文档文本内容
第10 讲 细胞呼吸
目录
01 课标达标练
【题型一】探究酵母菌细胞呼吸的方式
【题型二】细胞呼吸的方式和过程
【题型三】影响细胞呼吸的因素及其应用
02 能力突破练 （新情境+新角度）
03 高考溯源练 （含2025 高考真题）
题型一探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述，
正确的是( )
A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B．氧气的有无是本实验的无关变量
C．可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
2．下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，下列有关分析错误的是( )
A.质量分数为10%的NaOH 溶液能够吸收空气中的CO2
B.可用溴麝香草酚蓝溶液代替澄清的石灰水来检测呼吸产物CO2
C.与B 瓶酵母菌相比，A 瓶中酵母菌的细胞呼吸需要水的参与，而且也有水的生成
D.B 瓶酵母菌细胞呼吸产生的能量少，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
3．为探究酵母菌的呼吸方式，在连通CO2和O2传感器的锥形瓶中，加入40mL 活化酵母菌和60mL 葡萄糖
培养液，密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化如图。下列分析错误的是（
）
A．在培养过程中，有氧呼吸速率逐渐减小
B．t3 时，CO2的产生来自于酵母菌的细胞质基质
C．t4 时，培养液中酵母菌的呼吸速率达到最大
D．若培养温度上升，O2相对含量达到稳定所需时间会延长
题型二 细胞呼吸的方式和过程
4．下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是( )
A．人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸
B．制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2
C．梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP
D．酵母菌的乙醇发酵过程中通入O2会影响乙醇的生成量
5．科学家提出一种假说：十几亿年前，好氧细菌被真核细胞吞噬后，在真核细胞中进化成了线粒体。下
列事实不支持该假说的是( )
A．线粒体不能吸收葡萄糖B．线粒体中的DNA 呈环状
C．线粒体是有氧呼吸的主要场所D．线粒体中的核糖体结构与细菌中的相似
6．研究发现，癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡
效应”。葡萄糖在癌细胞中的代谢途径如图所示，下列说法错误的是 ( )
A.过程①需要癌细胞膜上载体蛋白的参与
B.过程③不能生成ATP
C.在癌细胞呼吸作用过程中有少量葡萄糖在线粒体中被利用
D.“瓦堡效应”导致癌细胞既不产生CO2也不吸收O2
7．心肌细胞中葡萄糖氧化分解产生的NADH 不能穿过线粒体膜，NADH 与草酰乙酸反应生成NAD＋和苹
果酸，苹果酸可以穿过线粒体膜，并与线粒体基质中的NAD＋反应重新产生NADH。下列相关叙述错误的
是( )
A.葡萄糖氧化分解过程有能量释放B.NADH 可在线粒体内膜上被消耗
C.丙酮酸可以进入线粒体基质 D.线粒体基质中的NADH 都来自葡萄糖的氧化分解
8．细胞呼吸除了能为生物体提供能量外，还是生物体代谢的枢纽，如细胞呼吸过程中产生的中间产物
可转化为甘油、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。下列有关说法
正确的是( )
A．细胞中的物质都可作为细胞呼吸的底物，为生物代谢提供能量
B．脂类物质转化为葡萄糖时，元素组成和比例均不发生改变
C．与燃烧相比，有氧呼吸释放的能量有一部分储存在ATP 中
D．在人体细胞中，细胞呼吸的中间产物可能转化为必需氨基酸
9.某兴趣小组对不同氧浓度下酵母菌的细胞呼吸方式以及产物展开研究，如图为测得的培养液 （以葡萄糖
为底物）中CO2 和酒精的产生量。根据图中的信息推断，错误的是（ ）
