2026届高三生物一轮复习核心素养测评 第三单元 第11节 细胞呼吸的原理和应用

核心素养测评第三单元第11讲细胞呼吸的原理和应用

（20分钟48分）

一、选择题:本题共8小题,每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目

要求。

1.（2021・广东高考）秸秆的纤维素经酣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络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CO2

C.用甲基绿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最大产量

【解析】选Do本题以探究酵母菌细胞呼吸为载体，考查探究酵母菌细胞呼吸方

式的实验以及观察线粒体的实验。酸性重铭酸钾与乙醇混合变成灰绿色,因此加

入重铝酸钾和浓硫酸才可以检测乙醇的生成，且应该定期从甲瓶中取样进行检

测,A错误;CCh通入溪麝香草酚蓝溶液中,颜色变化为蓝—绿一黄,B错误;观察线

粒体时需要用健那绿染液进行染色,C错误;乙醇的最大产量与容器中的葡萄糖量

有关,与酵母菌数量无关,D正确。

2.生产实践中常用TTC法检测种子活力,TTC（无色）进入活细胞后可被［H］还原成

TTF（红色）。大豆充分吸胀后，取种胚浸于（）.5%TTC溶液中,3（）℃保温一段时间后

部分种胚出现红色。下列说法错误的是（）

A.该反应有光无光条件下均可进行

B.TTF只在线粒体中生成

C.TTF生成量与保温时间有关

D.可用红色深浅判断种子活力高低

【解析】选B。种子呼吸作用产生［H］,呼吸作用无须光照,TTC（无色）进入活细胞

后可被［H］还原成TTF（红色），故该反应有光无光条件下均可进行,A正确;有氧呼

吸第一、第二阶段会产生［H］,有氧呼吸的第一阶段场所为细胞质基质，第二阶段场

所为线粒体基质,B错误;TTF生成量与保温时间有关,保温时间越长，进入活细胞

中的TTC越多,TTC（无色）进入活细胞后可被［H］还原成TTF（红色）也越多,C正

确;在相同时间的条件下，若种胚中的红色越深，则说明TTC（无色）进入活细胞后

被［H］还原成TTF（红色）就越多，种子进行有氧呼吸的强度越高,种子活力越高，因

此可以用红色深浅判断种子活力高低,D正确。

3.番茄红素是植物中所含的一种脂溶性天然色素，主要存在于茄科植物番茄的成

熟果实中。如图表示番茄细胞合成番茄红素等的代谢过程,图中柠檬酸循环又称

为有氧呼吸第二阶段。下列相关叙述错误的是（）

甘油三幅（

\番茄红素|

A.物质X为丙酮酸，参与有氧呼吸第二阶段

B.线粒体内进行的柠檬酸循环不需要氧气参与

C.催化物质X合成番茄红素的酶在细胞质基质中起作用

D.番茄细胞中释放能量最多的阶段发生的场所是线粒体基质

【解析】选D。物质X为葡萄糖分解产生的丙酮酸,丙酮酸参与有氧呼吸第二阶

段,A正确;有氧呼吸第二阶段不需要氧气参与,B正确;物质X合成番茄红素的过

程发生在细胞质基质中，因此相关的醐在细胞质基质中起作用,C正确;番茄细胞

中释放能量最多的阶段为有氧呼吸第三阶段,发生的场所是线粒体内膜,D错误。

4.某酵母菌以葡萄糖为底物的3种呼吸途径中，部分物质变化如图，下列叙述正确

的是（）

乙…

4ATP4ADP+4Pi8ADP+8Pi8ATP

2前萄缸/磷酸甘油小/丙酮酸鸡袅12HQH2CQ：

无其，呼"步件4ADPyPi4ATP

途径二I一7，.2甘油+乙醇+乙酸+2CQ

A.途径二葡萄糖中的能量最终都转移到了乙醇和少量ATP中

B.途径二和途径三的存在.降低了酵母菌对环境的适应力

C.酵母菌仅通过途径三不能获得满足生长必需的能量

D.生物界中，途径一仅发生在具有线粒体的细胞中

【解析】选C。途径二为无氧呼吸，无氧呼吸中的能量大部分储存乙醇中,少部分

能量转移到ATP,还有一部分以热能散失,A错误;途径二和途径三的存在,使酵母

菌在无氧环境中也能生存，提高了酵母菌对环境的适应力,B错误;途径三为无氧

条件,产生的ATP较少，因此仅通过途径三不能获得满足生长所需的能量,C正确;

