高考生物大题精做01 细胞呼吸（新高考专用）（解析版）

精做01细胞呼吸1．照表中内容，围绕真核细胞中ATP的合成来完成下表。反应部位（1）__________叶绿体的类囊体膜线粒体反应物葡萄糖丙酮酸等反应名称（2）__________光合作用的光反应有氧呼吸的部分过程合成ATP的能量来源化学能（3）__________化学能终产物（除ATP外）乙醇、CO2（4）__________（5）__________【答案】细胞质基质无氧呼吸光能O2、NADPHH2O、CO2【解析】【解析】（1）由反应产物乙醇、CO2可知，该反应为无氧呼吸，反应场所为细胞质基质。（2）由反应产物乙醇、CO2可知，该反应为无氧呼吸。（3）由分析可知，光合作用的光反应中光能转化成活跃的化学能，储存在ATP中。（4）由分析可知，光合作用的光反应的产物为O2和NADPH。（5）由分析可知，线粒体内进行有氧呼吸的第二阶段产物为CO2，第三阶段产物为H2O。2．研究发现，线粒体内的部分代谢产物可参与调控核内基因的表达，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。（2）线粒体中产生的乙酰辅酶A可以进入细胞核，使染色质中与__________结合的蛋白质乙酰化，激活干扰素基因的转录。（3）线粒体内产生的自由基穿过线粒体膜到__________中，激活NFAT等调控转录的蛋白质分子，激活的NFAT可穿过__________进入细胞核，促进白细胞介素基因的转录。转录后形成的__________分子与核糖体结合，经__________过程合成白细胞介素。（4）T细胞内乙酰辅酶A和自由基调控核内基因的表达，其意义是__________。【答案】CO2O2DNA细胞质基质核孔mRNA翻译提高机体的免疫能力【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。（2）据图可知，乙酰辅酶A进入细胞核中，在乙酰化酶催化下发生乙酰化反应，根据题意，该过程是乙酰辅酶A使染色质中与DNA结合的蛋白质发生乙酰化反应，进而激活了相关基因的转录。（3）据图可知，线粒体内产生的自由基穿过线粒体膜到达细胞质基质中，激活了NFAT等蛋白质分子，激活的NFATNFAT等蛋白质分子要穿过核孔才能进入细胞核，促进白细胞介素基因的转录。相关基因转录形成mRNA，mRNA与核糖体结合后，经翻译产生白细胞介素。（4）据图可知，T细胞内乙酰辅酶A和自由基可调控核内基因的表达，合成干扰素、白细胞介素等，其对提高机体的免疫能力具有重要意义。3．如图为某运动员剧烈运动时，肌肉收缩过程中部分能量代谢的示意图。据图回答下列问题：（1）由图可知，肌肉收缩最初的能量来自于细胞中的____________________，该物质的产生部位有____________________。（2）图中曲线B代表的细胞呼吸类型是____________________，判断依据是____________________，该反应产物是____________________。（3）足球运动员为提高运动能力，通常进行3到4周的高原训练，这种训练方式主要提高C的能力，原因是____________________。【答案】（存量）ATP细胞质基质和线粒体无氧呼吸该过程可在较短时间内提供能量，是在呼吸的第一阶段产生的能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，说明这不是人体主要的呼吸类型。乳酸高原环境下空气中的O2含量低，人体内会通过增殖分化更多的红细胞，提高血液的运氧能力，使机体的有氧呼吸功能增加，有助于提高运动员的运动能力【解析】（1）肌肉收缩最初的能量应来自于细胞中的存量ATP直接水解提供能量，人体细胞中ATP的产生部位有细胞质基质和线粒体。（2）根据分析，曲线B代表的过程可在较短时间内提供能量，是在呼吸的第一阶段产生的能量，但随着运动时间的延长无法持续提供能量，说明这不是人体主要的呼吸类型，应是无氧呼吸，人体内无氧呼吸的产物是乳酸。