文档文本内容
第09 讲 呼吸作用（专项训练）
模拟·基础演练.......................................................................................................1
考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式........................................................................................1
考点二 有氧呼吸........................................................................................................................3
考点三 无氧呼吸........................................................................................................................4
考点四 无氧呼吸和有氧呼吸综合分析....................................................................................5
考点五 细胞呼吸的影响因素与应用........................................................................................6
综合提升........................................................................................................................................8
重难·创新演练.......................................................................................................9
真题·实战演练.......................................................................................................18
模拟·基础演练
考查重点：探究酵母菌细胞呼吸的方式、有氧呼吸、无氧呼吸、有氧呼吸与无氧呼吸综合分析、细胞
呼吸的影响因素与应用
考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．【酵母菌有氧、无氧呼吸速率数据表格分析】（2026·河南南阳·模拟预测）科研人员将酵母菌分别置于
含不同浓度NaHSO3（一种抗氧化剂，可影响呼吸酶活性）的培养液中培养，测定其有氧呼吸和无氧呼吸
速率（以CO2释放速率表示，单位：μmol·min-1），结果如下表所示。下列叙述错误的是（ ）
NaHSO3浓度（mmol·L-1）
有氧呼吸CO2释放速率
无氧呼吸CO2释放速率
总呼吸CO2释放速率
0（对照组）
12.0
3.5
15.5
0.5
15.2
2.8
18.0
1.0
11.8
2.1
13.9
2.0
7.5
1.3
8.8
A．对照组中，酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖的速率约是无氧呼吸的1.14 倍
B．NaHSO3浓度为0.5 mmol·L-1时，可促进酵母菌的有氧呼吸，抑制无氧呼吸
C．随NaHSO3浓度升高，总呼吸速率先上升后下降，可能与呼吸酶活性变化有关
D．若将培养液改为无氧环境，各组NaHSO₃ 对酵母菌无氧呼吸的抑制作用均减弱
2．【密闭环境酵母菌细胞呼吸曲线分析】（2026·河南·模拟预测）将酵母菌置于含有一定量葡萄糖的培养
液中，密闭后给予适宜的温度条件，培养过程中定时检测培养液中O₂ 和CO₂ 的含量，结果如图所示。下
列分析正确的是（ ）
A．葡萄糖在酵母菌细胞的线粒体基质中被利用
B．0～100 s 时间段，释放的CO₂ 来自葡萄糖和丙酮酸的直接分解
C．300～400 s 时间段，酵母菌只进行无氧呼吸，产生的ATP 量少
D．400～500 s 时间段，酵母菌只进行无氧呼吸，不再消耗O₂
3．【探究酵母菌细胞呼吸方式实验装置辨析】（2026·四川·模拟预测）某生物小组利用下图a~f 所示装置
（a 和b、c 和f 装置中酵母菌培养液等量，其他条件适宜）进行实验。下列相关分析错误的是（ ）
A．将f 封口放置一段时间后排气，再连接f→d，d 中澄清石灰水变浑浊，可证明酵母菌无氧呼吸产生
了CO2
