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細胞呼吸（2）細胞呼吸方式的探究實驗 【學習目標】：掌握細胞呼吸方式的探究實驗。 【自主復習指導一】：認真閱讀教材第91-92頁內(nèi)容，5分鐘后獨立完成下列檢測 1． 實驗原理 (1)選擇酵母菌為實驗材料的原因 酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于 生物。 (2)產(chǎn)物的檢測 試劑 現(xiàn)象(顏色變化) CO2 澄清的石灰水 酒精 【自主復習指導二】：認真思考植物組織呼吸方式的探究材料。 欲確認某生物的呼吸類型，應設置兩套呼吸裝置，如圖所示(以發(fā)芽種子為例)： 實驗結果預測和結論： 實驗現(xiàn)象 結論 裝置一液滴 裝置二液滴 只進行產(chǎn)乳酸的無氧呼吸或種子已死亡 只進行產(chǎn)酒精的無氧呼吸 進行有氧呼吸和產(chǎn)酒精的無氧呼吸 只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)乳酸的無氧呼吸 【特別提醒】　為使實驗結果精確除減少無關變量的干擾外，還應設置對照裝置。對照裝置與裝置二相比，不同點是用“煮熟的種子”代替“發(fā)芽種子”，其余均相同。 【當堂訓練】 1． 下列有關“探究酵母菌的呼吸方式”實驗的敘述，錯誤的是 (　　) A．實驗中將葡萄糖溶液煮沸的目的是滅菌和去除溶液中的O2 B．在探究有氧呼吸的實驗過程中，泵入的空氣應去除CO2 C．實驗中需控制的無關變量有溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等 D．可通過觀察澄清石灰水是否變混濁來判斷酵母菌的呼吸方式 2． 在下圖3個密閉裝置中，分別放入質量相等的三份種子：消毒且剛萌發(fā)的小麥種子、未消毒剛萌發(fā)的小麥種子及未消毒剛萌發(fā)的花生種子。把三套裝置放在隔熱且適宜條件下培養(yǎng)，下列有關敘述中錯誤的是 (　　) A．當a和b玻璃管中的水珠開始移動時，分別記錄其移動速率va和vb，則va＜vb B．如果b和c中都消耗了等質量的有機物，記錄溫度計讀數(shù)為Tb和Tc，則Tc＞Tb C．如果b和c中都消耗了等質量的有機物，記錄水珠移動距離Lb和Lc，則Lb＜Lc D．如果a和c中都消耗了等質量的有機物，記錄溫度計讀數(shù)為Ta和Tc，則Ta＞Tc 3．某同學用如圖所示實驗裝置測定果蠅幼蟲的呼吸速率。實驗所用毛細管橫截面積為 1 mm2，實驗開始時，打開軟管夾，將裝置放入25 ℃水浴中，10 min后關閉軟管夾，隨后每隔5 min記錄一次毛細管中液滴移動的位置，結果如下表所示。下列分析中，正確的是 (　　) 實驗時間/min 液滴移動距離/mm 10 0 15 32.5 20 65 25 100 30 130 35 162.5 A．圖中X為NaOH溶液，軟管夾關閉后液滴將向左移動 B．在20～30 min內(nèi)氧氣的平均吸收速率為6.5mm3/min C．如將X換為清水，并向試管充入N2即可測定果蠅幼蟲無氧呼吸速率 D．增設的對照實驗只需將裝置中的X換成清水，并將該裝置置于相同的環(huán)境中 4．某生物實驗小組為探究酵母菌呼吸的有關問題，設計如下實驗裝置。實驗中，先向氣球中加入10 mL含酵母菌的培養(yǎng)液，后向氣球中注入一定量的氧氣，扎緊氣球，置于裝有30 ℃溫水的燒杯中，用重物拴住，再將整個裝置置于30 ℃的恒溫水浴鍋中。試回答： (1)為了消除各種環(huán)境因素的變化帶來的實驗誤差，應設計一組對照實驗，對照實驗裝置與上述裝置相比，不同之處是_________________________ _____________________。 (2)實驗開始后，實驗組一段時間內(nèi)燒杯中液面沒有發(fā)生變化，最可能的原因是____ _________________________，如果一段時間后液面發(fā)生變化，則變化情況是__________，原因是__________________________________________。 (3)若用上述實驗裝置探究酵母菌無氧呼吸的適宜溫度，應做兩處調(diào)整，分別是：①____________________________；②________________________________________。 (4)若在研究過程中發(fā)現(xiàn)酵母菌數(shù)量先增加后下降，下降的原因可能有____________________________________和______________________________________________。 5． 酵母菌是研究細胞呼吸常用的實驗材料。請分析回答： (1)酵母菌有氧呼吸過程中[H]在__________處與氧結合生成水，水中的氫來自于反應物中的__________。適宜溫度下，在錐形瓶中加入含有酵母菌的葡萄糖溶液并密封(如圖1)，圖2曲線中能正確表示實驗結果的是____ ____。 (2)某研究小組利用如圖3所示裝置進行酵母菌細胞呼吸的研究。圖中刻度玻璃管可以用來讀取液面的高度(假設水壓對氣體體積變化的影響忽略不計)。 實驗步驟： a．將10 mL酵母菌培養(yǎng)液和10 mL加熱煮沸后冷卻的酵母菌培養(yǎng)液分別加入甲、乙兩個燒杯中。 b．將甲、乙兩個燒杯分別放入氣密性完好的兩個氣球中，排盡空氣后分別向兩個氣球內(nèi)注入等量且適量的氧氣，扎緊氣球保持密閉狀態(tài)，再分別放入如圖實驗裝置中。 c．兩組裝置均放入20 ℃的恒溫水浴中。從注水口注入等量的溫水，調(diào)節(jié)刻度玻璃管液面至起始刻度。 d．記錄實驗結果。 實驗分析： ①該實驗的自變量是________________________________，因變量是________________。 ②實驗剛開始的短時間內(nèi)，兩組裝置的刻度玻璃管液面均不發(fā)生變化的原因分別是 _____________________________________________________________ ___________； ____________________________________________________________ ____________。 ③一段時間后，裝有甲燒杯的裝置中刻度玻璃管液面____________，原因是________________________________________________________________________________________。 時間(h) X液面位置(cm) 0 5.0 1 7.0 2 9.0 3 11.0 4 13.0 5 14.5 6 15.5 7 15.8 8 15.8 9 15.8 6．將某植物種子在水中浸透，然后按如圖裝置進行實驗，實驗開始時X液面位置與Y液面位置調(diào)至同一水平。下表記錄了實驗過程中每小時的液面變 化情況。請回答下列問題： 　 (1)實驗前浸泡種子的目的是讓種子細胞增加________水， 使代謝增強。 (2)裝置中使用NaOH的目的是_______ ____________________ _______， X液面變化值表示______________________________________。 (3)影響結果準確性的環(huán)境因素有____________________________(至少寫兩個)。為確保實驗結果只是由實驗裝置中種子的生理活動引起的，需設置另一個相同裝置，該裝置除試管內(nèi)金屬網(wǎng)上需要放________、________的同種種子外，其他條件與上圖裝置相同。 (4)實驗4小時后液面變化減緩乃至不變，原因是______________________________ _______________________________________________________________________________________。 7．呼吸熵(RQ)指單位時間內(nèi)進行呼吸作用的生物釋放的二氧化碳量與吸收的氧氣量的比值(RQ＝釋放的二氧化碳的體積/消耗的氧氣的體積)。下圖1表示萌發(fā)的小麥種子中發(fā)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(fā)的小麥種子的呼吸商的實驗裝置示意圖。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________中，物質E表示________。 (2)圖2所示實驗裝置乙中，KOH溶液中放置筒狀濾紙的目的是_________________。 (3)假設小麥種子只以糖類為呼吸底物，在25℃下經(jīng)10 min觀察墨滴的移動情況。若發(fā)現(xiàn)裝置甲中墨滴不移動，裝置乙中墨滴左移，則10 min內(nèi)小麥種子中發(fā)生圖1中的________(填序號)過程；若發(fā)現(xiàn)裝置甲中墨滴右移，裝置乙中墨滴不動，則10 min內(nèi)小麥種子中發(fā)生圖1中的________(填序號)過程。 8．為探究酵母菌的細胞呼吸，將酵母菌破碎并進行差速離心處理，得到細胞質基質和線粒體，與酵母菌分別裝入A～F試管中，加入不同的物質，進行了如下實驗(見下表)。 試管編號 加入的物質 細胞質基質 線粒體 酵母菌 A B C D E F 葡萄糖 － ＋ － ＋ ＋ ＋ 丙酮酸 ＋ － ＋ － － － 氧　氣 ＋ － ＋ － ＋ － 注：“＋”表示加入了適量的相關物質，“－”表示未加入相關物質。 (1)會產(chǎn)生CO2和H2O的試管有____________，會產(chǎn)生酒精的試管有____________，根據(jù)試管____________的實驗結果可判斷出酵母菌進行無氧呼吸的場所(均填試管編號)。 (2)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]，經(jīng)過一系列的化學反應，與氧結合形成水。2,4二硝基苯酚(DNP)對該氧化過程沒有影響，但使該過程所釋放的能量都以熱的形式耗散，表明DNP使分布在________的酶無法合成ATP。若將DNP加入試管E中，葡萄糖的氧化分解________(填“能”或“不能”)繼續(xù)進行。 1—3 D D AB 4.(1)將氣球中的含酵母菌的培養(yǎng)液換成等量的不含酵母菌的培養(yǎng)液　(2)酵母菌只進行了有氧呼吸　上升　酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳，氣球膨脹　(3)①氣球中不注入氧氣?、谌∪舾上嗤b置，并分別置于不同溫度的恒溫水浴鍋中　(4)營養(yǎng)物質被大量消耗　乙醇含量過高　培養(yǎng)液的pH下降(任意兩個) 5.　(1)線粒體內(nèi)膜　葡萄糖和水?、冖? (2)①酵母菌培養(yǎng)液是否煮沸　刻度玻璃管液面高度　②甲中酵母菌有氧呼吸消耗的O2和產(chǎn)生的CO2相等，氣球體積不變　乙中酵母菌已死亡，不能進行細胞呼吸　③上升　甲中酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生的CO2使氣球體積增大 6.　(1)自由　(2)吸收種子細胞呼吸產(chǎn)生的CO2　種子有氧呼吸消耗的O2體積　(3)氣溫、氣壓、裝置氣密性(至少答出兩個，其他答案合理也可)　等量　煮熟(或死亡)　(4)氧氣減少，有氧呼吸減弱，而種子進行無氧呼吸釋放的CO2被NaOH溶液吸收，管內(nèi)氣壓沒有明顯變化 7.(1)細胞質基質　酒精　(2)增大吸收CO2的面積　(3)①③④?、佗? 8.(1)C、E　B、F　B、D、F　(2)線粒體內(nèi)膜　能