专题五 细胞呼吸考点一 细胞呼吸的原理与过程1.(2022·课标卷Ⅱ，1)将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中，一段时间后，测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表：培养瓶中气体温度/℃离子相对吸收量/%空气17100氮气1710空气328下列分析正确的是( )A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATPD.与空气相比，氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收解析 本题通过不同条件下幼根对离子吸收量实验，考查实验分析能力，难度较小。17℃条件下氮气(缺氧)环境下该植物幼根对离子的吸收量比氧气条件下低，说明幼根吸收离子需要消耗ATP，与空气环境相比不利于该植物幼根对离子的吸收，A正确，D错误。氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子仍需消耗ATP，C错误。空气中培养，温度为17℃，离子吸收量明显高于3℃，可知该植物幼根对离子吸收与温度有关，B错误。答案 A2.(2022·新课标全国卷Ⅱ，3)下列与微生物呼吸有关的叙述，错误的是( )A.肺炎双球菌无线粒体，但能进行有氧呼吸B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中D.有氧和无氧时，酵母菌呼吸作用产物不同解析 本题考查微生物呼吸作用的场所、条件、产物等知识，意在考查考生的理解能力。肺炎双球菌为原核生物，只有核糖体一种细胞器，没有线粒体，但可进行有氧呼吸，A正确；细菌拟核上含有控制细菌代谢、遗传和变异等基本生命活动的基因，11\n细菌的呼吸是其基本代谢形式，有关的酶由拟核中的基因编码控制，B正确；破伤风芽孢杆菌为厌氧型生物，适宜生活在缺氧的环境中，C错误；酵母菌为兼性厌氧型生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，产物是CO2和H2O，在无氧条件下进行无氧呼吸，产物是酒精和CO2，D正确。答案 C3.(2022·江苏卷，23)如图表示细胞呼吸作用的过程，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是(多选)( )A.①和③都具有双层生物膜B.①和②所含酶的种类不同C.②和③都能产生大量ATPD.甲、乙分别代表丙酮酸、[H]解析 本题以细胞呼吸过程图解为载体考查细胞有氧呼吸三个阶段的重要变化和场所，意在考查考生的识图分析与判断推理能力。图示中①表示有氧呼吸第一阶段的场所——细胞质基质，葡萄糖在此被分解为丙酮酸和[H]，并产生少量ATP，所以甲表示丙酮酸；②表示有氧呼吸第二阶段的场所——线粒体基质，丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，并产生少量ATP，所以乙表示[H]；③表示有氧呼吸第三阶段的场所——线粒体内膜，[H]与O2反应生成H2O，同时产生大量ATP。①表示的细胞质基质无双层生物膜，故A错误；细胞质基质和线粒体基质中进行的化学反应不同，所含酶的种类也不同，故B正确；②所表示的线粒体基质中不能产生大量ATP，故C错误；据上述分析可知，甲表示丙酮酸，乙表示[H]，故D正确。答案 BD4.(2022·上海卷，25)如图表示细胞内葡萄糖分解的反应式。下列关于该过程的说法正确的是( )C6H12O62CH3COCOOH＋4H＋能量(葡萄糖) (丙酮酸)A.只发生在细胞有氧时B.只发生在细胞缺氧时C.只发生在线粒体内D.只发生在细胞质基质内11\n解析 本题主要考查呼吸作用发生的条件和场所。题干反应式可表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，该反应只发生在细胞质基质内，故D项正确。答案 D5.(2022·海南卷，4)细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是( )A.植物细胞能进行过程①和③或过程①和④B.真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②C.动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多D.乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]解析 本题主要考查细胞呼吸的过程，意在考查考生的理解能力。植物细胞能进行过程①和②、①和③、①和④；真核细胞的细胞质基质中能进行无氧呼吸的全过程，即①和③或①和④；动物细胞中过程②(有氧呼吸第二、三阶段)比过程①(有氧呼吸的第一阶段)释放的能量多；包括乳酸菌在内的细胞无氧呼吸过程中，第一阶段(①)产生的[H]，在第二阶段(③或④)消耗。答案 B6.(2022·山东卷，24)哺乳动物肝细胞内糖代谢的部分过程如图所示。(1)图中X物质为______。在有氧条件下，该物质和水彻底分解成二氧化碳和[H]，该过程在________中进行。(2)血糖浓度升高时，葡萄糖进入肝细胞后可合成________，多余的葡萄糖还可转化成________以储存能量。(3)胰腺中________分泌的胰高血糖素，与肝细胞膜上的受体结合后调节糖代谢过程，这反映了细胞膜具有______的功能。(4)用14C标记的葡萄糖研究肝细胞内糖代谢的过程中，发现血浆中的白蛋白亦出现放射性。