八 细胞呼吸(30分钟100分)
一、选择题：本题共9小题，每小题5分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.(2021•济宁模拟)分析下列说法，错误的是()A.破伤风芽孢杆菌只能进行无氧呼吸B.人体在剧烈运动时所需要的能量由乳酸分解提供C.无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATPD.二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
【解析】选B。破伤风芽孢杆菌是严格的厌氧微生物，故只能进行无氧呼吸，A正确；人体在剧烈运动时所需要的能量主要由葡萄糖彻底氧化分解提供，少量的能量由乳酸分解提供，B错误；无氧呼吸只在第一阶段释放少量能量，生成少量ATP，C正确；二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，D正确。
2.(2021•济南模拟)下列有关生理过程的叙述，正确的是()A.合成ATP分子所需能量只能来自细胞呼吸B.细胞呼吸过程中产生的能量只有少量用于合成ATPC.有氧呼吸时细胞质基质中的葡萄糖进入线粒体需经过两层膜D.无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累
【解析】选B。合成ATP分子所需能量来自细胞呼吸和光合作用，A错误；不论有氧呼吸，还是无氧呼吸，都只有少量的能量用于合成ATP，B正确；有氧呼吸时细胞质基质中的葡萄糖不能进入线粒体，C错误；无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终没有[H]的积累，D错误。
3.(创新性·呼吸抑制剂的作用)吡唑醚菌酯是一种线粒体呼吸抑制剂，通过阻止线粒体内膜上的反应过程而抑制细胞呼吸，生产上常应用于防治真菌引起的农作物病害。下列关于吡唑醚菌酯作用的推测不合理的是()A.吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的第三阶段B.吡唑醚菌酯可通过抑制ATP的产生导致真菌的死亡C.长期使用吡唑醚菌酯可导致真菌种群抗药性增强D.吡唑醚菌酯可用于治理由厌氧微生物引起的环境污染
【解析】选D。吡唑醚菌酯通过阻止线粒体内膜上的反应过程而抑制细胞呼吸，而在线粒体内膜上进行的是有氧呼吸第三阶段，故吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的第三阶段，A项合理；有氧呼吸第三阶段可产生大量ATP，为生命活动供能，故推测吡唑醚菌酯可通过抑制ATP的产生导致真菌死亡，B项合理；在自然界中存在具有抗药性的真菌，长期使用吡唑醚菌酯可以定向选择抗药性强的个体，使抗药性基因频率增大，C项合理；厌氧微生物只进行无氧呼吸，而吡唑醚菌酯抑制的是有氧呼吸，对无氧呼吸无作用，D项不合理。
4.如图是向含有葡萄糖的酵母菌培养液中通入不同浓度的O2后，CO2的产生量和O2的消耗量的变化曲线(假设酵母菌只以葡萄糖作为细胞呼吸底物)。据图判断，下列分析错误的是()
A.曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示CO2的产生量和O2的消耗量B.O2浓度为b时，约有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵C.O2浓度为c时，酵母菌产生的CO2全部来自线粒体基质D.O2浓度为d时，细胞呼吸产生的[H]都在线粒体内膜上被消耗
【解析】选C。分析曲线图可知，随着O2浓度的增加，有氧呼吸会增强，消耗的O2将逐渐增多，由此可推知曲线Ⅱ表示O2的消耗量，则曲线Ⅰ表示CO2的产生量，A正确；分析题图可知，在O2浓度为b时，酵母菌有氧呼吸消耗6molO2，根据有氧呼吸反应式可推知有氧呼吸消耗1mol葡萄糖、产生6molCO2，而图中对应的CO2产生量是10mol，由此推断此条件下酵母菌无氧呼吸产生CO2的量为10-6=4(mol)，再根据无氧呼吸反应式可推知酵母菌无氧呼吸消耗了2mol葡萄糖，由此判定O2浓度为b时，约有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵，B正确；
O2浓度为c时，酵母菌产生的CO2量大于消耗的O2量，说明此时酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，则酵母菌产生的CO2来自细胞质基质和线粒体基质，C错误；O2浓度为d时，酵母菌产生的CO2量等于消耗的O2量，说明此时酵母菌只进行有氧呼吸，则细胞呼吸产生的[H]都在线粒体内膜上被消耗，D正确。
【方法技巧】有氧呼吸和无氧呼吸相对强度的判断方法根据有氧呼吸消耗O2和酒精发酵产生CO2的多少，可判断有氧呼吸和无氧呼吸的相对强度VO2/VCO2=3/4有氧呼吸=无氧呼吸VO2/VCO2无氧呼吸
5.(2021·聊城模拟)丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解需要经过系列脱氢过程，其中间产物琥珀酸在琥珀酸脱氢酶催化下脱下的氢可将蓝色的甲烯蓝(一种指示剂)还原成无色的甲烯白。丙二酸和琥珀酸分子结构相似，可以竞争性与琥珀酸脱氢酶结合，但不会脱氢。试设计实验方案探究丙二酸对琥珀酸脱氢反应是否有抑制作用，下列叙述不合理的是()