A．氧浓度为a 时，酵母菌将葡萄糖部分氧化分解，并合成少量ATP
B．氧浓度为b 时，酵母菌合成ATP 的场所有细胞质基质和线粒体
C．氧浓度为c 时，培养液中有1/3 的葡萄糖用于酵母菌有氧呼吸
D．氧浓度为d 时，酵母菌的线粒体内膜上产生了大量[H]和ATP
10.如图甲为植物细胞呼吸作用过程部分示意图，图乙锥形瓶中是新鲜的马铃薯块茎碎丁。下列叙述正
确的是( )
A.在马铃薯块茎细胞中，图甲中过程②发生的场所是线粒体基质
B.无氧条件下，图甲中X 物质转化为CO2的过程会生成少量ATP
C.若在锥形瓶中放入装有NaOH 溶液的小烧杯，红色液滴将会右移
D.若图乙中马铃薯细胞仅进行无氧呼吸，红色液滴不会发生移动
11.葡萄糖和脂肪是细胞呼吸常用的物质，葡萄糖中的氧含量远多于脂肪，科学研究中常用RQ(释放的
CO2体积/消耗的O2体积)来推测生物的呼吸方式和用于呼吸的能源物质。下列叙述错误的是( )
A.水淹时植物根细胞的RQ>1，该植物根细胞呼吸的产物可能有酒精
B.若测得酵母菌在葡萄糖培养液中的RQ＝1，说明进行的是有氧呼吸
C.若测得某植物种子在萌发初期的RQ<1，该植物种子可能富含脂肪
D.人体在剧烈运动的时候，若呼吸底物只有葡萄糖，RQ 会大于1
12.将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接
烘干称重，另一半取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如下图所示。下列叙述错误的是（
）
A．曲线I 代表种子干重变化，曲线Ⅱ代表胚乳干重变化
B．玉米种子萌发过程中，有机物含量减少、种类增加
C．随时间推移，两条曲线差值增大是因为细胞呼吸速率加快
D．黑暗条件开展实验是为了避免光合作用对实验结果的影响
13.线粒体内膜上ATP 合成的原理如图所示，电子传递链复合体消耗能量将H+从场所i 转运到场所ii，
H+顺浓度通过ATP 合成酶时驱动ATP 的合成。下列叙述正确的是（ ）
A．场所ii 为线粒体基质，在此消耗水生成CO2
B．图中能量来自葡萄糖分解为丙酮酸的过程
C．降低ADP 的浓度会降低线粒体耗氧速率
D．图示中的H+运输方式均是主动运输
14.电子传递链是线粒体内膜上的一组复合体。在线粒体内膜上，电子传递过程和形成ATP 的过程相偶
联。氰化物可以抑制电子从复合体Ⅳ传递给O2；DNP 是一种解偶联剂，可在线粒体膜间隙和H+结合，
并扩散到线粒体基质一侧释放H+。电子传递链部分过程如下图所示，下列叙述正确的是( )
A．施加氰化物可抑制哺乳动物组织细胞有氧呼吸第二阶段
B．施加氰化物可降低哺乳动物成熟红细胞分解葡萄糖速率
C．施加DNP 可降低哺乳动物组织细胞消耗ADP 的速率
D．施加DNP 可降低哺乳动物肝细胞的产热速率
15.体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动。有氧运动过程中骨骼肌主要靠有氧呼吸供能，如慢跑。
无氧运动过程中骨骼肌除进行有氧呼吸外，还会进行无氧呼吸，如短跑等。如图为有氧呼吸的某个阶
段的示意图。回答下列问题。
(1)图示过程是有氧呼吸的第________阶段。人在短跑时，产生CO2的具体部位是________________，
产生[H]的具体部位是________________，有氧呼吸过程中的能量变化是__________________________。
而人在慢跑时，消耗的O2 在细胞呼吸中的用途是__________________________。
(2)据图可知，H＋沿着线粒体内膜上的ATP 合成酶内部的通道流回线粒体基质，推动某物质(A)合成
ATP，则A 为________。有的减肥药物能够增加线粒体内膜对H＋的通透性，使得H＋回渗到线粒体基
质，推动ATP 合成酶生成的ATP 量减少，该药物能够加快体内有机物的消耗，但会严重危害健康，具
体危害是_______________________________________________(写出一点即可)。
(3)有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化产生的，从能量的角度分析，与无氧呼吸相比，有氧呼吸能够
________________________，其在进化地位上更为高等。
(4)为判断不同运动强度(高运动强度、中运动强度、低运动强度)下细胞呼吸的方式，设计了相关实验，
