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专题03呼吸作用和光合作用
考点概览
考点01呼吸作用
考点02光合作用
考点01
考点01
一、单选题
1．（2025·湖南湘西·三模）研究发现，面包酵母的液泡通过V-ATPase维持酸性环境（pH），其机制如图所示。当液泡酸化异常时，会导致半胱氨酸（Cys）积累和铁（Fe）代谢紊乱，进而引发线粒体功能障碍。已知Fe2+通过液泡膜上的转运蛋白进入细胞质基质，而Fe-S簇是线粒体电子传递链复合体的关键辅基。下列分析错误的是（????）
A．细胞质基质中H+浓度短暂升高时，V-ATPase的转运效率可能受到抑制
B．若液泡膜上Cys转运载体活性降低，可能导致线粒体Fe-S簇合成增加
C．线粒体功能障碍时，酵母细胞可能通过增强糖酵解来维持ATP供应
D．液泡pH升高至时，Fe2+通过转运蛋白进入细胞质基质的速率将降低
【答案】B
【分析】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。
【详解】A、分析题意可知，V-ATPase的作用是通过消耗ATP将H?逆浓度梯度泵入液泡，维持液泡酸性环境，若细胞质基质中H?浓度短暂升高，会导致半胱氨酸（Cys）积累和铁（Fe）代谢紊乱，进而引发线粒体功能障碍，则V-ATPase的转运效率可能因动力减弱而受到抑制，A正确；
B、液泡酸化异常会导致半胱氨酸（Cys）积累和铁（Fe）代谢紊乱，进而引发线粒体功能障碍，Fe-S簇的合成需要Cys和Fe2?，若液泡膜上Cys转运载体活性降低，Cys无法有效由细胞质基质转运至液泡，可能导致Fe-S簇合成减少（而非增加），从而影响线粒体功能，B错误；
C、线粒体功能障碍时，有氧呼吸第二、三阶段受阻，酵母细胞可能通过增强糖酵解（无氧呼吸）来补偿ATP供应，C正确；
D、液泡pH升高（酸性减弱）时，H?浓度降低，可能影响Fe2?的转运蛋白活性（例如依赖H?协同运输的机制），导致Fe2?进入细胞质基质的速率降低，D正确。
故选B。
2．（2025·山西临汾·三模）有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上，ATP合酶利用H+浓度梯度驱动ATP合成。寡霉素能够改变ATP合酶的结构，使ATP合成受阻。下图为人体某细胞线粒体内膜上H+运输的部分途径，UCP是一种特殊的H+通道蛋白。下列说法错误的是（????）
A．H+由线粒体基质向膜间隙的跨膜运输方式属于主动运输
B．ATP合酶既具有催化作用，又具有运输H+的功能
C．寡霉素处理后的细胞有氧呼吸释放的能量中热能比例减小
D．UCP基因表达增强时，线粒体中ATP的合成可能会减少
【答案】C
【分析】线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，如图所示，H+利用化学势能差，通过ATP合成酶的作用将H+化学势能转变为ATP的化学能，H+在线粒体内的浓度低于线粒体外的浓度。
【详解】A、H+由线粒体基质向膜间隙的跨膜运输是由低浓度向高浓度一侧运输，并且需要消耗能量，因此属于主动运输，A正确；
B、ATP合酶具有催化ATP合成，又具有运输H+的功能，B正确；
C、寡霉素能够改变ATP合酶的结构，线粒体内外膜间隙中的H+通过UCP进入线粒体基质，使线粒体内膜两侧H+的浓度差减小，ATP合成减少，最终有氧呼吸释放的热能明显增大，C错误；
D、UCP增多会加速H+直接回流并以热能形式散失，导致经ATP合酶所合成的ATP减少，D正确。
故选C。
3．（2025·甘肃白银·三模）在有氧呼吸中，葡萄糖分解产生的丙酮酸先转化成乙酰CoA，乙酰CoA参与三羧酸循环产生CO2和[H]。下列说法错误的是（????）
A．乙酰CoA参与三羧酸循环产生CO2和[H]的场所为线粒体基质
B．葡萄糖分解产生丙酮酸的过程会产生[H]，也会产生ATP
C．三羧酸循环将乙酰CoA分解为CO2和[H]的过程需要H2O的参与
D．葡萄糖进入线粒体内彻底氧化分解的产物是CO2和H2O
【答案】D
【分析】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；第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和[H]，释放少量能量；第三阶段是O2和[H]反应生成水，释放大量能量。
【详解】A、乙酰CoA参与三羧酸循环产生CO2和[H]，该过程为有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质，A正确；
B、葡萄糖分解产生丙酮酸的过程会产生[H]，也会产生ATP，该过程发生在细胞质基质中，为细胞呼吸的第一阶段，B正确；
C、三羧酸循环将乙酰CoA