在白蛋白合成和分泌过程中，依次出现放射性的细胞器是________。解析 本题综合考查糖代谢、血糖调节及分泌蛋白形成的有关知识，意在考查考生的理解、分析能力。(1)由图可知，物质X由葡萄糖分解而来，并可进入线粒体中，11\n由此可以判定X为丙酮酸。在有氧条件下，丙酮酸和水在线粒体基质中彻底氧化分解成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量。(2)血糖浓度升高时，胰岛素分泌增多，促进细胞加速摄取、利用葡萄糖，促进葡萄糖进入肝细胞并合成肝糖原；多余的葡萄糖还可转化成脂肪以储存能量。(3)胰高血糖素是由胰腺中的胰岛A细胞分泌的。该激素与细胞膜上的受体结合后调节细胞内的代谢过程，体现了细胞膜的信息传递功能。(4)分泌蛋白在核糖体中合成，经过内质网的加工、高尔基体的再加工和包装，通过囊泡的运输最终被分泌到细胞外。因此在白蛋白合成和分泌过程中，依次出现放射性的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体。答案 (1)丙酮酸 线粒体基质(2)肝糖原 脂肪(3)胰岛A细胞 细胞间信息交流(或细胞间信息传递)(4)核糖体、内质网、高尔基体考点二 影响细胞呼吸的因素及应用1.(2022·海南卷，9)在温度、光照等适宜条件下，将消毒后有生活力的小麦种子一直浸没在无菌水中，会使种子死亡。下列对种子死亡原因的分析，合理的是( )A.缺乏胚芽生长所必需的营养物质B.不能通过光合作用合成有机物C.呼吸作用产生的能量均以热能释放D.呼吸作用的产物对其产生毒害作用解析 本题考查影响细胞呼吸的因素，意在考查考生的分析能力。消毒后有生活力的种子在温度、光照等适宜条件下，一直浸没在无菌水中死亡的原因是：种子进行无氧呼吸产生了酒精等物质，酒精对细胞具有毒害作用，D正确。答案 D2.(2022·安徽卷，3)如图为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下列分析不正确的是( )11\nA.种子干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛B.种子成熟后期自由水减少，呼吸速率下降C.种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降D.种子呼吸速率下降有利于干物质合成解析 本题考查种子在成熟的过程中呼吸速率与干物质量之间的关系，意在考查考生的理解能力和获取信息的能力。由图可知，种子干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛，A正确；种子成熟后期，细胞代谢较慢，原因是细胞内自由水含量减少，进而导致呼吸速率下降，B正确；脱落酸在成熟的种子中含量较高，种子成熟后期细胞呼吸速率会下降，C正确；种子呼吸速率下降可减少干物质的消耗，但不会有利于干物质的合成，D错误。答案 D3.(2022·福建卷，1)下列有关豌豆的叙述，正确的是( )A.萌发初期，种子的有机物总重量增加B.及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害C.进入夜间，叶肉细胞内ATP合成停止D.叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多解析 此题以豌豆为信息载体，综合考查细胞代谢的有关知识。种子萌发初期，由于不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，有机物总重量减少，A错误；及时排涝，可以防止豌豆根细胞无氧呼吸产生酒精，B正确；夜间植物叶肉细胞可进行呼吸作用产生ATP，C错误；黄化叶片所含的色素主要是类胡萝卜素，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，D错误。答案 B4.(2022·海南卷，3)关于细胞呼吸的叙述，正确的是( )A.种子风干脱水后呼吸强度增强B.土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸C.破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖D.小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱解析 种子风干脱水后呼吸强度减弱；土壤淹水，导致根系因缺氧而发生无氧呼吸；破伤风杆菌属于厌氧型细菌，无氧条件下才能大量繁殖；种子萌发过程中有氧呼吸逐渐增强。答案 B5.(2022·安徽卷，3)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如图所示，t1、t2表示10～30℃之间的两个不同温度。下列分析正确的是( )11\nA.与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，不利于叶片贮藏B.与t2相比，t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高，有利于叶片贮藏C.t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似，t1>t2，t1时不利于叶片贮藏D.t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1<t2，t1时不利于叶片贮藏解析 本题主要考查细胞代谢(呼吸作用)和植物的激素调节，意在考查考生获取信息的能力。