2019-2021北京高三(上)期末生物汇编：细胞呼吸的原理和应用.docx

2019-2021北京高三（上）期末生物汇编
细胞呼吸的原理和应用
一、单选题
1．（2021·北京北京·高三期末）生长在低寒地带（气温5℃以下）的沼泽植物臭菘，其花序在成熟时温度可达30℃。研究发现，臭菘花序细胞耗氧速率是其它细胞的100倍以上，但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其它细胞的40%下列关于花序细胞的叙述不正确的是（    ）
A．主要通过有氧呼吸生成ATP B．O2在有氧呼吸的第三阶段被消耗
C．呼吸作用产生的热量远少于其它细胞 D．推测该现象有利于花序的发育
2．（2021·北京通州·高三期末）人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗率的关系如图所示。以下相关叙述正确的是（    ）

A．100米、200米短跑时，肌肉细胞均由乳酸分解供能
B．运动强度长时间超过c时，会导致血浆pH明显降低
C．c点后，肌肉细胞以无氧呼吸方式供能，致使乳酸积累
D．长距离慢跑时，肌肉细胞消耗的ATP主要由线粒体提供
3．（2021·北京东城·高三期末）即使在氧气充足的条件下，肝癌细胞的无氧呼吸也非常活跃。据报道，中国科学技术大学吴缅教授发现肿瘤抑制因子p53通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸，但不影响正常细胞。下列叙述不正确的是（    ）
A．肝癌细胞在细胞质基质中进行无氧呼吸并产生乳酸
B．正常细胞在细胞质基质和线粒体中进行有氧呼吸
C．肝癌细胞利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低
D．p53最可能抑制了催化葡萄糖分解为丙酮酸的关键酶
4．（2021··高三期末）ATP注射液主要用于心功能不全、脑出血等后遗症的辅助治疗。研究发现ATP可以作为兴奋性神经递质与中枢及外周神经系统、内脏等多处细胞膜上的受体结合。与自身合成的ATP相比，注射浓度远低于细胞内，几乎不能进入细胞。下列叙述正确的是（    ）
A．注射的ATP主要通过为心、脑细胞内代谢反应供能而发挥治疗作用
B．注射的ATP作为辅助治疗药物主要是利用了其信号分子的作用
C．1个ATP分子中含有1分子核糖、1分子腺苷和3分子磷酸基团
D．肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体基质产生
5．（2021·北京石景山·高三期末）糖酵解过程中，葡萄糖氧化分解形成丙酮酸，此时葡萄糖中的大多数能量（    ）
A．转移至[H] B．转化为热能
C．转移至ATP D．保留在丙酮酸
6．（2020·北京密云·高三期末）选取体长、体重一致的斑马鱼随机均分成对照组和实验组，其中实验组每天进行运动训练(持续不断被驱赶游动)，对照组不进行。训练一段时间后，分别测量两组斑马鱼在静止时及相同强度运动后的肌肉乳酸含量，结果如下图所示，下列叙述正确的是（    ）

A．乳酸是由丙酮酸在线粒体基质中转化形成的
B．斑马鱼静止时所需ATP主要在细胞质基质中生成
C．运动训练可升高无氧呼吸在运动中的供能比例
D．运动训练对斑马鱼静止时的无氧呼吸无显著影响
7．（2020·北京通州·高三期末）丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解需要经过系列脱氢过程，其中间产物琥珀酸在琥珀酸脱氢酶催化下脱下的氢可将蓝色的甲烯蓝（一种指示剂）还原成无色的甲烯白。丙二酸和琥珀酸分子结构相似，可以竞争性与琥珀酸脱氢酶结合，但不会脱氢。试设计实验方案探究丙二酸对琥珀酸脱氢反应是否有抑制作用，下列叙述不合理的是（    ）
A．实验假设：丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用
B．实验取材：大白鼠心肌细胞含有较多的线粒体，可从其研磨液中提取琥珀酸脱氢酶
C．实验分组：对照组加琥珀酸、实验组加丙二酸，两组都加入甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶
D．观察指标：蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短
