼吸类型的判断
5．恒温条件下，测得某密闭容器中苹果细胞呼吸强度（用一定时间内CO2的释放量来表示）随氧气浓度
的变化情况如下图，下列有关说法错误的是（ ）
A．在该温度下，苹果只进行无氧呼吸释放的CO2比只进行有氧呼吸多
B．氧气浓度大于15%后，氧气不再是有氧呼吸的限制因素
2
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C．氧气浓度为6%时，苹果细胞只进行有氧呼吸
D．随着氧气浓度的增加，CO2的释放量先减少后增加再保持稳定
6．探究萌发种子的细胞呼吸方式及其产物的装置如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．甲装置无需设置对照，而乙装置和丙装置都需要设置对照
B．甲装置中的保温瓶不能散热，所以温度计读数会一直升高
C．乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸
D．若丙装置中澄清石灰水变浑浊，可能是萌发种子产生了CO2
题型四 细胞呼吸的相关计算
7．将一批刚采摘的大小及生理状况均相近的新鲜蓝莓均分为两份，一份用高浓度的CO2处理48h 后，贮藏
在温度为1℃的冷库内，另一份则直接贮藏在1℃的冷库内。从采后算起每10 天定时定量取样一次，测定
其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到如图所示曲线。下列相关叙述正确的是
（ ）
A．本实验的自变量是贮藏天数，因变量是CO2和O2的比值
B．第10 天时，对照组和CO2处理组的有氧呼吸强度相同
C．第40 天对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
D．若实验在光照条件下进行则对实验结果不会产生显著影响
8．图1 表示某水稻种子萌发的细胞呼吸过程中，O2的吸收量和 CO2的释放量随环境中 O2浓度的变化而变
化的曲线，其中线段XY=YZ；图2 是水稻种子萌发的RQ 值（CO2产生量与 O2 消耗量的比值）变化。下
列有关叙述正确的是（ ）
3
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A．图1 中 O2浓度为a 时，水稻种子有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多
B．图1 中 P 点与图2 中b 点时水稻种子有氧呼吸消耗葡萄糖量相等
C．图2 中c 点以后，水稻种子有氧呼吸速率不再继续增加
D．同一O2浓度下，花生种子的RQ 值大于水稻种子
题型五 探究酵母菌的呼吸方式
9．下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，相关叙述错误的是（ ）
A．装置甲为对照组，装置乙为实验组
B．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
C．图中的澄清石灰水可换成溴麝香草酚蓝溶液，现象为由蓝变绿再变黄
D．通过检测是否有CO2产生不可确定酵母菌细胞呼吸的方式
10．生物兴趣小组利用下图装置探究酵母菌的细胞呼吸方式，并计划用此装置继续探究乳酸菌的细胞呼吸
方式。下列关于实验结果的分析，错误的是（ ）
A．溶液X 若是澄清石灰水，两个装置中溶液X 变浑浊的速度不同
B．待酵母菌耗尽培养液中的葡萄糖后，方可用重铬酸钾检测酒精的生成
C．若仅探究乳酸菌的呼吸方式，可将盛放溶液X 的试管去除，精简装置
D．若改为乳酸菌，其他条件不变，实验结果不能说明氧气是否抑制乳酸菌的细胞呼吸
4
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题型六 影响细胞呼吸的因素及应用
11．氰化物是一种剧毒物质，其毒害机理是通过抑制线粒体内膜上酶的活性从而使组织细胞缺氧窒息。某
研究小组以植物根尖为实验对象进行了相关实验，得到了如图所示结果。据图分析错误的是（ ）
A．由图1 可以判断出植物根尖细胞吸收钾离子的方式是主动运输
B．图1 中4h 后细胞不能再利用氧气，但可以继续吸收K⁺
C．图2 中4h 后氧气消耗速率下降的原因是细胞膜上钾离子载体蛋白数量的限制
D．结合图1 和图2，不能判断根尖细胞吸收Cl⁻的跨膜运输方式
12．水分是影响小麦生长的重要因素。随着水淹时间的延长，小麦根细胞会进行无氧呼吸产生酒精，引起
烂根等。下列相关叙述错误的是（ ）
A．正常情况下，小麦进行有氧呼吸时，H2O 中的氧原子会转移到终产物CO2中
B．随着水淹时间的延长，小麦根细胞中的丙酮酸分解成酒精时伴随少量ATP 的生成
C．随着水淹时间的延长，根系吸收无机盐的速率减慢
D．长时间淹水，无氧呼吸产生的酒精含量升高，可能损伤线粒体的结构
一、单选题
1．糖酵解是指葡萄糖分解产生丙酮酸的过程，氧气可以降低糖类的无氧酵解和减少糖酵解产物的积累，
这种现象称为巴斯德效应。据此分析，酵母菌在发酵过程中，当巴斯德效应较强时，会出现以下哪种情况
（ ）
A．细胞产生乳酸量减少
B．细胞质中丙酮酸积累增加
C．细胞中产生热能减少
D．每克葡萄糖产生的ATP 增多
2．与水稻轮作的油菜常常会由于积水导致根系缺氧、光合速率下降，造成减产。对油菜进行淹水处理，
测定有关指标并进行相关性分析，结果见下表。下列叙述错误的是（ ）
5
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光合速
