Question

【題目】呼吸熵（RQ＝釋放二氧化碳體積/消耗氧氣體積）不同表示生物用于有氧呼吸的能源物質(zhì)不同，也可表示不同氧氣濃度時(shí)的細(xì)胞呼吸的方式不同，測(cè)定發(fā)芽種子呼吸熵的裝置如圖：

關(guān)閉活塞，在25℃下經(jīng)20分鐘讀出刻度管中著色液滴移動(dòng)距離。設(shè)裝置1和裝置2的著色液滴分別移動(dòng)x和y（mm），向左移動(dòng)表示為正值，向右移動(dòng)表示為負(fù)值。請(qǐng)回答：

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

(2)x代表____________值，y代表____________，假設(shè)細(xì)胞呼吸的底物全部為葡萄糖，則細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2的體積為__________。(用x，y表示）

(3)若測(cè)得x=l80mm、y=50mm，則該發(fā)芽種子的呼吸熵是____________。（保留兩位小數(shù)）

(4)若呼吸底物為葡萄糖，且測(cè)得x=300mm、y=-100mm,則可推斷有氧呼吸消耗的葡萄糖與無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖的比例是______________。

Answer 1

【答案】吸收呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳 消耗氧的體積 消耗氧和釋放二氧化碳的體積差 x-y 0.72 1:1

【解析】

根據(jù)題意和圖示分析可知：裝置1的試管內(nèi)裝有NaOH，可吸收呼吸釋放的二氧化碳，使得試管中氣壓下降，導(dǎo)致著色液滴向左移動(dòng)，可見(jiàn)著色液滴移動(dòng)的距離代表氧氣的消耗量。裝置2與裝置1的不同之處在于試管中的液體應(yīng)用了同體積的蒸餾水，既不吸收氧氣，也不吸收二氧化碳。則試管內(nèi)氣體體積的變化量代表消耗的氧氣和釋放二氧化碳體積的差值，從而可以計(jì)算出種子呼吸作用釋放的CO2量。

（1）裝置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的是吸收呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳。

（2）裝置1中細(xì)胞呼吸釋放的二氧化碳被NaOH吸收，有氧呼吸消耗氧氣，因此x代表細(xì)胞呼吸消耗的氧氣的體積；裝置2中無(wú)NaOH，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳使試管內(nèi)氣壓升高，吸收氧氣使試管內(nèi)氣壓下降，壓力差使著色液滴移動(dòng)，所以著色液滴的移動(dòng)距離y代表該發(fā)芽種子細(xì)胞呼吸消耗的氧氣和釋放的二氧化碳的體積之差。由于液滴向左移動(dòng)表示為正值，向右移動(dòng)表示為負(fù)值，故細(xì)胞呼吸產(chǎn)生二氧化碳的體積為x-y。

（3）若測(cè)得x=180（mm），y=50（mm），則細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳是180-50=130mm，呼吸熵是130÷180≈0.72。
（4）若呼吸底物為葡萄糖，且測(cè)得x=300mm、y=-100mm,說(shuō)明細(xì)胞呼吸消耗的氧氣總量為300mm，產(chǎn)生的二氧化碳總量為400mm，即無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳總量為100mm，根據(jù)有氧呼吸1葡萄糖→6CO2，無(wú)氧呼吸1葡萄糖→2CO2可知有氧呼吸消耗的葡萄糖與無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖的比例是1:1。