A.实验假设：丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用B.实验取材：大白鼠心肌细胞含有较多的线粒体，可从其研磨液中提取琥珀酸脱氢酶C.实验分组：对照组加琥珀酸、实验组加丙二酸，两组都加入甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶D.观察指标：蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短
【解析】选C。根据试题分析，本实验假设可以是：丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用，A正确；实验取材：线粒体中的琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢，要获取琥珀酸脱氢酶，可以从大白鼠心肌细胞研磨液中提取琥珀酸脱氢酶，B正确；实验分组：实验的自变量是有无丙二酸，对照组加琥珀酸、甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶；实验组加琥珀酸、丙二酸、甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶，C错误；本实验的观测指标可以是：蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短，D正确。
6.(2021•潍坊模拟)《粮油储藏技术规范国家标准(GB/T29890—2013)》为我国粮油储藏安全提供了重要技术保障，对粮温、水分含量、粮堆气体成分及浓度等作出了明确规定。其中部分术语和定义如表。下列有关叙述错误的】是()术语定义安全水分某种粮食或油料在常规储存条件下，能够在当地安全度夏而不发热、不霉变的水分含量术语定义低氧粮堆空气中氧气浓度高于2%而不低于12%的状态低温储藏平均粮温常年保持在15℃及以上，局部最高粮温不超过20℃的储藏方式
A.保持安全水分主要是通过减少自由水的含量实现的B.储藏期间，若水分含量过高，粮食会因呼吸代谢增强而发热导致霉菌C.粮堆空气中氧气浓度高于2%不低于12%的状态，主要是保证有氧呼吸强度最低D.粮温不超过20℃的储藏方式是通过降低酶的活性使其代谢速率维持在低水平
【解析】选C。自由水可以自由流动，容易蒸发，而结合水不能自由流动，不易蒸发，因此保持安全水分主要是通过减少自由水的含量实现的，A正确；储藏期间，若水分含量过高，粮食会因呼吸代谢增强而发热导致霉菌，B正确；粮堆空气中氧气浓度高于2%不低于12%的状态，主要是保证细胞呼吸(有氧呼吸和无氧呼吸)强度最低，C错误；粮温不超过20℃的储藏方式是通过降低酶的活性使其代谢速率维持在低水平，D正确。
7.将一些苹果储藏在密闭容器中，较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的O2时，其O2的消耗量和CO2的产生量如表所示。若细胞呼吸的底物都是葡萄糖，则下列叙述错误的是()
A.O2浓度为a时，苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行B.O2浓度为c时，苹果产生酒精的量为0.3mol·min-1C.O2浓度为d时，消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵D.O2浓度为b时，CO2的产生场所为线粒体基质和细胞质基质
【解析】选B。由于有氧呼吸消耗的O2量与产生的CO2量相等，故O2浓度为a时，细胞只进行无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，A正确；O2浓度为c时，无氧呼吸产生CO2的量为1.3-0.7=0.6(mol·min-1)，因此苹果产生酒精的量为0.6mol·min-1，B错误；O2浓度为d时，有氧呼吸产生的CO2的量为1.2mol·min-1，所以有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为0.2mol·min-1，无氧呼吸产生的CO2的量为0.4mol·min-1，所以无氧呼吸消耗的葡萄糖的量为0.2mol·min-1，故消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵，C正确；O2浓度为b时，有氧呼吸与无氧呼吸并存，CO2的产生场所为线粒体基质和细胞质基质，D正确。
【知识总结】细胞呼吸反应式中各物质间量的比例关系(1)反应式①有氧呼吸：C6H12O6+6O2+6H2O12H2O+6CO2+能量②无氧呼吸：a.酒精发酵：C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量b.乳酸发酵：C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量酶酶酶