8．（2020·北京房山·高三期末）德国化学家毕希纳把酵母菌细胞放在石英砂里用力研磨，加水搅拌再进行过滤，得到不含酵母菌细胞的提取液。在这些汁液中加入葡萄糖，一段时间后就冒出气泡且 有酒味出现，他将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶。以下分析不正确的是（    ）
A．汁液中酒味的原因是酵母菌无氧呼吸的结果
B．汁液中气泡的产生说明酵母菌正在进行有氧呼吸
C．若酿酶遇双缩脲试剂变紫则说明其本质是蛋白质
D．上述实验应该设置完整酵母菌相同处理实验作为对照
9．（2020·北京丰台·高三期末）苹果储藏方式不当会出现酒味，这种现象与苹果细胞的无氧呼吸有关，下列叙述正确的是
A．苹果细胞无氧呼吸的产物是酒精、二氧化碳和乳酸
B．苹果细胞无氧呼吸过程中会生成[H]并在细胞内积累
C．苹果细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP
D．苹果储藏库中适当增加氧气浓度会降低酒味的产生
10．（2020·北京大兴·高三期末）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．线粒体和叶绿体中消耗[H]的过程都伴随着ATP含量增加
11．（2019·北京石景山·高三期末）如图表示细胞呼吸的相关过程，下列叙述不正确的是（　　）
葡萄糖丙酮酸CO2
A．①过程可在植物细胞中进行，也可在动物细胞中进行
B．①过程可在线粒体中进行，也可在细胞溶胶中进行
C．②过程可产生[H]，也可消耗[H]
D．②过程可产生ATP，也可不产生ATP
12．（2019·北京顺义·高三期末）ATP可直接给细胞的生命活动提供能量，下列关于ATP的叙述，正确的是（    ）
A．生命活动旺盛的细胞中ATP的含量较多
B．人体成熟的红细胞在O2充足时只能通过无氧呼吸产生ATP
C．酵母菌只有在缺氧的条件下，其细胞质基质中才能形成ATP
D．生物体内ADP转化成ATP所需要能量都来自细胞呼吸
13．（2019·北京·昌平一中高三期末）寡霉素与ATP合成酶的Fo部位结合后，可抑制H+的运输， 进而抑制ATP的合成。下列关于寡霉素的叙述错误的是

A．影响光合作用
B．影响主动运输
C．影响细胞有氧呼吸
D．影响细胞无氧呼吸
14．（2019·北京大兴·高三期末）细胞有氧呼吸产生的[H]与氧结合形成水，2,4-二硝基苯酚（DNP）对该过程没有影响，但能抑制ATP合成。据此推测DNP作用正确的是
A．有氧呼吸第一阶段不会产生ATP，该过程不受DNP影响
B．DNP主要在线粒体基质中发挥作用，因为其形成ATP最多
C．DNP作用于组织细胞时，线粒体内膜上散失的热能将增加
D．DNP抑制葡萄糖进入红细胞，进而抑制细胞有氧呼吸过程
二、综合题
15．（2021·北京北京·高三期末）高脂饮食（HFD）会诱导心肌损伤。Mst1是一种蛋白激酶，许多心血管疾病的发生都与Mst1基因的持续激活有关。为探讨Mst1参与高脂饮食诱导心肌损伤的机制，科研人员开展了相关研究。
（1）心肌损伤可由线粒体功能障碍诱发。线粒体是细胞_____的主要场所，在线粒体中，丙酮酸分解为_____和_____，后者进一步与氧结合生成水，释放大量能量。
（2）研究人员按以下分组情况开展实验：正常饮食，正常小鼠（ND+WT组）；正常饮食，Mst1基因敲除小鼠（ND+Mst1-/-组）；高脂饮食，正常小鼠（HFD+WT组）；高脂饮食，Mst1基因敲除小鼠（HFD+Mst1-/-组）。连续喂养16周后，进行相关检测。
①取新鲜心脏组织块，制成切片后，在透射电镜下观察心肌线粒体，结果如下。（放大6000倍，图中深灰色长圆形、圆形结构为线粒体）

如图所示，与ND+WT组相比，HFD+WT组小鼠心肌线粒体形态破坏，单位平方微米内线粒体数量_____；与HFD+WT组相比，HFD+Mst1-/-组线粒体形状较规则，单个线粒体平均面积明显_____。
②分别检测心肌柠檬酸合成酶（与有机物氧化分解相关）活性和ATP含量，结果如下图。

检测结果说明：高脂饮食会导致线粒体功能损伤，而Mst1基因敲除可以_____这种损伤。
③Drp1和Mfn2分别是促线粒体分裂蛋白和促线粒体融合蛋白。研究人员对其表达水平进行了检测，结果如下。