率
叶绿素含量
气孔导
度
胞间CO2浓度
光合速率
1
叶绿素含量
0.86
1
气孔导度
0.99
0.90
1
胞间CO2浓度
-0.99
-0.93
-0.99
1
注：气孔导度表示气孔张开程度。表中数值为相关系数（r），当
越接近1，相关越密切。r>0 时，两者
呈正相关；r<0 时，两者呈负相关。
A．淹水时，油菜根部细胞利用丙酮酸产酒精，酒精积累会对植株产生毒害
B．水稻根部部分细胞程序性死亡形成通气腔隙，利于植株进行有氧呼吸
C．气孔导度与光合速率呈正相关，气孔导度的增大是由于光合速率上升
D．综合分析表中数据，推测除CO2外还存在其他因素影响油菜光合速率
3．快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现，乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，
甲活性下降导致蛋白乙的SUMO 化修饰加强，进而加快有丝分裂后期进程。下列叙述错误的是（ ）
A．有丝分裂包括分裂间期和分裂期
B．较高浓度的乳酸可以缩短细胞周期
C．癌细胞可以通过无氧呼吸在细胞质基质中产生乳酸
D．敲除蛋白甲基因可以升高细胞内蛋白乙的SUMO 化水平
4．“白肺”在临床上称为“急性肺损伤”，患者肺部显影常呈现大片白色，“白肺”患者的血氧饱和度
降低，临床表现为胸闷气短，呼吸不畅等，通过吸氧可缓解相关症状，下列叙述正确的是（ ）
A．患者部分细胞厌氧呼吸，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
B．患者部分细胞厌氧呼吸产生的乳酸可运至血浆再生成葡萄糖
C．有氧呼吸时，释放的能量主要形成ATP
D．患者细胞需氧呼吸第一、二阶段过程中都有[H]、ATP 的产生
5．用地窖来贮藏水果和蔬菜，是我国古代果蔬保鲜的重要方法。《齐民要术》中记载了一种特殊的葡萄
窖藏法：“极熟时，全房折取，于屋下作荫坑，坑内近地，凿壁为孔，插枝于孔中，还筑孔使坚，屋子置
土覆之”，根据记载，使用这种贮藏方法，葡萄可“经冬不异”。若对贮藏葡萄的地窖中的O2和CO2含量
进行连续监测，下列说法错误的是（ ）
A．葡萄贮藏初期，地窖内O2浓度下降，CO2浓度上升
B．葡萄贮藏一段时间后，窖内O2、CO2浓度会维持不变
C．当地窖内O2浓度接近0 时，CO2浓度仍会上升
D．人们进入贮藏了大量葡萄的地窖前，应先对地窖通风
6．由于缺乏完善的工艺，自酿酒含有大量甲醇，饮用后易中毒，危及生命，相关代谢如下图所示。下列
相关叙述，不正确的是（ ）
6
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A．甲醇摄入过多可能导致乳酸增多出现酸中毒
B．若患者昏迷，应及时血液透析并接入呼吸机
C．静脉注射乙醇脱氢酶可以解除甲醇中毒症状
D．高浓度酒精作为口服解毒剂可缓解中毒症状
7．白洋淀是雄安新区最主要的水资源承载体，由于历史原因，白洋淀富营养化严重并失去自净能力。为
此，研究人员设计了一套原位生态修复方案，取得了显著的效果。下列修复方案中，目标与措施匹配不正
确的一组是（ ）
目标
措施
A
分解底泥有机物，减少N 素进入水体
投放需氧微生物菌剂，将有机物分解为NH4
+
B
吸附悬浮颗粒物，吸收N、P 无机盐
构建沉水植物功能群
C
完善食物链，稳定生态系统
增加水生动物，加快物质循环
D
增加溶解氧，促进分解者代谢和增殖
人工曝气推动水体表面和垂向流动
A．A
B．B
C．C
D．D
二、非选择题
8．研究人员以二倍体马铃薯品系及其经秋水仙素加倍得到的染色体加倍个体为试验材料，对材料进行组
织培养扩繁并移栽，以一定方法于移栽45d 至105d 内每隔一段时间对两种马铃薯进行相关光合生理特性差
异的研究。同时在盛花期于相同环境条件下测定得到部分光合特征实验数据如下表：
光合特征
二倍体
染色体加倍个体
光饱和点/（μmol·m-2·s-1）
968.83
1094.82
光补偿点/（μmol·m-2·s-1）
8.78
8.59
CO2补偿点/（μmol·m-2·s-1）
51.67
47.93
(1)光合作用中NADPH 的作用是 ；马铃薯块茎细胞中产生CO2的场所有 。
(2)据表分析，若将二倍体马铃薯与染色体加倍个体置于同一密闭透光容器内培养，染色体加倍个体固定和
转化CO2的能力更 （填“强”或“弱”），作出此判断的依据是 。
(3)比较分析数据发现，染色体加倍马铃薯移栽后最初的一段时间内，净光合速率呈上升趋势，且此期间气
7
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孔开度无显著变化，但其胞间CO2浓度呈下降趋势。推测原因是 。
(4)研究表明，马铃薯叶肉细胞光合作用产生蔗糖经韧皮部运输至块茎细胞转化为淀粉，与葡萄糖相比，以
蔗糖作为运输物质的优点是 （答出1 点即可）。
9．学习以下材料，回答（1）~（5）题。
线粒体蛋白AOX 和UCP 在植物开花生热中的功能
有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，即
“开花生热现象”。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。
与高等动物相同，高等植物细胞的有氧呼吸过程能释放热量。有氧呼吸的第三阶段，有机物中的电子经
UQ（泛醌，脂溶性化合物）、蛋白复合体（I、Ⅱ、Ⅲ、IV）的作用，传递至氧气生成水，电子传递过程