B．连接e→c→d，并从e 左侧通气，d 中石灰水变浑浊，说明酵母菌有氧呼吸的产物中有CO2
C．可将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液，根据溶液是否由蓝变绿再变黄，判断酵母菌的细胞呼吸方
式
D．a、b 装置初始氧浓度相等，若a 液滴左移、b 液滴右移，说明该氧浓度下酵母菌同时进行有氧呼吸
和无氧呼吸
考点二 有氧呼吸
4．【真核细胞有氧呼吸过程物质与场所判断】（2026·重庆·模拟预测）如图为真核细胞有氧呼吸过程示意
图，
、
、
表示物质，
、
表示生理过程。下列叙述不正确的是（ ）
①
②
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
A．
是葡萄糖，在细胞质基质中分解，产生
Ⅰ
[H]和ATP
B．若用
18O 标记
，则在产物
中可检测到
Ⅰ
Ⅲ
18O
C．
发生在线粒体基质中，既消耗
②
H2O 也产生CO2
D．若将该细胞置于无氧环境中，过程
不会立即停止
①
5．【线粒体内膜蛋白与呼吸作用能量代谢新情境】（2026·河南开封·模拟预测）线粒体内膜上存在的细胞
色素c（Cyt c）是介导电子传递给O2生成水的关键蛋白，能间接维持内膜两侧的H+浓度梯度，以驱动ATP
合酶合成ATP；同时存在特殊H+通道蛋白UCP，允许H+回流到线粒体基质，并释放热量。下列说法正确
的是（ ）
A．细胞有氧呼吸与无氧呼吸过程均需Cyt c 参与
B．Cyt c 介导的电子传递过程不需要NADH 参与
C．H+通过UCP 转运会导致合成的ATP 减少
D．UCP 参与细胞呼吸不利于正常生命活动的进行
6．【癌细胞特殊呼吸方式与酶活性曲线分析】（2026·湖北武汉·模拟预测）呼吸作用中产生的NADH 需
要不断被利用并再生出NAD+才能使呼吸作用持续进行。酶M 和酶L 均能催化NAD+的再生，酶M 仅存在
于线粒体中，酶L 仅存在于细胞质基质中，癌细胞在氧气充足的条件下，无氧呼吸也非常活跃。科研人员
用不同浓度的某种药物抑制癌细胞呼吸作用第一阶段，然后检测相关酶活性，结果如图所示。下列叙述错
误的是（ ）
A．呼吸作用第一阶段速率相对值为100 的组别为该实验的对照组
B．呼吸作用第一阶段速率相对值较低时，癌细胞以无氧呼吸为主
C．酶M 参与有氧呼吸的第三阶段，酶L 参与无氧呼吸的第二阶段
D．呼吸作用第一阶段速率相对值由60 增至90，无氧呼吸速率迅速增强以促进NAD+再生
考点三 无氧呼吸
7．【人体肌细胞无氧呼吸与乳酸代谢综合判断】（2026·湖南湘西·三模）剧烈运动时，由于供氧不足，肌
细胞呼吸作用产生的丙酮酸和NADH 发生反应，生成乳酸和NAD+，再生的NAD+可维持细胞呼吸的持续
进行。生成的乳酸转运至肝脏并重新生成葡萄糖，葡萄糖又释放入血液，再度供肌肉摄取利用。下列分析
正确的是（ ）
A．剧烈运动时，细胞呼吸CO2释放量/O2吸收量的值不变
B．运动员进行长跑比赛时，其肌肉细胞以无氧呼吸为主
C．肌细胞中丙酮酸和NADH 发生反应生成乳酸的同时生成少量ATP
D．副交感神经兴奋使胰高血糖素分泌增多，促进乳酸重新生成葡萄糖
8．【酵母菌 Crabtree 效应与呼吸相关酶辨析】（2026·山东临沂·二模）Crabtree 效应具体表现为当酿酒
酵母胞外葡萄糖浓度大于0.15g/L 时，即使氧气供应充足，酿酒酵母依然会优先进行乙醇发酵积累乙醇。
在细胞呼吸过程中，丙酮酸脱羧酶（PDC）可催化丙酮酸脱羧，进而生成乙醇；丙酮酸脱氢酶（PDH）则
可催化丙酮酸生成二氧化碳和[H]。下列叙述错误的是（ ）
A．酵母菌PDC 和PDH 起催化作用的场所分别是细胞质基质和线粒体基质
B．PDC 催化乙醇生成需要消耗NADH，而PDH 催化二氧化碳生成会产生NADH
C．酵母菌中PDC 和PDH 催化反应过程中均可释放能量用于合成ATP
D．酿酒酵母通过Crabtree 效应快速消耗葡萄糖并积累乙醇使其具有竞争优势
9．【低氧环境下金鱼特殊细胞呼吸代谢分析】（2026·天津河北·二模）金鱼能在氧气匮乏的环境中存活数
月，其细胞通过特定呼吸方式适应低氧条件。下图为金鱼不同细胞的细胞呼吸代谢示意图，据此分析下列
叙述不正确的是（ ）
A．金鱼骨骼肌细胞无氧呼吸产生乙醇和CO2
B．金鱼有氧呼吸和无氧呼吸过程均能产生[H]，但用途不同
C．金鱼骨骼肌细胞无氧呼吸分解丙酮酸的过程发生在细胞质基质
D．金鱼细胞呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，但其反应速率可能与线粒体相关
考点四 无氧呼吸和有氧呼吸综合分析
10．【人体细胞有氧呼吸分阶段过程判断】（2026·河南·三模）人体细胞的有氧呼吸过程可简化为糖酵解、
三羧酸循环、氧化磷酸化三个阶段，关键步骤如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．糖酵解不需要O2的参与，但O2可能会影响其速率
