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2023届高考生物二轮复习细胞呼吸作业含答案

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这是一份2023届高考生物二轮复习细胞呼吸作业含答案，共19页。试卷主要包含了种子质量是农业生产的前提和保障，阅读下列材料,并回答问题等内容，欢迎下载使用。

专题五　细胞呼吸

高频考点

考点一　有氧呼吸与无氧呼吸

该考点基础层级训练内容为细胞呼吸的场所、过程、产物、实质等内容,重难、综合层级考查两种呼吸方式的区分判断。

基础

1.(2022全国甲,4,6分)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现,经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述,错误的是(　　)

A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP

B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程

C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与

D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成

答案　C　

2.(2021北京海淀一模,5)水生植物浮萍生长速度快、富含淀粉,在工业上可作为微生物发酵生产乙醇的原料。下列相关分析合理的是(　　)

A.发酵过程中淀粉水解为葡萄糖再被有氧分解

B.发酵的产物有二氧化碳、乙醇和乳酸

C.发酵产生的乙醇是由丙酮酸转化而来的

D.发酵产生丙酮酸的过程不生成ATP

答案　C　

3.(2021北京石景山一模,4)下图表示细胞代谢过程中部分物质变化过程,能在酵母菌细胞中发生的是(　　)

A.①②⑤　　B.①③④　　C.①③⑤　　D.②③④

答案　B　

重难

4.(2022广东,10,2分)种子质量是农业生产的前提和保障。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0.5% TTC溶液中,30 ℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是(　　)

A.该反应需要在光下进行

B.TTF可在细胞质基质中生成

C.TTF生成量与保温时间无关

D.不能用红色深浅判断种子活力高低

答案　B　

5.(2020北京三月适应性考试,3)研究发现,在线粒体内膜两侧存在H+浓度差。H+顺浓度梯度经ATP合成酶转移至线粒体基质的同时,驱动ATP的合成(如图)。根据图示得出的下列结论中,错误的是(　　)

A.ATP合成酶中存在跨膜的H+通道

B.H+可直接穿过内膜磷脂双分子层

C.此过程发生在有氧呼吸第三阶段

D.线粒体的内、外膜功能存在差异

答案　B　

6.(2021北京朝阳一模,3)一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养,培养液中的O2和CO2相对含量变化如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)

A.t1时,酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸

B.t2时,酵母菌产生CO2的场所主要是细胞质基质

C.t3时,培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快

D.若升高培养温度,O2相对含量达到稳定所需时间会缩短

答案　D　

综合

7.(2020山东,2,2分)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ATP

C.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　

8.(2021北京朝阳二模,18)阅读下列材料,并回答问题。

线粒体蛋白AOX和UCP在

植物开花生热中的功能

有些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能,使花器官温度显著高于环境温度,即“开花生热现象”。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。

与高等动物相同,高等植物细胞的有氧呼吸过程能释放热量。有氧呼吸的第三阶段,有机物中的电子经UQ(泛醌,脂溶性化合物)、蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)的作用,传递至氧气生成水,电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差,使能量转换成H+电化学势能,此过程称为细胞色素途径。最终,H+经ATP合成酶运回线粒体基质时释放能量。此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP。如图1所示(“e-”表示电子,“→”表示物质运输及方向)。这种情况下生热缓慢,不是造成植物器官温度明显上升的原因。

图1

图2

图1中的AOX表示交替氧化酶(蛋白质),是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶,在此酶参与下,电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和Ⅳ,而是直接通过AOX传递给氧气生成水,大量能量以热能的形式释放。此途径称为AOX途径。相较于细胞色素途径,有机物中电子经AOX途径传递后,最终只能产生极少量ATP。

荷花(N.nucifera)在自然生长的开花阶段,具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著增强,氧气消耗量大幅提高,使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官开花生热过程中不同途径的耗氧量,如图2所示。当达到生热最高峰时,AOX途径的呼吸作用比生热前显著增强,可占总呼吸作用耗氧量的70%以上。

线粒体解偶联蛋白(UCP)是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白(图1虚线框中所示)。UCP可以将H+通过膜渗漏到线粒体基质中,从而驱散跨膜两侧的H+电化学势梯度,使能量以热能形式释放。有些植物开花生热时,UCP表达量显著上升,表明UCP蛋白也会参与调控植物的开花生热。