中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差，使能量转换成H+电化学势能，此过程称为细胞色素途径。最终，
H+经ATP 合成酶运回线粒体基质时释放能量，此能量用于ATP 合成酶催化ADP 和Pi 形成ATP。如图1 所
示（“e”表示电子，“→”表示物质运输及方向）。这种情况下生热缓慢，不是造成植物器官温度明显上
升的主要原因。
图1 中的AOX 表示交替氧化酶（蛋白质），是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶，在此酶参与下，电子
可不通过蛋白复合体Ⅲ和IV，而是直接通过AOX 传递给氧气生成水，大量能量以热能的形式释放。此途
径称为AOX 途径。相较于细胞色素途径，有机物中电子经AOX 途径传递后，最终只能产生极少量ATP。
荷花（N．nucifera）在自然生长的开花阶段，具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著增强，氧气消耗量
大幅提高，使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官开花生热过程中不同途径的耗氧
量，如图2 所示。当达到生热最高峰时，AOX 途径的呼吸作用比生热前显著增强，可占总呼吸作用耗氧量
的70%以上。
线粒体解偶联蛋白（UCP）是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白。UCP 可以将H+通过膜
渗漏到线粒体基质中，从而驱散跨膜两侧的H+电化学势梯度，使能量以热能形式释放。有些植物开花生热
时，UCP 表达量显著上升，表明UCP 蛋白也会参与调控植物的开花生热。
(1)图1 所示的膜结构是
；图1 中可以运输H+的是
。
(2)有氧呼吸的第一、二阶段也会释放热量，但不会引起开花生热。原因是经过这两个阶段，有机物中的能
量大部分储存在
中。
8
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(3)运用文中信息分析，在耗氧量不变的情况下，若图1 所示的膜结构上AOX 和UCP 含量提高，则经膜上
ATP 合成酶催化形成的ATP 的量
（选填“增加”、“不变”、“减少”）。原因是
(4)基于本文内容，下列叙述能体现高等动、植物统一性的是_____。
A．二者均有线粒体
B．二者均可借助UCP 产热
C．二者均可分解有机物产生ATP
D．二者均通过AOX 途径产生大量ATP
(5)若荷花开花生热过程中，经UCP 产生的热量不少于AOX 途径产热。则在“总呼吸”曲线仍维持图2 状
态时，细胞色素途径耗氧量占比会
（“增加”或“不变”或“减少”），
AOX 途径耗氧量占比会
（“增加”或“不变”或“减少”）。请说明
理由
。
10．水稻是我国重要的粮食作物，下图1 是某水稻叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的物质变化示意简图，
其中①~⑤表示相关生理过程，a~h 为物质名称。某科研小组获得了一种叶绿素b 完全缺失的水稻突变体，
为探究该突变体的光合作用能力，科研人员进行了相关实验，结果如下图2 所示。回答下列问题：
(1)图1 中b 和d 代表的物质分别是
，②过程发生的能量变化是
。研究人员发现，高温能诱导细胞产生自由基，对生物膜造成较大损伤，若膜结构破坏，则图1 中受到直
接影响的过程有
（填序号）。
(2)该突变体水稻在强光照环境的生长比野生型水稻
，判断依据是
。
(3)一般来说，叶绿素b 缺失会直接影响光合作用的光反应，造成光合速率下降。但图2 中光照强度为m 点
时，突变体的光合速率比野生型的快，研究发现此时突变体叶片气孔开放程度比野生型大，据此推测，突
变体光合速率更快的原因是
。
1．（2023·辽宁·高考真题）利用某种微生物发酵生产DHA 油脂，可获取DHA（一种不饱和脂肪酸）。下
图为发酵过程中物质含量变化曲线。下列叙述错误的是（ ）
9
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A．DHA 油脂的产量与生物量呈正相关
B．温度和溶解氧的变化能影响DHA 油脂的产量
C．葡萄糖代谢可为DHA 油脂的合成提供能量
D．12～60h，DHA 油脂的合成对氮源的需求比碳源高
2．（2023·江苏·高考真题）细胞色素C 是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，在不同物种间
具有高度保守性。下列关于细胞色素C 的叙述正确的是（ ）
A．仅由C、H、O、N 四种元素组成
B．是一种能催化ATP 合成的蛋白质
C．是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体
D．不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据
3．（2023·湖北·高考真题）快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现，乳酸与锌离子结合可
以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO 化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程。下列
