1、第 3 课时 细胞呼吸的方式和过程课标要求 说明细胞通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量。考点一 探究酵母菌细胞呼吸的方式1实验材料2实验步骤(1)配制酵母菌培养液(酵母菌葡萄糖溶液)。(2)检测 CO2 产生的多少的装置如图所示。(3)检测酒精的产生：从 A、B 中各取 2 mL 酵母菌培养液的滤液，分别注入编号为 1、2 的两支试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液振荡并观察溶液的颜色变化。3实验现象条件澄清石灰水的变化/出现变化的快慢重铬酸钾的浓硫酸溶液甲组(有氧)变混浊程度高/快无变化乙组(无氧)变混浊程度低/慢出现灰绿色4.实验结论(
2、1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。(2)在有氧条件下产生大量 CO2，在无氧条件下进行细胞呼吸产生酒精和 CO2。(1)源于必修 1 P91：由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。(2)源于必修 1 P92“科学方法”：对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。教材中对比实验的实例有：(填序号)。探究酵母菌细胞呼吸的方式；鲁宾和卡门的同位素标记法实验；赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记 T2 噬菌体侵染细菌的实验；比较过氧化氢在不同条件下的分解。考向 探究酵母菌的呼吸方式1甲、乙两组同学拟用下面装置探究细胞在有氧和无氧
3、条件下 CO2 的产生量，为此展开了如下讨论。你认为其中最不合理的观点是()A图中 A 用以除去充入的 CO2，以所充气体中是否含氧作为自变量而不是是否充气B若图中 B 是酵母菌培养液，因其在不同条件下繁殖速度不同影响实验，可换成苹果小块C图中 C 若是溴麝香草酚蓝溶液，可用变色所用的时间比较 CO2 的产生量D若在有氧、无氧条件下产生等量的 CO2，说明在两种条件下底物的消耗量相等答案 D解析 在有氧呼吸的过程中，每消耗 1 mol 的葡萄糖就会消耗 6 mol O2，同时产生 6 mol CO2，在无氧呼吸过程中，每消耗 1 mol 的葡萄糖，会产生 2 mol CO2，若在有氧、无氧条件
4、下产生等量的 CO2，说明无氧条件下底物的消耗量多于有氧条件下底物的消耗量，D 错误。2为探究酵母菌的呼吸方式，在连通 CO2 和 O2 传感器的 100 mL 锥形瓶中，加入 40 mL 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 相对含量变化见下图。下列有关分析错误的是()At1t2，酵母菌的有氧呼吸速率不断下降Bt3 时，培养液中葡萄糖的消耗速率比 t1 时快C若降低 10 培养，O2 相对含量达到稳定所需时间会缩短D实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色答案 C解析 在 t1t2 时刻，单位时间内氧气的减少速率越来越慢，说明
5、酵母菌的有氧呼吸速率不断下降，A 正确；t3 时刻，培养液中氧气的含量不再发生变化，说明酵母菌基本不再进行有氧呼吸，此时主要进行无氧呼吸，t1 和 t3 产生 CO2 的速率基本相同，因此 t3 时，溶液中消耗葡萄糖的速率比 t1 时快，B 正确；图示所给温度是最适温度，此时酶的活性最高，反应速率最快，因此若降低温度，氧气相对含量达到稳定时所需要的时间会变长，C 错误；据图可知，酵母菌进行了无氧呼吸，无氧呼吸过程会产生酒精，酒精与酸性重铬酸钾溶液反应后变成灰绿色，D 正确。考点二 细胞呼吸的方式和过程1有氧呼吸(1)概念：指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，