(1)有氧呼吸的第一、二阶段也会释放热量,但不会引起开花生热。原因是经这两个阶段,有机物中的能量大部分　　　　。

A.已转移到ATP中　　B.储存在[H]中　　C.转移至CO2中

(2)图1所示膜结构是　　　　;图1中可以运输H+的是　　　　　　　　　　　　　　　　。

(3)运用文中信息分析,在耗氧量不变的情况下,若图1所示膜结构上AOX和UCP含量提高,则经膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量　　　　(选填“增加”“不变”“减少”)。原因是:　　　　　　　　　　　　　　　　。

(4)之前有人认为在荷花(N.nucifera)花器官的开花生热中,经UCP产生的热量不少于AOX途径产热。请结合本文内容分析,若上述说法正确,在“总呼吸”曲线仍维持图2状态时,请判断细胞色素途径和AOX途径耗氧量应有怎样的变化,并说明理由。

(5)基于本文内容,下列叙述能体现高等动、植物统一性的是　　　　。

A.二者均有线粒体

B.二者均可借助UCP产热

C.二者均可分解有机物产生ATP

D.二者均有细胞色素途径和AOX途径

答案　(1)B　(2)线粒体内膜　复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、ATP合成酶和UCP　(3)减少　有机物中的能量经AOX和UCP更多地被转换成了热能　(4)细胞色素途径的耗氧量占比会增加,而AOX途径耗氧量占比会减少。因经UCP产热,消耗的是经细胞色素途径中的复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ运输H+形成的H+电化学势能,若上述说法正确,会有更多的电子经复合体Ⅳ传递至氧气形成水,导致细胞色素途径耗氧量增加,因总呼吸耗氧量不变,则AOX途径耗氧量会降低。　(5)ABC

考点二　细胞呼吸的影响因素及应用

该考点基础层级训练内容为细胞呼吸原理的实际应用的判定,重难层级考查影响细胞呼吸的因素的分析,往往与生产生活实践相结合。

基础

1.(2021湖南,12,2分)下列有关细胞呼吸原理应用的叙述,错误的是(　　)

A.南方稻区早稻浸种后催芽过程中,常用40 ℃左右温水淋种并时常翻种,可以为种子的呼吸作用提供水分、适宜的温度和氧气

B.农作物种子入库贮藏时,在无氧和低温条件下呼吸速率降低,贮藏寿命显著延长

C.油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气

D.柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用

答案　B　

2.(2020北京房山一模,4)下列有关细胞呼吸在生产实践中的应用不正确的是(　　)

A.乳酸菌无氧呼吸不产生二氧化碳,故酸奶胀袋后不能饮用

B.栽培植物常用疏松透气的基质代替土壤,利于根部细胞呼吸作用

C.皮肤角质层太厚会影响皮肤细胞呼吸,故要定时去角质至出现红血丝

D.进行爬山等剧烈运动时,细胞内常由有氧呼吸和无氧呼吸共同供能

答案　C　

3.(2016北京理综,2,6分)葡萄酒酿制期间,酵母细胞内由ADP转化为ATP的过程(　　)

A.在无氧条件下不能进行　　　

B.只能在线粒体中进行

C.不需要能量的输入　　　

D.需要酶的催化

答案　D　

重难

4.(2022海南,10,3分)种子萌发过程中,储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物,为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是(　　)

A.种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响

B.种子萌发过程中呼吸作用增强,储藏的有机物的量减少

C.干燥条件下种子不萌发,主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活

D.种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后,显微镜下观察到橘黄色颗粒,说明该种子含有脂肪

答案　C　

5.(2020北京西城一模,4)红细胞中的血红蛋白可以与O2结合,随血液循环将O2运输至人体各处的细胞,供细胞生命活动利用。如图为喜马拉雅登山队的队员们在为期110天的训练过程中随运动轨迹改变(虚线),红细胞数量变化的过程。以下相关叙述错误的是(　　)

A.随海拔增加,人体细胞主要进行无氧呼吸

B.血液中的O2以自由扩散方式进入组织细胞

C.红细胞数量增加,利于增强机体携带氧的能力

D.回低海拔时,人体红细胞对高海拔的适应性变化会逐渐消失

答案　A　

6.(2021金华十校联考,19)如图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下,O2的吸收量和CO2的释放量的变化情况。下列叙述错误的是(　　)

A.在MN段该器官细胞呼吸的产物有H2O、酒精和CO2

B.M点是储藏该器官的最适O2浓度

C.N点时,细胞呼吸产生的[H]全部用来还原O2

D.O2浓度为0时,该器官产生CO2的场所是细胞质基质

答案　C　

易混易错

易混

1.不同生物的细胞呼吸(2020北京海淀二模,5)生命活动的进行依赖于能量驱动,不同生物获取能量的方式不尽相同。下列叙述正确的是(　　)

