1、小题必练5：细胞呼吸的原理及其应用本专题是根据近三年（20182020）的高考真题情况，去组织和命制题目。专题中有近三年的高考真题，根据真题加以模仿的题和百强名校对应考点的题。该专题主要考查细胞呼吸的类型、过程、原理及有关计算；影响细胞呼吸的因素；细胞呼吸在生产实践中的应用等。1（2020年全国卷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
2、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】若二氧化碳的生成量=酒精的生成量，则说明不消耗氧气，故只有无氧呼吸，A正确；若只进行有氧呼吸，则消耗的氧气量=生成的二氧化碳量，B正确；若只进行无氧呼吸，说明不消耗氧气，产乳酸的无氧呼吸不会产生二氧化碳，C正确；若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，若无氧呼吸产酒精，则消耗的氧气量小于二氧化碳的生成量，若无氧呼吸产乳酸，则消耗的氧气量=二氧化碳的生成量，D错误。【点睛】呼吸底物是葡萄糖时，若只进行有氧呼吸，则消耗的氧气=生成的二氧化碳量；若只进行无氧呼吸，当呼吸产物是酒精时，生成的酒精量=生成的二
3、氧化碳量。2（2019新课标II卷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段，会生成少量ATP，C错误；马铃薯块茎储存时，氧气浓度增
4、加会抑制其无氧呼吸，酸味会减少，D错误。3（2018全国卷，5）下列关于生物体中细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）A植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP【答案】C【解析】本题主要考查植物细胞的光合作用、细胞呼吸及生态系统能量流动的有关知识。植物在有氧时进行有氧呼吸，产物是CO2和H2O，并释放大量能量，合成大量ATP，在无氧时进行短时间的无氧呼吸，大部分组织无氧呼吸产物是CO2和酒精，某些组织或器官是乳酸，并释放少量能量，合成少量ATP；光合作用的光反应阶段主
5、要反应是水的光解和合成ATP；食物链中的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级（除了最高营养级）和被分解者分解利用。植物在黑暗中有氧时可进行有氧呼吸，无氧时可进行无氧呼吸，A正确；食物链上的营养级同化的能量有三个去向：呼吸散失、传递给下一个营养级（除了最高营养级）和被分解者分解利用，B正确；有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是CO2和H2O、CO2和酒精，某些组织或器官是乳酸，C错误；植物光合作用的光反应阶段和呼吸作用过程中都可以合成ATP，D正确，所以选C。【点拨】光合作用虽然暗反应消耗了ATP，但光反应阶段利用光能合成了ATP；葡萄糖是细胞呼吸的底物，不是产物。1下列关于细胞呼
6、吸的叙述，正确的是（ ）A荔枝储存在无O2、干燥、零下低温的环境中，可延长保鲜时间B细胞进行有氧呼吸时，生成物水中的氢来自丙酮酸的分解C剧烈运动时人体细胞呼吸消耗的氧气量与产生的二氧化碳量相等D乳酸菌无氧呼吸分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在乳酸中【答案】C【解析】在低氧、零上低温、一定湿度的环境中储存荔枝可延长保鲜时间，A错误；进行有氧呼吸时，生成物水中的氢来自葡萄糖和丙酮酸的分解，B错误；剧烈运动时人体细胞有氧呼吸与无氧呼吸同时进行，但无氧呼吸不产生二氧化碳，故呼吸消耗的氧气量与产生的二氧化碳量相等，C正确；乳酸菌无氧呼吸分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，以热能形式
7、释放一部分，其余的存留在乳酸中，D错误。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”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】由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量，故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能，A正确；无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，癌细胞中进行无氧呼吸时，第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，B错误；由
