Question

13．如圖甲所示為玉米的根尖細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移路徑圖，其中I、Ⅱ表示場所，①～④表示生理過程，A～E表示物質(zhì)．乙圖為細(xì)胞呼吸過程中二氧化碳釋放量與氧氣濃度之間的關(guān)系，據(jù)圖回答下列問題：

（1）甲圖中A代表丙酮酸，B代表[H]，D代表水； I、Ⅱ分別表示細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體；③表示有氧呼吸第二階段；如用¹⁸O標(biāo)記物質(zhì)E，則一段時間后，物質(zhì)C中可能（可能或不可能）出現(xiàn)¹⁸O．寫出產(chǎn)生乙醇的反應(yīng)式：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+少量能量．
（2）在乙圖中，若葡萄糖為呼吸底物，氧氣的吸收量為a，細(xì)胞呼吸釋放的CO₂總量為b，當(dāng)O₂濃度在O～C（填字母或數(shù)字）范圍內(nèi)時，則a＜b．
（3）在科學(xué)研究中常用呼吸熵（RQ=釋放二氧化碳體積/消耗的氧氣體積）表示生物用于有氧呼吸的能源物質(zhì)的不同．測定發(fā)芽種子呼吸熵的裝置如圖丙．關(guān)閉活塞，在25℃下經(jīng)20分鐘讀出刻度管中著色液移動距離．設(shè)裝置1和裝置2的著色液分別向左移動x mm和y mm．x和y值反映了容器內(nèi)氣體體積的減少量（裝置1的小瓶中NaOH溶液用于吸收呼吸產(chǎn)生的CO₂）．請回答下列問題：
①2%若測得x=180mm，y=50mm，則該發(fā)芽種子的呼吸熵是0.72（保留兩位小數(shù)）．假設(shè)發(fā)芽種子僅進(jìn)行有氧呼吸，根據(jù)呼吸熵數(shù)值可以推測有氧呼吸分解的有機(jī)物中除糖類以外還有其他有機(jī)物．
②為使測得的x和y值更精確，還應(yīng)再設(shè)置對照裝置，對照裝置的容器和小瓶中分別放入等量死的發(fā)芽種子和蒸餾水，設(shè)置對照裝置的目的是于校正裝置1和裝置2內(nèi)因物理因素（或非生物因素）引起的容積變化．
③假設(shè)發(fā)芽種子呼吸消耗的有機(jī)物全部為葡萄糖，在25℃下經(jīng)20分鐘讀出刻度管中著色液移動距離x=300mm，
y=-100mm（裝置2著色液向右移動了100mm），則可推斷有氧呼吸消耗的葡萄糖與無氧呼吸消耗的葡萄糖的比例是1：1．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖甲中I、Ⅱ分別表示細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，①一④分別表示無氧呼吸第二階段、有氧呼吸（或無氧呼吸）第一階段、有氧呼吸第二階段、有氧呼吸第三階段．A-E分別表示丙酮酸、[H]、C0₂、水、氧氣．乙圖為細(xì)胞呼吸過程中二氧化碳釋放量與氧氣濃度之間的關(guān)系，A點表示有氧呼吸與無氧呼吸釋放的二氧化碳量相等，C點時只有有氧呼吸．圖丙裝置可以測定有氧呼吸與無氧呼吸．據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）據(jù)圖分析可知：Ⅰ、Ⅱ分別代表細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，A、B、C、D、E分別表示丙酮酸、還原氫、二氧化碳、水和氧氣，氧原子的轉(zhuǎn)移途徑可以是：O₂→H₂O→CO₂，故物質(zhì)C二氧化碳中可能具有放射性．酒精途徑的無氧呼吸的反應(yīng)式為C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+少量能量．
（2）乙圖中，若葡萄糖為呼吸底物，氧氣的吸收量為a，細(xì)胞呼吸釋放的CO₂總量為b，O～C段有氧呼吸與無氧呼吸抗原同時進(jìn)行，有氧呼吸釋放的二氧化碳量小于呼吸作用釋放的二氧化碳總量，即a＜b．
（3）①裝置1中著色液移動距離代表O₂消耗量，裝置2中著色液移動距離代表O₂消耗量減去CO₂釋放量，故該發(fā)芽種子的呼吸熵為130/180≈0.72．該呼吸熵小于1，說明種子萌發(fā)過程中呼吸消耗的有機(jī)物不僅含有葡萄糖，還可能有脂肪等．
②為了校正裝置1和裝置2內(nèi)因物理因素（或非生物因素）引起的容積變化，使測得的x和y更精確，還應(yīng)再設(shè)置一對照裝置，對照裝置的容器和小瓶中分別放入等量死的發(fā)芽種子和蒸餾水．
（3）總耗氧氣300，總產(chǎn)二氧化碳400，其中有氧呼吸耗氧氣300，產(chǎn)二氧化碳300，耗葡萄糖300/6．無氧呼吸產(chǎn)二氧化碳400-300=100，耗葡萄糖100/2，因此有氧呼吸消耗葡萄糖與無氧呼吸消耗葡萄糖的比值是1：1．
故答案為：
（1）丙酮酸[H]水  細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)  線粒體  有氧呼吸第二階段  可能   C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+少量能量
（2）O～C
（3）①0.72　糖類　
②用于校正裝置1和裝置2內(nèi)因物理因素（或非生物因素）引起的容積變化　
③1：1

點評 本題結(jié)合圖示主要考查有氧呼吸與無氧呼吸的過程及發(fā)芽種子呼吸熵的測定，對于呼吸熵測定實驗裝置的分析、根據(jù)實驗結(jié)果進(jìn)行推理是解題的關(guān)鍵，對于有氧呼吸與無氧呼吸過程的掌握及糖類與脂肪在組成元素上的差異的理解是解題的基礎(chǔ)．