(2)相关物质间量的比例关系①有氧呼吸：C6H12O6∶O2∶CO2=1∶6∶6②无氧呼吸：C6H12O6∶CO2∶酒精=1∶2∶2或C6H12O6∶乳酸=1∶2。③消耗等量的葡萄糖时需要的O2和产生的CO2的物质的量：有氧呼吸需要的O2∶有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2之和=3∶4。④产生等量的CO2时消耗的葡萄糖的物质的量∶无氧呼吸∶有氧呼吸=3∶1。
8.鼠肝脏部分切除后修复的过程中，肝细胞在有氧条件下葡萄糖的代谢过程如图。下列说法正确的是()A.在有氧条件下，肝细胞可以同时进行有氧呼吸和无氧呼吸产生能量B.过程②形成的五碳糖可用于合成脱氧核苷酸，并可作为转录的原料C.过程③产生的ATP可用于肝细胞主动吸收所需的营养物质D.过程④的反应场所是线粒体基质，该过程既消耗水，也能产生水
【解析】选A。图示中表示肝脏在修复过程中的细胞代谢示意图，①表示葡萄糖跨膜运输的过程，②表示代谢过程中产生五碳糖，③表示无氧呼吸第二阶段丙酮酸生成乳酸的过程，④表示有氧呼吸的第二、三阶段产生CO2和H2O的过程。在有氧条件下，肝脏细胞可以同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，A正确；转录的过程所需的原料是核糖核苷酸而不是脱氧核苷酸，B错误；无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，第二阶段不产生ATP，C错误；过程④的反应场所是线粒体基质和线粒体内膜，D错误。
9.(2021·泰安模拟)下面三个装置可用于研究萌发的种子的呼吸作用的方式及其产物，有关分析不正确的是()A.甲装置可用于探究呼吸作用是否产生热量B.乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸C.丙装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2D.三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验
【解析】选B。甲装置中含有温度计，可用于探究呼吸作用是否产生热量，A正确；乙装置中NaOH溶液可吸收呼吸产生的二氧化碳，则有色液滴移动的距离代表呼吸消耗的氧气，因此该装置可用于探究萌发的种子是否进行有氧呼吸，但不能说明种子萌发只进行有氧呼吸，B错误；丙装置中澄清石灰水可检测CO2，因此该装置可用于探究萌发的种子的呼吸作用是否产生CO2，C正确；微生物也会进行呼吸作用，所以三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验，D正确。
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有一个或多个选项符合题目要求。10.(2021·济南模拟)金鱼能在严重缺氧环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸产物不同，如图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径。相关叙述正确的是()
A.“物质X”是丙酮酸，由4种元素组成B.过程②③⑤均有能量释放，用于合成ATPC.不同类型细胞中无氧呼吸产物不同是因为酶的种类不同D.在肌细胞中将乳酸转化成酒精并排出有利于防止酸中毒
【解析】选C、D。分析题图：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为产生酒精的无氧呼吸第二阶段，④为乳酸转化成丙酮酸的过程，⑤为产生乳酸的无氧呼吸第二阶段，⑥为乳酸进入肌细胞。由分析可知：“物质X”是丙酮酸，由C、H、O3种元素组成，A错误；过程③⑤是无氧呼吸第二阶段，不产生ATP，B错误；不同类型细胞中无氧呼吸产物不同是因为酶的种类不同，C正确；由图可知：严重缺氧环境中金鱼在肌细胞中将乳酸转化成酒精并排出有利于防止酸中毒，以维持细胞正常的代谢，D正确。
【易错警示】有关细胞呼吸的6个易错点(1)并非所有生物的无氧呼吸都产生CO2：不同生物进行无氧呼吸的产物不同，酵母菌、大多数植物进行无氧呼吸的产物为酒精和CO2，人、高等动物、马铃薯的块茎、甜菜的块根及玉米种子的胚等进行无氧呼吸的产物为乳酸。(2)无氧呼吸并非全过程均产生ATP、[H]：无氧呼吸第一阶段产生ATP和[H]，而第二阶段不产生ATP，消耗[H]。(3)真核细胞有氧呼吸的场所并非只有线粒体：真核细胞有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，而不是线粒体中，因为催化葡萄糖分解的酶存在于细胞质基质中，即线粒体不能直接利用葡萄糖。
(4)有氧呼吸不一定需要线粒体：真核生物进行有氧呼吸需要线粒体，但有些原核生物如蓝细菌等，虽不含线粒体，但仍可进行有氧呼吸。(5)有氧呼吸过程并非只产生水，不消耗水：有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水。(6)产物中有H2O的一定是有氧呼吸，有CO2的不一定是无氧呼吸：有氧呼吸第三阶段，O2与[H]结合生成H2O，无氧呼吸不消耗O2，产物中无H2O；有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸均可产生CO2。