A.噬菌体从宿主获取原料,依靠自身结构完成呼吸作用

B.大肠杆菌没有线粒体结构,无法进行有氧呼吸

C.植物在叶绿体合成葡萄糖,并直接运输到线粒体中氧化

D.哺乳动物成熟的红细胞无线粒体,只能依靠无氧呼吸供能

答案　D　

易错

2.细胞呼吸过程中糖酵解的场所(2022北京西城期末,2)甲、乙分别为正常细胞线粒体和胶质母细胞瘤线粒体的电镜照片,下列叙述错误的是(　　)

甲乙

A.箭头所指为线粒体内膜

B.甲图细胞产生ATP的主要场所是线粒体

C.葡萄糖在线粒体中被分解

D.乙图线粒体发生嵴融合影响细胞有氧呼吸

答案　C　

3.剧烈运动时的细胞呼吸(2020北京大兴期末,4)下列有关细胞代谢过程的叙述,正确的是　　(　　)

A.乳酸菌进行有氧呼吸的各反应阶段均能生成少量的ATP

B.剧烈运动时,人体肌肉细胞中CO2的产生场所只有线粒体

C.运动时,肌肉细胞中ATP的消耗速率远高于它的合成速率

D.叶绿体中消耗NADPH的过程伴随着ATP含量增加

答案　B　

情境应用

简单情境

1.氰化物对线粒体的影响(2022北京海淀一模,2)氰化物(CN-)对线粒体具有毒害作用,其对细胞膜电位的影响如图所示。下列相关分析,合理的是(　　)

A.线粒体产生ATP维持细胞膜电位

B.CN-对线粒体的损伤是不可逆的

C.CN-会导致细胞膜产生动作电位

D.CN-导致线粒体的外膜产生ATP

答案　A　

2.温度对蓝莓果实呼吸作用的影响(2022北京朝阳一模,4)研究者探究了不同温度条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化,结果如图1和图2。相关分析正确的是(　　)

图1 图2

A.蓝莓果实细胞的有氧呼吸只在线粒体中进行

B.蓝莓果实细胞无氧呼吸的产物是乳酸和CO2

C.0.5 ℃时CO2生成速率低是因为酶的活性较低

D.容器内CO2浓度升高会促进果实的细胞呼吸

答案　C　

3.芒果成熟过程中呼吸作用的变化(2022北京石景山一模,3)芒果果实成熟到一定程度时,细胞呼吸突然增强至原来的35倍左右,而后又突然减弱,随后果实进入衰老阶段。下列叙述正确的是(　　)

A.细胞呼吸时,葡萄糖在线粒体中被分解

B.细胞呼吸增强时,果实内乳酸含量上升

C.细胞呼吸减弱时,第一阶段产生的CO2减少

D.低O2或高CO2处理,有利于芒果的贮藏

答案　D　

4.微生物细胞呼吸与“自动酿酒综合征”(2022北京西城一模,2)“自动酿酒综合征(ABS)”是由肠道微生物紊乱引起的罕见疾病,患者消化道内微生物发酵产生的高浓度酒精能致其酒醉,长期持续会导致肝功能衰竭。相关叙述错误的是(　　)

A.ABS患者肠道内产酒精微生物比例较高

B.肠道微生物主要通过有氧呼吸产生酒精

C.肠道内的酒精通过自由扩散进入内环境

D.减少糖类物质的食用可缓解ABS的病症

答案　B　

复杂情境

5.斑马鱼的有氧运动能力研究(2022北京顺义二模,4)血液中乳酸浓度随运动强度的增加而增加,当运动强度达到某一负荷时,血液中乳酸浓度急剧增加的拐点表示机体从有氧运动向无氧运动转变。为探究斑马鱼的有氧运动能力,进行了相关实验,实验结果如图。由实验结果不能得出的结论是(　　)

A.随运动速度增加无氧呼吸逐渐增强

B.8月龄斑马鱼的有氧运动能力最强

C.相对运动速度低于0.8时斑马鱼进行有氧运动

D.不同月龄斑马鱼运动速度相同时有氧呼吸强度相同

答案　D　

审题解题

1.(2021北京顺义二模,4)他莫昔芬(Tam)是一种治疗乳腺癌的药物,长期使用Tam的患者的癌细胞系R相比初次使用Tam的患者的癌细胞系C死亡率明显下降,氧气消耗速率降低,葡萄糖摄取速率显著提高,有关细胞系R的推断不合理的是　　(　　)

A.线粒体数量减少

B.乳酸产生量降低

C.可能对Tam产生了耐药性

D.加快葡萄糖摄取以获取足够的物质和能量

补充设问

审题方法设问① 为什么氧气消耗速率降低,葡萄糖的摄取速率会提高?