8、题干信息和分析可知，癌细胞主要进行无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，C正确；由分析可知，无氧呼吸只有第一阶段产生少量的NADH，而有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生NADH，故消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D正确。【点睛】本题结合癌细胞的“瓦堡效应”，考查有氧呼吸和无氧呼吸的相关内容，掌握有氧呼吸和无氧呼吸各阶段物质和能量的变化是解题的关键。3下列关于细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸的叙述，正确的是（ ）A细胞的厌氧呼吸产生的ATP比需氧呼吸的多B细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶和线粒体嵴上进行C细胞的需氧呼吸与厌氧呼吸过程中都会产生丙酮酸D若适当提高苹果果实贮藏环境
9、中的O2浓度会增加酒精的生成量【答案】C【解析】需氧呼吸是有机物彻底氧化分解的过程，贮存在有机物中的能量全部释放出来，产生大量ATP，而厌氧呼吸的产物乳酸或乙醇中还储存着能量，产生的ATP少得多，A错误；细胞的厌氧呼吸在细胞溶胶中进行，B错误；细胞的需氧呼吸和厌氧呼吸的第一阶段都是糖酵解过程，将1个葡萄糖分子转变为2个丙酮酸分子，C正确；若适当提高苹果果实贮藏环境中的O2浓度，会抑制细胞的厌氧呼吸，酒精的生成量减少，D错误。【点睛】细胞呼吸是细胞内进行的将糖类等有机物分解成无机物或小分子有机物，并释放能量的过程，分为需氧呼吸和厌氧呼吸。需氧呼吸必须有氧参加，氧气把糖分子氧化成二氧化碳和水，包括
10、糖酵解、柠檬酸循环和电子传递链三个阶段；厌氧呼吸在无氧条件下发生，包括乳酸发酵和酒精发酵两种。4从小鼠的肝细胞中提取细胞质基质和线粒体，分别保存于试管中，置于适宜环境中进行相关实验。下列说法正确的是（ ）A为保持活性应将提取出的线粒体置于清水中保存B向盛有细胞质基质的试管中注入葡萄糖，可测得有CO2产生C向盛有线粒体的试管中注入葡萄糖，可测得氧的消耗量加大D向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸，降低温度可改变其耗氧速率【答案】D【解析】为保持活性应将提取出的线粒体置于生理盐水中保存，A错误；向盛有细胞质基质的试管中注入葡萄糖，可能发生无氧呼吸过程，产生的是乳酸，没有CO2的产生，B错误；向盛有线粒体
11、的试管中注入葡萄糖，而葡萄糖的分解发生在细胞质基质中，线粒体不能利用葡萄糖，因此没有氧气的消耗，C错误；向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸，丙酮酸可以在线粒体中进行有氧呼吸的二、三阶段，并消耗氧气，降低温度可以降低有关酶的活性，因此可改变其耗氧速率，D正确。5某生物研究小组为验证酵母菌在无氧或缺氧条件下才能产生酒精，他们依据“酒精具有还原性，可使酸性重铬酸钾溶液变为灰绿色”的原理进行实验，装置如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）A锥形瓶A中无氧或缺氧，锥形瓶D中有充足的氧气B一段时间后，需要从试管B中取出部分液体用酸性重铬酸钾溶液检测C锥形瓶A和D中的葡萄糖溶液的量属于无关变量D若将试管B和E中的
12、清水换成澄清的石灰水，则一段时间后均会变浑浊【答案】B【解析】A装置中滴加石蜡油的目的是隔绝空气，营造无氧环境，使酵母菌进行无氧呼吸，A正确；A、D装置中“注射器”的作用是便于取等量样液用于检测，A中无氧呼吸产生的酒精在锥形瓶A中，应该用A装置的注射器取出部分液体用酸性重铬酸钾溶液检测，B错误；本实验中的自变量是有无氧气，因变量是酵母菌的呼吸方式，A、D中的葡萄糖溶液的量属于无关变量，C正确；在氧气充足的情况下进行有氧呼吸产生二氧化碳和水，在无氧条件下进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，有无氧气酵母菌都可以呼吸产生CO2，若将试管B和E中的清水换成澄清的石灰水，则一段时间后均会变浑浊，D正确。【
13、点睛】酵母菌是兼性厌氧微生物，在氧气充足的情况下进行有氧呼吸产生二氧化碳和水，在无氧条件下进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，酒精在酸性条件下与重铬酸钾反应生成灰绿色，因此可以用酸性重铬酸钾溶液检测酒精。6下列关于细胞代谢说法正确的是（ ）A人体细胞合成ATP的过程中，所需能量可来自食物中淀粉的水解B有氧呼吸过程中，葡萄糖和氧气中氧元素的去向相同C在食物消化过程中，胰蛋白酶可以在胃液中催化蛋白质的水解DCO2和水合成糖类的过程中，所需能量可由无机物氧化提供【答案】D【解析】人体细胞的ATP合成过程中，所需的能量来自细胞呼吸，不能来自淀粉的水解，A错误；有氧呼吸过程中，葡萄糖里的氧元素流向了CO2
