Question

5．為探究需氧呼吸第二階段發(fā)生的場所，某實驗小組進行了如圖實驗：作出假設(shè)：需氧呼吸第二階段只發(fā)生在線粒體中，不能在細胞溶膠中完成．

（1）預(yù)測可能的實驗結(jié)果：試管1無CO₂生成，試管2有CO₂生成
（2）實驗步驟③沒有進一步破碎離心線粒體的原因是：線粒體必須保持結(jié)構(gòu)的完整性才能完成相應(yīng)的功能．
（3）如果將步驟②中的生理鹽水換成適宜濃度的葡萄糖，能否出現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果？不能，原因是肝細胞利用葡萄糖進行需氧呼吸，線粒體產(chǎn)生的CO₂ 擴散進入細胞溶膠，導(dǎo)致試管1和試管2都有 CO₂ 產(chǎn)生．

Answer 1

分析 1、真核細胞的有氧呼吸過程分為三個階段，第一階段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和還原氫，同時釋放少量能量，發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳、還原氫，同時釋放少量能量，發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，第三階段是還原氫與氧氣反應(yīng)形成水，釋放大量能量，發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上；
2、分析題圖：該實驗是通過將細胞質(zhì)基質(zhì)與線粒體分離，在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中加入丙酮酸，通過檢測二氧化碳來檢測有氧呼吸第二階段是發(fā)生在線粒體中，還是發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，由于丙酮酸在有氧呼吸的第二階段和水徹底分解成CO₂和[H]，因此可以通過檢測是否有CO₂產(chǎn)生來判斷丙酮酸是否被分解．

解答 解：（1）由實驗設(shè)計的思路可知，如果有氧呼吸過程中丙酮酸分解產(chǎn)生二氧化碳只發(fā)生在線粒體中，則只在含有線粒體的試管中可以檢測到二氧化碳，如果有氧呼吸過程中丙酮酸分解產(chǎn)生二氧化碳只發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，則只在含有細胞溶膠的試管中可以檢測到二氧化碳，如果有氧呼吸過程中丙酮酸分解產(chǎn)生二氧化碳既可以發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中，也可以發(fā)生在線粒體中，則在兩只試管中均檢測到二氧化碳．
（2）實驗步驟③沒有進一步破碎離心線粒體的原因是：線粒體必須保持結(jié)構(gòu)的完整性才能完成相應(yīng)的功能．
（3）肝細胞利用葡萄糖進行需氧呼吸，線粒體產(chǎn)生的CO₂ 擴散進入細胞溶膠，導(dǎo)致試管1和試管2都有CO₂產(chǎn)生，因此將步驟②中的生理鹽水換成適宜濃度的葡萄糖，不能出現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果．
故答案為：
（1）無CO₂生成     有CO₂生成
（2）結(jié)構(gòu)的完整性
（3）不能      肝細胞利用葡萄糖進行需氧呼吸，線粒體產(chǎn)生的CO₂ 擴散進入細胞溶膠，導(dǎo)致試管1和試管2都有CO₂產(chǎn)生

點評 本題結(jié)合探究性實驗，考查細胞呼吸的相關(guān)知識，要求考生識記細胞呼吸的類型、過程及產(chǎn)物等知識，能正確分析實驗?zāi)康�，再結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題．