B．三羧酸循环发生在细胞质基质中，需要H2O 的参与
C．NADH 产生于线粒体基质，消耗于线粒体内膜
D．无氧呼吸时NADH 中储存的能量大部分以热能形式散失
11．【O₂ 浓度对酵母菌呼吸影响综合曲线分析】（2026·陕西咸阳·模拟预测）某科学兴趣小组以酵母菌为
实验材料，以葡萄糖为能量来源，在一定条件下，通过控制O2浓度的变化，得到了酵母菌进行细胞呼吸时
CO2产生速率（
）、
Ⅰ
O2消耗速率（
）、酒精产生速率（
）随着时间变化的三条曲线，如图所示。
Ⅱ
Ⅲ
S1、S2、S3、S4分别表示各曲线围成的面积。该兴趣小组还利用乳酸菌为实验材料进行了相同的实验，实
验装置和条件不变，得到乳酸产生速率（
）的曲线。下列相关叙述错误的是（ ）
Ⅳ
A．在t1时刻，由于O2浓度较高，无氧呼吸消失
B．不同温度条件下，S1和S2的值都是相等的
C．
、
曲线的交点处对应的时间点，无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖的量不相等
Ⅱ
Ⅲ
D．若曲线
和曲线
两者完全重合，则
Ⅳ
Ⅲ
0~t1时间段酵母菌和乳酸菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量相等
12．【种子萌发过程细胞呼吸气体变化曲线分析】（2024·贵州黔东南·三模）某农作物种子的呼吸作用利
用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖。该农作物干种子萌发过程中，细胞呼吸CO2释放量和O2吸收量的变化
趋势如图所示，下列相关叙述错误的是（ ）
A．种子萌发过程中，蛋白质、RNA 种类会增加
B．图例A、B 分别表示CO2释放量和O2吸收量
C．0~10h，该种子的细胞呼吸主要是无氧呼吸
D．30~40h，该农作物种子有氧呼吸和无氧呼吸相等
考点五 细胞呼吸的影响因素与应用
13．【果蔬贮藏与细胞呼吸影响因素实验分析】（2026·贵州遵义·模拟预测）为延长某鲜果的贮藏时间、
降低贮藏期间有机物的消耗，科研人员探究了光照与黑暗条件下不同温度对该鲜果果实细胞呼吸强度（单
位：mg CO2/kg·h）的影响，实验结果如下表所示。下列相关叙述正确的是（ ）
贮藏温度
15℃
8℃
2℃
黑暗
35
20
15
光照
33
16
10
A．据表分析鲜果果实最适宜的贮藏条件是黑暗、温度为2℃
B．随贮藏温度降低，果实呼吸作用减弱，原因是呼吸酶的空间结构被破坏
C．为检测该果实是否进行有氧呼吸，可用溴麝香草酚蓝溶液检测是否产生CO2
D．若该果实有氧呼吸与无氧呼吸产生等量CO2，则两种方式消耗葡萄糖之比为1:3
14．【植物根系 TCA 呼吸与水淹胁迫影响分析】（2026·河南郑州·一模）三羧酸（TCA）循环有氧呼吸
（简称TCA 呼吸）是植物常见的呼吸代谢途径，TCA 呼吸是将乙酰辅酶A（丙酮酸脱羧产物）转化为
CO2的过程，如图表示水淹胁迫对红海榄根系TCA 呼吸速率的影响。下列叙述错误的是（ ）
A．TCA 呼吸发生在细胞质基质和线粒体基质中，但有机物不会彻底氧化分解
B．随水淹时间的延长，红海榄幼苗根系TCA 呼吸速率呈明显的下降趋势
C．推测缺氧条件下会抑制TCA 呼吸速率，最终线粒体内NADH 与氧结合
D．水淹18 h 根系呼吸产生的酒精抑制了自身TCA 呼吸速率，达到最小值
15．【土壤呼吸速率与温度、含水量关系曲线分析】（2026·云南·模拟预测）土壤呼吸主要包括土壤微生
物呼吸、植物地下部分呼吸和土壤动物呼吸，以及非生物释放CO2。同一农田在三种土壤含水量（水淹、
偏湿和适中）条件下土壤温度和土壤呼吸速率的关系如图。下列说法正确的是（ ）
A．为加速完成该实验，可选不同作物的农田分别水淹、偏湿和适中处理
B．含水量适中时，土壤温度越高，土壤呼吸速率越大，释放的CO2越多
C．一定温度范围内，水淹处理导致土壤呼吸速率下降，释放的CO2减少
D．水淹时土壤生物主要进行无氧呼吸，土壤呼吸释放的CO2来自非生物
综合提升
16．【细胞呼吸过程、曲线、实验装置综合填空】请根据下列细胞呼吸相关的图像分析回答问题：
(1)甲图中的物质a 是指______，b 是指______，人体骨骼肌细胞产生CO2的具体场所是__________。
(2)图乙中当氧浓度为b 时，种子的有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸的______。
(3)图丙的装置可用于探究种子的呼吸方式，当种子同时进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸时，则图丙的装
置1 着色液向______移，装置2 的着色液向______移，如果要检测种子呼吸作用产生了CO2，除了可用澄
清石灰水以外，还可以用__________。
(4)细胞呼吸的重要作用之一是为生命活动提供ATP，它的结构简式可表示为______，人体的成熟红细胞产
