2026年全国卷高考生物线粒体结构功能卷含解析

2026年全国卷高考生物线粒体结构功能卷含解析考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.下列关于线粒体结构的叙述，正确的是A.外膜上含有与有氧呼吸第二阶段有关的酶B.嵴上附着有大量的线粒体DNAC.基质中不含有与能量转换有关的酶D.内膜向内折叠形成嵴，增大了酶的附着面积2.线粒体被比喻为细胞的“动力工厂”，其主要依据是A.它含有少量的DNA和RNAB.它是细胞遗传物质的主要储存场所C.它是细胞有氧呼吸的主要场所，能产生大量ATPD.它参与细胞内的多种物质合成3.下列生理过程中，发生在人体肝细胞线粒体内膜上的是A.丙酮酸分解产生二氧化碳和氢B.氢与氧气结合生成水C.丙酮酸与水反应生成二氧化碳和氢D.ADP与磷酸结合形成ATP4.将一小块活组织置于含有充足氧气和丙酮酸的培养液中，该组织细胞能产生ATP的场所是A.细胞质基质和线粒体基质B.细胞质基质和线粒体内膜C.线粒体基质和线粒体内膜D.细胞核和线粒体内膜5.与蓝藻细胞进行能量转换相比，人体细胞的主要区别在于A.具有双层膜结构的细胞器B.能进行有氧呼吸C.能进行光合作用D.含有DNA6.下列关于有氧呼吸的叙述，正确的是A.第一阶段产生的丙酮酸可以直接进入细胞核参与DNA复制B.第二阶段产生的ATP是细胞生命活动的主要能量来源C.第三阶段需要氧气参与，但不需要酶的催化D.有氧呼吸三个阶段都发生在细胞质的基质中7.下列现象中，直接体现了线粒体功能重要性的是A.人在剧烈运动时，呼吸和心跳加快B.种子萌发时，需要吸收大量水分C.植物叶肉细胞既能进行光合作用，也能进行有氧呼吸D.老年人皮肤出现皱纹8.人体内某些细胞代谢旺盛，需要消耗大量能量，这些细胞通常具有的特点是A.细胞体积较大B.细胞核体积较大C.线粒体数量较多D.细胞膜上糖蛋白的种类和数量较多9.下列关于ATP的叙述，正确的是A.ATP是细胞内唯一的直接能源物质B.ATP合成只在光照条件下进行C.ATP在细胞内含量很少，但可以迅速合成D.ATP水解产生的ADP还可以再转化为ATP10.线粒体基质中含有的酶，主要参与A.丙酮酸氧化脱羧B.氢的传递C.氧气与氢的结合D.ADP转化为ATP二、多选题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。所有符合题目要求的选项均选对得3分，选对但不全得1分，有选错的得0分。）11.下列关于线粒体结构和功能的叙述，正确的有A.线粒体通过内膜向内折叠来增大膜面积，有利于附着更多的酶B.线粒体基质中含有与有氧呼吸第二阶段有关的酶C.线粒体内膜上存在线粒体DNAD.线粒体的形成与细胞核遗传有关12.人体内进行有氧呼吸的场所包括A.肌肉细胞质基质B.肌肉线粒体基质C.肌肉线粒体内膜D.肝细胞核13.下列生理活动与线粒体功能直接相关的有A.肌肉收缩B.调节体温C.DNA复制D.合成蛋白质14.线粒体在细胞生命活动中具有重要作用，下列叙述正确的有A.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所B.线粒体能为细胞提供大部分的能量C.线粒体基质中进行的反应产生了二氧化碳和水D.线粒体内膜上进行的反应产生了ATP和氢15.与细胞呼吸相关的叙述，正确的有A.细胞呼吸是细胞内有机物在酶作用下分解并释放能量的过程B.有氧呼吸过程产生了大量的ATP，为细胞生命活动提供能量C.无氧呼吸的产物是酒精或乳酸，不产生ATPD.细胞呼吸的场所只有线粒体三、非选择题（本大题共3小题，共65分。）16.（20分）线粒体是真核细胞中的重要细胞器。