Question

【題目】呼吸熵(RQ)指單位時間內進行呼吸作用的生物釋放二氧化碳量與吸收氧氣量的比值(RQ＝釋放的二氧化碳體積/消耗的氧氣體積)。下圖1表示萌發小麥種子中發生的相關生理過程，A～E表示物質，①～④表示過程。圖2為測定消過毒的萌發的小麥種子呼吸商的實驗裝置。請分析回答下列問題：

（1）圖1中，催化過程①②的酶存在于細胞的________，物質A 、B 、E分別表示________ ________ ________ 。

（2）圖2所示實驗乙中，KOH溶液的作用是__________________________。

（3）假設小麥種子只以糖類為呼吸底物，在25 ℃下經10 min觀察墨滴的移動情況，若發現甲裝置中墨滴不移動，乙裝置中墨滴左移，則10 min內小麥種子中發生圖1中的________(填序號)過程；若發現甲裝置中墨滴右移，乙裝置中墨滴不動，則10 min內小麥種子中發生圖1中的________(填序號)過程。

（4）若某條件下，甲裝置墨滴右移1個單位，乙裝置墨滴左移1個單位，則種子有氧呼消耗的葡萄糖與無氧呼吸消耗的葡萄糖的比例為________ 。

（5）試用細胞呼吸原理分析下列問題：稻田需要定期排水，否則水稻幼根會變黑腐爛，為什么？_________

（6）有氧呼吸和酒精型無氧呼吸都會產生二氧化碳，可以利用澄清石灰水和 _____________ 對該物質進行檢測。

Answer 1

【答案】 細胞質基質 丙酮酸 二氧化碳 酒精 吸收細胞呼吸產生的二氧化碳 1 3 4 1 2 1:3 水稻細胞無氧呼吸產生的酒精對細胞有毒害作用 溴麝香草酚藍

【解析】分析圖1：①表示細胞呼吸的第一階段；②表示無氧呼吸的第二階段；③表示有氧呼吸的第三階段；④表示有氧呼吸的第二階段；A為丙酮酸，B為二氧化碳，C為[H]，D為氧氣，E為無氧呼吸產物--酒精。分析圖2：甲裝置中清水不吸收二氧化碳，也不釋放氣體，因此甲中液滴移動的距離代表細胞呼吸產生二氧化碳量與產生乙裝置中KOH的作用是吸收細胞呼吸產生的二氧化碳，因此乙中液滴移動的距離代表細胞呼吸產生二氧化碳量與消耗氧氣量的差值。

（1）分析題圖可知，①是糖酵解過程，②是無氧呼吸的第二階段，①②過程發生的場所是細胞質基質，因此催化過程①②的酶存在于細胞的細胞質基質內。有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段分解葡萄糖，產生丙酮酸，因此A為丙酮酸。小麥種植無氧呼吸的產物是二氧化碳和酒精，B是有氧呼吸與無氧呼吸的共同產物是二氧化碳，E是酒精。

（2）圖2所示實驗乙中，KOH溶液的作用是吸收細胞呼吸產生的二氧化碳。

（3）甲裝置放置了清水，不吸收二氧化碳，如發現墨滴不動，產生的二氧化碳正好與消耗的氧氣量相等，乙裝置放置了氫氧化鈉，吸收二氧化碳，墨滴左移，所以圖2裝置中發生了有氧呼吸，即圖1中的①③④。如發現甲裝置中墨滴右移，說明產生的二氧化碳大于氧氣的消耗量，乙裝置中墨滴不動，說明產生的二氧化碳被全部吸收，發生了無氧呼吸，即圖1中的①②）。

(4)甲裝置墨滴右移1個單位，則無氧呼吸產生的二氧化碳為1，乙裝置墨滴左移1個單位，則有氧呼吸消耗的氧氣為1，由于有氧呼吸過程中消耗1mol葡萄糖吸收6mol氧氣，釋放6mol二氧化碳，無氧呼吸過程消耗1mol葡萄糖產生2mol二氧化碳，因此有氧呼吸消耗葡萄糖與無氧呼吸消耗葡萄糖的相對比值=1/6：1/2=1：3.

(5)稻田定期排水，能促進水稻根細胞有氧呼吸，否則水稻幼根進行無氧呼吸產生酒精，酒精對細胞有毒害作用，導致幼根變黑腐爛。

（6）有氧呼吸和酒精型無氧呼吸都會產生二氧化碳，二氧化碳可以利用澄清石灰水和溴麝香草酚藍進行檢測。