14、，氧气中的氧元素流向了水，去向不同，B错误；胃液呈强酸性，胰蛋白酶在胃液中会失活，不能催化蛋白质的水解，C错误；化能合成作用可以把CO2和水合成糖类，该过程所需的能量由无机物氧化提供，D正确。【点睛】本题考查了细胞呼吸过程、化能合成作用、酶的特性等，综合性较强，难度适中。7小麦种子吸水萌发时的呼吸作用过程可分为如图所示的4个阶段。下列相关说法正确的是（ ）A第1、2阶段，种子呼吸作用消耗的O2量高于CO2的产生量B第3阶段种子吸收水分的主要方式是渗透作用C第3阶段，胚根长出，种子的干重将增加D从第1阶段到第3阶段，种子胚细胞中的有机物种类将减少【答案】B【解析】第1、2阶段，种子以无氧呼吸为主
15、，呼吸作用消耗的O2量低于CO2的产生量，A错误；第3阶段胚根突破种皮，进入迅速吸水阶段，这主要是由于胚根的生长引起的渗透性吸水，B正确；第3阶段，胚根长出，种子迅速吸水，种子的鲜重增加，由于种子不能进行光合作用，呼吸作用在此阶段大大增强，种子的干重将减少，C错误；从第1阶段到第3阶段，在萌发过程，呼吸作用将种子中的贮藏物质分解成了种类繁多的有机小分子物质，满足生长发育所需，有机物的种类增加了，D错误。8下列有关高等动物细胞以葡萄糖为底物进行细胞呼吸过程的叙述，错误的是（ ）A细胞呼吸作用释放的能量部分存储在ATP中B细胞有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段都会产生HC人在剧烈运动时可通过分解肌糖原释
16、放部分能量D若细胞呼吸消耗的O2量等于生成的CO2量，则细胞只进行有氧呼吸【答案】D【解析】细胞呼吸作用释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分存储在ATP中，A正确；细胞有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，都产生H和少量的能量，B正确；糖原是能源物质，人在剧烈运动时可通过分解肌糖原释放部分能量，C正确；若细胞呼吸消耗的O2等于生成的CO2，细胞可能同时存在有氧呼吸和无氧呼吸，因为无氧呼吸不一定产生CO2，D错误。【点睛】对于人来说，只有有氧呼吸或有氧呼吸和无氧呼吸共存时，氧气的消耗量都等于二氧化碳的释放量。9下图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。有关叙述不正确的是（ ）A番茄果实
17、细胞产生CO2的场所有线粒体和细胞质基质B光照对番茄果实呼吸的抑制作用8时比15时更强C低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实D贮藏温度下降时果实呼吸减弱，可能与细胞内酶活性降低有关【答案】C【解析】番茄果实细胞有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2，有氧呼吸第二阶段在线粒体中产生CO2，无氧呼吸在细胞质基质中产生CO2，A正确；分别计算8和15时光照条件下呼吸强度比黑暗条件下呼吸强度的减少量占黑暗条件下呼吸强度的百分比，进行比较可知，B正确；由图可知，光照条件下细胞呼吸比黑暗条件下细胞呼吸弱，所以光照条件下更有利于果实的贮存，C错误；温度降低会使与呼吸作用有关的酶活性降低，细胞呼吸减弱，D正确。10
18、丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和H，并释放出少量能量，这属于有氧呼吸的第二阶段，该阶段也称柠檬酸循环。在线粒体基质中，存在着与柠檬酸循环有关的酶，也有少量与柠檬酸循环有关的酶在线粒体内膜上。下列关于有氧呼吸的叙述错误的是（ ）A有氧呼吸第三阶段消耗的H不全来自柠檬酸循环B有氧呼吸第二阶段涉及的呼吸酶均位于线粒体基质C在有氧环境中，乳酸菌内不会发生柠檬酸循环D在无氧环境中，酵母菌内丙酮酸可转化成酒精【答案】B【解析】由有氧呼吸的过程分析可知，有氧呼吸第三阶段消耗的H来自于有氧呼吸第一阶段和第二阶段(柠檬酸循环)，A正确；根据题干信息分析，有氧呼吸第二阶段又叫柠檬酸循环，与之有关的酶主要存在于线粒体
19、基质中，也有少量与柠檬酸循环有关的酶在线粒体内膜上，B错误；乳酸菌是厌氧菌，不能进行有氧呼吸，所以在有氧环境中，乳酸菌内不会发生柠檬酸循环，C正确；无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸，第一阶段产生丙酮酸和H，第二阶段可将丙酮酸和H转化为酒精和二氧化碳，D正确。11生产实践中广泛运用细胞呼吸的原理。下列有关叙述错误的是（ ）A为板结的土壤松土透气能保证根细胞的正常呼吸B粮食贮藏时，应适当降低温度和保持干燥C温室种植时，夜间适当降温，以提高农作物产量D透气性好的“创可贴”可保证人体细胞有氧呼吸所需O2的供应【答案】D【解析】为板结的土壤松土透气能及时保证根细胞有氧呼吸，提供根部细胞的正常能量；粮食应贮
20、藏在低温、低氧、干燥的环境中，以减少有机物的消耗；温室种植时，夜间适当降温，可以降低呼吸消耗，有利于提高农作物产量；透气性好的“创可贴”是为了避免厌氧菌的繁殖。12细胞呼吸过程中，葡萄糖和水分子脱去的氢可与氧化型辅酶I（NAD+）结合形成还原性辅酶I（NADH）。研究发现，人和哺乳动物的衰老过程与组织中NAD+水平的下降直接相关。细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶（eNAMPT）的催化产物NMN是合成NAD+的原料，下列说法正确的是（ ）A促进小鼠体内eNAMPT的产生可能缩短其寿命BeNAMPT的合成加工过程经过的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体C人体细胞产生NADH的场所有细胞质基质和线粒