由图可知，与ND+WT组相比，HFD+WT组Drp1的表达量_____，Mfn2的表达量减少；HFD+Mst1-/-组较HFD+WT组Drp1表达量减少，Mfn2表达量_____。蛋白β-actin作为参照物质，是由于该蛋白_________。
（3）综合上述研究结果可知，Mst1基因敲除可通过_____，从而减轻高脂对心肌的损害。
（4）请在以上研究的基础上，提出一个进一步研究的课题：________。
16．（2021·北京房山·高三期末）阅读材料，回答下列问题。
动物低氧应激机制
氧气是人类和动物维持生命活动的重要条件，机体内有1% ~ 3%氧气可通过电子传输转变为氧自由基及其活性衍生物，即活性氧(ROS)。线粒体是氧的主要消耗者，也是活性氧的主要来源。线粒体ROS的生成主要发生在线粒体内膜的电子传递链上，电子泄漏导致部分氧还原形成超氧化物。随后，线粒体中的超氧化物歧化酶将其迅速转化为过氧化氢，在过氧化氢酶的作用下还原为水，实现ROS的清除。在这个过程中产生的超氧化物和过氧化氢统称为线粒体ROS。生理情况下，ROS的产生与清除处于动态平衡状态，适当的ROS可起到信号传导、调控细胞功能等生理作用;当ROS生成超过清除防御系统时，积累的ROS会损伤蛋白质、脂质、核酸等生物大分子，严重损伤的细胞可通过凋亡途径被清除。
研究发现，当细胞氧浓度偏低时，线粒体中的电子无法与受体氧充分结合，电子传递链中的氧与电子流之间将失去平衡，导致电子积累并泄漏，同时细胞清除防御系统如抗氧化酶等活性下降，造成电子传递链复合物中ROS生成过量，无法被及时清除。
机体如何减少低氧条件下ROS带来的损伤呢？研究发现，ROS增加可通过信号转导从而诱导HIF-1蛋白合成，进而诱导线粒体自噬，清除损伤或有害的线粒体，避免ROS继续产生。同时，HIF-1也可调节电子传递链上的氧化代谢和糖酵解间的平衡，降低ROS产生。还有研究发现，HIF-1能调控线粒体生物合成过程。新的线粒体在细胞分裂之前合成，用以取代被自噬清除的受损或有害线粒体，这一过程称为“线粒体生物合成”，此过程可以控制线粒体的更新、含量和数量，从而限制线粒体ROS产生，增强机体耐受低氧损伤。
生物和人类都可能面对低氧的胁迫，该方面研究将为防治高原反应和病理低氧或代谢低氧性疾病提供潜在靶点。
（1）线粒体是进行__________的主要场所，此过程在酶的参与下，通过消耗O2，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生____________，释放能量，生成大量ATP。其中，O2参与反应的场所是___________ 。
（2）对文中“低氧应激条件下，增加线粒体生物合成。”的意义，错误的叙述包括_______
A．满足能量供应的需求            
B．减少胞内 ROS 累积
C．直接清除 ROS                
D．进一步增加线粒体自噬
E. 保证细胞功能稳定，维持细胞在低氧应激环境下的稳态
（3）结合文中信息，分析机体在低氧条件下，通过减少ROS以维持稳态的机制_______。

参考答案
1．C
【分析】抗氰呼吸：当植物体内存在与细胞色素氧化酶的铁结合的阴离子（如氰化物、叠氮化物)时，仍能继续进行的呼吸，即不受氰化物抑制的呼吸。许多植物组织可以进行，一些真菌和绿藻、少数细菌和动物也可进行，但绝大多数动物不能进行。它在呼吸链(电子传递链)上，从泛醌分叉，电子不经过细胞色素系统，即不经过磷酸化部位Ⅱ及Ⅲ，直接通过另一种末端氧化酶--交替氧化酶传递到分子氧，故形成的ATP少。要得到与呼吸链的主链产生同样多的ATP，就需消耗较多的底物，这样呼吸作用加速，放出的热能也多。对其生理功能，了解甚少。已发现某些植物的花序或花中有这种产热能力，如生长在低寒地带的沼泽植物臭菘，其花序能通过抗氰呼吸产生热，温度可达30℃（当时气温5℃以下)，促使挥发物质挥发，吸引昆虫传粉。
【详解】
A、根据题意：臭菘花序细胞耗氧速率是其它细胞的100倍以上，由此可知，臭菘花序细胞主要通过有氧呼吸生成ATP，A正确；
B、O2在有氧呼吸的第三阶段被消耗，与[H]结合生成水，B正确；
C、根据题意：臭菘花序细胞耗氧速率是其它细胞的100倍以上，但单位质量葡萄糖生成ATP的量却只有其它细胞的40%，由此可知，臭菘花序细胞呼吸作用产生的热量远多于其它细胞，C错误；