途径一过程也可发生在不含线粒体的细胞中,如硝化细菌、蓝细菌等,D错误。

5有一瓶含有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的酒精和

CCh的物质的量如图所示。据图中信息推断，下列叙述错误的是（）

■E5

、

却

占

座

5

时

一

A.当Ch浓度为a时，酵母菌既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸

B.当浓度为b和d时，酵母菌细胞呼吸的过程有所不同

C.当02浓度为c时，有2/3的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵

D,a、b、c、d4种不同O2浓度下，细胞都能产生［H］和ATP

【解析】选A。分析曲线可知,02浓度为a时,产生酒精的量与释放C02的量相等,

说明酵母菌只进行无氧呼吸，不进行有氧呼吸,A错误。分析曲线可知Q?浓度为b

时，产生CO2的量多于产生酒精的量，此时酵母菌既进行有氧呼吸,也进行无氧呼

吸;。2浓度为d时，不产生酒精，说明该点只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸,B正确。

设02浓度为c时，有氧呼吸消耗的葡萄糖是x,无氧呼吸消耗的葡萄糖为y,由曲线

得出关系式:2y=6.6x+2y=15,解得y=3.x=1.5，所以酒精发酵的葡萄糖占2/3,C正确c

酵母菌无氧呼吸第一阶段产生［H］和ATP,有氧呼吸过程中各阶段都能产生ATP,

第一阶段和第二阶段都能产生［H］,因此不同02浓度下，进行哪种呼吸都能产生［H］

和ATP,D正确。

6.（2026.茂名联考）小说《长安的荔枝》以“一骑红尘妃子笑”的历史典故为背景,

讲述主人公李善德如何克服困难将岭南荔枝运往长安的故事。关于他采取的保

鲜措施与原理对应关系叙述错误的是（）

A.盐水清洗荔枝——抑制微生物繁殖延长保鲜时间

B.冰块保鲜—降低温度抑制细胞呼吸相关酶活性

C.双层瓮隔水保鲜创造稳定的低温环境降低细胞呼吸

D.竹筒白蜡密封贮藏—营造无氧环境降低荔枝细胞呼吸

【解析】选D。盐水清洗荔枝，利用高浓度盐溶液导致微生物渗透失水抑制其繁

殖,从而延长保鲜时间,A正确;冰块通过低温抑制细胞呼吸酶活性，降低荔枝自身

及微生物的呼吸速率，减少有机物分解,B正确;双层瓮隔水可避免外界温度波动

影响，维持内部低温环境，降低细胞呼吸速率,C正确;实际保鲜需保持低氧而非完

全无氧,D错误。

7.如图是线粒体内膜上发生的部分生理过程，内膜上的蛋白质I〜IV为4个电子传

递体。据图分析下列叙述正确的是（）

膜间隙

H+H+Cytc

斓体基质ADP+Pi|ATP

H

A.H+从线粒体基质向膜间隙运输是一种主动运输，需ATP提供能量

B.H+从膜间隙运输到线粒体基质是一种协助扩散,且与放能反应相偶联

C.图中的NADH也可以替换成NADPH

D复合体I、H、【II、IV既是电子传递体也是离子转运蛋白

【解析】选Be由图可知,H+从线粒体基质向膜间隙运输是电子传递过程中产生

的能量驱动，并未消耗ATP,A错误;H+从膜间隙运输到线粒体基质是顺浓度梯度

的协助扩散（需要蛋白质协助,不消耗能量），且伴随着ATP的合成，因此与放能反

应相偶联,B正确;NADPH参与的是光合作用,NADH参与的是呼吸作用,图中的

NADH不可以替换成NADPH,C错误曲图可知，复合体H只能进行电子传递，不能

转运离子,D错误。

8.*DNP（2,4-二硝基苯酚）对有氧呼吸过程中［H］与氧结合生成水无影响,但会使

该过程释放的能量都以热能的形式耗散。天南星科某些植物的花序在成熟时耗

氧速率是一般植物的100倍以上，但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其他细

胞的40%,花序温度比周围空气温度高出十几到二十几摄氏度。下列叙述错误的

是（）

A.DNP对葡萄糖的彻底氧化分解过程无影响

B.DNP使与有氧呼吸有关的酶均无法催化ATP的合成

C.与其他科植物相比，天南星科植物花序在有氧呼吸第三阶段有明显不同

D.若某减肥药物的作用机理同DNP,服用该药物对人体健康有影响

【解析】选B。分析题意可知,DNP（2,4-二硝基苯酚）对有氧呼吸过程中［H］与氧结

合生成水无影响，故DNP对葡萄糖的彻底氧化分解过程无影响,A正确;DNP（2,4-