生ATP 的场所有__________。
(5)图丁中乙曲线所代表的呼吸过程可用图甲中______（填图中序号）过程表示，写出该过程的总反应式：
______________________________。
重难·创新演练
设题创新：依托线粒体结构功能、动态形态变化等微观细胞结构创设新角度命题 (T1/T13); 结合作物低
氧胁迫、淹水逆境、果实气调保鲜等农业生产真实情境设题 (T4/T5/T7); 引入可立氏循环、乳酸循环、
交替呼吸、线粒体泄压机制等新型生理代谢过程 (T6/T10/T11/T12); 以肿瘤细胞呼吸、药物干预为素材
结合实验曲线创新考法 (T14); 对细胞呼吸测定经典装置进行变式并结合定量计算考查 (T3); 利用曲线
图、过程图为载体，强化呼吸作用综合图像分析能力 (T2/T8/T9); 结合基因工程改造微生物、工业发酵
技术打造长文本信息类综合大题，侧重信息提取与逻辑推导 (T15)。
学科融合：生物与农业科学融合，围绕作物逆境生理、农产品贮藏保鲜考查细胞呼吸原理应用
(T4/T5/T7); 生物与运动生理学融合，结合体育运动分析人体呼吸代谢与神经调节 (T6/T9); 生物与医
药学融合，依托肿瘤细胞代谢、药物作用机理开展实验探究 (T14); 生物与工业生物技术融合，结合微
生物发酵、基因工程改造菌种考查代谢调控 (T15); 生物与细胞生理学融合，深度结合线粒体结构、电
子传递、氧化还原平衡等微观代谢机制综合命题 (T1/T10/T11/T13)。
1．【新情境·线粒体结构与物质跨膜综合分析】（2026·海南海口·二模）线粒体是糖类、脂肪和氨基酸等
氧化释放能量的主要场所，已知线粒体膜对多数亲水性物质透性极低。动物细胞中，葡萄糖代谢的部分过
程如图所示，其中电子传递链发生在线粒体内膜上。下列叙述错误的是（ ）
A．动物细胞进行细胞呼吸时，CO2仅生成于线粒体基质中
B．推测亲水性的丙酮酸需要在膜转运蛋白的协助下才能进入线粒体基质
C．葡萄糖分解产生的NADPH 中含有的电子最终传递给O2
D．与线粒体外膜相比，线粒体内膜上脂类与蛋白质的比值较低
2．【新角度·植物细胞双类型无氧呼吸机制探究】（2026·广西河池·二模）玉米根细胞中存在乙醇脱氢酶
（ADH）和乳酸脱氢酶（LDH），在缺氧条件下，这两种酶的活性随处理时间变化如下图。下列分析错误
的是（ ）
A．ADH 和LDH 均分布在细胞质基质中，参与丙酮酸的转化
B．在缺氧初期，乳酸发酵和乙醇发酵可能同时进行
C．无氧呼吸产生的乙醇和乳酸均可在根细胞线粒体内彻底氧化分解
D．ADH 和LDH 活性的差异，说明玉米根细胞在厌氧胁迫下主要进行乙醇发酵
3．【经典考法·呼吸类型测定装置与定量计算】（2026·黑龙江·模拟预测）某小组为测定某种子萌发时的
呼吸方式，设计了如图所示的装置1 和装置2。实验开始前，着色液滴均停留在初始位置，随后关闭活塞。
在适宜的环境下，经过20 分钟后读取刻度管中着色液滴移动的距离，假设a、b 分别为装置1 和装置2 的
着色液滴向右移动的距离，且呼吸底物仅考虑葡萄糖，以下说法不正确的是（ ）
A．装置1 中的X 应是NaOH 溶液5mL，装置1 测定的数值可以代表种子有氧呼吸的相对值
B．为了排除非生物因素对本实验测量结果的干扰，应对发芽种子表面进行酒精消毒处理
C．该实验还需增加装置3、4，在装置1、2 其他条件不变的情况下，将发芽种子更换为灭活种子
D．若此种子有氧呼吸消耗的葡萄糖占细胞呼吸消耗葡萄糖总量的1/3，若测得b=8，则a=-12
4．【生活化情境·低氧胁迫对作物根系呼吸的影响】（2026·湖南衡阳·三模）低氧胁迫会降低农作物的产
量，洪水和灌溉不均匀等极易使植株根系供氧不足，造成低氧胁迫。某研究小组利用水培技术探究了低氧
条件对两个油菜品种（A、B）根部细胞呼吸的影响（呼吸底物是葡萄糖），实验第6 天根部细胞中相关物
质的含量如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．正常通气条件下，油菜根部细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
B．与A 品种相比，B 品种油菜对低氧胁迫耐受力更强
C．与正常通气相比，低氧不影响线粒体基质中丙酮酸与水的反应
D．油菜根细胞中葡萄糖在低氧条件分解时，其储存的能量主要转移到酒精中
5．【生产应用情境·气调保鲜技术与果实呼吸调控】（2026·宁夏银川·三模）气调保鲜技术是指在冷冻贮
藏的基础上，通过控制氮气、二氧化碳和氧气的比例来创造一个适合特定食品的包装条件，以减慢食品腐
败的速度。为探究充入氮气对樱桃果实贮藏的影响，科研人员在0℃贮藏温度下进行实验，结果如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A．据图可知，该实验的自变量为储藏时间和有无充入氮气