大体实验思路如下：让同一个体分别在三种不同运动强度(高、中、低)下运动相同一段时间后，测定
相关指标数据。测定的指标为
______________________________________________________________________。
题型三 影响细胞呼吸的因素及其应用
16.下列有关细胞呼吸的原理及其应用的说法，正确的是( )
A.用谷氨酸棒状杆菌制作味精时，应密封，以利于谷氨酸棒状杆菌的发酵
B.稻田定期排水，主要是为了防止无氧呼吸产生的乳酸对细胞造成毒害
C.中耕松土能促进根部细胞的有氧呼吸，有利于根部细胞对矿质离子的吸收
17.下列关于细胞呼吸原理的应用，正确的是( )
A.制作酸奶时，应通入空气使乳酸菌快速繁殖
B.种子储藏前，应晒干以减少自由水含量降低代谢
C.温室种植蔬菜，适当提升夜间温度可以提高产量
D.人体进行有氧运动，可防止无氧呼吸产生的酒精造成的损害
18.科研人员为探究温度、O2浓度对采收后苹果储藏的影响，进行了相关实验，结果如图所示。下列叙
述正确的是( )
A．据图分析，苹果储藏的适宜条件是低温和无氧
B．5%O2浓度条件下，苹果细胞产生CO2的场所为细胞质基质
C．20%～30%O2浓度范围内，影响CO2相对生成量的环境因素主要是温度
D．在O2充足的条件下，O2参与反应的场所是细胞质基质和线粒体内膜
1．植物细胞的葡萄糖的代谢途径包括糖酵解（EMP，葡萄糖逐步分解为丙酮酸）—三羧酸循环
（TCA，丙酮酸进入线粒体中被彻底氧化分解）途径和戊糖磷酸途径（PPP），当EMP—TCA 途径受阻时，
PPP 途径的运行可维持有氧呼吸的正常进行，保证植物的生长、发育及对环境的适应。研究发现，双氯芬
酸可通过抑制细胞线粒体内膜电子传递链上酶的活性而影响细胞呼吸。下列叙述正确的是（ ）
A．双氯芬酸会抑制葡萄糖分解为丙酮酸、NADH
B．三羧酸循环中释放的能量绝大部分储存在ATP
C．有氧呼吸第一、二阶段为第三阶段顺利进行直接供能
D．双氯芬酸可促使植物选择PPP 途径以适应环境变化
2．出芽酵母中的液泡是一种酸性细胞器，定位在液泡膜上的ATP 水解酶(V-ATPase)可使液泡酸化。液
泡酸化消失是导致线粒体功能异常的原因之一，具体机制如图所示(Cys 为半胱氨酸，Fe-S 表示电子传
递链中的铁硫蛋白)。下列叙述正确的是（ ）
A．加入ATP 水解酶抑制剂，不会影响Cys 进入液泡
B．正常情况下，液泡中Cys 的浓度低于细胞质基质
C．线粒体功能异常又会加剧液泡酸化消失
D．液泡酸化消失将导致O₂ 消耗减少，CO₂ 释放增加
3．神经胶质细胞中的葡萄糖分解成丙酮酸后，一方面在Rheb 蛋白的作用下，促进丙酮酸进入线粒体
氧化分解供能；另一方面，丙酮酸转变成乳酸，乳酸经MTC(乳酸转运载体)运输进入神经元内的线粒
体进行分解，两种细胞的相关代谢过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.乳酸可以作为神经元的能源物质
B.丙酮酸转变为乳酸的过程会产生少量ATP
C.增强MTC 活性可能导致神经元损伤D.增强Rheb 蛋白活性会减少神经元损伤
4．（2025·福建厦门·模拟预测）哺乳动物的脂肪组织包含白色脂肪组织（WAT）和棕色脂肪组
织（BAT）。研究者研究了BAT 对癌细胞的影响。
(1)糖酵解是癌细胞获得能量的重要途径。糖酵解是有氧呼吸的第一阶段，该途径将葡萄糖分解为 ，
同时产生H+，H+被转运到胞外，引起细胞外酸化。
(2)细胞外酸化速率（ECAR）反映细胞糖酵解能力。检测体外培养的乳腺癌细胞的ECAR，结果如图1。
①加入寡霉素后，ECAR 继续上升的原因是：乳腺癌细胞有氧呼吸受抑制，依赖 ，糖酵解加快。
②加入葡萄糖和寡霉素后，ECAR 值的变化均来源于糖酵解的速率变化而非其它产H+途径的变化，证据是
。
(3)BAT 在成年动物体内量很少。研究者向WAT 中导入特定基因表达载体，使其转化为BAT，利用图2 所
示装置共培养BAT 和乳腺癌细胞3 天后，分离癌细胞，测定其数量和糖酵解能力。
该实验设两组对照，对照组1 为癌细胞单独培养，对照组2 为 。实验结果显示，两个对照组间无显
著差异，而实验组与对照组差异显著，表明BAT 对癌细胞的增殖和糖酵解能力有抑制作用。
一、
单选题