6、产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量 ATP 的过程。(2)过程(3)写出有氧呼吸总反应式(标出氧元素的来源与去向)(4)能量转换：葡萄糖中稳定的化学能转化为 ATP 中活跃的化学能和热能。提醒 有氧呼吸的场所并非只是线粒体；真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体；原核细胞无线粒体，有氧呼吸在细胞质和细胞膜上进行。2无氧呼吸(1)概念：无氧呼吸是指细胞在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程。(2)场所：全过程都是在细胞质基质中进行的。(3)过程第一阶段葡萄糖酶丙酮酸H少量能量 第二阶段产酒精H丙酮酸酶酒精CO2大多数植物、酵母菌等产乳酸H丙酮酸酶乳酸高等动
7、物、马铃薯块茎、甜菜块根、乳酸菌等(4)产物不同的原因直接原因：酶不同。根本原因：基因不同或基因的选择性表达。(1)源于必修 1 P93“相关信息”：细胞呼吸过程中产生的H是还原型辅酶(NADH)的简化表示方法。(2)源于必修 1 P94“相关信息”：无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量主要储存在乳酸或酒精中；而彻底氧化分解释放的能量主要以热能的形式散失了。(3)源于必修 1 P94“小字部分”：蛋白质、糖类和脂质的代谢，都可以通过细胞呼吸过程联系起来。(4)源于必修 1 P96“思维训练”：科学家就线粒体的起源，提出了一种解释：有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，二者在共同繁衍的过程中，需氧细菌进
8、化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。3有氧呼吸与无氧呼吸中H和 ATP 的来源和去路(1)有氧呼吸过程中的H、ATP 的来源和去路(2)无氧呼吸过程中的H、ATP 的来源和去路无氧呼吸中的H和 ATP 都是在第一阶段产生的，场所是细胞质基质。其中H在第二阶段被全部消耗。4细胞呼吸方式的判断(以真核生物以例)(1)依据反应方程式和发生场所判断(2)通过液滴移动法探究细胞呼吸的方式探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)：结果与结论实验结果 结论装置一液滴装置二液滴不动不动只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已经死亡不动右移只进行产生酒精的无氧呼吸左移右移
9、进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸左移不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸左移左移种子进行有氧呼吸时，底物中除糖类外还含有脂质 误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。思考 为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置进行灭菌、所测种子进行消毒处理。若选用绿色植物作实验材料，测定细胞呼吸速率，需将整个装置进行遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。考向一 细胞呼吸过程的综合分析3(2022济南市高三模拟)线粒体呼吸链主要由线粒体呼吸链酶组成，由于线粒体中需要经呼吸链氧
10、化和电子传递的主要是 NADH 和 FADH2，所以可将呼吸链分为 NADH 氧化呼吸链和FADH2 氧化呼吸链，下图是这两条呼吸链相关路径。据图分析以下说法不正确的是()A线粒体内膜向内折叠形成嵴，为细胞色素还原酶、细胞色素氧化酶等酶的附着提供了场所BNADH 在有氧呼吸的前两个阶段产生，在第三阶段消耗C细胞呼吸产生的 NADH 和光合作用产生的 NADPH 都可用于还原 O2D辅酶 Q 参与细胞的有氧呼吸过程，与 ATP 的形成关系密切答案 C解析 光合作用产生的 NADPH 只能用于光合作用的暗反应，而不能用于还原氧气，C 错误。4罗哌卡因能抑制甲状腺癌细胞线粒体基质中的 H(NADH
11、等分解产生)向线粒体膜间隙转运，降低线粒体内膜两侧的 H浓度差，从而抑制线粒体 ATP 的合成，促进癌细胞凋亡。下列相关叙述错误的是()A有氧呼吸过程中产生的 NADH 主要来自第二阶段B线粒体内膜两侧的 H浓度差驱动 ATP 合成C罗哌卡因能促进线粒体对氧气的利用D罗哌卡因可通过抑制蛋白质的功能从而抑制 H的运输答案 C解析 结合题干信息分析可知，罗哌卡因能抑制有氧呼吸第三阶段 ATP 的合成，因此应该是抑制了线粒体对氧气的利用，C 错误。5与传统的水稻、小麦等粮食作物相比，玉米具有很强的耐旱性、耐寒性、耐贫瘠性以及极好的环境适应性。玉米的营养价值较高，是优良的粮食作物。下图是玉米不同部位的
