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专练 30 细胞的能量供应和利用综合练
授课提示：对应学生用书35页
1．关于细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A.种子风干脱水后呼吸强度增强
B.土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸
C.破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖
D.小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱
答案：B
解析：种子风干脱水后，细胞的呼吸作用减弱，A错误；土壤淹水可导致根系缺氧，
发生无氧呼吸，B正确；破伤风杆菌是厌氧菌，在有氧条件下生存受到抑制，甚至死亡，C
错误；小麦种子萌发过程中，细胞代谢旺盛，有氧呼吸逐渐增强，D错误。
2．运动生物化学研究发现：在跑步开始的5分钟内，心跳显著增快，心脏泵血加剧，
但其程度是不均匀的，被称为“心脏适应期”。跑步持续5分钟后，心脏已经适应，心搏
有力，泵血均匀，并随时根据运动量的大小作出相应的调整。在跑步 20分钟以内，提供能
量的主要是体内储存的糖原，跑步20分钟以后，糖原大部分被消耗，供能的主要来源转变
为体内的脂肪。下列相关叙述与事实不相符的是( )
A.在有氧运动中，糖和脂肪都能分解，产生二氧化碳和水
B.有氧运动中脂肪氧化供能比等量糖类氧化供能耗氧量少
C.以锻炼心肺功能为目的的跑步，时间不应少于5分钟
D.以减肥健美为目的的跑步，时间不应少于20分钟
答案：B
解析：糖和脂肪的组成元素都为C、H、O三种，在有氧运动中，糖和脂肪都能分解，
产生二氧化碳和水，A正确；与糖类相比，脂肪分子中C、H所占比例较大，O所占比例
较小，因此，在有氧运动中，脂肪氧化供能比等量糖类氧化供能耗氧量多，B错误；在跑
步开始的5分钟内为“心脏适应期”，跑步持续5分钟后，心脏已经适应，心搏有力，泵
血均匀，并随时根据运动量的大小作出相应的调整，因此，以锻炼心肺功能为目的的跑步
时间不应少于5分钟，C正确；在跑步20分钟以内，提供能量的主要是体内储存的糖原，
跑步20分钟以后，糖原大部分被消耗，供能的主要来源转变为体内的脂肪，因此，以减肥
健美为目的的跑步，时间不应少于20分钟，D正确。
3．比较动物有氧呼吸和无氧呼吸，最恰当的是( )
A.糖类是有氧呼吸的主要反应底物，但不是无氧呼吸的主要反应底物
B.有氧呼吸产生[H]，无氧呼吸也能产生[H]
C.有氧呼吸逐步释放能量，无氧呼吸瞬间释放能量
D.水是有氧呼吸和无氧呼吸共同的代谢终产物
答案：B
解析：有氧呼吸和无氧呼吸都是主要以糖类作反应底物；有氧呼吸的第一和第二阶段
产生[H]，用于第三阶段与O 反应释放出大量的能量；无氧呼吸的第一阶段也产生[H]，用
2
于第二阶段与丙酮酸结合并转变为其他物质；细胞呼吸都是在温和的条件下进行的，能量
缓慢释放；有氧呼吸产生水，无氧呼吸不产生水。
4．光合作用强度直接关系到农作物的产量，光、温度和CO 浓度等环境因素都可影响
2
农作物的光合作用强度。大棚种植是一种农业上常见的种植技术，其可通过对温度、CO
2浓度等的调控实现反季蔬菜的培育。下列相关叙述错误的是( )
A.适当增大大棚内的昼夜温差，可提高蔬菜的产量
B.大棚内的CO 浓度越高，蔬菜的光合作用就越强
2
C.与有色薄膜相比，用无色薄膜可提高大棚蔬菜的光能利用率
D.给大棚内的蔬菜适当补充红光，可提高蔬菜的产量
答案：B
解析：适当增大大棚内的昼夜温差，白天可提高光合作用速率，夜间降低呼吸作用速
率，可增加有机物的积累，从而提高蔬菜的产量，A正确；二氧化碳是光合作用的原料，
原料越多合成的有机物就越多，所以适度增加大棚中的二氧化碳气体的含量能增产，但当
达到二氧化碳饱和点后，光合速率不再随二氧化碳浓度增加而升高，B错误；无色薄膜可
透过各种光，比有色薄膜能为植物提供更多的光能，有利于光合作用的进行，C正确；由
于叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，故给大棚内的蔬菜适当补充红光，可提高蔬菜的产量，
D正确。
5．某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下
培养，发现容器内CO 含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列
2
解释合理的是( )
A.初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率
B.初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定
C.初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率
D.初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
答案：D
解析：将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培
养，小麦同时进行光合作用和呼吸作用，而容器内CO 含量初期逐渐降低。说明初期小麦
2
的光合速率大于呼吸速率，之后CO 含量保持相对稳定，说明光合速率等于呼吸速率，D
2
正确。
6．我国数千年农耕史从未间断，智慧的劳动人民总结出许多农作经验，口口相传。下
列关于农谚的分析错误的是( )
选项 农谚 作用或者原理
肥料中的矿质元素溶解在雨水中能更好
A 追肥在雨前，一夜长一拳
地被植物的根系吸收
减少杂草与农作物之间对阳光、CO 和
B 勤除草，谷粒饱 2