依图示可知，与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，有利于叶片贮藏；与t2相比，t1时叶片的呼吸速率和乙烯产生量的高峰出现时间提前且峰值高，不利于叶片贮藏；t1、t2条件下，乙烯产生量的变化趋势相似，t1>t2(因t1、t2在10～30℃之间，在此温度范围内，温度越高，酶活性越强，乙烯的产生量越多)，t1时不利于叶片贮藏。答案 C6.(2022·海南卷，26)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。请据图回答问题：(1)在12～24h期间，呼吸速率逐渐增强，在此期间呼吸作用的主要方式是________呼吸，该呼吸方式在细胞中发生的部位是________，其产物是________。(2)从第12h到胚根长出期间，萌发种子的干物质总量会________，主要原因是__________________________________________________________________。(3)胚根长出后，萌发种子的________呼吸速率明显升高。解析 (1)据图可知，在12～24h期间，氧气吸收量很少，而二氧化碳释放量很多，表明此时的细胞呼吸主要是无氧呼吸；无氧呼吸的场所是细胞质基质，产物是酒精和二氧化碳。(2)第12h到胚根长出期间，种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，使有机物的总量下降。(3)胚根长出后，氧气的吸收量明显增多，11\n说明有氧呼吸的速率明显提高。答案 (1)无氧 细胞质基质 酒精和二氧化碳 (2)减少 种子不进行光合作用制造有机物，同时进行呼吸作用消耗有机物，使有机物的总量下降 (3)有氧7.(2022·山东卷，25)大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图：(1)阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显。阶段Ⅰ中，水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为________。阶段Ⅲ中，种子胚细胞内水的主要存在形式是____________。(2)阶段Ⅱ期间，大豆种子胚细胞合成的__________解除种子休眠，促进种子萌发。阶段Ⅲ中根向地生长的原因是________分布不均，使根的近地侧生长受到________。(3)若测得阶段Ⅱ种子吸收O2与释放CO2的体积比为1∶3，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为________________。(4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为________、________。大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过________________________提高光合作用强度以增加产量。解析 本题主要考查大豆种子萌发过程中某些物质的变化，意在考查考生的分析能力、理解能力和计算能力。(1)水分子的跨膜运输方式是渗透作用(自由扩散)；阶段Ⅲ种子鲜重快速增加，细胞代谢比较快，此时细胞内的水主要以自由水的形式存在。(2)赤霉素能打破种子的休眠，促进种子萌发；在根水平放置时，生长素的运输受重力因素的影响，生长素浓度近地侧高于远地侧，故近地侧生长受到抑制而长得慢，远地侧长得快，表现为根的向地性。(3)根据题意假设氧气的吸收量为1mol，而二氧化碳的释放量为3mol，则有氧条件下：C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量 1 6 61/6mol 1mol 1mol无氧条件下：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量11\n 1 2 1mol 2mol所以，无氧呼吸消耗的葡萄糖量与有氧呼吸消耗的葡萄糖量之比为6∶1。(4)突然停止CO2供应会导致固定的CO2减少，所以消耗的C5减少，但是短时间内C5的生成速率不变，所以C5的含量增加；由于生成的C3减少，故消耗[H]和ATP的量减少，所以短时间内ATP的含量增加；“正其行，通其风”的目的是增加光合作用的原料CO2，使CO2的浓度增加。答案 (1)自由扩散 自由水 (2)赤霉素(或GA) 生长素(或IAA) 抑制 (3)6∶1 (4)升高(或增加) 升高(或增加) 增加CO2浓度8.(2022·新课标卷，29)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，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成________，再通过________作用为种子萌发提供能量。(2)萌发过程中在______h之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为______mg。(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为________mg·粒－1·d－1。(4)若保持实验条件不变，120h后萌发种子的干重变化趋势是________，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。