Question

【題目】不同種類的種子中儲(chǔ)存的營養(yǎng)物質(zhì)的種類不同。在科學(xué)研究中常通過呼吸熵(RQ＝釋放的CO2體積/消耗的O2體積)推測(cè)生物用于有氧呼吸的能源物質(zhì)。下圖是測(cè)定發(fā)芽種子呼吸熵的兩個(gè)裝置。關(guān)閉活塞，在25 ℃下經(jīng)過20分鐘讀出刻度管中著色液滴移動(dòng)的距離。設(shè)裝置1和裝置2中有色液滴分別向左移動(dòng)x和y(mm)，x和y值反映了容器內(nèi)氣體體積的減少量，請(qǐng)回答下列問題：

(1)裝置1中加入NaOH溶液的目的是____________。

(2)x代表____________，y代表____________________。

(3)若測(cè)得x＝200 mm，y＝30 mm，則該發(fā)芽種子的呼吸熵是____________。

(4)若要測(cè)定已長(zhǎng)出一片真葉幼苗的RQ，則應(yīng)將該裝置放于何種條件下進(jìn)行？________，原因是__________________________________________________________。

(5)為使測(cè)得的x和y值更精確，還應(yīng)再設(shè)置一對(duì)照裝置。對(duì)照裝置的容器和試管中應(yīng)分別放入_______________________。設(shè)置對(duì)照的目的是______________________________。

(6)小琪同學(xué)在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將生理狀態(tài)相同的發(fā)芽種子等量分裝到兩個(gè)裝置中。假定其他操作步驟無誤，她發(fā)現(xiàn)開始的一段時(shí)間內(nèi)裝置1中的著色液滴向左移動(dòng)，而裝置2中的著色液滴位置卻不發(fā)生改變，則可推測(cè)該發(fā)芽種子進(jìn)行呼吸作用所消耗的能源物質(zhì)主要是______________，理由是________________________________________；若發(fā)現(xiàn)裝置1和裝置2中的著色液滴均向左移動(dòng)，則該發(fā)芽種子進(jìn)行呼吸作用所消耗的能源物質(zhì)主要是____________________，理由是______________________________________________。

Answer 1

【答案】吸收CO2 消耗O2的體積 消耗O2和釋放CO2的體積之差 0.85 黑暗條件下 避免幼苗進(jìn)行光合作用干擾呼吸作用產(chǎn)生的氣體量的變化 死的發(fā)芽種子和蒸餾水 用于校正裝置1和裝置2內(nèi)因物理因素(或非生物因素)引起的氣體體積變化 葡萄糖(糖類) 以葡萄糖(糖類)為能源物質(zhì)進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，吸收的O2量等于釋放的CO2量 富含氫的物質(zhì)(如脂肪) 富含氫的物質(zhì)在被氧化分解時(shí)消耗的O2量大于釋放的CO2量

【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CO2，因此1中液滴的移動(dòng)是由O2的變化決定的；2中無NaOH，液滴的移動(dòng)是由O2變化與CO2的變化共同決定的，CO2的釋放量是裝置2與裝置1液滴移動(dòng)的距離差；幼苗可以進(jìn)行光合作用，因此測(cè)得幼苗的呼吸熵要在黑暗的條件下進(jìn)行。

（1）裝置1中加入NaOH溶液的目的是吸收發(fā)芽種子呼吸產(chǎn)生的CO2。

（2）裝置1中細(xì)胞呼吸釋放的CO2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NaOH，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2使瓶?jī)?nèi)氣壓升高，吸收氧氣使瓶?jī)?nèi)氣壓下降，壓力差使著色液滴移動(dòng)，因此，所以著色液的移動(dòng)的距離y代表消耗氧和釋放CO2的體積之差。

（3）根據(jù)題意分析，已知測(cè)得x=200mm，y=30mm，則細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2是200-30=170mm，呼吸熵=釋放的CO2體積÷消耗的O2體積=170÷200=0.85。

（4）長(zhǎng)出的一片真葉的幼苗既可以進(jìn)行呼吸作用，可也進(jìn)行光合作用，而光合作用的過程吸收CO2釋放氧氣，會(huì)干擾呼吸作用引起的氣體量變化，因此若要測(cè)定已長(zhǎng)出一片真葉幼苗的RQ值，應(yīng)將該裝置放于黑暗條件下進(jìn)行。

（5）為使測(cè)得的x和y值更精確，還應(yīng)再設(shè)置一對(duì)照裝置，對(duì)照組容器和小瓶中應(yīng)分別放入等量死的發(fā)芽種子和蒸餾水，用于校正裝置1和2內(nèi)因物理因素（或非生物因素）引起的容積變化。

（6）由于以葡萄糖為能源物質(zhì)進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，吸收的氧氣等于釋放出的CO2，所以若裝置1中的著色液向左移動(dòng)，而裝置2中的著色液位置卻不發(fā)生改變，并可推定該種子發(fā)芽過程所消耗的能源物質(zhì)主要是葡萄糖；由于脂肪中碳?xì)浒俜直群�量較高，吸收的氧氣大于釋放的CO2，若裝置1與裝置2中的著色液均勻向左移動(dòng)，則可推定該種子發(fā)芽過程中所消耗的能源物質(zhì)主要是脂肪。