空间等资源的竞争
水分越充足，越能促进水稻的光合作
C 稻如莺色红(水稻盈实)，全得水来供
用，提高产量
谷物结种需要适宜的温度，温度过低会
D 六月不热，五谷不结
降低产量
答案：C
解析：矿质元素大多数是以离子形式被植物吸收的，所以施肥的同时往往适当浇水是
因为矿质元素溶解在水中容易被植物吸收，A正确；农田杂草和农作物都是植物，需要进
行光合作用，农田杂草过多会与农作物竞争阳光和二氧化碳、以及土壤中的矿质元素等，
使农作物的光合作用下降，从而降低产量，B正确；细胞内的生化反应都在水溶液中进行，
同时水分是光合作用的原料，所以稻如莺色红(水稻盈实)，全得水来供，说明水的重要性，
但是水分不能太多，若太多则使水稻根部缺乏氧气，进行无氧呼吸，导致烂根，最终影响
产量，C错误；水稻和谷子生长至成熟需要一定的时间，民谚“六月不热，五谷不结”，
表明谷子生命活动受环境温度的影响，D正确。
7．[2024·山东中学联盟联考]以测定CO 的吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色
2植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图甲所示。下列分析正确的是 ( )
A.光照相同时间，35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃相等
B.光照相同时间，在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多
C.如果该植物原重x kg，置于暗处4 h后重(x－1) kg，然后光照4 h后重(x＋2) kg，则
总光合速率为0.75 kg·h－1
D.若将乙装置中NaHCO 溶液换成蒸馏水，则在黑暗条件下可测得B曲线
3
答案：A
解析：真光合速率是净光合速率和呼吸速率的总和，35 ℃时光合作用制造的有机物总
量为3.00 mg/h(净光合速率)与3.50 mg/h(呼吸速率)之和，30 ℃时光合作用制造的有机物总
量为3.00 mg/h(呼吸速率)与3.50 mg/h(净光合速率)之和，二者制造的有机物总量相同，A
正确；“植物积累的有机物”指的是净光合速率，在光照时间相同的情况下，在 25 ℃时
CO 吸收量最大，即25 ℃光合作用积累的有机物最多，B错误；在光照时间相同的情况下，
2
该植物原重x kg，置于暗处4 h后重(x－1) kg，则4小时呼吸作用消耗有机物为1 kg，然后
光照4 h后重(x＋2)kg，所以净光合作用积累有机物为3 kg，在生成有机物的同时呼吸作用
消耗有机物，4 h呼吸作用消耗有机物为1 kg，所以总光合作用生成有机物为4 kg，所以总
光合速率为 1 kg/h，C错误；由图可知图乙装置可以用来测定光合速率，将乙装置中
NaHCO 溶液换成NaOH溶液，则在黑暗条件下可测得B曲线，D错误。
3
8．如图表示某一植物的非绿色器官在不同的O 浓度下气体交换的相对值的变化，下
2
列有关叙述正确的是( )
A.图中曲线QR段下降的主要原因是O 浓度增加，有氧呼吸受到抑制
2
B.以葡萄糖为底物的情况下，Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸
C.若图中AB段与BC段的长度相等，此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量等于无氧呼吸消耗
的葡萄糖的量
D.O 浓度调节到R点对应的浓度，不利于水果的运输
2
答案：B
解析：图中曲线QR段下降的主要原因是O 浓度增加，无氧呼吸受到抑制，A错误；
2
以葡萄糖为底物的情况下，Q点不吸收O ，说明只进行无氧呼吸；P点O 吸收量等于CO
2 2 2
生成量，说明只进行有氧呼吸，B正确；若图中的AB段与BC段长度相等，说明有氧呼吸
和无氧呼吸产生等量的CO ，根据反应式可知，此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量与无氧呼吸
2消耗的葡萄糖量之比是1∶3，C错误；图中R点时CO 的释放量表现为最低，则有机物的
2
分解量最少，即呼吸作用最弱，该点对应的 O 浓度更有利于蔬菜、水果的运输和储存，D
2
错误。
9．如图表示夏季晴朗一天，种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO 含量变化曲线。
2
下列叙述错误的是( )
A.cd段的形成与植物气孔关闭有关
B.该植物经过一昼夜有机物有所增加
C.曲线中该植物光合速率与呼吸速率相等的点有两个
D.植物从b点开始进行光合作用
答案：D
解析：cd段对应时间为10：00～14：00，此时温度过高，气孔关闭，CO 供应不足，
2
光合作用缓慢，因此cd段的形成与植物气孔关闭有关，A正确；由图可知，一昼夜后CO
2
浓度下降，说明一昼夜植物的光合速率大于植物的呼吸速率，植物有有机物的积累，B正
确；图中b点之前CO 在增加，说明呼吸速率大于光合速率，b点后CO 下降，说明光合
2 2
速率大于呼吸速率，因此b点为光合速率等于呼吸速率，同理可知，e点光合速率也等于呼
吸速率，故曲线中该植物光合速率与呼吸速率相等的点有两个，即 b、e，C正确；b点时
光合速率等于呼吸速率，因此光合作用在b点之前开始，D错误。
10．甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题：
(1)当光照强度大于 a 时，甲、乙两种植物中，对光能的利用率较高的植物是
____________。
(2)甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的
植物是________，判断的依据是________________________________________________。