二硝基苯酚）对有氧呼吸过程中［H］与氧结合生成水无影响,但会使该过程释放的

能量都以热能的形式耗散，说明DNP可以使与有氧呼吸第三阶段有关的酶无法

催化ATP的合成、而不是所有与有氧呼吸有关的酶都无法催化ATP的合成,B错

误;据题意可知,与其他科植物相比，天南星科植物花序在有氧呼吸第三阶段有明

显不同，该过程的能量主要以热能形式散失,C正确;若某减肥药物的作用机理同

DNP,服用该药物会使该过程释放的能量都以热能的形式耗散，导致人体温度升高,

对健康有影响,D正确。

二、非选择题

9.（12分）★★细胞呼吸过程中线粒体呼吸链正常时丙酮酸进入线粒体被丙酮酸

脱氢酶（PDH）催化生成二氧化碳和NADH。当线粒体呼吸链受损丙酮酸只在线粒

体外参与无氧呼吸使代谢物X积累,由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸链

受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如图所示的代谢反应,从而降低线粒

体呼吸链受损导致的危害。回答下列问题。

呼吸链受损

(1)丙酮酸被PDH催化生成二氧化碳和NADH发生的具体场所是_______o

⑵呼吸链受损会导致有氧呼吸异常，则通过②产生的代谢物X是__________(物

质名称)。

⑶经过④形成的丙酮酸参与代谢可转化为其他物质请列举出丙酮酸可以转化出

的两种物质:O

(4)注射适量的酶A和酶B溶液降低线粒体呼吸链受损导致的危害,其中酶A降

低危害的原理可能是________________________________________________,

酶B降低危害的原理可能是_________________________________________o

【解析】(1)丙酮酸进入线粒体被丙酮酸脱氢酶(PDH)催化生成二氧化碳和NADH,

是有氧呼吸的第二阶段,场所为线粒体基质。

⑵线粒体呼吸链受损,丙酮酸只在线粒体外参与无氧呼吸.使代谢物X积累、动物

细胞无氧呼吸的产物是乳酸，故代谢物X为乳酸。

⑶乳酸通过④形成丙酮酸，丙酮酸可转化为甘油、氨基酸等非糖物质;非糖物质代

谢形成的一些产物为丙酮酸，这些产物可以进一步形成葡萄糖。故丙酮酸可以转

化为甘油、氨基酸、葡萄糖等。

(4)注射适量的酶A和酶B溶液降低线粒体呼吸链受损导致的危害，由图可知,A

酶可以催化乳酸和02反应形成丙酮酸，故酶A可减少乳酸积累，维持pH相对稳定;

酶B可以催化丙酮酸和母。2反应生成水和02,故酶B催化H2O2的分解，避免H2O2

对细胞的毒害。

答案:⑴线粒体基质⑵乳酸⑶甘油、氨基酸、葡萄糖等俳糖物质和糖类）

（4）减少乳酸积累，维持pH相对稳定催化H2O2的分解，避免H2O2对细胞的毒害

10.（12分）（2024.江西高考）当某品种波罗蜜成熟到一定程度,会出现呼吸速率迅速

上升,再迅速下降的现象。研究人员以新采摘的该品种波罗蜜为实验材料,测定了

常温有氧贮藏条件下果实的呼吸速率和乙烯释放速率，变化趋势如图。回答下列

问题。

⑴波罗蜜在贮藏期间，细胞呼吸的耗氧场所是线粒体的，其释放的能量

一部分用于生成，另一部分以的形式散失。

⑵据图可知，波罗蜜在贮藏初期会释放少量乙烯,随后有大量乙烯生成，这体现了

乙烯产生的调节方式为

⑶据图推测,波罗蜜在贮藏5天内可溶性糖的含量变化趋势是_________

为证实上述推测拟设计实验进行验证。假设波罗蜜中的可溶性糖均为葡萄糖，现

有充足的新采摘波罗蜜、仪器设备（如比色仪，可用于定量分析溶液中物质的浓度）、

玻璃器皿和试颓如DNS试剂该试剂能够和葡萄糖在沸水浴中加热产生棕红色

的可溶性物质）等。简要描述实验过程：

①;

②分别制作匀浆，取等量匀浆液；

③__________________________________________________________________;

④分别在沸水浴中加热；

⑤O

(4)综合上述发现，新采摘的波罗蜜在贮藏过程中释放的乙烯能使果实的呼吸速率

上升，其原因是_______________________________________________________。

【解析】本题主要考查细胞呼吸、植物的激素调节等相关知识。

(1)菠萝蜜在贮藏期间，细胞呼吸的耗氧场所是线粒体的内膜，即消耗氧气的阶段

是有氧呼吸的第三个阶段,发生在线粒体内膜上，其释放的能量一部分用于生成

AT