B．若在25℃条件下重复该实验，对照组与实验组的二氧化碳释放速率差值会比0℃时更大。
C．0-9d 内，对照组樱桃果实的有氧呼吸强度持续下降，无氧呼吸强度先上升后下降。
D．若继续延长储藏时间，实验组的CO2释放速率可能升高
6．【前沿生理情境·可立氏循环代谢过程分析】（2026·湖北省直辖县级单位·三模）可立氏循环是指剧烈
运动中，当肌肉细胞有氧呼吸NADH 的产生速率超过其消耗速率时，丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下转变为
乳酸，同时使NAD+再生，生成的乳酸通过葡萄糖异生途径转变为葡萄糖。下列叙述正确的是（ ）
A．剧烈运动时，副交感神经活动占优势，心跳加快
B．发生可立氏循环时，肌细胞消耗O2的速率等于释放CO2的速率
C．可立氏循环能直接为肌肉细胞提供ATP 以满足剧烈运动时的能量需求
D．无氧呼吸时，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失
7．【实验情境·淹水逆境下无机盐对根系呼吸的影响】（2026·陕西榆林·三模）实验小组为研究淹水时
KNO3对甜樱桃根细胞呼吸的影响，进行如下四组实验，各组均保持液面高出盆土表面，每天定时测定甜
樱桃根细胞有氧呼吸速率，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A．实验结果表明，随着淹水天数的增加，各组甜樱桃根细胞有氧呼吸持续减弱
B．淹水2 天后10mmol·L-1KNO3溶液组根细胞有氧呼吸速率最低，产生酒精最多
C．KNO3溶液浓度越高，越有利于减缓淹水时甜樱桃根细胞有氧呼吸速率的降低
D．图中甲、乙、丙三点中，甲点时单位时间内与甜樱桃根细胞中氧结合的NADH 最多
8．【图像考法·油料作物种子萌发呼吸速率曲线分析】（2026·福建厦门·三模）某油料作物种子萌发过程
中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A．在12～24h 期间，细胞呼吸的主要方式是无氧呼吸
B．胚根长出后，萌发种子的有氧呼吸速率明显升高
C．在36h 时，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体
D．在48h 时，萌发的种子只进行有氧呼吸
9．【生活运动情境·马拉松运动中细胞呼吸类型辨析】（2026·安徽·二模）铜陵于2026 年4 月12 日举办了
半程马拉松赛事。马拉松竞技运动中，改善运动肌利用氧的能力是马拉松运动员首先要解决的问题。如图
表示甲、乙两名运动员在不同运动强度下，摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况。下列叙述错误的是（
）
A．马拉松运动中，运动员甲、乙主要依靠有氧呼吸供能，乙的耐力更强
B．随着运动强度的增大，无氧呼吸强度增强，丙酮酸产生乳酸的同时也生成少量ATP
C．运动过程中，无氧呼吸消耗葡萄糖等有机物所释放的能量大部分以热能形式散失
D．提倡慢跑等有氧运动可避免肌细胞产生过量乳酸引起肌肉酸胀
10．【新考法·植物开花生热与交替呼吸途径机制】（2026·陕西·三模）开花生热现象是指一些植物的花器
官在开花期能产生并积累大量热，这一现象通过细胞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，具体如下图所示（
、
、
均为膜蛋白）。下列有关说法正确的是（ ）
Ⅰ
Ⅲ
Ⅳ
A．上图中膜蛋白
、
、
转运
Ⅰ
Ⅲ
Ⅳ
H+的方式均为协助扩散
B．交替呼吸途径中，H+无法进行跨膜运输，进而无法形成膜质子势差，不能驱动ATP 合成
C．上图表示线粒体内膜，膜两侧H+浓度差的建立依靠NADH 中稳定的化学能
D．花瓣细胞光合作用产生的有机物经交替呼吸途径氧化分解后，大部分能量以热能形式释放
11．【前沿科研情境·线粒体活性氧与泄压调节机制】（2026·山东青岛·二模）已知电子能与O2结合形成活
性氧（ROS）。当哺乳动物线粒体有氧呼吸功能受限，电子传递异常时，ROS 大量积累会造成线粒体损伤。
研究发现，线粒体存在一种泄压机制，通过乳酸脱氢酶将丙酮酸转化为乳酸并排出，以调节基质内能量
“
”
与活性氧的水平，具体过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．ROS 含量正常时，丙酮酸在线粒体基质中经三羧酸循环产生CO2和NADH
B．ROS 含量正常时，NADH 释放的电子沿线粒体内膜传递，最终被O2接受
C．ROS 大量积累时，乳酸既能在细胞质基质中产生又能在线粒体基质中产生
D．线粒体通过泄压减少
“
”
ROS 的产生，同时提高NADH 的合成效率
12．【生理综合情境·人体乳酸循环代谢过程分析】（2026·四川绵阳·三模）乳酸循环是人体代谢中一个重
要的循环过程。剧烈运动时，肌肉细胞中葡萄糖氧化分解产生NADH 是过量的，NADH 可以将丙酮酸还原