(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是________________。
(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞
的________(填“O”或“CO”)不足。
2 2
答案：(1)甲 (2)甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密
度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大 (3)乙(4)CO
2
解析：(1)当光照强度大于a时，相同光照强度下，甲植物的净光合速率大于乙，有机
物的积累较多，对光能的利用率较高。(2)由图可知，光照强度降低导致甲植物净光合速率
降低的幅度比乙大，当甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照
强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。(3)据图可知，乙植物的饱和点和光补
偿点都比较低，属于阴生植物，甲植物属于阳生植物；因此甲、乙两种植物中，更适合在
林下种植的是乙。(4)夏日晴天中午12：00时，植物为了减少蒸腾作用对水分的散失，叶
片上的部分气孔会关闭，导致细胞间的二氧化碳的含量下降，从而引起光合速率下降。
11．[2023·浙江6月]植物工厂是一种新兴的农业生产模式，可人工控制光照、温度、
CO 浓度等因素。不同光质配比对生菜幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示，
2
不同光质配比对生菜幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下：CK组(白光)、A组(红光∶蓝
光＝1∶2)、B组(红光∶蓝光＝3∶2)、C组(红光∶蓝光＝2∶1)，每组输出的功率相同。
回答下列问题：
(1)光为生菜的光合作用提供________，又能调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中
含氮的离子满足其对氮元素需求，若营养液中的离子浓度过高，根细胞会因________作用
失水造成生菜萎蔫。
(2)由图乙可知，A、B、C组的干重都比CK组高，原因是______________________
______________________________。由图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为_____
____________________，最有利于生菜产量的提高，原因是_____________________
_________________________________________________________________________。
(3)进一步探究在不同温度条件下，增施CO 对生菜光合速率的影响，结果如图丙所示。
2
由图可知，在 25 ℃时，提高 CO 浓度对提高生菜光合速率的效果最佳，判断依据是
2
________________________________。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气
以提高CO 浓度，还可以________，使光合速率进一步提高，从农业生态工程角度分析，
2
优点还有__________________________________。
答案：(1)能量 渗透
(2)与CK组相比，A、B、C组使用的是红光和蓝紫光，光合色素主要吸收红光和蓝紫
光，A、B、C组吸收的光更充分，光合作用速率更高，植物干重更高 红光∶蓝光＝3∶2
当光质配比为B组(红光∶蓝光＝3∶2)时，植物叶绿素和氮含量都比 A组(红光∶蓝光＝
1∶2)、C组(红光∶蓝光＝2∶1)高，有利于植物的光合作用，即B组植物的光合作用速率
大于A组(红光∶蓝光＝1∶2)、C组(红光∶蓝光＝2∶1)两组，净光合速率更大，积累的有机物更多
(3)在25 ℃时提高CO 浓度光合速率增加幅度最高 升高温度 减少环境污染，实现
2
能量多级利用和物质循环再生
解析：(1)植物进行光合作用需要在光照下进行，光为生菜的光合作用提供能量，又能
作为信号调控生菜的形态建成。生菜吸收营养液中含氮的离子满足其对氮元素需求，若营
养液中的离子浓度过高，造成外界溶液浓度高于细胞液浓度，根细胞会因渗透作用失水使
植物细胞发生质壁分离，造成生菜萎蔫。(2)分析图乙可知，与CK组相比，A、B、C组的
干重都较高。结合题意可知，CK组使用的是白光照射，而A、B、C组使用的是红光和蓝
紫光，光合色素主要吸收红光和蓝紫光，故A、B、C组吸收的光更充分，光合作用速率更
高，积累的有机物含量更高，植物干重更高。由图乙可知，当光质配比为B组(红光∶蓝光
＝3∶2)时，植物的干重最高；结合图甲可知，B组植物叶绿素和氮含量都比A组(红光∶蓝
光＝1∶2)、C组(红光∶蓝光＝2∶1)高，有利于植物充分吸收光能用于光合作用，即B组
植物的光合作用速率大于A组(红光∶蓝光＝1∶2)、C组(红光∶蓝光＝2∶1)两组，有机物
积累量最高，植物干重最大，最有利于生菜产量的增加。(3)由图可知，在25 ℃时，提高
CO 浓度时光合速率增幅最高，因此，在25 ℃时，提高CO 浓度对提高生菜光合速率的效
2 2
果最佳。植物工厂利用秸秆发酵生产沼气，冬天可燃烧沼气以提高CO 浓度，还可以升高
2
温度，使光合作用有关的酶活性更高，使光合速率进一步提高。从农业生态工程角度分析
优点还有减少环境污染，实现能量多级利用和物质循环再生等。
