Question

呼吸熵（RQ＝释放二氧化碳体积/消耗氧气体积）不同表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同，也可表示不同氧气浓度时的细胞呼吸的方式不同，测定发芽种子呼吸熵的装置如图：

    关闭活塞，在25 ℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的着色液分别移动x和y（mm），向左移动表示为正值，向右移动表示为负值。请回答：

(1)装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是______________________。

(2)x代表____________值，y代表____________，则有氧呼吸产生的CO₂的体积为__________。(用x，y表示）

(3)若测得x=l80mm、y=50mm，则该发芽种子的呼吸熵是____________。（保留两位小数）

(4)若呼吸底物为葡萄糖，且测得x=300mm、y=—100mm,则可推断有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖的比例是______________。

(5)为使测得X和y值更精确，还应再设置—对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入______。设对照组的目的是______________。

Answer

吸收呼吸作用产生的二氧化碳 消耗氧的体积 消耗氧和释放二氧化碳的体积差 x-y 0.72 1:1 死的发芽种子和蒸馏水 用于校正装置1和2内因物理因素(或非生物因素)引起的容积变化

【解析】分析装置原理：两个装置这种子都要进行呼吸作用，消耗氧气，产生CO2，改变密闭装置内的气体体积，引起着色液滴向左或右移动。装置1中NaOH的作用有吸收了CO2，引起密闭装置气体体积变化的只有消耗的氧气，所以液滴向左移的距离即为消耗的O2的体积；装置2中蒸馏水既不吸收CO2，也不吸收O2，所以引起密闭装置内气体体积是呼吸作用产生的CO2与消耗O2的体积之差，即液滴移动的距离=消耗氧和释放二氧化碳的体积之差。

（1）由题意可知，装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是吸收呼吸作用产生的二氧化碳。

（2）根据前面的分析可知，X是液滴左移的距离，代表氧气的消耗量，Y代表氧气的消耗量与二氧化碳释放量之差。因此该种子有氧呼吸产生的CO2的体积为为x-y。

（3）根据题意：呼吸熵＝释放二氧化碳体积/消耗氧气体积=(180−50)/180=0.72。

（4）若呼吸底物为葡萄糖，有氧呼吸总耗氧气300，则产生二氧化碳也为300，所以有氧呼吸消耗的葡萄糖为300/6；无氧呼吸产二氧化碳400-300=100，消耗的葡萄糖100/2，因此有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的比值是1:1。

（5）为了校正装置1和装置2内因物理因素（或非生物因素）引起的容积变化，使测得的x和y更精确，还应再设置一对照装置，对照装置的容器和小瓶中分别放入等量死的发芽种子和蒸馏水。

【点睛】细胞呼吸方式的判断及实验探究总结：

注意：欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置 (以发芽种子为例)。

(1)实验结果预测和结论

实验现象

结论

装置一液滴

装置二液滴

不动

不动

只进行产乳酸的无氧呼吸

或种子已死亡

不动

右移

只进行产酒精的无氧呼吸

左移

右移

进行有氧呼吸和产酒精的无氧呼吸

左移

不动

只进行有氧呼吸或进行有

氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸

(2)物理误差的校正

为使实验结果精确除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。对照装置与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”，其余均相同。