15.(2010·成都模拟)为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所,某校的同学们进行了如下探究,作出假设:有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中,不能在细胞质基质中完成。

实验过程:

实验结果:1号和2号试管中均检测到CO2(与预测结果不相符)。请回答:

(1)分析同学们的实验结果与预期不相符合的原因及改进措施。

原因:               

改进措施:             

(2)实验步骤①将肝脏组织分散成肝细胞通常用  酶。

(3)实验步骤③必须获得线粒体而不进一步离心获取线粒体基质的原因是:他们认为线粒体必须保持  才能完成相应的功能。

(4)实验步骤⑥依据的实验原理是               

(5)经同学们的分析及对实验个别步骤作出的恰当修改,重新实验,大家都获得了与预期相符合的实验结果。最后,老师又提出一个新问题:“假如该实验时间过长,假如空气中的CO2溶入样本中的量足以被检测剂检测出,为了提高实验的科学性,排除干扰因素带来的实验误差,你们如何解决?”

改进措施                 

解析:在有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸在水的参与下生成CO2和[H],因此可以通过检测是否有CO2产生来判断丙酮酸是否被分解。肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸,线粒体产生的CO2扩散进入细胞质基质中,对实验结果造成干扰,为排除干扰,用不含葡萄糖的保存液。本实验的自变量是二氧化碳产生的场所,因变量是试管内是否有二氧化碳的产生,实验结果的检测是用灵敏的二氧化碳检测剂,其他变量都是无关变量,如空气中二氧化碳对实验结果的干扰,在实验中应排除无关变量的干扰,可设置对照组排除干扰;设置对照组必须符合单一变量原则,因此应当有两个对照组,加入细胞质基质的设置一个对照组,加入线粒体的设置一个对照组。

答案:(1)肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸,线粒体产生的CO2扩散进入细胞质基质中 用不含葡萄糖的保存液

(2)胰蛋白

(3)结构的完整性

(4)丙酮酸在有氧呼吸的第二阶段和水通过反应彻底分解成CO2和氢([H]),因此可以通过检测CO2产生来判断丙酮酸是否被分解

(5)分别给1号和2号试管设置空白对照组1′和2′,1′和2′试管所装物质分别与1号和2号试管中的相同,只是在第⑤步不加入丙酮酸,而加入生理盐水

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