为乳酸。乳酸通过血液进入肝脏细胞后，经过一系列反应重新生成葡萄糖，葡萄糖通过血液又被肌肉细胞
摄取，具体过程如图。下列叙述正确的是（ ）
A．由图可知乳酸转化为葡萄糖是一个放能过程，与ATP 的水解相联系
B．缺氧条件下，NAD+的再生可保证肌肉细胞无氧呼吸第一阶段的持续进行
C．肌糖原不能在肌肉细胞内转化为葡萄糖，根本原因是缺乏6-磷酸葡萄糖酶基因
D．乳酸循环能避免肌细胞中乳酸积累，但会导致机体能量大量损失
13．【新角度·线粒体形态动态变化与代谢适应】（2026·江苏苏州·三模）线粒体可通过融合与分裂，帮助
细胞调整代谢状态。当细胞处于营养缺失状态时，线粒体通过融合延伸自身长度；当营养过剩时，线粒体
分裂变得活跃。下列相关叙述错误的是（ ）
A．线粒体可沿着细胞骨架运动，以满足不同部位对能量的需求
B．线粒体融合主要目的是增加膜面积，以提高有氧呼吸的效率
C．线粒体的分裂可增加其数量，有利于提高细胞总的代谢强度
D．调控线粒体的分裂与融合，是细胞适应代谢变化的重要机制
14．【医药科研情境·药物干预肿瘤细胞呼吸特征探究】（2026·河南周口·三模）科研人员发现，肿瘤细胞
即使在氧气充足时也主要依赖无氧呼吸产能。为探究药物X 的作用，将相同肿瘤细胞随机均分为对照组和
实验组（加入药物X），且在实验开始10 min 后实验组与对照组均添加等量寡霉素，实时测量两组细胞的
O2消耗速率和乳酸生成速率，结果如图。下列分析错误的是（ ）
A．与对照组相比，0~10 min，药物X 处理后肿瘤细胞的有氧呼吸减弱
B．10 min 后，两组细胞的O2消耗速率均下降，说明寡霉素抑制肿瘤细胞的有氧呼吸
C．10 min 后，实验组的乳酸生成速率上升幅度小于对照组，说明药物X 促进无氧呼吸，寡霉素抑制
无氧呼吸
D．若要探究药物X 的剂量对肿瘤细胞呼吸作用的影响，可通过检测O2消耗速率和乳酸生成速率的比
值变化来分析
15．【科技应用情境·基因工程改造微生物生产乳酸】（2026·北京丰台·二模）学习以下材料，回答（1）
～（4）题。
细胞内NADH/NAD+的平衡及利用：细胞内代谢反应的稳定进行，离不开氧化还原平衡。NAD+作为细
胞中重要的氢载体，可接受反应中脱下的氢原子转为NADH，二者的比例决定了细胞的氧化还原状态。大
肠杆菌以葡萄糖为碳源，在有氧时利用细胞膜上的呼吸链，将产生的NADH 经Q 的传递，氧化生成水并
实现NAD+再生，如图1a。无氧时无法用氧气消耗NADH，而以丙酮酸消耗NADH 生成乳酸，这也是工业
生产乳酸的原理，如图1b。
工业生产希望利用来自废弃油脂水解产生的廉价甘油取代葡萄糖合成乳酸。然而甘油氢元素比例高于
糖类，为生产带来了困难。若处于有氧环境，产生的NADH 会优先进入呼吸链被氧气消耗，丙酮酸无法转
化为乳酸；若处于无氧环境，反应因NADH/NAD+失衡也无法持续生成乳酸，如图2a。
为解决上述问题，研究者对大肠杆菌进行了两步关键改造，获得菌株N。第一步，敲除所有编码使
NADH 进入呼吸链的脱氢酶基因，导致即使在有氧条件下，细菌代谢也被强制进入发酵模式，即用氧气
“
”
以外途径消耗NADH。第二步，利用基因工程使大肠杆菌能表达3-磷酸甘油脱氢酶（glpD）。该酶用Q 代
替NAD+接收甘油脱下的氢形成QH2后，氢被传递至呼吸链，实现持续发酵，如图2b。
这一研究结果也打破了传统观念中有氧只能彻底氧化分解、无氧只能进行发酵的固有观念。菌株
“
”
N
可实现在有氧条件下的发酵，用不同质粒向菌株N 中导入不同代谢体系的酶基因，还可以实现更多高价值
物质的工业化生产。
(1)真核生物有氧呼吸场所是________，大肠杆菌有氧呼吸场所是________。
(2)文中第二段提到：若处于无氧环境，反应因
“
NADH/NAD+失衡也无法持续生成乳酸，从反应过程分析
”
，
失衡是由于1 分子甘油生成1 分子丙酮酸的过程中产生________分子NADH，而每分子丙酮酸接收
________分子NADH。菌株N 通过glpD 减少________的产生实现平衡，乳酸发酵能持续进行。
(3)科学家敲除菌株N 乳酸代谢酶的基因，导入下列四条代谢路径的酶基因，以生产其他物质。若各酶均能
正常表达并发挥作用，中间产物和终产物均不影响细胞的正常生长。下列代谢路径中，可顺利获得预期终
产物的是________。
A．
B．
C．
D．
(4)丙酮酸转化为琥珀酸的总反应为：
丙酮酸+CO2+ATP+2NADH
琥珀酸+ADP+Pi+2NAD+
有人提出在大肠杆菌中敲除所有NADH 进入呼吸链的脱氢酶基因后，可不转入glpD，而转入酶系A 基因
来实现用甘油生产琥珀酸。实践后发现产量极低，请你从能量的角度分析原因________。
真题·实战演练
高频考点：细胞呼吸的过程与场所；有氧呼吸和无氧呼吸对比辨析；影响细胞呼吸的因素及实验探
究；细胞呼吸的调控与实际应用
1．（2025·江西·高考真题）体重水平与人体健康状况密切相关，体重异常特别的超重和肥胖是导致心脑血
