Question

關于呼吸作用的問題
（1）在科學研究中常用呼吸商（RQ）表示生物用于有氧呼吸的能源物質不同和氧氣供應狀態的一種指標．呼吸商（RQ）=釋放CO₂體積或摩爾數/吸收O₂體積或摩爾數．不同底物在完全氧化時的RQ不同，糖類為1；脂質分子為0.7～0.8；有機酸大于1．同種呼吸底物、不同的供氧濃度具有不同的RQ．現利用如圖所示裝置，測定一定量的酵母菌在不同O₂濃度下的O₂吸收量和CO₂釋放量．錐形瓶內為酵母菌培養液．錐形瓶中央放入一小燒杯，內盛有試劑X，杯中插入一根濾紙折疊條．
（2）小燒杯內插入一根濾紙折疊條的作用是

 

．
為確保結果的準確，需設置對照校正，則對照裝置設計為

 

．如果對照組著色液發生移動，則說明

 

．
（3）實驗開始時，打開活塞，調整U形管內著色液

 

．
（4）若要讀取消耗O₂的體積，試劑X應選用

 

（NaOH、NaHCO₃、蒸餾水）；若要直接讀取消耗O₂和釋放CO₂的體積之差，試劑X應選用

 

（NaOH、NaHCO₃、蒸餾水）．
（5）若讀取的O₂吸收量為D，吸收O₂與釋放CO₂量之差為E，則呼吸商為

 

．
如實驗結果經校正后，某底物呼吸記錄數值如下表．請分析回答：

O2濃度（%）	0	1%	2%	3%	5%	7%	10%	15%	20%	25%
釋放CO2（mL/h）	1.00	0.80	0.60	0.50	0.48	0.60	0.72	0.84	0.96	1.20
吸收O2（mL/h）	0.00	0.10	0.20	0.30	0.36	0.50	0.60	0.70	0.80	1.00

當 O₂濃度為3%時，酵母菌的呼吸商為

 

，其數值不同于O₂濃度為25%時的原因是：氧氣濃度為3%時，酵母菌的呼吸方式為

 

，表中顯示，從O₂濃度為

 

%起，酵母菌只進行有氧呼吸．

Answer 1

考點：有氧呼吸的過程和意義,無氧呼吸的概念與過程

專題：

分析：本題是對細胞呼吸方式和通過實驗測定細胞呼吸熵的考查，梳理細胞呼吸的方式及產物，根據題干信息分析實驗的目的和原理、試劑的作用，按照實驗設計的對照原則設計實驗并解答（1）、（2）、（3）、（4）；對表格中的實驗數據進行分析和處理，結合題干信息解答（5）．

解答： 解：（2）分析實驗裝置可知，小燒杯內插入一根濾紙折疊條的作用是試劑X擴散到濾紙上，增加X與空氣的接觸面積；為了消除外界大氣壓等物理因素對實驗結果的影響，
確保結果的準確，需設置對照校正實驗，對照裝置設計應該是培養液中不含有酵母菌（培養液中含有死亡的酵母菌），觀察在此觀察中對照校正實驗的著色液是否發生移動，若對照組著色液發生移動，則說明外界大氣壓等物理因素發生了變化．
（3）實驗開始時，打開活塞，調整U形管內著色液，使U形管內著色液平衡．
（4）若要讀取消耗O₂的體積，必須消除細胞呼吸產生的二氧化碳的影響，X應選用NaOH，用于吸收細胞呼吸產生的二氧化碳；若要直接讀取消耗O₂和釋放CO₂的體積之差，試劑X應選用蒸餾水．
（5）由呼吸熵的計算公式可知，呼吸商（RQ）=釋放CO₂體積或摩爾數/吸收O₂=（D-E）/D；分析表格中的數據可知，O₂濃度為3%時，酵母菌釋放CO₂為0.50（mL/h），吸收的氧氣為0.30（mL/h），因此此時的呼吸熵是0.5÷0.3≈1.67；此時酵母菌即進行有氧呼吸也進行無氧呼吸，從O₂濃度為7%開始，酵母菌的呼吸熵不再發生變化，都是1.2，酵母菌只進行有氧呼吸．
故答案應為：
（2）試劑X擴散到濾紙上，增加與空氣的接觸面積      培養液中不含有酵母菌（培養液中含有死亡的酵母菌）    外界大氣壓等物理因素發生了變化
（3）兩側平衡
（4）NaOH    蒸餾水
（5）（D-E）/D    1.67    有氧呼吸和無氧呼吸  7

點評：本題的知識點是細胞呼吸的方式，呼吸熵的測定，對實驗步驟的分析和完善及對實驗數據的處理并獲取結論是本題的重點．