2025版高考生物一轮总复习素养提升必修1第3单元细胞的能量供应和利用第2讲细胞呼吸.docVIP

第2讲细胞呼吸

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|情境试题规范作答|

阅读下列材料，回答下列问题：

AOX和UCP在植物开花生热中的功能

有些植物在开花期能通过有氧呼吸产生大量热能，使花的温度显著高于环境温度，该现象称为“开花生热”。高等植物细胞的有氧呼吸第三阶段，有机物中的电子(e－)经UQ、蛋白复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)传递至O2生成水。交替氧化酶(AOX)是一种存在于植物花细胞中的酶，电子可干脆通过AOX传递给O2生成H2O，使大量的能量以热能的形式释放①；UCP(离子转运蛋白)能驱散跨膜两侧的H＋电化学势梯度，使能量以热能形式释放②。

(1)图所示膜结构是线粒体内膜；图中可以运输H＋的是蛋白复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ，ATP合成酶和UCP。

(2)请推想图中ATP合成酶的功能包括运输和催化。

(3)某些早春开花植物的花细胞中，图示结构中的AOX、UCP含量较高，此时消耗等量有机物经膜上ATP合成酶催化形成的ATP的量削减(填“增多”“不变”或“削减”)，缘由是有机物中的能量被更多地转换成了热能。

【解题策略】

真|题|再|现

1．(2024·山东卷)水淹时，玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，无氧呼吸产生的乳酸也使细胞质基质pH降低。pH降低至确定程度会引起细胞酸中毒。细胞可通过将无氧呼吸过程中的丙酮酸产乳酸途径转换为丙酮酸产酒精途径，延缓细胞酸中毒。下列说法正确的是(B)

A．正常玉米根细胞液泡内pH高于细胞质基质

B．检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能推断是否有酒精生成

C．转换为丙酮酸产酒精途径时释放的ATP增多以缓解能量供应不足

D．转换为丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]增多以缓解酸中毒

解析：玉米根细胞由于较长时间进行无氧呼吸导致能量供应不足，使液泡膜上的H＋转运减缓，引起细胞质基质内H＋积累，说明细胞质基质内H＋转运至液泡须要消耗能量，为主动运输，逆浓度梯度，液泡中H＋浓度高，正常玉米根细胞液泡内pH低于细胞质基质，A错误；玉米根部短时间水淹，根部氧气含量少，部分根细胞可以进行有氧呼吸产生CO2，检测到水淹的玉米根有CO2的产生不能推断是否有酒精生成，B正确；转换为丙酮酸产酒精途径时，无ATP的产生，C错误；丙酮酸产酒精途径时消耗的[H]与丙酮酸产乳酸途径时消耗的[H]含量相同，D错误。故选B。

2．(2024·广东卷)在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是(A)

A．还原型辅酶Ⅰ B.丙酮酸

C．氧化型辅酶Ⅰ D.二氧化碳

解析：游泳过程中主要以有氧呼吸供应能量，有氧呼吸的第一阶段和其次阶段都产生了[H]，这两个阶段产生的[H]在第三阶段经过一系列的化学反应，在线粒体内膜上与氧结合生成水，这里的[H]是一种简化的表示方式，事实上指的是还原型辅酶Ⅰ，A正确。故选A。

3．(2024·浙江卷)为探究酵母菌的细胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行试验。下列关于该试验的叙述，正确的是(C)

A．酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本试验的自变量

B．酵母菌可利用的氧气量是本试验的无关变量

C．可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标

D．不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等

解析：酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是无关变量，A错误；氧气的有无是自变量，B错误；有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精和CO2且比值为1∶1，因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标，C正确；等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底，释放能量多；无氧呼吸氧化分解不彻底，大部分能量还储存在酒精中，释放能量少，D错误。故选C。

4．(2024·河北卷)关于呼吸作用的叙述，正确的是(B)

A．酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝溶液变黄的气体

B．种子萌发时须要有氧呼吸为新器官的发育供应原料和能量

C．有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中

D．通气培育的酵母菌液过滤后，滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色

解析：能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的成分是二氧化碳，酵母菌无氧呼吸可产生二氧化碳，A错误；种子萌发时种子中的有机物经有氧呼吸氧化分解，可为新器官的发育供应原料和能量，B正确；有机物彻底分解、产生大量ATP的过程是有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，C错误；酸性的重铬酸钾可用于检测酒精，两者反应呈灰绿色，而通气培育时酵母菌进行有氧呼吸，不产生酒精，故酵母菌液过滤后的滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后不会变为灰绿色，D错误。

5．(2024·浙江卷)下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是(B)

A．人体猛烈运动会导致骨骼肌细胞产生较多的乳酸

B．制作酸奶过程中乳酸菌可产生大量的丙酮酸和CO2

C．梨果肉细胞厌氧呼吸释放的能量一部分用