Question

13．某興趣小組的同學利用廣口瓶等器材做了以下3個實驗，實驗裝置見圖所示，回答下列問題：
（1）圖①所示的實驗可用于驗證萌發的種子進行呼吸時消耗氧氣
（2）圖②所示裝置中紅色液體向左移動，可確定被研究的生物進行了有氧呼吸（填細胞呼吸類型），若要確定該生物真實的呼吸情況，則需對圖②裝置做的改進是將NaOH換成等量水的實驗裝置；
（3）圖③為探究光照強度對茉莉花光合作用的影響實驗裝置圖，圖④為根據實驗結果繪制的曲線圖，該實驗的自變量為光照強度的大小，圖中A點，茉莉花的葉肉細胞內ATP的合成場所有細胞質基質和線粒體；圖中B點時，茉莉花的真正光合速率為$\frac{1.6}{n}$（用液滴移動速率表示，忽略溫度變化對實驗結果的干擾，且不同光照下的測試時間均為n小時）

Answer 1

分析 1、生物進行有氧呼吸呼吸作用，消耗氧氣生成二氧化碳，生成二氧化碳被NaOH吸收掉，因而氣體總量會減少，裝置中紅色液體向左移．
2、有氧呼吸：C₆H₁₂O₆+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+6H₂O+能量，無氧呼吸：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量．

解答 解：（1）只有活的細胞才能進行呼吸作用．煮熟的種子沒有生命了不能進行呼吸作用；萌發的種子呼吸作用旺盛，而呼吸作用吸收氧氣產生二氧化碳．如果將兩個廣口瓶加蓋并在溫暖的地方放置一夜后，里面的氧氣被萌發的種子吸收消耗了，用蠟燭伸入有萌發的種子的廣口瓶中，如果蠟燭立即熄滅，而煮熟的種子不能呼吸，里面的氧氣比甲的多，因此蠟燭會燃燒；通過這個實驗驗證了萌發的種子進行呼吸時消耗氧氣．
（2）將裝置中的NaOH吸收二氧化碳，生物進行有氧呼吸呼吸作用，消耗氧氣生成二氧化碳，生成二氧化碳被NaOH吸收掉，因而氣體總量會減少，裝置中紅色液體向左移．如果再設置一組與②相同，將NaOH換成等量水的實驗裝置，當液面不動時就是有氧呼吸C₆H₁₂O₆+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+6H₂O+能量，當液面右移時就是無氧呼吸C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量．
（3）根據圖④，可以推斷出本實驗可以通過改變燈泡功率來表示光照強度，此實驗的自變量為光照強度的大小．圖中A點，光照強度為0，此時植物進行有氧呼吸，有氧呼吸的三個階段均產生ATP，故產生ATP的結構有細胞質基質和線粒體．圖中B點時，茉莉花的真正光合速率為$\frac{1.2+0.4}{n}$=$\frac{1.6}{n}$cm/h．
故答案為：
（1）萌發的種子進行呼吸時消耗氧氣
（2）有氧呼吸      將NaOH換成等量水的實驗裝置
（3）光照強度的大小      細胞質基質和線粒體       $\frac{1.6}{n}$

點評 本題考查植物的光合作用和呼吸作用．本題有一定的難度，要求學生對光合作用和呼吸作用之間的關系理解透徹，同時題中NaOH溶液的作用也要能夠進行正確的分析．裝置中，液滴的移動主要取決于環境中氧氣量的高低變化．