1．（2025·北京·高考真题）2025 年，国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”，
应持有的正确认识是（ ）
A．饮食中元素种类越多所含能量越高
B．饮食中用糖代替脂肪即可控制体重
C．无氧运动比有氧运动更有利于控制体重
D．在生活中既要均衡饮食又要适量运动
2．（2025·甘肃·高考真题）线粒体在足量可氧化底物和ADP 存在的情况下发生的呼吸称为状态3 呼吸，
可用于评估线粒体产生ATP 的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH 为可氧化底物测定离体线粒体状
态3 呼吸速率，下列叙述正确的是（ ）
A．状态3 呼吸不需要氧气参与
B．状态3 呼吸的反应场所是线粒体基质
C．以葡萄糖为底物测定的状态3 呼吸速率为0
D．相比NADH，以丙酮酸为底物的状态3 呼吸速率较大
3．（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Ⅰ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
列叙述正确的是（ ）
A．酶Ⅰ主要分布在线粒体内膜上，催化的反应需要消耗氧气
B．低温抑制酶Ⅰ的活性，进而影响二氧化碳和NADH 的生成速率
C．酶Ⅰ参与的有氧呼吸第二阶段是有氧呼吸中生成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Ⅰ抑制剂会增加甜菜产量
4．（2025·北京·高考真题）下图是植物细胞局部亚显微结构示意图。在有氧呼吸过程中，细胞不同部位产
生ATP 的量不同。以下选项正确的是（ ）
选项
部位1
部位2
部位3
部位4
A
大量
少量
少量
无
B
大量
大量
少量
无
C
少量
大量
无
少量
D
少量
无
大量
大量
A．A
B．B
C．C
D．D
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·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
7．(2024·重庆，7)肿瘤所处环境中的细胞毒性T 细胞存在题图所示代谢过程。其中，PC 酶和PDH 酶控制
着丙酮酸产生不同的代谢产物，进入有氧呼吸三羧酸循环。增加PC 酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀
酸与受体结合可增强细胞毒性T 细胞的杀伤能力，若环境中存在乳酸，PC 酶的活性会被抑制。下列叙述正
确的是( )
A．图中三羧酸循环的代谢反应直接需要氧
B．图中草酰乙酸和乙酰辅酶A 均产生于线粒体内膜
C．肿瘤细胞无氧呼吸会增强细胞毒性T 细胞的杀伤能力
D．葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5 步会生成[H]
8．(2024·安徽，3)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．PFK1 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 活性的调节属于正反馈调节
D．运动时肌细胞中AMP 与PFK1 结合增多，细胞呼吸速率加快
9．(2024·广东，5)研究发现，敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr 基因后获得的突变株Δsqr 中，线粒体出现碎
片化现象，且数量减少。下列分析错误的是( )
A．碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸
B．线粒体数量减少使Δsqr 的有氧呼吸减弱
C．有氧条件下，WT 比Δsqr 的生长速度快
D．无氧条件下，WT 比Δsqr 产生更多的ATP
10．(2023·广东卷，7)在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是( )
A.还原型辅酶Ⅰ B.丙酮酸
C.氧化型辅酶Ⅰ D.二氧化碳
11．(2022·江苏，15 改编)如图为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。下列叙述不正确的是( )
A．三羧酸循环是代谢网络的中心，可产生大量的[H]和CO2并消耗O2