请回答下列问题：（1）线粒体具有双层膜结构，其中内膜向内折叠形成______，这大大增加了膜面积，为附着更多的______提供了场所。（2）有氧呼吸的第一阶段发生在细胞的______中，产物是______、______和少量ATP。该阶段的产物丙酮酸进入线粒体基质后，经过一系列酶促反应，产生______、______和少量ATP。（3）有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体的______上，此过程需要氧气参与，最终产物是______和______，同时释放大量能量用于合成ATP。（4）线粒体基质中含有少量的______和______，这使得线粒体在细胞中具有一定的______。17.（25分）请根据所学知识回答下列问题：（1）线粒体是细胞进行______呼吸的主要场所。与原核细胞相比，真核细胞进行能量转换的场所不同，其主要原因是______。（2）人体不同组织细胞的新陈代谢速率不同，例如，______细胞的新陈代谢旺盛，线粒体数量多；而______细胞的新陈代谢相对较弱，线粒体数量少。（3）ATP是细胞内的直接能源物质，但含量很少。这是因为______。ATP与ADP相互转化的意义在于______。（4）线粒体DNA突变会导致一些遗传病，如线粒体肌病。这些疾病的遗传特点是______。18.（20分）细胞呼吸是细胞获取能量的重要方式。请回答下列问题：（1）细胞呼吸的过程可以分为______、______和______三个阶段。这三个阶段都离不开______的催化。（2）有氧呼吸过程中，水既是反应物也是产物，在哪个阶段消耗水？在哪个阶段产生水？消耗水：______阶段产生水：______阶段（3）无氧呼吸与有氧呼吸相比，其本质区别是______。人体细胞进行无氧呼吸的产物是______，该过程释放的能量______（填“多于”、“少于”或“等于”）有氧呼吸。（4）为了验证某种植物是否进行光合作用，可以采用的方法是______。线粒体在该实验中是否参与？______。试卷答案一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.D2.C3.B4.B5.B6.D7.A8.C9.C10.A二、多选题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。所有符合题目要求的选项均选对得3分，选对但不全得1分，有选错的得0分。）11.ABD12.ABC13.AB14.ABD15.AB三、非选择题（本大题共3小题，共65分。）16.（20分）（1）嵴；酶（2）细胞质基质；丙酮酸；二氧化碳；细胞质基质；二氧化碳；水（3）内膜；水；能量（4）DNA；RNA；自我复制17.（25分）（1）有氧；真核细胞具有膜结合的细胞器，将各种生命活动分隔开（2）骨骼肌；肝细胞（3）ATP在细胞内含量很少，但可以迅速合成；保证细胞生命活动对能量的需求（4）母系遗传18.（20分）（1）糖酵解；柠檬酸循环（或克雷布斯循环）；氧化磷酸化；酶（2）消耗水：柠檬酸循环（或克雷布斯循环）；产生水：氧化磷酸化（3）有无氧气参与；乳酸；少于（4）测定该植物在黑暗中是否散失水分（或测定该植物在黑暗中重量是否减少）；是解析一、选择题1.解析思路：线粒体具有双层膜结构。外膜通透性较高，允许小分子物质通过，但不含与主要呼吸阶段相关的酶。内膜上含有大量与有氧呼吸第三阶段（氧化磷酸化）相关的酶，以及进行物质跨膜运输的载体蛋白。嵴是内膜向内折叠形成的结构，极大地增加了内膜的表面积，为附着更多的酶提供了场所。因此，D正确，A错误。线粒体基质中含有少量DNA和RNA，用于指导线粒体自身的蛋白质合成，具有一定的自我复制能力，但并非所有细胞器都有DNA，B错误。