12、部分细胞呼吸流程图，下列相关叙述正确的是()A晴朗夏季的中午，玉米叶肉细胞产生的物质 b 只可参与光合作用B人体细胞中也可产生物质 c，c 进入血浆后，血浆 pH 也会基本稳定C被水淹的玉米根进行细胞呼吸时葡萄糖中的能量只有 2 个去路D检测酒精时，试剂甲可以是溶有重铬酸钾的盐酸溶液答案 B解析 由题图可推知，物质 a 为 CO2，物质 b 为水，晴朗夏季的中午，玉米叶肉细胞可进行光合作用，发生水的光解，也可进行细胞呼吸，水在有氧呼吸第二阶段参与反应，A 错误；检测酒精时，试剂甲可以是溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液，不能用盐酸溶液代替浓硫酸溶液，D 错误。考向二 细胞呼吸类型的判断6葡萄糖和脂肪是细
13、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 RQ1，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 RQ1，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 RQ1，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答案 D解析 水淹时，根细胞可进行产生酒精和 CO2 的无氧呼吸，释放的 CO2 体积/消耗的 O2 体积会大于 1，A 正确；酵母菌既可以进行有氧呼吸，又可以进行产生酒精和 CO2
14、 的无氧呼吸，在葡萄糖培养液中 RQ1，说明消耗的氧气与产生 CO2 一样多，则酵母菌进行的是有氧呼吸，B 正确；由于相同质量的脂肪氧化分解时，消耗的氧气量大于产生的 CO2 的量，若呼吸底物为葡萄糖，则有氧呼吸消耗的氧气和产生的 CO2 一样多。所以若测得某植物种子在萌发初期的 RQ1，说明该植物种子可能富含脂肪，C 正确；人体在剧烈运动的时候，既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，但无氧呼吸的产物是乳酸，若呼吸底物只有葡萄糖，则有氧呼吸消耗的氧气和产生的 CO2 一样多，故 RQ1，D 错误。7将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 C
15、O2 的产生量如下表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列叙述错误的是()氧浓度/%abcdeCO2 产生速率/(molmin1)1.21.01.31.63.0O2 消耗速率/(molmin1)00.50.71.23.0A.氧浓度为 a 时，苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行B氧浓度为 c 时，苹果产生酒精的速率为 0.6 molmin1C氧浓度为 d 时，消耗的葡萄糖中有 1/4 用于酒精发酵D表中 5 个氧浓度条件下，氧浓度为 b 时，较适宜苹果的储藏答案 C解析 氧浓度为 d 时，有氧呼吸与无氧呼吸 CO2产生速率分别为 1.2 molmin1和 0.4 molmin1，消耗葡萄糖之
16、比为 11，即有 1/2 的葡萄糖用于酒精发酵，C 错误。8某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的细胞呼吸，实验设计如下。关闭活栓后，U 形管右侧液面高度变化反映瓶中气体体积变化，实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的气体体积变化)。下列有关说法错误的是()A甲组右侧液面高度变化，表示的是微生物细胞呼吸时 O2 的消耗量B乙组右侧液面高度变化，表示的是微生物细胞呼吸时 CO2 释放量和 O2 消耗量之间的差值C甲组右侧液面升高，乙组右侧液面高度不变，说明微生物可能只进行有氧呼吸D甲组右侧液面高度不变，乙组右侧液面高度下降
