Question

玉米根部细胞中既含有乳酸脱氢酶又含有乙醇脱氢酶，能催化不同类型的无氧呼吸。如图是玉米根部细胞在无氧气和氧气充足时细胞呼吸生成二氧化碳的相对速率随时间的变化曲线图。

请据图分析并回答下列问题：

（1）a~b段玉米根部细胞无二氧化碳的生成，原因可能是_______________________，c~d段玉米根部细胞生成二氧化碳的相对速率下降的原因可能是_______________________等有害代谢产物的积累使细胞呼吸速率减慢。

（2）d~e段玉米根部细胞生成二氧化碳的相对速率较高的原因是细胞进行_______________________呼吸，产生更多的二氧化碳，该过程发生的主要场所是____________（填细胞器名称），观察此细胞器在细胞中的形态和分布时可使用____________染液。

（3）某兴趣小组想要验证该过程中产生了酒精，可使用橙色的____________溶液，观察其变成____________。

Answer

在该时间段的无氧气条件下，玉米根部细胞只进行乳酸式无氧呼吸，不产生二氧化碳 酒精、乳酸 有氧 线粒体 健那绿 重铬酸钾 灰绿色

【解析】

据图结合题意分析可知，在无氧条件下，玉米根细胞既可以产生乳酸又可以产生酒精与CO2，ab段无CO2产生，可能的原因是玉米根细胞只进行乳酸发酵；bc段有CO2的产生，说明玉米根细胞进行了酒精发酵，产物是酒精与CO2；在氧气充足的条件下，玉米根细胞进行有氧呼吸，产生CO2与H2O。

（1）据题意“玉米根部细胞既含有乳酸脱氢酶又含有乙醇脱氢酶，能催化不同类型的无氧呼吸”可知，a~b时间段玉米根部细胞无二氧化碳的生成原因可能是在该无氧条件下，玉米根部细胞只进行乳酸发酵，乳酸发酵只产生乳酸，不产生二氧化碳。据图可知c~d时间段有CO2的产生，说明玉米根细胞进行了产生酒精的无氧呼吸，由于乳酸、酒精等对细胞有毒害作用，导致c~d时间段玉米根部细胞呼吸速率减慢，生成二氧化碳的速率下降。

（2）d〜e时间段，由于有充足的氧气供应，玉米根细胞进行有氧呼吸，生成CO2的速率较高。该过程（有氧呼吸）发生的主要场所是线粒体，观察此细胞器在细胞中的形态和分布可使用健那绿染液对其染色。

（3）检测酒精可用酸性的重铬酸钾溶液，橙色的重铬酸钾溶液与酒精在酸性条件下反应，颜色变化为灰绿色。