Question

3．为探究高浓度CO₂对冷藏水果细胞呼吸的影响，研究人员将等量新鲜蓝莓分别置于两个密闭的冷藏箱中，一个冷藏箱中只有普通空气（未处理组），另一个加入等量的含高浓度CO₂的空气（CO₂处理组），两组都在4℃条件下贮藏．以后每10天（d）取样一次，测定其单位时间内CO₂释放量（mol）和O₂吸收量（mol），计算二者的比值得到如图所示曲线（假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖）．回答下列问题：
（1）实验过程中，0〜10d内蓝莓细胞呼吸产生ATP最多的场所是线粒体内膜；10d后未处理组蓝莓细胞呼吸的产物除了CO₂外，还有水和酒精；20d后CO₂处理组蓝莓细胞产生CO₂的场所是线粒体基质和细胞质基质．
（2）实验结果显示，10d后未处理组蓝莓的$\frac{{CO}_{2}}{{O}_{2}}$的值逐渐上升，出现这种结果的原因是密闭冷藏箱中O₂浓度逐渐降低，蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐渐增强．根据实验结果推测，高浓度CO₂处理对蓝莓细胞的无氧呼吸有明显的抑制作用．

Answer 1

分析 1、蓝莓既可进行有氧呼吸，也可进行无氧呼吸，有氧呼吸的反应式为：C₆H₁₂O₆+6H₂0+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量，所以其单位时间内CO₂释放量和O₂吸收量的比值等于1，无氧呼吸的反应式为：C₆H₁₂O₆（葡萄糖）$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+少量能量，所以其单位时间内只有CO₂释放量．
2、分析题图可知，当储藏天数小于等于10天时，两组蓝莓的CO₂释放量和O₂吸收量的比值等于1，说明都只进行有氧呼吸；当储藏天数大于10天时，对照组的CO₂释放量和O₂吸收量的比值大于1，说明蓝莓既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸；CO₂处理组当储藏天数小于等于20天时，蓝莓的CO₂释放量和O₂吸收量的比值等于1，说明只进行有氧呼吸；当储藏天数大于20天时，蓝莓的CO₂释放量和O₂吸收量的比值大于1，说明蓝莓既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸．

解答 解：（1）实验过程中，0〜10d内CO₂释放量和O₂吸收量的比值等于1，说明都只进行有氧呼吸，因此蓝莓细胞呼吸产生ATP最多的场所是线粒体内膜（有氧呼吸的第三阶段）；10d后未处理组蓝莓CO₂释放量和O₂吸收量的比值大于1，说明蓝莓既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸，因此细胞呼吸的产物除了CO₂外，还有水和酒精；20d后CO₂处理组蓝莓细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，因此产生CO₂的场所是线粒体基质和细胞质基质．
（2）实验结果显示，10d后未处理组蓝莓的$\frac{{CO}_{2}}{{O}_{2}}$的值逐渐上升，出现这种结果的原因是密闭冷藏箱中O₂浓度逐渐降低，蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐渐增强．根据题干信息可知，“CO₂处理组加入等量的含高浓度CO₂的空气”，而曲线中处理组的CO₂释放量和O₂吸收量的比值低于未处理组，说明高浓度CO₂处理对蓝莓细胞的无氧呼吸有明显的抑制作用．
故答案为：
（1）线粒体内膜     水和酒精      线粒体基质和细胞质基质
（2）密闭冷藏箱中O₂浓度逐渐降低，蓝莓细胞有氧呼吸逐渐减弱而无氧呼吸逐渐增强       抑制

点评 本题以曲线图为载体，考查了细胞呼吸的有关知识，要求考生能够识记有氧呼吸和无氧呼吸过程中的物质变化和能量变化，能够运用单一变量的原则分析两条曲线，并且判断曲线的不同区段细胞呼吸的方式，难度适中．