17、，说明微生物进行乳酸发酵答案 D解析 甲组右侧液面高度不变，说明微生物不消耗氧气，即进行无氧呼吸，乙组右侧液面高度下降，说明二氧化碳的释放量大于氧气的消耗量，因此微生物进行酒精发酵，不是乳酸发酵，D 错误。重温高考 真题演练1(2021广东，9 改编)秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含 5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是()A培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成B乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了 CO2C用甲紫溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布D实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇
18、最大产量答案 D2(2019全国，4)若将 n 粒玉米种子置于黑暗中使其萌发，得到 n 株黄化苗。那么，与萌发前的这 n 粒干种子相比，这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为()A有机物总量减少，呼吸强度增强B有机物总量增加，呼吸强度增强C有机物总量减少，呼吸强度减弱D有机物总量增加，呼吸强度减弱答案 A解析 种子在黑暗中萌发得到黄化苗，该过程中细胞代谢增强，呼吸强度增加，由于整个过程中不能进行光合作用，而且细胞呼吸需要消耗有机物，所以有机物总量减少。3(2020山东，2)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”。下列说法错误的是()A“瓦堡效应
19、”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖B癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量 ATPC癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用D消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的 NADH 比正常细胞少答案 B解析 与有氧呼吸相比，产生相同 ATP 的情况下，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量远大于有氧呼吸，癌细胞主要进行无氧呼吸，需要吸收大量葡萄糖，A 项正确；癌细胞中丙酮酸转化为乳酸为无氧呼吸的第二阶段，无氧呼吸只在第一阶段产生少量 ATP，B 项错误；癌细胞主要依赖无氧呼吸产生 ATP，进行无氧呼吸第一阶段和第二阶段的场所均为细胞质基质，C 项正确；无氧呼吸只在第一阶段产生少量 NADH，癌细胞主要进行
20、无氧呼吸，消耗等量的葡萄糖产生的 NADH 比正常细胞少，D 项正确。4(2019全国，2)马铃薯块茎储藏不当会出现酸味，这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列叙述正确的是()A马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖B马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来C马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成 ATPD马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生答案 B解析 马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸，无葡萄糖，A 错误；马铃薯块茎细胞无氧呼吸的第一阶段，葡萄糖被分解成丙酮酸，丙酮酸在第二阶段转化成乳酸，B 正确；马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸属于无氧呼吸的第一阶