叙述正确的是（ ）
A．乳酸可以促进DNA 的复制
B．较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂
C．癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸
D．敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO 化水平
4．（2023·湖北·高考真题）高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究
发现平均气温每升高1℃，水稻、小麦等作物减产约3%~8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误
的是（ ）
A．呼吸作用变强，消耗大量养分
B．光合作用强度减弱，有机物合成减少
C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D．叶绿素降解，光反应生成的NADH 和ATP 减少
5．（2023·湖北·高考真题）为探究环境污染物A 对斑马鱼生理的影响，研究者用不同浓度的污染物A 溶液
处理斑马鱼，实验结果如下表。据结果分析，下列叙述正确的是（ ）
A 物质浓度（μg·L-1）指
0
10
50
100
10
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标
①
肝脏糖原含量（mg·g-1）
25．0±0．
6
12．1±0．
7
12．0±0．7
11．1±0．2
②
肝脏丙酮酸含量（nmol·g-1）
23．6±0．
7
17．5±0．
2
15．7±0．2
8．8±0．4
③
血液中胰高血糖素含量（mIU·mg·prot-1）
43．6±1．
7
87．2±1．
8
109．1±3．
0
120．0±2．
1
A．由②可知机体无氧呼吸减慢，有氧呼吸加快
B．由①可知机体内葡萄糖转化为糖原的速率加快
C．①②表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖
D．③表明机体生成的葡萄糖增多，血糖浓度持续升高
6．（2022·重庆·高考真题）从如图中选取装置，用于探究酵母菌细胞呼吸方式，正确的组合是（ ）
注：箭头表示气流方向
A．⑤→⑧→⑦和⑥→③
B．⑧→①→③和②→③
C．⑤→⑧→③和④→⑦
D．⑧→⑤→③和⑥→⑦
7．（2023·山东·高考真题）某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量
的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是（ ）
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A．甲曲线表示O2吸收量
B．O2浓度为b 时，该器官不进行无氧呼吸
C．O2浓度由0 到b 的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加
D．O2浓度为a 时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小
8．（2023·江苏·高考真题）气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控机制。
图1 所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①~④表示场所。请回答下
列问题：
(1)光照下，光驱动产生的NADPH 主要出现在
（从①~④中选填）；NADPH 可用
于CO2固定产物的还原，其场所有
（从①~④中选填）。液泡中与气孔开闭相关的主要
成分有H2O、
（填写2 种）等。
(2)研究证实气孔运动需要ATP，产生ATP 的场所有
（从①~④中选填）。保卫细胞中
的糖分解为PEP，PEP 再转化为
进入线粒体，经过TCA 循环产生的
最终通过电子传递链氧化产生ATP。
(3)蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的AHA，消耗ATP 将H+泵出膜外，形成跨膜的
12
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，驱动细胞吸收K+等离子。
(4)细胞中的PEP 可以在酶作用下合成四碳酸OAA，并进一步转化成Mal，使细胞内水势下降（溶质浓度
提高），导致保卫细胞
，促进气孔张开。
(5)保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，为了研究淀粉合成与细胞质中ATP 的关系，对拟
南芥野生型WT 和NTT 突变体ntt1（叶绿体失去运入ATP 的能力）保卫细胞的淀粉粒进行了研究，其大小
的变化如图2．下列相关叙述合理的有___ __。
A．淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP
B．光照诱导WT 气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关
C．光照条件下突变体ntt1 几乎不能进行光合作用
D．长时间光照可使WT 叶绿体积累较多的淀粉
13
