Question

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：l号和2号试管中均检测到CO₂（与预测结果不相符）．
（1）同学们实验结果与预期不相符合的原因是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．改进措施是

 

．
（2）饥饿处理的目的是：

 

．
（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：线粒体必须保持

 

才能完成相应的生理功能．
（4）实验步骤⑥依据的实验原理是

 

．
（5）本实验中，能否用酵母菌细胞代替肝细胞？

 

，原因是

 

．
（6）对本实验个别步骤作出恰当修改后，重新实验．如果该实验时间过长：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，如何解决？

Answer 1

考点：有氧呼吸的过程和意义

专题：

分析：1、有氧呼吸的反应式为：C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O

酶

6CO₂+12H₂O+能量，第一阶段：在细胞质的基质中，反应式：C₆H₁₂O₆

酶

2C₃H₄O₃（丙酮酸）+4[H]+少量能量；第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，反应式：：2C₃H₄O₃（丙酮酸）+6H₂

酶

20[H]+6CO₂+少量能量；第三阶段：在线粒体的内膜上，反应式：24[H]+6O₂

酶

12H₂O+大量能量．
2、酵母菌既可以进行有氧呼吸产生二氧化碳和水，也可以在细胞质基质中进行无氧呼吸产生二氧化碳和酒精．

解答： 解：（1）由于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，故使得实验结果与预期不相符合，因此应改用不含葡萄糖的保存液进行实验．
（2）实验用的新鲜肝脏组织要进行饥饿处理，让组织细胞中的二氧化碳扩散除去．
（3）线粒体是有氧呼吸的主要场所，只有保持线粒体结构和功能的完整性才能完成相应功能，因此实验步骤③必须获得线粒体而不进一步离心获取线粒体基质．
（4）由于丙酮酸在有氧呼吸的第二阶段和水彻底分解成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．
（5）由于酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸也产生二氧化碳，因此本实验中，不能用酵母菌细胞代替肝细胞．
（6）为了提高实验的科学性，排除干扰因素带来的实验误差，应该给1号和2号试管设置空白对照组实验，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．
故答案为：
（1）用不含葡萄糖的保存液
（2）让组织细胞中的二氧化碳扩散除去
（3）结构完整性
（4）丙酮酸在有氧呼吸的第二阶段和水彻底分解成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
（5）不能     酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸也产生二氧化碳
（6）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

点评：本题结合探究性实验，考查细胞呼吸的相关知识，意在考查考生分析题图获取有效信息的能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力．