Question

【題目】不同種類的種子中儲存的營養物質的種類不同，在科學研究中常通過呼吸熵（RQ=釋放的CO2體積/消耗的O2體積）推測生物用于有氧呼吸的能源物質。如圖是測定發芽種子呼吸商的兩個裝置，關閉活塞，在25℃下經20分鐘后讀出刻度管中著色液滴移動的距離。設裝置1和裝置2中著色液滴分別向左移動x和y（mm），x和y值反映了容器內氣體體積的減少量。請回答下列問題：

（1）裝置1中加入NaOH溶液的目的是____________。

（2）x代表____________，y代表____________。　

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

（4）若要測定已長出一片真葉幼苗的RQ，則應將該裝置放于何種條件下進行？_______，原因是________________________。

（5）為使測得的x和y值更精確，還應再設置一對照裝置，對照裝置的容器和試管中應分別放入____________和____________。

（6）以葡萄糖作為呼吸底物的生物，當反應物不同時也會影響其呼吸作用，其影響大小通常用單位時間內釋放CO2與吸收O2的比率來表示。若反應物為丙酮酸時釋放CO2與吸收O2的比值X，反應物為葡萄糖時的比值為Y，根據有氧呼吸有關過程推算：X值是____________，Y值是____________。

Answer 1

【答案】吸收二氧化碳 消耗氧氣的體積 消耗的氧氣和釋放二氧化碳的體積之差 0.85 黑暗 避免幼苗光合作用，干擾呼吸作用產生的氣體量的變化 等量的死種子 蒸餾水 1.2 1

【解析】

根據題意和圖示分析可知：裝置1的試管內裝有NaOH，吸收呼吸釋放的二氧化碳，因此1中液滴的移動是由氧氣的變化決定的；2中無NaOH，液滴的移動是由氧氣變化與二氧化碳的變化共同決定的，二氧化碳的釋放量是裝置2與裝置1液滴移動的距離差；幼苗可以進行光合作用，因此測得幼苗的呼吸熵要在黑暗的條件下進行。

（1）裝置一的試管中加入NaOH溶液的目的是吸收發芽種子呼吸產生的二氧化碳。

（2）裝置1中細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代表細胞呼吸消耗的氧氣的體積；裝置2中無NaOH，細胞呼吸產生二氧化碳使瓶內氣壓升高，吸收氧氣使瓶內氣壓下降，壓力差使著色液滴移動，因此，所以著色液的移動的距離y代表消耗氧和釋放二氧化碳的體積之差。

（3）根據題意分析，已知測得x=200（mm），y=30（mm），則細胞呼吸產生的二氧化碳是200-30=170mm，呼吸熵=釋放的CO2體積÷消耗的O2體積=170÷200=0.85。

（4）長出的一片真葉幼苗既可以進行呼吸作用，可也進行光合作用，而光合作用的過程吸收二氧化碳釋放氧氣，會干擾呼吸作用引起的氣體量變化，因此若要測定已長出一片真葉幼苗的RQ值，應將該裝置放于黑暗條件下進行。

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

（6）有呼吸底物為丙酮酸時，有氧呼吸方程式為：2C3H4O3+6H2O+5O2→6CO2+10H2O+能量，推算出X=1.2；有呼吸底物為葡萄糖時，有氧呼吸方程式為：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量，推算出Y=1。