Question

1．在科學研究中常用呼吸商（RQ）表示生物用于有氧呼吸的能源物質(zhì)不同和氧氣供應狀態(tài)的一種指標．呼吸商（RQ）=釋放CO₂體積或摩爾數(shù)/吸收O₂體積或摩爾數(shù)．不同底物在完全氧化時的RQ不同，糖類為1；脂質(zhì)分子為0.7～0.8；有機酸大于1．同種呼吸底物、不同的供氧濃度具有不同的RQ．現(xiàn)利用右下圖所示裝置，測定一定量的酵母菌在不同O₂濃度下的O₂吸收量和CO₂釋放量．錐形瓶內(nèi)為酵母菌培養(yǎng)液．錐形瓶中央放入一小燒杯，內(nèi)盛有試劑X，杯中插入一根濾紙折疊條．
（1）小燒杯內(nèi)插入一根濾紙折疊條的作用是試劑X擴散到濾紙上，增加其與空氣的接觸面積．為確保結果的準確，需設置對照校正，則對照裝置設計為培養(yǎng)液中不含酵母菌（培養(yǎng)液中含有死亡的酵母菌）．如果對照組著色液發(fā)生移動，則說明外界大氣壓等物理因素發(fā)生了變化．
（2）實驗開始時，打開活塞，調(diào)整U形管內(nèi)著色液兩側平衡．
（3）若要讀取消耗O₂的體積，試劑X應選
用NaOH（NaOH、NaHCO₃、蒸餾水）；若要直接讀取消耗O₂和釋放CO₂的體積之差，試劑X應選用蒸餾水（NaOH、NaHCO₃、蒸餾水）．
（4）若讀取的O₂吸收量為D，吸收O₂與釋放CO₂量之差為E，則呼吸商為$\frac{D-E}{D}$．

O2濃度（%）	0	1	2	3	5	7	10	15	20	25
釋放CO2（mL/h）	1.00	0.80	0.60	0.50	0.48	0.60	0.72	0.84	0.96	1.20
吸收CO2（mL/h）	0.00	0.10	0.20	0.30	0.36	0.50	0.60	0.70	0.80	1.00

（5）如實驗結果經(jīng)校正后，某底物呼吸記錄數(shù)值如表．請分析回答：
當O₂濃度為3%時，酵母菌的呼吸商為1.67，其數(shù)值不同于O₂濃度為25%時的原因是：氧氣濃度為3%時，酵母菌的呼吸方式為有氧呼吸和無氧呼吸，表中顯示，從O₂濃度為7%起，酵母菌只進行有氧呼吸．

Answer 1

分析 本題是對細胞呼吸方式和通過實驗測定細胞呼吸熵的考查，梳理細胞呼吸的方式及產(chǎn)物，根據(jù)題干信息分析實驗的目的和原理、試劑的作用，按照實驗設計的對照原則設計實驗并解答（1）、（2）、（3）；對表格中的實驗數(shù)據(jù)進行分析和處理，結合題干信息解答（4）（5）．

解答 解：（1）分析實驗裝置可知，小燒杯內(nèi)插入一根濾紙折疊條的作用是試劑X擴散到濾紙上，增加X與空氣的接觸面積；為了消除外界大氣壓等物理因素對實驗結果的影響，確保結果的準確，需設置對照校正實驗，對照裝置設計應該是培養(yǎng)液中不含有酵母菌（培養(yǎng)液中含有死亡的酵母菌），觀察在此觀察中對照校正實驗的著色液是否發(fā)生移動，若對照組著色液發(fā)生移動，則說明外界大氣壓等物理因素發(fā)生了變化．
（2）實驗開始時，打開活塞，調(diào)整U形管內(nèi)著色液，使U形管內(nèi)著色液平衡．
（3）若要讀取消耗O₂的體積，必須消除細胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳的影響，X應選用NaOH，用于吸收細胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳；若要直接讀取消耗O₂和釋放CO₂的體積之差，試劑X應選用蒸餾水．
（4）由呼吸熵的計算公式可知，呼吸商（RQ）=釋放CO₂體積或摩爾數(shù)/吸收O₂=$\frac{D-E}{D}$．
（5）分析表格中的數(shù)據(jù)可知，O₂濃度為3%時，酵母菌釋放CO₂為0.50（mL/h），吸收的氧氣為0.30（mL/h），因此此時的呼吸熵是0.5÷0.3≈1.67；此時酵母菌即進行有氧呼吸也進行無氧呼吸，從O₂濃度為7%開始，酵母菌的呼吸熵不再發(fā)生變化，都是1.2，酵母菌只進行有氧呼吸．
故答案為：
（1）試劑X擴散到濾紙上，增加其與空氣的接觸面積   培養(yǎng)液中不含酵母菌（培養(yǎng)液中含有死亡的酵母菌）    外界大氣壓等物理因素發(fā)生了變化
（2）兩側平衡  
（3）NaOH     蒸餾水
（4）$\frac{D-E}{D}$      
（5）1.67     有氧呼吸和無氧呼吸     7

點評 本題的知識點是細胞呼吸的方式，呼吸熵的測定，對實驗步驟的分析和完善及對實驗數(shù)據(jù)的處理并獲取結論是本題的重點．