解题思路设问② 长期使用Tam的患者的癌细胞系R死亡率明显下降,反映什么问题?答案　B　

补充设问答案设问① 细胞氧气消耗速率降低,说明有氧呼吸减弱,但是癌细胞分裂旺盛,需要更多的能量,只能依靠进行更多的无氧呼吸产能,单位时间内产生相同能量,无氧呼吸消耗葡萄糖的量高于有氧呼吸,故葡萄糖摄取速率显著提高,此过程乳酸产生量增多。

设问② 说明癌细胞系R对Tam产生了抗药性,药效会下降。

2.(2020北京丰台二模,3)骨骼肌线粒体Ca2+-ATP酶能催化ATP水解,并将细胞质基质中的Ca2+转运到线粒体基质中。中等强度运动后,Ca2+-ATP酶活性显著下降。以下推测正确的是　　(　　)

A.Ca2+-ATP酶催化ATP水解可以为Ca2+主动运输提供能量

B.线粒体基质中Ca2+的含量在中等强度运动后保持不变

C.骨骼肌细胞生命活动所需要的能量全部来自线粒体

D.骨骼肌的酸痛是细胞无氧呼吸导致丙酮酸积累的结果

补充设问

审题方法设问① Ca2+转运到线粒体基质的方式?

解题思路设问② Ca2+-ATP酶活性显著下降会产生什么影响?答案　A　

补充设问答案设问① 根据题干Ca2+-ATP酶催化ATP水解,并将Ca2+转运到线粒体基质,可推知该过程需要消耗能量,为主动运输。

设问② 细胞质基质中的Ca2+转运到线粒体基质的方式为主动运输,需Ca2+-ATP酶催化ATP水解提供能量,可判断Ca2+-ATP酶活性显著下降会导致线粒体基质中的Ca2+含量下降。

3.(2021北京西城二模,16)人体细胞有时会处于低氧环境。适度低氧下细胞可正常存活,严重低氧可导致细胞死亡。以PC12细胞系为材料,研究了低氧影响细胞存活的机制。

(1)在人体细胞呼吸过程中,O2参与反应的场所是　　　　　　。当细胞中O2含量低时,线粒体通过电子传递链产生更多活性氧,活性氧积累过多会损伤大分子和细胞器。

(2)分别用常氧(20% O2)、适度低氧(10% O2)和严重低氧(0.3% O2)处理PC12细胞,24 h后检测线粒体自噬水平,结果如图1。用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞,检测细胞活性氧含量,结果如图2。

图1 图2

①损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径,被细胞中的　　　　(结构)降解。

②图1、图2结果表明:适度低氧可　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(3)研究表明,上调BINP3基因的表达可促进线粒体自噬。检测不同氧气浓度下BINP3基因表达情况,结果如图3。

图3

综合上述信息,解释适度低氧下细胞可正常存活、严重低氧使细胞死亡的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(4)该研究的意义是　　　　　　　　　　　　　　　　。

补充设问

审题方法设问① 分析图1和图2线粒体自噬途径的意义是什么?

解题思路设问② 如何解释“严重低氧状态下BINP3基因的mRNA相对较高,而BINP3蛋白的相对含量在24 h下降”?

答题技巧设问③ 研究的意义怎么回答?答案　(1)线粒体内膜　(2)①溶酶体　②激活线粒体自噬来清除活性氧　(3)适度低氧上调BINP3基因的表达,使BINP3蛋白增加,促进了线粒体自噬以清除细胞中的活性氧,活性氧处于正常水平,细胞可正常存活。严重低氧上调BINP3基因的表达(转录),可能由于严重低氧下BINP3蛋白降解加快,使BINP3蛋白在增加后很快下降。严重低氧下BINP3蛋白的增加促进了线粒体自噬,但还不足以清除细胞中的活性氧,活性氧在细胞中积累,最终导致细胞死亡　(4)有助于人们对缺氧性疾病发病机理的认识;促进缺氧性疾病的预防和治疗(写出一条即可)