解析 本题考查细胞代谢的相关知识，意在考查考生从图中获取信息及运用所学知识解决实际问题的能力。(1)玉米种子萌发过程中，淀粉被水解为葡萄糖，11\n再通过细胞呼吸作用为种子萌发提供能量。(2)由图可知，在72～96h之间种子的干重下降最快，说明该时间段内种子的呼吸速率最大，每粒种子呼吸消耗的平均干重为204.2－177.7＝26.5(mg)。(3)萌发过程中胚乳中的营养物质一部分用于细胞呼吸，一部分转化成幼苗的组成物质。由图可知，在96～120h内，转化速率最大。在96～120h内，每粒胚乳的干重减少118.1－91.1＝27(mg)，其中呼吸消耗177.7－172.7＝5(mg)，则转化成其他物质22mg，即转化速率为22mg·粒－1·d－1。(4)如果继续保持黑暗条件，玉米幼苗不能进行光合作用，细胞呼吸继续消耗有机物，干重继续降低。答案 (1)葡萄糖 呼吸(或生物氧化) (2)72～9626.5 (3)22 (4)下降 幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用考点三 探究酵母菌细胞呼吸的方式1.(2022·江苏卷，17)将图中果酒发酵装置改装后用于探究酵母菌呼吸方式的实验，下列相关操作错误的是( )A.探究有氧条件下酵母菌呼吸方式时打开阀aB.经管口3取样检测酒精和CO2的产生情况C.实验开始前对改装后整个装置进行气密性检查D.改装时将盛有澄清石灰水的试剂瓶与管口2连通解析 本题考查酵母菌呼吸方式的探究实验，意在考查考生将所学知识进行迁移运用的能力。打开阀a可保证氧气的供应，A正确；经管口3取样只能检测酒精的产生情况，B错误；实验开始前整个装置需进行气密性检查，确保有氧、无氧条件只是通过管口1控制的，C正确；管口2应连通盛有澄清石灰水的试剂瓶，通过观察澄清石灰水的混浊程度来检测CO2的产生情况，D正确。答案 B2.(2022·山东卷，4)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是( )11\nA.滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果B.试管中加水的主要目的是制造无氧环境C.若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降D.被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中解析 本题考查酵母菌的无氧呼吸，意在考查考生的实验探究能力。酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，此过程受温度影响。试管中加水是为了创造无氧环境。被分解的葡萄糖中的能量一部分转移到ATP中，一部分以热能的形式散失，还有一些存留在酒精中。答案 D3.(2022·安徽卷，29)为探究酵母菌的细胞呼吸，将酵母菌破碎并进行差速离心处理，得到细胞质基质和线粒体，与酵母菌分别装入A～F试管中，加入不同的物质，进行了如下实验(见下表)。 试管编号加入的物质 细胞质基质AB线粒体CD酵母菌EF葡萄糖－＋－＋＋＋丙酮酸＋－＋－－－氧气＋－＋－＋－注：“＋”表示加入了适量的相关物质，“－”表示未加入相关物质。(1)会产生CO2和H2O的试管有__________，会产生酒精的试管有________，根据试管________的实验结果可判断出酵母菌进行无氧呼吸的场所(均填试管编号)。(2)有氧呼吸产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水。2，4二硝基苯酚(DNP)对该氧化过程没有影响，但使该过程所释放的能量都以热的形式耗散，表明DNP使分布在______的酶无法合成ATP。若将DNP加入试管E中，葡萄糖的氧化分解______(填“能”或“不能”)继续进行。解析 本题考查酵母菌的呼吸作用的类型、场所、过程及有关酶的作用，11\n考查学生对知识的应用能力和图表分析能力。(1)酵母菌在细胞质基质中可将葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，有氧气时可在线粒体内将丙酮酸彻底氧化分解产生CO2和H2O，在无氧气时可在细胞质基质中进行不彻底的氧化分解产生酒精和CO2，故C、E均可产生CO2和H2O，B、F可产生酒精，F中细胞质基质和线粒体未分开，无法确定无氧呼吸的场所，B只存在细胞质基质，D只存在线粒体，故由B、D、F3支试管的实验结果对比可确定酵母菌进行无氧呼吸的场所。(2)[H]在线粒体内膜上有关酶的作用下，与氧气发生氧化还原反应生成水，DNP对该过程没有影响，但能影响该场所即线粒体内膜上ATP合成酶的活性，从而使能量都以热能形式散失；试管E中可发生有氧呼吸全过程，加入DNP后，该过程不受影响，只影响ATP的合成。答案 (1)C、E B、F B、D、F (2)线粒体内膜 能考点扫描命题规律备考指南1.细胞呼吸的原理和过程(五年七考)2.影响细胞呼吸的因素及应用(五年八考)3.探究酵母菌细胞呼吸的方式(五年五考)1.以过程图、模式图为载体，考查有氧呼吸和无氧呼吸的过程。2.以图表、曲线为载体，考查影响细胞呼吸的因素及其在生产中的应用。3.以种子萌发为素材，考查种子萌发过程中生理变化。4.以酵母菌为素材，设计实验探究其细胞呼吸方式。1.通过列表比较法加深对有氧呼吸和无氧呼吸过程的理解。2.利用同位素标记法分析细胞呼吸过程中的物质转变过程。3.联系生产生活实际，结合图解、表格、曲线等形式，掌握影响细胞呼吸的环境因素及其应用。11