（3）运动员为提高运动能力进行的高原训练，为的是提高血液中红细胞的含量，从而提高血液的运氧能力，使机体的有氧呼吸功能增加，有助于提高运动员的运动能力。4．下列甲图为真核细胞呼吸作用示意图，乙图为线粒体结构模式图，丙图为人体细胞呼吸代谢途径示意图。请据图回答：（1）中图中X和D代表的物质分别是_____、_____，X产生场所是_____。（2）葡萄糖氧化分解，产生能量最多的是_____（A\B\C\D）过程。在无氧条件下，不同生物体内X进行B或D途径代谢，产生不同产物，直接原因是_____。（3）酵母菌有氧呼吸产生二氧化碳和水的场所分别是图乙中的_____和_____（填序号）。（4）乙图中的①结构与③相比，_____（化学成分）相对含量更丰富。（5）结合图丙分析，人体正常细胞中的P53蛋白可以促进丙酮酸进入线粒体，维持细胞正常的代谢途径。癌细胞中的P53蛋白功能异常，使细胞呼吸代谢过程发生变化，产生大量（B）_____。据此推测癌细胞中_____（填多选）。a、无氧呼吸速率增强b、积累了大量的丙酮酸c、对葡萄糖的摄取量增大d、有氧呼吸速率增强【答案】丙酮酸（丙酮酸和还原氢）酒精和二氧化碳（不全不给分）细胞质基质（细胞质不给分）C不同生物所含有的无氧呼吸酶的种类不同（采分点：酶的种类不同）②①蛋白质乳酸ac【解析】（1）根据以上分析已知，图中X表示丙酮酸，D表示二氧化碳和酒精，其中丙酮酸产生于细胞质基质。（2）图甲中的C过程包括有氧呼吸第二和第三阶段，其中第三阶段释放的能量最多；无氧条件下，由于不同生物所含有的无氧呼吸酶的种类不同，所以丙酮酸进行的无氧呼吸第二阶段的产物不同。（3）酵母菌有氧呼吸产生二氧化碳和水分别发生在第二阶段和第三阶段，场所分别是图乙中的②线粒体基质、①线粒体内膜。（4）乙中的①为线粒体内膜，③为线粒体外膜，其中线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其蛋白质含量相对更丰富。（5）根据以上分析已知，图丙中的B是乳酸；根据题意分析，癌细胞中的P53蛋白功能异常，使细胞呼吸代谢过程发生变化，产生了大量的乳酸，说明癌细胞中无氧呼吸速率增强了，则对葡萄糖的摄取量也会增大，故选ac。5．细胞呼吸是细胞代谢的枢纽，在生产实践中获得广泛应用。请回答下列问题∶（1）酵母菌为兼性厌氧型微生物，既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸。无氧呼吸过程中，葡萄糖中能量的去向有_____（答出3点）。（2）储存水果、蔬菜时的环境条件主要有_____（至少答（至少答出2点），采用上述措施的主要目的是_____，从而延长储存时间；而利用零下低温储存离体蛋白质（如猪肉、鱼肉）的主要目的是_____。（3）在作物栽培中，中耕松土是提高产量的重要措施。松土的意义表现在∶①保证根细胞正常的有氧呼吸，促进植物根系_____，从而有利于农作物生长；②抑制根细胞的无氧呼吸，从而避免_____，防止烂根。（4）包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或创可贴等敷料，以抑制破伤风杆菌的增殖，其原理是_____。【答案】储存在酒精中、以热能的形式散失、转移到ATP中（零上）低温、低氧、高CO2浓度和保持一定湿度（至少答出2点）降低呼吸作用对有机物的消耗（和保鲜）抑制微生物繁殖，防止蛋白质腐败变质等（答案合理即可给分）吸收无机盐（或吸收矿质元素）产生酒精对细胞的毒害作用破伤风杆菌为厌氧菌，在有氧条件下，其细胞呼吸受到抑制，从而影响其增殖【解析】（1）酵母菌为兼性厌氧型微生物，既可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸，无氧呼吸生成CO2和C2H5OH（酒精），合成ATP，散失热能。因此，酵母菌无氧呼吸过程中，葡萄糖中能量的去向有储存在酒精中、以热能的形式散失、转移到ATP中。（2）为降低水果、蔬菜呼吸作用对有机物的消耗（和保鲜），在对其储存时，要储存在“（零上）低温、低氧、高CO2浓度和保持一定湿度等”条件的环境中，以延长储存时间。