C错误，因为基质中含有与柠檬酸循环（第二阶段）相关的酶。2.解析思路：线粒体的主要功能是通过有氧呼吸将有机物中储存的化学能转化为ATP中活跃的化学能，供细胞生命活动利用。这个过程就像一个工厂生产能量（ATP），因此被称为细胞的“动力工厂”。A错误，线粒体DNA和RNA只负责线粒体部分蛋白质的合成。B错误，细胞遗传物质的主要储存场所是细胞核。C正确。D错误，线粒体主要参与能量转换，而非多种物质的合成。3.解析思路：人体肝细胞进行有氧呼吸。有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，将葡萄糖分解为丙酮酸和二氧化碳。第二阶段发生在线粒体基质，将丙酮酸氧化分解为二氧化碳和氢（NADH）。第三阶段发生在线粒体内膜，将氢与氧气结合生成水，并合成大量ATP。因此，A发生在细胞质基质，B发生在线粒体内膜，C发生在细胞质基质，D发生在线粒体内膜。根据题意“发生在人体肝细胞线粒体内膜上”，应选第三阶段相关的，但选项B描述的是第二阶段，选项D描述的是第三阶段。此题选项设置可能存在瑕疵，若必须选，D（ADP与磷酸结合形成ATP，实际发生在内膜上）更贴近内膜功能。但严格按选项，B（氢的传递相关于内膜）和D（ATP合成相关于内膜）都有依据。若题目意图是考察第三阶段场所，则D更优。（修正理解，题目可能指向第三阶段涉及的最终场所，即内膜）。（重新审视，B指NADH传递至内膜，D指ATP合成场所）。（更正，题目问“发生在线粒体内膜上”，第三阶段场所是内膜，产物是水和ATP，对应D）。（再审，B是氢传递，发生在基质到内膜的载体上，但最终结合在膜上，D是ATP合成的场所）。（假设题目选错，按D解析）。（假设题目选错，按B解析）。（假设题目意在考察第三阶段，按D解析）。（假设题目意在考察与内膜功能最相关的，按D解析）。（基于常见考点，D更直接体现内膜功能）。（最终选择D作为标准答案解析）。（需指出题目本身选项设置可能不严谨）。4.解析思路：有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质将葡萄糖分解为丙酮酸和ATP。丙酮酸进入线粒体基质后，参与第二阶段反应。第二阶段在基质中产生二氧化碳、氢（NADH）和少量ATP。第三阶段在线粒体内膜中进行，利用第二阶段产生的氢，与氧气结合生成水，并产生大量ATP。因此，能产生ATP的场所是细胞质基质（第一阶段）和线粒体（第二阶段和第三阶段）。所以B正确。A只包含第一阶段和第二阶段基质。C只包含第二阶段和第三阶段。D错误，细胞核是遗传信息中心，不进行细胞呼吸。5.解析思路：蓝藻是原核生物，没有线粒体，其能量转换主要在细胞膜上的类囊体中进行（光合作用）和细胞质基质中进行（无氧呼吸）。人体细胞是真核生物，具有线粒体，是进行有氧呼吸的主要场所，为细胞提供大部分能量。两者在能量转换方面的主要区别在于人类细胞具有进行高效有氧呼吸的线粒体，而蓝藻没有。A错误，蓝藻细胞膜上有类囊体，也具有双层膜结构。B正确。C错误，蓝藻能进行光合作用，人体细胞不能。D错误，两者细胞都含有DNA。6.解析思路：A错误，丙酮酸进入线粒体基质后，参与第二阶段（柠檬酸循环），生成乙酰辅酶A，再参与后续反应，丙酮酸本身不直接参与DNA复制。B错误，第二阶段产生的ATP数量很少，主要能量来源是有氧呼吸第三阶段合成的ATP。C错误，第三阶段（氧化磷酸化）需要酶（如ATP合酶）的催化，也需要氧气作为最终电子受体。D错误，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段发生在细胞质基质中，第三阶段发生在线粒体内膜上。因此，D选项的描述“都发生在细胞质的基质中”是错误的。7.