Question

20．研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置測定果蠅幼蟲的呼吸速率．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，打開軟管夾，將裝置放入25℃水浴中，10min后關(guān)閉軟管夾，隨后每隔5min記錄一次毛細(xì)管中液滴移動(dòng)的位置，結(jié)果如表所示：

實(shí)驗(yàn) 時(shí)間/分	液滴移動(dòng)距離/mm
10	0
15	32.5
20	65
25	100
30	130
35	162.5

（1）圖中X處所用的化學(xué)藥品是NaOH．10min后軟管夾關(guān)閉，15～30min之間產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．所產(chǎn)生的ATP的結(jié)構(gòu)簡式是：A-P～P～P，涉及的化學(xué)反應(yīng)式是：ADP+Pi+能量$\stackrel{酶}{→}$ATP．
（2）實(shí)驗(yàn)所用毛細(xì)管橫截面積為1mm²，在20min～30min時(shí)氧氣的平均吸收速率為6.5mm³/min．
（3）該小組同學(xué)認(rèn)為如將 X 換為清水，并將試管充入N₂ 即可測定果蠅幼蟲厭氧呼吸速率，你認(rèn)為他們實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是否合理，并說出你的理由：不合理，果蠅無氧呼吸不吸收氣體，也不釋放氣體．
（4）有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該增設(shè)對照實(shí)驗(yàn)，請利用此裝置設(shè)置一對照實(shí)驗(yàn)：將活的果蠅換成死的果蠅，其他條件保持不變．

Answer 1

分析 分析實(shí)驗(yàn)裝置圖：果蠅有氧呼吸能吸收氧氣并釋放二氧化碳，釋放的二氧化碳可被NaOH吸收，由于試管中是氧氣被消耗，氣壓下降，所以毛細(xì)管內(nèi)的液滴向左移動(dòng)，根據(jù)液滴移動(dòng)的距離可以計(jì)算細(xì)胞呼吸強(qiáng)度．

解答 解：（1）果蠅有氧呼吸會(huì)消耗氧氣，同時(shí)產(chǎn)生二氧化碳，因此要測定果蠅呼吸速率，需排除二氧化碳的干擾，因此X的作用是吸收細(xì)胞呼吸釋放的二氧化碳，應(yīng)為NaOH；10min后軟管夾關(guān)閉，15～30min之間液滴移動(dòng)，說明產(chǎn)生了二氧化碳，產(chǎn)生ATP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．ATP的結(jié)構(gòu)簡式是A-P～P～P，生成ATP的化學(xué)反應(yīng)式是ADP+Pi+能量$\stackrel{酶}{→}$ATP．
（2）由表格中數(shù)據(jù)可知，在20min～30min內(nèi)，液滴移動(dòng)的距離是130-65=65mm，毛細(xì)管橫截面積為1mm²，則氧氣減少的體積是65mm×1mm²=65mm³，因此在20min～30min時(shí)氧氣的平均吸收速率為65mm³÷10min=6.5mm³/min．
（3）果蠅無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸，不會(huì)產(chǎn)生氣體，因此無法測定果蠅無氧呼吸速率．
（4）溫度等環(huán)境因素會(huì)影響液滴的移動(dòng)，因此為校正環(huán)境因素引起的影響，應(yīng)增加一對照實(shí)驗(yàn)：將活的果蠅換成死的果蠅，其他條件保持不變．
故答案為：
（1）NaOH　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體   A-P～P～P    ADP+Pi+能量$\stackrel{酶}{→}$ATP
（2）6.5
（3）不合理，果蠅無氧呼吸不吸收氣體，也不釋放氣體
（4）將活的果蠅換成死的果蠅，其他條件保持不變

點(diǎn)評 本題結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置圖，考查細(xì)胞呼吸及相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)，要求考生明確實(shí)驗(yàn)的目的，掌握實(shí)驗(yàn)的原理，能準(zhǔn)確判斷X的明確，再結(jié)合細(xì)胞呼吸的相關(guān)知識準(zhǔn)確答題．