21、段，会生成少量 ATP，C 错误；马铃薯块茎储存时，氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸，酸味会减少，D 错误。5(2020全国，2)种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是()A若产生的 CO2 与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸B若细胞只进行有氧呼吸，则吸收 O2 的分子数与释放 CO2 的相等C若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无 O2 吸收也无 CO2 释放D若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收 O2 的分子数比释放 CO2 的多答案 D解析 有氧呼吸的反应式为 C6H12O66H2O6O2
22、酶6CO212H2O能量，无氧呼吸的反应式为 C6H12O6酶2C2H5OH2CO2少量能量或 C6H12O6酶2C3H6O3少量能量。据此推理，若产生的 CO2 与乙醇的分子数相等，则细胞只进行产生乙醇和 CO2 的无氧呼吸，A 项正确；若细胞同时进行有氧呼吸和产物为乙醇、CO2 的无氧呼吸，则吸收 O2 的分子数比释放CO2 的少；若细胞同时进行有氧呼吸和产物为乳酸的无氧呼吸，则吸收 O2 的分子数等于释放CO2 的分子数，D 项错误。一、易错辨析1葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质()2真核细胞都进行有氧呼吸()3没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸()4有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻
23、底氧化分解，并且释放大量能量的过程()5无氧呼吸过程中没有氧气参与，所以有H的积累()6水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳()7人体产生二氧化碳的细胞呼吸方式一定是有氧呼吸()8和有氧呼吸相比，无氧呼吸的两个阶段释放的能量较少()9人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏中再次转化为葡萄糖()10过保质期的酸奶常出现胀袋现象是由于乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的()二、填空默写1(必修 1 P93)有氧呼吸：指细胞在氧的参与下，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。2请书写有氧呼吸和无氧呼
24、吸的反应式。(1)有氧呼吸：C6H12O66H2O6O2酶6CO212H2O能量。(2)产酒精的无氧呼吸：C6H12O6酶2C2H5OH(酒精)2CO2少量能量。(3)产乳酸的无氧呼吸：C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)少量能量。课时精练一、选择题1(2022济南高三模拟)为探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学用有关材料设计如图所示的装置，A 瓶注入煮沸的质量浓度为 0.1 g/mL 的葡萄糖溶液 1 L；B、C 瓶注入未经煮沸的质量浓度为 0.1 g/mL 的葡萄糖溶液 1 L；向 A、B 瓶中加入等量的酵母菌培养液，C 瓶中不加入酵母菌培养液；向 A 瓶中注入液体石蜡；3 个瓶中放入温度计
25、，并用棉团塞住瓶口，以固定温度计并保证保温瓶通气。下列有关说法错误的是()AA 瓶中的溶液煮沸并注入液体石蜡油的主要目的是杀死杂菌B24 h 后温度计的读数 BAC，说明了酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸C倒掉石蜡油，闻一闻 A 瓶内有酒味，说明酵母菌无氧呼吸时能产生酒精DC 瓶是对照组，A、B 瓶是实验组答案 A解析 A 瓶中的溶液煮沸并注入液体石蜡油的主要目的是保证无氧条件，故 A 错误。2如图是酵母菌呼吸作用实验示意图，下列相关叙述正确的是()A条件 X 下，ATP 的产生只发生在葡萄糖丙酮酸的过程中B条件 Y 下，葡萄糖在线粒体中被分解，并产生 CO2 和 H2OC试剂甲为溴麝