管疾病、糖尿病和部分癌症等慢性病的重要危险因素。国家卫生健康委员会等16 部门启动了体重管理年
“
”
活动。从机体能量代谢的角度分析，下列叙述错误的是（ ）
A．有氧运动可加速新陈代谢，促进脂肪进入线粒体分解
B．高脂饮食易破坏能量平衡，导致脂肪积累而发生肥胖
C．低脂饮食可减少能量摄入，有氧运动可促进能量消耗
D．有氧运动能够避免肌细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸
2．（2025·海南·高考真题）某团队研究了水淹对植物A 根系呼吸作用的影响，结果如图。下列有关叙述正
确的是（ ）
A．图中两种酶的催化反应均发生在线粒体中
B．图中水淹时间越长，植物A 根系的无氧呼吸速率越慢
C．水淹时，植物A 根系的无氧呼吸既产生酒精，又产生乳酸
D．图中酶促反应产生的ATP 逐渐增加
3．（2025·福建·高考真题）细胞呼吸产生的乳酸等物质的释放会引起胞外环境的酸化。为探究氧浓度对细
胞呼吸的影响，科研人员将两组肿瘤细胞在不同氧浓度下短暂培养，在箭头所示的时间点更换新的无机盐
缓冲液（不含葡萄糖），并分别添加相应的成分，其中a 为足量的葡萄糖，b 和c 为有氧呼吸某一阶段的
抑制剂，检测细胞外的酸化速率，结果如图。下列叙述错误的是（ ）
A．试剂c 只能是有氧呼吸第一阶段的抑制剂
B．低氧组细胞对足量葡萄糖引发的无氧呼吸更强烈
C．
时间段正常氧组细胞同时发生有氧呼吸和无氧呼吸
①
D．
时间段正常氧组细胞无氧呼吸消耗的葡萄糖多于低氧组
②
4．（2025·浙江·高考真题）某同学欲研究酵母菌的细胞呼吸方式，设置有氧组和无氧组，装置如图所示。
已知有氧组装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解。下列叙述正确的是（ ）
A．装置内有氧气或无氧气可作为实验的无关变量
B．有氧组和无氧组酵母菌细胞产生CO2的场所均为细胞质基质
C．若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组均可检测到酒精
D．若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组产生的CO2比值大于3：1
5．（2025·广东·高考真题）为研究运动强度对人体生理活动的影响。某研究团队招募一批健康受试者分别
进行3min 低强度运动和高强度运动，运动开始后血浆乳酸水平见图。下列叙述错误的是（ ）
A．高强度运动时，肾上腺素和胰高血糖素协同作用升高血糖
B．高强度运动血浆乳酸水平达到峰值时，骨骼肌细胞无氧呼吸强度最高
C．两种强度运动后，血浆乳酸水平的变化均不影响血浆pH 的相对稳定
D．两种强度运动后，交感神经与副交感神经活动的强弱均会发生转换
6．（2025·河南·高考真题）甜菜是我国重要的经济作物之一，根中含有大量的糖分。研究表明呼吸代谢可
影响甜菜块根的生长，其中酶
在有氧呼吸的第二阶段发挥催化功能，该酶活性与甜菜根重呈正相关。下
Ⅰ
列叙述正确的是（ ）
A．酶
主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气
Ⅰ
B．低温抑制酶
的活性，进而影响二氧化碳和
Ⅰ
NADH 的生成速率
C．酶
参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成
Ⅰ
ATP 最多的阶段
D．呼吸作用会消耗糖分，因此在生长期喷施酶
抑制剂会增加甜菜产量
Ⅰ
7．（2025·江苏·高考真题）关于人体细胞和酵母细胞呼吸作用的比较分析，下列叙述正确的是（ ）
A．细胞内葡萄糖分解成丙酮酸的场所不同
B．有氧呼吸第二阶段都有O2和H2O 参与
C．呼吸作用都能产生[H]和ATP
D．无氧呼吸的产物都有
8．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白（MPC）运输丙
酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．MPC 功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加
B．丙酮酸根、H+共同与MPC 结合使后者构象改变
C．线粒体内外膜间隙pH 变化影响丙酮酸根转运速率
D．线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高
9．（2025·山东·高考真题）关于细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是
（ ）
A．有氧呼吸的前两个阶段均需要O2作为原料
B．有氧呼吸的第二阶段需要H2O 作为原料
C．无氧呼吸的两个阶段均不产生NADH
