Question

20．研究性学习小组同学用如图所示实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速率．实验开始时，打开软管夹，将装置放入25℃水浴中，10min后关闭软管夹，随后每隔5min记录一次毛细管中液滴移动的位置，结果如表所示：

实验 时间/分	液滴移动距离/mm
10	0
15	32.5
20	65
25	100
30	130
35	162.5

（1）图中X处所用的化学药品是NaOH．10min后软管夹关闭，15～30min之间产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体．所产生的ATP的结构简式是：A-P～P～P，涉及的化学反应式是：ADP+Pi+能量$\stackrel{酶}{→}$ATP．
（2）实验所用毛细管横截面积为1mm²，在20min～30min时氧气的平均吸收速率为6.5mm³/min．
（3）该小组同学认为如将 X 换为清水，并将试管充入N₂ 即可测定果蝇幼虫厌氧呼吸速率，你认为他们实验设计方案是否合理，并说出你的理由：不合理，果蝇无氧呼吸不吸收气体，也不释放气体．
（4）有同学认为应该增设对照实验，请利用此装置设置一对照实验：将活的果蝇换成死的果蝇，其他条件保持不变．

Answer 1

分析 分析实验装置图：果蝇有氧呼吸能吸收氧气并释放二氧化碳，释放的二氧化碳可被NaOH吸收，由于试管中是氧气被消耗，气压下降，所以毛细管内的液滴向左移动，根据液滴移动的距离可以计算细胞呼吸强度．

解答 解：（1）果蝇有氧呼吸会消耗氧气，同时产生二氧化碳，因此要测定果蝇呼吸速率，需排除二氧化碳的干扰，因此X的作用是吸收细胞呼吸释放的二氧化碳，应为NaOH；10min后软管夹关闭，15～30min之间液滴移动，说明产生了二氧化碳，产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体．ATP的结构简式是A-P～P～P，生成ATP的化学反应式是ADP+Pi+能量$\stackrel{酶}{→}$ATP．
（2）由表格中数据可知，在20min～30min内，液滴移动的距离是130-65=65mm，毛细管横截面积为1mm²，则氧气减少的体积是65mm×1mm²=65mm³，因此在20min～30min时氧气的平均吸收速率为65mm³÷10min=6.5mm³/min．
（3）果蝇无氧呼吸的产物是乳酸，不会产生气体，因此无法测定果蝇无氧呼吸速率．
（4）温度等环境因素会影响液滴的移动，因此为校正环境因素引起的影响，应增加一对照实验：将活的果蝇换成死的果蝇，其他条件保持不变．
故答案为：
（1）NaOH　细胞质基质和线粒体   A-P～P～P    ADP+Pi+能量$\stackrel{酶}{→}$ATP
（2）6.5
（3）不合理，果蝇无氧呼吸不吸收气体，也不释放气体
（4）将活的果蝇换成死的果蝇，其他条件保持不变

点评 本题结合实验装置图，考查细胞呼吸及相关的探究实验，要求考生明确实验的目的，掌握实验的原理，能准确判断X的明确，再结合细胞呼吸的相关知识准确答题．