D、推测该现象（生长在气温5℃以下的低寒地带的沼泽植物臭菘，其花序能通过抗氰呼吸产生热，温度可达30℃）能促使挥发物质挥发，吸引昆虫传粉，有利于花序的发育，D正确。
故选C。
2．D
【分析】根据题意和图示分析可知：图示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系，其中ac段，氧气消耗速率逐渐升高，而血液中的乳酸含量保持相对稳定；cd段氧气消耗速率不变，但血液中的乳酸含量逐渐升高。
【详解】
A、100米、200米短跑时，肌细胞是进行需氧呼吸（有氧呼吸）产生的ATP供能的，不是乳酸分解功能，A错误；
B、运动强度超过c后，血液中乳酸水平大幅度升高，血浆pH值会上升，但血浆中存在缓冲物质，使血浆中pH维持在相对稳定的水平，不会明显降低，B错误；
C、c点后，肌肉细胞消耗氧气速率达到最大值，主要以有氧呼吸供能，C错误；
D、长距离慢跑时，肌肉细胞主要进行有氧呼吸，消耗的ATP主要由线粒体提供，D正确。
故选D。
3．D
【分析】据题分析：肝癌细胞在氧气充足的条件下无氧呼吸非常活跃，说明肝癌细胞主要通过无氧呼吸获取能量。
【详解】
A、肝癌细胞通过无氧呼吸在细胞质基质将葡萄糖分解成乳酸，A正确；
B、正常细胞在细胞质基质和线粒体中进行有氧呼吸，B正确；
C、正常细胞通过有氧呼吸把葡萄糖彻底氧化分解，产生大量ATP，肝癌细胞主要通过无氧呼吸把葡萄糖不彻底的氧化分解为乳酸，产生少量ATP，因此肝癌细胞利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低，C正确；
D、 p53只是抑制癌细胞的无氧呼吸，而有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段都是把葡萄糖分解为丙酮酸，因此 p53不能抑制催化葡萄糖分解为丙酮酸的关键酶，D错误。
故选D
4．B
【分析】腺苷三磷酸(ATP adenosine triphosphate)是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成，水解时释放出能量较多，是生物体内最直接的能量来源。
【详解】
A、注射的ATP几乎不能进入细胞，所以不能通过为心、脑细胞内代谢反应供能而发挥治疗作用，A错误；
B、研究发现ATP可以作为兴奋性神经递质与中枢及外周神经系统、内脏等多处细胞膜上的受体结合，所以注射的ATP作为辅助治疗药物主要是利用了其信号分子的作用，B正确；
C、1个ATP分子中含有1分子核糖、1分子嘌呤和3分子磷酸基团，C错误；
D、肝细胞中的ATP主要通过有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜产生，D错误。
故选B。
5．D
【分析】
【详解】由分析中有氧呼吸的过程图可知：葡萄糖氧化分解成丙酮酸的过程中，只释放少量能量转化成热能和活跃的化学能储存在ATP中，大多数能量仍保留在丙酮酸中，D正确。
故选D。
6．D
【分析】
1、斑马鱼既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸，主要呼吸方式是有氧呼吸；无氧呼吸的产物是乳酸，无氧呼吸的场所是细胞质基质。
2、分析柱形图可知，a、b对照，训练组斑马鱼在静止时产生的乳酸与对照组产生的乳酸基本相同，说明运动训练不能改变斑马鱼静止时无氧呼吸的强度；c、d对照，训练组斑马鱼在运动时产生的乳酸比对照组运动时产生的乳酸少，说明运动训练可以降低斑马鱼运动时无氧呼吸的强度；a、c对照即b、d对照，运动时乳酸产生量增加，说明与静止相比，斑马鱼在运动时无氧呼吸强度增加。
【详解】
A、乳酸是无氧呼吸的产物，是丙酮酸在细胞质基质中转化形成的，线粒体是有氧呼吸的场所，A错误；
B、静止时斑马鱼主要的呼吸方式是有氧呼吸，斑马鱼所需ATP主要在线粒体中生成，B错误；
C、c、d对照，训练组斑马鱼在运动时产生的乳酸比对照组运动时产生的乳酸少，说明运动训练可以降低斑马鱼运动时无氧呼吸的强度，C错误；
D、a、b对照，训练组斑马鱼在静止时产生的乳酸与对照组产生的乳酸基本保持一致，说明运动训练不能降低马鱼静止时无氧呼吸的强度，D正确。
故选D。
7．C
【分析】
1.探究丙二酸对琥珀酸脱氢反应是否有抑制作用，实验假设可以是：丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用，也可以是：丙二酸对琥珀酸脱氢反应没有有抑制作用；