21、体基质D人和哺乳动物无氧呼吸过程中会有NADH的积累【答案】C【解析】细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶（eNAMPT）的催化产物NMN是合成NAD+的原料，人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD+水平的下降直接相关，促进小鼠体内eNAMPT的产生，有利于NAD+的合成，可能延长其寿命，A错误；eNAMPT在细胞内发挥作用，因此eNAMPT不是分泌蛋白，其合成和加工不需要高尔基体加工，B错误；人体细胞有氧呼吸第一阶段和第二阶段能产生NADH，场所为细胞质基质和线粒体基质，人体细胞无氧呼吸第一阶段能产生NADH，场所为细胞质基质，因此产生NADH的场所有细胞质基质和线粒体基质，C正确；人和哺乳动物无氧呼吸第
22、一阶段产生的NADH用于还原丙酮酸，不会有NADH的积累，D错误。【点睛】紧扣题干信息“细胞外烟酰胺磷酸核糖转移酶（eNAMPT）的催化产物NMN是合成NAD+的原料”、“人和哺乳动物衰老过程与组织中NAD+水平的下降直接相关”答题。13“有氧运动”是指人体吸入的氧气与需求的相等，达到生理上的平衡状态。下图所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。结合所学知识，分析下列说法正确的是（ ）Aa运动强度下只有有氧呼吸，b运动强度下有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，c运动强度下只有无氧呼吸B运动强度大于或等于b后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2的消耗量C无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能
23、散失，其余储存在ATP中D若运动强度长时间超过c，会因为乳酸增加而使肌肉酸胀乏力【答案】D【解析】a运动强度下乳酸含量为正常值，没有增加，无无氧呼吸，b运动强度下有氧呼吸有所增强同时存在无氧呼吸，c运动强度下氧气消耗速率较高，有氧呼吸、无氧呼吸速率都在较高水平，A错误；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，运动强度大于或等于b后也一样，B错误；无氧呼吸中葡萄糖的能量大部分储存在乳酸中，少部分释放，释放的能量中大部分以热能散失，其余储存在ATP中，C错误；若运动强度长时间超过c，人体的自我调节能力是有限的，会因为乳酸大量积累而使肌肉出现酸胀乏力的现象，D正确。14
24、请回答与生物细胞呼吸有关的问题：(1)动物细胞无氧呼吸的产物是_；在氧气充足的条件下，有氧呼吸释放能量最多阶段的场所是_，线粒体内O2/CO2的值比细胞质基质_(填“高”或“低”)。(2)酵母菌细胞无氧呼吸的产物可以用酸性重铬酸钾检测，颜色变化是由橙色变为_。【答案】(1)乳酸 线粒体内膜 低 (2)灰绿色【解析】(1)动物细胞无氧呼吸的产物为乳酸。有氧呼吸第三阶段产生的能量最多，发生的场所是线粒体内膜；线粒体中消耗O2，产生CO2，因此线粒体内O2/CO2的值低于细胞质基质。(2)酸性重铬酸钾遇酒精变为灰绿色。15（2020年江苏卷30节选）研究发现，线粒体内的部分代谢产物可参与调控核内基因
25、的表达，进而调控细胞的功能。下图为T细胞中发生上述情况的示意图，请据图回答下列问题：（1）丙酮酸进入线粒体后先经氧化脱羧形成乙酰辅酶A，再彻底分解成_和H。H经一系列复杂反应与_结合，产生水和大量的能量，同时产生自由基。【答案】（1）CO2 O2 【解析】（1）根据题意，丙酮酸进入线粒体后先经氧化脱羧形成乙酰辅酶A，再彻底分解产生CO2和H，H参与有氧呼吸第三阶段，与O2结合，形成H2O。【点睛】本题结合图解，考查有氧呼吸过程等内容，要求考生能结合所学内容，正确分析题图，并能在新的情景中正确运用所学知识，意在考查考生获取信息并利用信息分析问题的能力。16下图是表示某植物叶肉细胞呼吸作用的示意图。据图回答下列问题：（1）图中H代表的物质主要是_。（2）若图中C、D表示细胞的有关结构，则C代表 ，D代表 ，ATP合成发生在_（填“C”、“D”或“C和D”）。（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_。【答案】（1）NADH（或答：还原型辅酶） （2）细胞质基质 线粒体 C和D （3）在缺氧条件下进行无氧呼吸【解析】（1）呼吸作用中的H为还原型辅酶I（NADH）。（2）植物叶肉细胞能产生ATP的生理过程有：光合作用光反应阶段（A）和有氧呼吸的三个阶段（C和D）。（3）酒精是植物细胞无氧呼吸的产物。