B．生物通过代谢中间物，将物质的分解代谢与合成代谢相互联系
C．乙酰CoA 在代谢途径中具有重要地位
D．物质氧化时释放的能量部分储存于ATP，部分以热能形式释放
12．(2023·湖北，6)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，实验结果如表。据结果分析，下列叙述正确的是( )
指标
A 物质浓度(μg·L－1)
0
10
50
100
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
13．(2023·浙江1 月选考，16)为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。
下列关于该实验的叙述，正确的是( )
A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
14．(2022·浙江6 月选考，12 改编)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是( )
A.人体剧烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸
B.制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2
C.梨果肉细胞无氧呼吸释放的能量一部分用于合成ATP
15．(2022·河北卷，4)关于呼吸作用的叙述，正确的是( )
A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体
B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量
C.有机物彻底分解、产生大量ATP 的过程发生在线粒体基质中
D.通气培养的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色
二、实验题
16．（2025·安徽·高考真题）为探究水通道蛋白NtPIP 对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生
型（WT）及NtPIP 基因过量表达株（OE）在正常供氧（AT）和低氧（HT，模拟涝渍）条件下的根细胞呼
吸速率和氧浓度，结果见图1。
回答下列问题。
(1)据图1 分析，低氧胁迫下，NtPIP 基因过量表达会使根细胞有氧呼吸 ，原因是 。有氧
呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大部分被转化为 中储存的能量。
(2)科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B 或
C 时，E 增多并累积（图2a）；当加入F、G 或H 时，E 也同样累积（图2b）。根据此结果，针对有氧呼
吸第二阶段代谢路径提出假设： 。
(3)科研小组还发现，低氧条件下，NtPIP 基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生型。结合根细胞呼吸
速率的变化分析，其原因是 。
(4)光合作用光反应实质是光能引起的氧化还原反应，最终接受电子的物质（最终电子受体）是 ，
而最终提供电子的物质（最终电子供体）是 。
17．（2024·贵州·高考真题）农业生产中，旱粮地低洼处易积水，影响作物根细胞的呼吸作用。据研究，
某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，水淹过程中其活性变化如图所示。
回答下列问题。
(1)正常情况下，作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸，从物质和能量的角度分析，其代谢特点有
；参与有氧呼吸的酶是 （选填“甲”或“乙”）。
(2)在水淹0～3d 阶段，影响呼吸作用强度的主要环境因素是 ；水淹第3d 时，经检测，作物根
的CO2释放量为0.4μmol·g-1·min-1，O2吸收量为0.2μmol·g-1·min-1，若不考虑乳酸发酵，无氧呼吸强度是有
氧呼吸强度的 倍。
(3)若水淹3d 后排水、作物长势可在一定程度上得到恢复，从代谢角度分析，原因是 （答出2
点即可）。