离体蛋白质（如猪肉、鱼肉）要在零下低温储存，以抑制微生物繁殖，防止蛋白质腐败变质等。（3）中耕松土可提高土壤中氧气浓度，促进根细胞有氧呼吸，进而促进植物根系吸收无机盐（或吸收矿质元素），也可抑制根细胞的无氧呼吸，从而避免无氧呼吸产生酒精对细胞的毒害作用。（4）破伤风杆菌为厌氧菌，在有氧条件下，其细胞呼吸受到抑制，从而影响其增殖，因此包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或创可贴等敷料，以抑制破伤风杆菌的增殖。6．研究发现，呼吸作用的部分代谢产物可参与调控干扰素等淋巴因子的基因表达，作用机理如下图所示，①②代表物质。回答下列问题：（1）图中所示过程发生在_____细胞中，该细胞由_____增殖分化而来，在_____中成熟。（2）葡萄糖分解为_____（物质①）后才可以进入线粒体。葡萄糖彻底氧化分解过程中产生ATP最多的过程发生的场所是_____。（3）线粒体中产生的乙酰辅酶A可通过_____（填结构）进入细胞核；自由基在细胞质基质中将NFAT激活，激活的NFAT进入细胞核。乙酰辅酶A和NFAT共同激活和促进细胞核内____________的合成过程，此过程需要的酶是_________等。（4）线粒体功能缺陷的人免疫力较低，原因可能是_____。【答案】T造血干细胞胸腺丙酮酸线粒体内膜核孔干扰素mRNARNA聚合酶线粒体功能缺陷不能为免疫细胞生命活动提供足够的能量，同时T细胞中乙酰辅酶A或自由基的缺乏会导致淋巴因子合成受阻，影响免疫力【解析】（1）T细胞能分泌淋巴因子，图中所示过程发生在T细胞中，T细胞由造血干细胞增殖分化而来，在胸腺中成熟。（2）葡萄糖在细胞质基质中分解为物质①丙酮酸，丙酮酸才可以进入线粒体被彻底氧化分解。葡萄糖彻底氧化分解过程中产生ATP最多的过程是有氧呼吸第三阶段，发生的场所是线粒体内膜。（3）核孔是大分子物质如蛋白质和RNA进出的通道，线粒体中产生的乙酰辅酶A可通过核孔进入细胞核；自由基激活NFAT等分子，进入细胞核的NFAT和乙酰辅酶A在乙酰化酶催化下发生乙酰化反应，参与调控细胞核内干扰素mRNA的合成过程，进而调控合成干扰素、白细胞介素等。干扰素mRNA的合成过程需要的酶是RNA聚合酶等。（4）线粒体功能缺陷的人免疫力较低，原因可能是线粒体功能缺陷不能为免疫细胞生命活动提供足够的能量，同时T细胞中乙酰辅酶A或自由基的缺乏会导致淋巴因子合成受阻，影响免疫力。7．甲、乙、丙三图都表示细胞呼吸强度与O2浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答下列问题。(1)图乙所示细胞的呼吸方式最可能是________，如果呼吸强度不能用CO2释放量表示，原因是________________。对于人体来说，________(细胞名称)的呼吸方式与此相类似。(2)图甲中B点的CO2量来自________，当O2浓度达到M点以后，CO2释放量不再继续增加的内因是_________________________________。(3)图丙中YZ∶ZX＝4∶1，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗的________；图中无氧呼吸强度降为0时，其对应的O2浓度为________。(4)丙图中细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低的点对应的氧气浓度是________。【答案】无氧呼吸该生物无氧呼吸不产生CO2成熟的红细胞无氧呼吸呼吸酶的数量有限1/13I0【解析】(1)图乙所示细胞的呼吸强度与氧气浓度无关，应为无氧呼吸；若无氧呼吸的产物为乳酸，产生乳酸的同时不产生二氧化碳，则呼吸强度不能用CO2释放量表示。对于人体来说，成熟的红细胞没有线粒体，只进行产乳酸的无氧呼吸。(2)图甲中B点时氧气浓度为0，此时细胞通过无氧呼吸产生二氧化碳；当O2浓度达到M点以后，受细胞内酶的数量的限制，细胞呼吸不再继续增强，CO2释放量不再继续增加。(3)图丙中YZ∶