11.如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响，下列相关叙述正确的是()A.从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度B.图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性C.图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱，EF段有氧呼吸逐渐增强D.和D、F点相比，图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜
【解析】选A、B、D。根据图甲可知：B点时，细胞呼吸最旺盛，B点所对应的温度为最适宜温度，A正确；图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性，从而影响呼吸作用，B正确；图乙中由D到E，氧气增加，无氧呼吸受到抑制，细胞开始进行有氧呼吸；由E到F，随着氧气的增加，植物的有氧呼吸加强，C错误；贮藏水果和蔬菜主要应该降低植物的呼吸作用，图乙E点时释放的二氧化碳最少，说明此时细胞呼吸最弱，因此图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜，D正确。
12.(创新性·细胞色素C的作用)(2021·聊城模拟)细胞色素C是生物氧化的一个非常重要的电子传递体，在线粒体内膜上与其他氧化酶排列成呼吸链(呼吸链将电子和质子沿着特定途径传递到分子氧)。外源细胞色素C可用于各种组织缺氧的急救或辅助治疗，如一氧化碳中毒、中枢抑制药(催眠药)中毒、新生儿窒息、严重休克期缺氧等。下列叙述正确的是()
A.线粒体具有双层膜，与其他细胞结构分隔开，保障了呼吸作用的高效有序进行B.线粒体内膜在内腔中堆叠形成基粒，增加了细胞色素C等物质的附着位点C.组织缺氧时，可吸收利用细胞色素C起到矫正细胞呼吸与促进物质代谢的作用D.质子的传递离不开NAD+，通过与NAD+发生氧化还原反应实现质子传递
【解析】选A、C、D。细胞色素C位于线粒体内膜上，是生物氧化的一个重要的电子传递体，在线粒体内膜上与其他氧化酶排列成呼吸链，参与细胞呼吸的第三阶段，使[H]和氧气结合生成水。线粒体具有双层膜结构，有较大膜面积和复杂的酶系统，保障了呼吸作用的高效有序进行，A正确；线粒体内膜形成的嵴增加了细胞色素C等物质的附着位点，B错误；细胞色素C作用与辅酶相似，组织缺氧时，细胞通透性增高，可利用细胞色素C起到矫正细胞呼吸与促进物质代谢的作用，C正确；呼吸链中的电子传递链成员中NAD+作为递氢体，D正确。
三、非选择题：本题共37分。13.(创新性·电脑、传感器的应用)(2021·秦皇岛模拟)为探究酵母菌的细胞呼吸方式，将酵母菌置于葡萄糖溶液中制成酵母菌悬液并分别转入两个锥形瓶中，其中一个锥形瓶接入溶解氧传感器，另一个接入二氧化碳传感器。容器密闭后放在适宜的温度下培养，如图甲所示。测得培养液中的溶解氧与锥形瓶中二氧化碳的相对含量变化如图乙所示，请分析并回答下列问题：
(1)实验开始后，容器保持密闭的目的是_________________________。(2)t1～t2时段，培养液中溶解氧的相对含量下降的速率逐渐减慢，说明酵母菌_____________。t2时刻后，溶解氧的相对含量几乎不再发生变化的原因是_________________。与t1时刻相比，t3时刻酵母菌消耗1mol葡萄糖释放的能量____(填“多”“少”或“相当”)。
(3)抽取t2时刻后的培养液与溴麝香草酚蓝溶液反应后，溶液的颜色变化是___________。(4)实验后期，若往培养液中通入18O2，则酵母菌细胞的呼吸产物中含18O2的是________。
【解析】(1)酵母菌是兼性厌氧菌，在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸，在氧气充足的条件下能进行有氧呼吸，容器保持密闭的目的是：消耗锥形瓶中的O2，创造无氧环境。(2)t1～t2时段，培养液中溶解氧的相对含量下降的速率逐渐减慢，说明酵母菌有氧呼吸速率逐渐减慢，消耗的O2减少。t2时刻后，溶解氧的相对含量不再发生变化的原因是溶解氧的相对含量很少，酵母菌不能进行有氧呼吸。与t1时刻相比，t3时刻酵母菌消耗1mol葡萄糖释放的能量少。
(3)t2时刻后的培养液中有CO2，其与溴麝香草酚蓝溶液反应后，溶液的颜色变化是由蓝变绿再变黄。(4)18O2进入细胞参与有氧呼吸的第三阶段，与[H]结合生成水，生成的水参与有氧呼吸第二阶段的反应，放射性元素会出现在CO2中。
您好，谢谢观看！
答案：(1)消耗锥形瓶中的O2，创造无氧环境(2)有氧呼吸速率逐渐减慢，消耗的O2减少 溶解氧的相对含量很少，酵母菌不能进行有氧呼吸 少(3)由蓝变绿再变黄(4)H2O、CO2
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