D．经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失
10．（不定项）（2025·河北·高考真题）玉米T 蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T 蛋白缺
失还会造成线粒体内膜受损。针对T 基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼
吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析正确的是（ ）
A．线粒体中的[H]可来自细胞质基质
B．突变体中有氧呼吸的第二阶段增强
C．突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻D．突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强
11．（不定项）（2024·安徽·高考真题）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1
（PFK1）是其中的一个关键酶。细胞中ATP 减少时，ADP 和AMP 会增多。当ATP/AMP 浓度比变化时，
两者会与PFK1 发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。
下列叙述正确的是（ ）
A．在细胞质基质中，PFK1 催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等
B．PFKI 与ATP 结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活
C．ATP/AMP 浓度比变化对PFK1 活性的调节属于负反馈调节
D．运动时肌细胞中AMP 与PFK1 结合增多，细胞呼吸速率加快
12．（不定项）（2024·山东·高考真题）种皮会限制O2进入种子。豌豆干种子吸水萌发实验中子叶耗氧量、
乙醇脱氢酶活性与被氧化的NADH 的关系如图所示。已知无氧呼吸中，乙醇脱氢酶催化生成乙醇，与此同
时NADH 被氧化。下列说法正确的是（ ）
A．p 点为种皮被突破的时间点
B．
阶段种子内
Ⅱ
O2浓度降低限制了有氧呼吸
C．
阶段种子无氧呼吸合成乙醇的速率逐渐增加
Ⅲ
D．q 处种子无氧呼吸比有氧呼吸分解的葡萄糖多
13．（不定项）（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（ ）
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
14．（不定项）（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）下图为植物细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中NADH
可储存能量，
、
和
表示不同反应阶段。下列叙述正确的是（
①
②
③
）
A．
发生在细胞质基质，
和
发生在线粒体
①
②
③
B．
中
③
NADH 通过一系列的化学反应参与了水的形成
C．无氧条件下，
不能进行，
和
能正常进行
③
①
②
D．无氧条件下，
产生的
①
NADH 中的部分能量转移到ATP 中
15．（2025·全国二卷·高考真题）BAT（褐色脂肪组织）细胞含有大量线粒体，具有分解脂肪和产热的功
能，其数量及代谢异常与肥胖、衰老等现象相关。
(1)图1 示有氧呼吸第三阶段，H+通过复合体I、
、
运至线粒体膜间隙，并顺浓度梯度通过
Ⅲ
Ⅳ
_______（细
胞结构）上的ATP 合酶，生成大量ATP。
(2)图2 为BAT 细胞在寒冷刺激下增加产热的机制：产热复合体提高线粒体中Ca2+浓度促进有氧呼吸第二
→
阶段（三羧酸循环）提高
→
H+跨膜浓度梯度→_______→________、产热增加。
(3)产热复合体包含E、M 和UCP1 三种蛋白质。为研究三者的互作情况，构建了三种质粒，分别表达
UCPI-HA 融合蛋白、E-FLAG 融合蛋白、M-FLAG 融合蛋白，并获得了转入不同质粒组合的细胞。先利用
抗HA 抗体偶联磁珠对各组总蛋白进行收集，将收集的蛋白电泳，再分别用抗FLAG 抗体与抗HA 抗体进
行检测，结果如图3。分析图2 产热复合体中的A、B 分别为______蛋白。
(4)BAT 细胞在凋亡过程中会释放肌苷，与相关细胞膜上受体结合发挥作用。用肌苷处理健康BAT 和WAT
（白色脂肪细胞，主要储存脂肪），发现二者UCPI 基因的表达量均显著提高。阐释BAT 凋亡时释放肌苷
的意义。_____
(5)ENT1 是肌苷转运蛋白，在BAT 细胞高表达。研究表明，抑制ENT1 可以增加胞外肌苷水平，增强细胞
产热能力。有人提出可通过抑制ENT1 治疗肥胖，从稳态与平衡的角度评价该方案并说明理由。_____