2.琥珀酸脱氢酶存在于线粒体中，可以从含线粒体较多的细胞研磨液中提取琥珀酸脱氢酶；实验的自变量是有无丙二酸；因变量是否产氢，观测指标是：蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短。
【详解】
A、根据试题分析，本实验假设可以是：丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用，A正确；
B、实验取材：线粒体中的琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢，要获取琥珀酸脱氢酶，可以从大白鼠心肌细胞研磨液中提取琥珀酸脱氢酶，B正确；
C、实验分组：实验的自变量是有无丙二酸，对照组加琥珀酸、甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶；实验组加琥珀酸、丙二酸，甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶，C错误；
D、本实验的观测指标可以是：蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短，D正确。
故选C。
8．B
【分析】酵母菌有氧呼吸的反应式是：6O2+C6H12O6+6H2O 6CO2+12H2O+能量，
无氧呼吸的反应式为：C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+能量。
【详解】
A、汁液中酒味的原因是酵母菌无氧呼吸产生酒精的结果，A正确；
B、酵母菌无氧呼吸也能产生二氧化碳，从而在汁液中产生气泡，B错误；
C、蛋白质遇双缩脲试剂会呈紫色，C正确；
D、上述实验应该设置完整酵母菌相同处理实验作为对照，使实验更有说服力，D正确。
故选B。
9．D
【分析】有氧呼吸指细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，生成大量能量的过程。
无氧呼吸是不彻底的氧化分解，产物是二氧化碳和酒精或乳酸，释放出少量的能量。
【详解】
A、苹果细胞无氧呼吸的产物是酒精、二氧化碳，没有乳酸，A错误；
B、苹果细胞无氧呼吸过程中会生成[H]，但不会在细胞内积累，B错误；
C、苹果细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程会生成少量的ATP，C错误；
D、苹果储藏库中适当增加氧气浓度会抑制无氧呼吸，故可以降低酒味的产生，D正确。
故选D。
10．B
【分析】ATP与ADP的相互转化的反应式为：ATPADP+Pi+能量（1molATP水解释放30.54KJ能量），方程从左到右时能量代表释放的能量，用于一切生命活动；方程从右到左时能量代表转移的能量，动物中为呼吸作用转移的能量，而植物中来自光合作用和呼吸作用。
【详解】
A、乳酸菌进行无氧呼吸，只在第一阶段生成少量的ATP，A错误；
B、人体细胞只有有氧呼吸的第二阶段才产生CO2，产生场所是线粒体，B正确；
C、运动时，肌肉细胞中ATP消耗的同时也有ATP的生成，消耗速率和合成速率处于动态平衡，才能保持肌肉的能量供应，C错误；
D、线粒体中有氧呼吸第三阶段消耗［H］并生成大量ATP，而叶绿体中暗反应阶段的C3还原需要消耗［H］和ATP，D错误。
故选B。
11．B
【分析】
1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】
A、①过程为呼吸作用的第一阶段，既可在植物细胞中进行，也可在动物细胞中进行，A正确；
B、①过程为呼吸作用的第一阶段，不可在线粒体中进行，只可在细胞溶胶（细胞质基质）中进行，B错误；
C、有氧呼吸的②过程可产生[H]，而无氧呼吸的②过程却是消耗[H]，C正确；
D、②过程如果发生于有氧呼吸第二阶段，则可产生ATP；如果发生于无氧呼吸第二阶段，则不产生ATP，D正确。
故选B。
12．B
【分析】
1、ATP为直接能源物质，在体内含量不高，可与ADP在体内迅速转化。
2、人体成熟的红细胞无线粒体，在O2充足时只能通过无氧呼吸产生ATP。
【详解】
A、ATP在细胞内含量不高，生命活动旺盛的细胞中ATP与ADP转化速度较快，A错误；