26、香草酚蓝溶液，与酒精反应产生的现象是溶液变成灰绿色D物质 a 产生的场所仅为线粒体基质答案 A3(2022松原市高三期末)“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求的相等，达到生理上的平衡。图示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。下列说法错误的是()Aa、b 和 c 运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在B运动强度b 后，肌肉细胞 CO2 的产生量将大于 O2 的消耗量C无氧呼吸释放的能量大部分以热能散失，其余储存在 ATP 中D若运动强度长时间超过 c，会因乳酸增加而使肌肉酸胀乏力答案 B解析 肌肉细胞无氧呼吸不产生 CO2，有氧呼吸 CO2 的产生量等于 O2 的消耗量，运动强度b
27、 后也一样，B 错误。4微生物一般只有一条无氧呼吸途径，研究者将乳酸脱氢酶基因导入普通酵母，并选取普通酵母和转基因酵母分别在培养液中进行培养与相关检测，证明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径，可同时产生乙醇和乳酸。下列说法错误的是()A实验中普通酵母和转基因酵母都在无氧条件下培养B只有普通酵母培养液能使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色C转基因酵母组培养液的 pH 小于普通酵母组D无论哪种呼吸途径，其呼吸作用第一阶段的场所及产物都相同答案 B解析 使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色的物质是酒精，而普通酵母和转基因酵母都能产生酒精，B 错误。5下图为细胞内葡萄糖分解的过程图，细胞色素 c(Cytc)是位于线粒体内
28、膜上参与细胞呼吸的多肽。正常情况下，外源性 Cytc 不能通过细胞膜进入细胞，但在缺氧时，细胞膜的通透性增加，外源性 Cytc 便能进入细胞及线粒体内，提高氧的利用率。若给相对缺氧条件下培养的人体肌细胞补充外源性 Cytc，下列相关分析中正确的是()A补充外源性 Cytc 会导致细胞质基质中H的增多BCytc 在临床上可用于组织细胞缺氧急救的辅助治疗C进入线粒体的外源性 Cytc 参与过程中生成 CO2 的反应D进入线粒体的外源性 Cytc 促进过程答案 B解析 Cytc 促进H的消耗，故细胞质基质中H将减少，A 错误；外源性 Cytc 可进入线粒体内膜上参与有氧呼吸第三阶段，该阶段生成水，而
29、 CO2 产生于线粒体基质，C 错误；缺氧条件下补充外源性 Cytc 后会促进细胞有氧呼吸过程，不能促进过程，D 错误。6体检项目之一：受试人口服 13C 标记的尿素胶囊，一段时间后，吹气。若被检者呼出的CO2 中含有 13C 的 13CO2 达到一定值，则该被检者为幽门螺杆菌的感染者(幽门螺杆菌主要寄生于人体胃中，产脲酶，脲酶催化尿素分解为 NH3 和 CO2)。下列推测正确的是()A感染者呼出的 13CO2 是由幽门螺杆菌呼吸作用产生的B感染者呼出的 13CO2 是由人体细胞呼吸作用产生的C细胞中内质网上的核糖体合成脲酶D感染者胃部组织有 NH3 的产生答案 D解析 幽门螺杆菌以及人体细胞
30、呼吸作用产生的 CO2 来自呼吸作用的底物葡萄糖，尿素不是它们的呼吸底物，所以幽门螺杆菌以及人体细胞呼吸作用产生的 CO2 均不含 13C 标记，A、B错误；根据上述分析，幽门螺杆菌能够产生脲酶，脲酶在幽门螺杆菌的核糖体中合成，C 错误。7乳酸脱氢酶能催化丙酮酸和 NADH 生成乳酸和 NAD。它是由两种肽链以任意比例组合形成的四聚体(四条肽链)，在结构上有多个类型，广泛存在于人体不同组织中。下列说法正确的是()A骨骼肌细胞内乳酸脱氢酶的含量明显高于正常血浆中的含量B丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下转化成乳酸的同时生成少量 ATPC乳酸脱氢酶的四聚体肽链的组合类型最多有 4 种D不同结构的乳酸脱氢酶
31、能催化同一种反应，说明该类酶不具专一性答案 A解析 乳酸脱氢酶能催化丙酮酸和 NADH 生成乳酸和 NAD，参与无氧呼吸的第二阶段，而骨骼肌细胞无氧呼吸强度高于正常血浆中的细胞，因此骨骼肌细胞内乳酸脱氢酶的含量明显高于正常血浆中的含量，A 正确；丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下转化成乳酸的过程属于无氧呼吸的第二阶段，无氧呼吸的第二阶段没有能量的释放，不能生成 ATP，B 错误；乳酸脱氢酶是由两种肽链以任意比例组合形成的四聚体(四条肽链)，其比例可以为 04、13、22、31、40，共有 5 种，C 错误；酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，不同结构的乳酸脱氢酶属于同一类酶，仍然能说