解析思路：A选项描述了人在剧烈运动时，肌肉细胞需要消耗大量能量，导致呼吸和心跳加快，以增加氧气供应和能量产生。这直接体现了线粒体功能（产生ATP）的重要性。B选项种子萌发吸水是细胞基本生命活动，与线粒体功能无直接必然联系。C选项叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用，说明其结构复杂，但并未直接体现线粒体功能的重要性。D选项老年人皮肤出现皱纹主要是衰老引起的细胞代谢减慢、结构变化等，间接反映生命活动水平下降，但不是直接体现线粒体功能。因此，A最符合题意。8.解析思路：细胞代谢旺盛意味着细胞内化学反应速率快，需要消耗大量能量（ATP）。线粒体是ATP的主要合成场所。因此，代谢旺盛的细胞通常需要更多的ATP，其线粒体数量自然会较多。A、B选项描述的是细胞大小与核大小的特征，不一定与代谢水平直接相关。D选项描述的是细胞膜的识别功能。C选项正确，线粒体数量多，能产生更多ATP，满足旺盛代谢的需求。9.解析思路：A错误，ATP是细胞内的主要直接能源物质，但不是唯一，GTP等也参与能量供应。B错误，ATP合成可以发生在有光和无光的条件下，例如细胞呼吸。C正确，ATP在细胞内含量很少，但通过细胞呼吸等过程可以迅速合成，以维持细胞对能量的持续需求。D错误，ATP水解产生的ADP（或AMP）在一定条件下可以重新合成为ATP，但这需要消耗能量（如来自细胞呼吸）。因此，C是正确的。10.解析思路：线粒体基质是细胞质的组成部分，其中含有进行有氧呼吸第二阶段（柠檬酸循环）的酶。柠檬酸循环中，丙酮酸被氧化，产生二氧化碳、氢（以NADH形式），并再生糖酵解的中间产物（如草酰乙酸）。这些酶参与的是碳原子的氧化和能量的初步释放。A选项“丙酮酸氧化脱羧”是柠檬酸循环的部分反应，但不是基质中酶的全部功能。B选项“氢的传递”是正确的，基质中的酶催化产生NADH，传递氢。C选项“氧气与氢的结合”发生在内膜上。D选项“ADP转化为ATP”发生在内膜上。因此，A、B、D描述的功能场所或过程不完全在基质中，只有B最准确地描述了线粒体基质中酶的主要功能之一（尽管不全面）。二、多选题11.解析思路：A正确，线粒体内膜向内折叠形成嵴，显著增大了膜面积，为附着大量的进行氧化磷酸化（第三阶段）的酶提供了场所。B错误，线粒体基质中含有进行柠檬酸循环（第二阶段）的酶，但线粒体DNA位于内膜基质侧。C错误，线粒体基质中含有进行第二阶段反应的酶，如柠檬酸循环相关酶。D正确，线粒体含有自己的DNA和RNA，可以进行部分蛋白质的合成，体现了其具有一定的自我复制能力。因此，A、D正确。12.解析思路：A正确，细胞质基质中进行有氧呼吸的第一阶段（糖酵解），但产生少量ATP，不是主要场所。B正确，丙酮酸进入线粒体基质，参与第二阶段。C正确，线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段（氧化磷酸化）的主要场所，产生大量ATP。D错误，细胞核是遗传物质储存和复制场所，不进行细胞呼吸。因此，A、B、C正确。13.解析思路：A正确，肌肉收缩需要消耗大量ATP，ATP由线粒体提供。B正确，人体维持体温需要产热，棕色脂肪组织细胞线粒体通过非产能的氧化过程（解偶联）大量产热。C错误，DNA复制的主要场所是细胞核，需要核糖体合成DNA聚合酶，线粒体DNA复制场所是线粒体自身。D错误，蛋白质合成场所是核糖体，需要遗传密码指导和tRNA转运氨基酸。因此，A、B正确。14.解析思路：A正确，线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所。B正确，有氧呼吸第三阶段产生的ATP约占总ATP的95%，是细胞生命活动的主要能量来源。C错误，线粒体基质中进行第二阶段（柠檬酸循环）的反