B、人体成熟的红细胞无线粒体，在O2充足时只能通过无氧呼吸产生ATP，B正确；
C、细胞质基质是酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸第一阶段的场所，不管是否缺氧，其细胞质基质中都能形成ATP，C错误；
D、生物体内ADP转化成ATP所需要能量可来自细胞呼吸、光合作用及化能合成作用，D错误。
故选B。
13．D
【分析】分析题图可知：寡霉素与ATP合成酶的Fo部位结合后，可抑制H+的运输，进而抑制ATP的合成，ATP是细胞的直接能源物质，可见寡霉素与ATP合成酶的Fo部位结合后，影响细胞内ATP的合成。影响能量的供应，据此答题。
【详解】
A、寡霉素与ATP合成酶的Fo部位结合后，可抑制H+的运输，进而抑制ATP的合成，而光合作用的光反应阶段ATP 的合成也会受到影响，从而光合作用过程也会受到影响，A正确；
B、主动运输需要ATP 供能，而寡霉素与ATP合成酶的Fo部位结合后，可抑制H+的运输，抑制ATP的合成，从而影响主动运输的能量供应，B正确；
C、有氧呼吸第三个阶段，[H]和氧气结合形成水，同时合成较多的ATP，而寡霉素与ATP合成酶的Fo部位结合后，可抑制H+的运输，进而抑制ATP的合成，故影响有氧呼吸，C正确；
D、无氧呼吸只在第一阶段合成ATP，该阶段不需要通过H+的运输来合成ATP，故寡霉素不影响细胞无氧呼吸，D错误。
【点睛】本题考查了ATP的合成场所等相关知识，意在考查学生识图能力、信息的提取与应用能力、通过比较与综合做出合理判断的能力等。
14．C
【分析】据题意可知，2，4-二硝基苯酚（DNP）对[H]与氧结合形成水的过程没有影响，但能抑制ATP合成，表明DNP影响线粒体内膜的酶催化形成ATP的过程，能量最终以热能形式散失。
【详解】
A. 有氧呼吸第一阶段能产生ATP，A错误；
B. 根据题意，DNP主要在线粒体内膜中发挥作用，抑制有氧呼吸第三阶段中ATP的合成，B错误；
C. 根据题意，DNP作用于组织细胞时，使线粒体内膜的酶无法催化形成ATP，结果以热能形式散失，故线粒体内膜上散失的热能将增加，C正确；
D. 根据题意，DNP抑制有氧呼吸第三阶段ATP的合成，而红细胞只进行无氧呼吸，故DNP对葡萄糖进入红细胞过程无影响，D错误。
15．     有氧呼吸     CO2     [H]（NADH）     增加     增加     在一定程度（提高心肌柠檬酸合成酶活性，促进ATP合成）上减轻     升高     升高     在细胞中的表达量相对稳定（表达量较高）     减少Drp1的表达，增加Mfn2的表达，抑制线粒体的分裂，促进线粒体融合，维持线粒体结构（数量和形态）的稳定，进而使线粒体功能损伤减轻
     探究Mst1基因敲除抑制线粒体分裂、促进线粒体融合的分子机制
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，其内部可以进行有氧呼吸的第二、三阶段，在第二阶段中，可以在线粒体基质将丙酮酸分解为二氧化碳和NADH，释放少量的能量，而在第三阶段可以由前两个阶段的NADH与氧气结合生成水，释放大量的能量，因此线粒体与细胞中能量的供应有很大关系。该题主要考察了通过实验探讨Mst1参与高脂饮食诱导心肌损伤的机制，结合第二小题的选材和处理可知本实验的自变量为小鼠Mst1是否敲出和饮食情况，因变量为线粒体损伤程度、线粒体数量和形态的改变、Drp1和Mfn2的表达情况等，需结合实验的对照原则和单一变量原则进行分析。
【详解】
（1）线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，在线粒体内部可以进行有氧呼吸的第二阶段，将丙酮酸分解为CO2和[H]（NADH），其中[H]可以进一步与氧结合生成水，释放大量能量。
（2）
①分析图片可以看出，与ND+WT组相比，HFD+WT组小鼠心肌线粒体形态破坏，深灰色圆形结构个数较多，单位平方微米内线粒体数量增加。与HFD+WT组相比，HFD+Mst1-/-组线粒体形状较规则，单个线粒体平均面积明显增加。