32、明该类酶具有专一性，D 错误。8某兴趣小组利用小鼠的小肠上皮细胞设计了如图实验：广口瓶内盛有某适宜浓度的葡萄糖溶液以及生活的小肠上皮细胞，溶液中含细胞生活必需的物质(浓度影响忽略不计)。实验初期，毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动。下列说法错误的是()A装置内 O2 含量变化是引起红色液滴移动的直接原因B随实验时间的延长，红色液滴可能相继出现不再移动和向右移动的情况C若换用等质量的小鼠成熟红细胞为实验材料，实验现象是不相同的D增设添加呼吸抑制剂的实验组，可探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖是否消耗能量答案 B解析 小肠上皮细胞进行有氧呼吸消耗氧气产生二氧化碳，KOH 溶液能吸收二氧化碳，使瓶内气压减小
33、，引起红色液滴左移，A 正确；随实验时间的延长，当氧气耗尽之后，小肠上皮细胞进行无氧呼吸，产物只有乳酸，瓶内气压不变，红色液滴不再移动，不会出现向右移动的情况，B 错误；小鼠成熟红细胞无线粒体，只进行无氧呼吸，液滴不移动，而小肠上皮细胞的实验现象是液滴先左移再不动，C 正确；增设添加呼吸抑制剂的实验组，细胞呼吸减弱，能量供应不足，检测溶液中葡萄糖浓度是否有变化，可探究小肠上皮细胞吸收葡萄糖是否消耗能量，D 正确。9下图为植物有氧呼吸的主呼吸链及其分支途径交替呼吸途径的部分机理。交替呼吸途径是在交替氧化酶(AOX)的参与下完成的，该过程不发生 H跨膜运输(“泵”出质子)过程，故不能形成驱动 AT
34、P 合成的膜质子(H)势差。下列有关分析不正确的是()A膜蛋白、都可以作为 H转运的载体B合成 ATP 的能量直接来源于 H逆浓度跨膜运输CAOX 主要分布于线粒体内膜，可催化水的生成DAOX 可使呼吸释放的能量更多的以热能形式散失答案 B解析 H逆浓度跨膜运输，消耗能量，不能为 ATP 的合成提供能量，B 错误；在线粒体内膜上发生的反应是HO2H2O，故推测 AOX 主要分布于线粒体内膜，可催化水的生成，C正确；交替呼吸途径不发生 H跨膜运输，故不能形成驱动 ATP 合成的膜质子(H)势差，因此推测 AOX 可使呼吸释放的能量更多的以热能形式散失，D 正确。10耐力性运动一般指机体每次进行
35、30 min 以上的低、中等强度的有氧运动，如游泳、慢跑、骑行等。研究表明，耐力性运动能使线粒体数量发生适应性改变，是预防冠心病和肥胖的关键因素；缺氧会导致肌纤维线粒体碎片化，ATP 合成量减少约 50%，而 Drp1 是保证线粒体正常分裂的重要蛋白。下图表示相关测量数据。下列相关叙述正确的是()A葡萄糖彻底氧化分解为二氧化碳和水是在线粒体内膜上完成的B耐力性运动训练的时间与肌纤维中线粒体的数量成正比例关系CDrp1 分子磷酸化降低导致线粒体结构损伤，使 ATP 合成大量减少D坚持每周 35 天进行至少 30 min 的耐力运动，有助于提高肌纤维的功能答案 D解析 葡萄糖彻底氧化分解的产物为二
36、氧化碳和水，场所是细胞质基质和线粒体，A 错误；由题图分析可知，5 周内耐力性运动训练的时间与肌纤维中线粒体的数量成正比例关系，超过 5 周继续耐力训练，线粒体的数量并不会明显增加，B 错误。11通过对氧气传感机制的研究发现，当人体细胞处于氧气不足状态时，会合成肽链 HIF-1，并与另一肽链 HIF-1 组装为蛋白质 HIF-1，HIF-1 诱导肾脏产生促红细胞生成素(EPO)，EPO促进人体产生更多新生血管和红细胞，以携带更多的氧气供应组织细胞；当氧气充足时，部分 HIF-1 被降解，EPO 数量降低。下列相关叙述正确的是()A氧气在线粒体基质中与 NADPH 结合生成水，并释放大量能量B剧
