Question

13．某兴趣小组的同学利用广口瓶等器材做了以下3个实验，实验装置见图所示，回答下列问题：
（1）图①所示的实验可用于验证萌发的种子进行呼吸时消耗氧气
（2）图②所示装置中红色液体向左移动，可确定被研究的生物进行了有氧呼吸（填细胞呼吸类型），若要确定该生物真实的呼吸情况，则需对图②装置做的改进是将NaOH换成等量水的实验装置；
（3）图③为探究光照强度对茉莉花光合作用的影响实验装置图，图④为根据实验结果绘制的曲线图，该实验的自变量为光照强度的大小，图中A点，茉莉花的叶肉细胞内ATP的合成场所有细胞质基质和线粒体；图中B点时，茉莉花的真正光合速率为$\frac{1.6}{n}$（用液滴移动速率表示，忽略温度变化对实验结果的干扰，且不同光照下的测试时间均为n小时）

Answer 1

分析 1、生物进行有氧呼吸呼吸作用，消耗氧气生成二氧化碳，生成二氧化碳被NaOH吸收掉，因而气体总量会减少，装置中红色液体向左移．
2、有氧呼吸：C₆H₁₂O₆+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+6H₂O+能量，无氧呼吸：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量．

解答 解：（1）只有活的细胞才能进行呼吸作用．煮熟的种子没有生命了不能进行呼吸作用；萌发的种子呼吸作用旺盛，而呼吸作用吸收氧气产生二氧化碳．如果将两个广口瓶加盖并在温暖的地方放置一夜后，里面的氧气被萌发的种子吸收消耗了，用蜡烛伸入有萌发的种子的广口瓶中，如果蜡烛立即熄灭，而煮熟的种子不能呼吸，里面的氧气比甲的多，因此蜡烛会燃烧；通过这个实验验证了萌发的种子进行呼吸时消耗氧气．
（2）将装置中的NaOH吸收二氧化碳，生物进行有氧呼吸呼吸作用，消耗氧气生成二氧化碳，生成二氧化碳被NaOH吸收掉，因而气体总量会减少，装置中红色液体向左移．如果再设置一组与②相同，将NaOH换成等量水的实验装置，当液面不动时就是有氧呼吸C₆H₁₂O₆+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+6H₂O+能量，当液面右移时就是无氧呼吸C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量．
（3）根据图④，可以推断出本实验可以通过改变灯泡功率来表示光照强度，此实验的自变量为光照强度的大小．图中A点，光照强度为0，此时植物进行有氧呼吸，有氧呼吸的三个阶段均产生ATP，故产生ATP的结构有细胞质基质和线粒体．图中B点时，茉莉花的真正光合速率为$\frac{1.2+0.4}{n}$=$\frac{1.6}{n}$cm/h．
故答案为：
（1）萌发的种子进行呼吸时消耗氧气
（2）有氧呼吸      将NaOH换成等量水的实验装置
（3）光照强度的大小      细胞质基质和线粒体       $\frac{1.6}{n}$

点评 本题考查植物的光合作用和呼吸作用．本题有一定的难度，要求学生对光合作用和呼吸作用之间的关系理解透彻，同时题中NaOH溶液的作用也要能够进行正确的分析．装置中，液滴的移动主要取决于环境中氧气量的高低变化．