②题干中心肌柠檬酸合成酶是一种与有机物氧化分解相关的酶，表明该酶的活性与线粒体功能呈正相关，分析柱形图可以发现在正常小鼠体内，高脂饮食相比较于正常饮食心肌柠檬酸合成酶的活性降低，而在Mst1基因敲除小鼠体内，高脂饮食相比较于正常饮食，心肌柠檬酸合成酶的活性虽然降低但降低的幅度较小，分析ATP的合成量也是相同的变化趋势，因此可推断高脂饮食会导致线粒体功能损伤，而Mst1基因敲除可以在一定程度（提高心肌柠檬酸合成酶活性，促进ATP合成）上减轻这种损伤。
③分析图中的检测结果可以看到与ND+WT组相比，HFD+WT组Drp1的颜色更深、宽度更大，更接近参照物质，表明在HFD+WT组Drp1的表达量升高，Mfn2的表达量减少；对比HFD+Mst1-/-组较HFD+WT组Drp1表达量减少，Mfn2的颜色颜色更深、宽度更大，因此Mfn2表达量升高。选取蛋白β-actin作为参照物质，是由于该蛋白在细胞中的表达量相对稳定（表达量较高），可以与其对照观察这两个蛋白的表达水平是否正常。
（3）综合以上的研究，可以发现Mst1基因敲除后可以减少Drp1（促线粒体分裂蛋白）的表达，增加Mfn2（促线粒体融合蛋白）的表达，从而抑制线粒体的分裂，促进线粒体融合，维持线粒体结构（数量和形态）的稳定，进而使线粒体功能损伤减轻。
（4）结合第三项研究，即Mst1基因敲除后可以减少Drp1（促线粒体分裂蛋白）的表达，增加Mfn2（促线粒体融合蛋白）的表达，可以进一步探究Mst1基因敲除抑制线粒体分裂、促进线粒体融合的分子机制。
【点睛】本题的难点是结合实验结果进行分析，由于实验的自变量是两个，因此在分析结果时需要遵循单一变量原则进行考虑，该实验在设计上层层递进，先探究线粒体形态和数目的改变情况，后探究线粒体的损伤情况，最后给出促线粒体分裂蛋白和促线粒体融合蛋白的表达变化，由于促线粒体分裂蛋白会使得线粒体的数目增加，而促线粒体融合蛋白会使得线粒体的体积增加，从而将整个探究过程串联起来，要求学生对其进行总结概括和进一步发散探究。
16．     需（有）氧呼吸     CO2和水     线粒体内膜     C D     H1F-1诱导线粒体自噬
【分析】
1.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体，是细胞的“动力车间”。
2.有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，释放少量能量，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，释放少量能量，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，释放大量能量，合成大量ATP。
【详解】
（1）线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸是在有关酶的参与下，消耗O2，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解为CO2和H2O，释放大量能量，生成大量ATP的过程。有氧呼吸过程中，O2参与有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜。
（2）
A、线粒体又称为“动力车间”，低氧应激条件下增加线粒体生物合成，可满足能量供应的需求 ，A正确；
BC、根据题干信息，低氧应激条件下，增加线粒体生物合成，此过程可以控制线粒体的更新、含量和数量，从而限制线粒体ROS产生，从而减少胞内 ROS 累积，增强机体耐受低氧损伤，但不能直接清除 ROS，B正确；C错误；
D、根据题干信息，ROS增加可通过信号转导从而诱导HIF-1蛋白合成，进而诱导线粒体自噬，而低氧应激条件下，增加线粒体生物合成，此过程可以减少胞内 ROS 累积，因此不会进一步增加线粒体自噬，D错误；
E、低氧应激条件下，增加线粒体生物合成，此过程可以减少胞内 ROS 累积，增强机体耐受低氧损伤，从而保证细胞功能稳定，维持细胞在低氧应激环境下的稳态，E正确。
故选CD。
（3）根据题干信息，机体在低氧条件下，ROS增加可通过信号转导从而诱导HIF-1蛋白合成，进而诱导线粒体自噬，清除损伤或有害的线粒体，避免ROS继续产生，减少ROS以维持稳态。
【点睛】本题主要以材料信息为背景，综合考查动物低氧应激机制、有氧呼吸过程等相关知识，意在强化学生对相关知识的理解与运用，考查学生获取信息的能力和分析问题的能力，题目难度中等。
第13页/共13页
学科网（北京）股份有限公司