37、烈运动时，人体细胞的氧气感应控制机制可抑制 EPO 的产生C慢性肾衰竭患者通常 EPO 减少，容易患有严重贫血DEPO 可促进骨髓中红细胞持续分裂和分化答案 C解析 在线粒体内膜上进行的是有氧呼吸的第三阶段，氧气与 NADH(还原型辅酶)结合生成水，并释放大量能量，A 错误；人体在剧烈运动时，肌肉中的氧气感应控制的适应性过程可产生 EPO，EPO 促进人体产生大量新生血管和红细胞，以携带更多的氧气供应组织细胞，B 错误；根据题干信息“HIF-1 诱导肾脏产生促红细胞生成素(EPO)，EPO 促进人体产生更多新生血管和红细胞”可知，慢性肾衰竭患者通常会因 EPO 减少而患有严重贫血，C 正确；E
38、PO可促进骨髓中造血干细胞的分裂和分化，D 错误。二、非选择题12科学家研究发现，细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，机理如图 1 所示。(1)据图 1 可知，蛋白 A 位于_(细胞器)膜上，Ca2进入该细胞器腔内的方式是_。Ca2在线粒体基质中参与调控有氧呼吸的_阶段反应，进而影响脂肪合成。(2)脂肪在脂肪细胞中以大小不一的脂滴存在，据此推测包裹脂肪的脂滴膜最可能由_(填“单”或“双”)层磷脂分子构成。(3)棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体，其线粒体内膜含有 UCP2 蛋白，如图 2 所示。一般情况下 H通过 F0F1ATP 合成酶流至线粒体基质，驱动 ADP 形成 ATP，当棕色脂肪细胞被
39、激活时，H还可通过 UCP2 蛋白漏至线粒体基质，此时线粒体内膜上 ATP 的合成速率将_，有氧呼吸释放的能量中_能所占比例明显增大，利于御寒。(4)蛋白 S 基因突变后，细胞中脂肪合成减少的原因可能是_。答案(1)内质网 主动运输 第二(2)单(3)降低 热(4)钙离子吸收减少，丙酮酸生成柠檬酸受阻，柠檬酸减少13下图 1 表示酵母菌细胞内细胞呼吸相关物质代谢过程，请回答以下问题：(1)酵母菌细胞内丙酮酸在_(填场所)被消耗，从能量转化角度分析，丙酮酸在不同场所被分解时有什么不同？_。(2)酵母菌在 O2 充足时几乎不产生酒精，有人认为是因为 O2 的存在会抑制图 1 中酶 1 的活性而导致
40、无酒精产生，为验证该假说，实验小组将酵母菌破碎后高速离心，取_(填“含线粒体的沉淀物”或“上清液”)均分为甲、乙两组，向甲、乙两支试管加入等量的葡萄糖溶液，立即再向甲试管中通入 O2，一段时间后，分别向甲、乙两试管中加入等量的_进行检测。(3)按照上述实验过程，观察到_，说明(2)中假说不成立，实验小组查阅资料发现，细胞质基质中的 NADH 还存在如下图 2 所示的转运过程，NADH 在线粒体内积累，苹果酸的转运即会被抑制，且细胞内反应物浓度上升或产物浓度下降一般会促进酶促反应速率，反 之 则 抑 制。请 结 合 以 上 信 息 解 释O2 会 抑 制 酵 母 菌 产 生 酒 精 的 原 因：
41、_。(4)高产产酒酵母酒精产量更高，甚至在有氧条件下也能产酒，结合图 1 和图 2 分析，是利用野生酵母，通过物理或化学诱变因素诱导控制合成_(填“酶 1”“酶 2”或“酶 3”)的基因发生突变而产生的新品种。答案(1)细胞质基质和线粒体基质 细胞质基质中分解丙酮酸释放的能量不能用于合成ATP，但在线粒体基质中分解丙酮酸释放的能量可用于合成 ATP(2)上清液 酸性的重铬酸钾溶液(3)甲、乙试管都显灰绿色 O2 充足时，线粒体内的 NADH 与 O2 结合产生水，从而促进线粒体内苹果酸的分解，进而促进苹果酸向线粒体的转运过程，当细胞质基质中的苹果酸浓度较低时，促进了细胞质基质中 NADH 的消
42、耗，使得细胞质基质中 NADH 含量很少，NADH 的缺少导致丙酮酸不能转化成酒精(或氧气存在时，线粒体大量消耗 NADH，导致细胞质基质中缺乏 NADH)(4)酶 3解析(2)由题图可知，酶 1 催化丙酮酸分解为酒精和二氧化碳，说明酶 1 位于细胞质基质，所以酵母菌破碎后高速离心，取上清液(主要成分是细胞质基质，含有酶 1)分为甲、乙两组，一段时间后在两支试管加入等量葡萄糖，向甲试管通入 O2，所以甲是实验组，乙是对照组。一段时间后，分别向甲、乙两试管中加入等量的酸性的重铬酸钾溶液进行检测。若甲试管由橙色变灰绿色即产生了酒精，说明 O2 对酶 1 没有抑制作用，如果甲试管不变色，说明 O2 对酶 1 有抑制作用。(4)结合图 1 和图 2 分析，O2 存在时，酶 3 催化有氧呼吸第三阶段，如果通过物理或化学诱变因素诱导控制合成酶 3 的基因发生突变，O2 不能与线粒体 NADH 反应，NADH 积累，苹果酸的转运会被抑制，细胞质基质的 NADH 就会在酶 1 的催化下合成酒精。
