Question

（一）下图是真核细胞内呼吸作用的过程图解，请据图回答：

（1）图中X、Y所代表的物质分别是_____________、_______________。

（2）在细胞质基质中进行的过程有____________；人体细胞不能完成的过程有_____________（填编号）。

（3）图中能产生能量的过程有_____________（填编号）。

（4）若某植物细胞无氧条件下消耗一定量的葡萄糖可以产生A摩尔的CO₂，则其在有氧条件下消耗等量的葡萄糖可产生CO₂___________摩尔。

（5）写出产生酒精的无氧呼吸反应式：_______________________________________。

（二）某研究小组对不同温度下密闭容器中水稻种子储存过程中每隔 12 小时的 CO₂ 生成速率相对值进行了相关研究，结果如下表所示，请根据所学知识回答下列问题：

CO2生成速率	贮藏时间
12h	24h	36h	48h	60h	72h	84h	96h
温度	0．5℃	4．8	3．6	2．7	2．5	2．3	2．1	2．0	1．9
25℃	47．2	45．1	37．8	35．5	34．6	—	—	—

（注：CO₂ 的生成速率单位为 mL•kg^-1•h^-1；“-”表示未测定）

（1）由上表可知，0．5℃条件下水稻种子的CO₂生成速率较25℃条件下低，主要的原因是______________；随着储存时间的延长，CO₂生成速率逐渐降低的原因是___________。该实验还可以通过检测___________浓度变化来计算呼吸速率。

（2）某同学拟验证上述实验结果，设计如下方案：取两个水稻种子，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封将甲、乙瓶分别置于25℃和0．5℃的条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO₂浓度，记录实验数据并计算CO₂的生成速率。为使实验结果更可靠，请给出两条建议，以完善上述实验方案（不考虑温度因素）。a___________________， b__________________。

Answer

O2 CO2 ①④⑤ ⑤ ①②③ 3A C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+能量 低温降低了细胞呼吸相关酶的活性 由于种子进行细胞呼吸需消耗O2释放CO2，密闭容器中 CO2 浓度增加，O2 浓度减少，在 一定程度上抑制了种子的细胞呼吸 O2 生长状况相同（成熟程度一致）的水稻种子 每个温度下有多个且等量的种子，至少有3个平行重复实验

【解析】

有氧呼吸总反应方程式：6O2+C6H12O6+6H2O 6CO2+12H2O+能量。

1、有氧呼吸可以分为三个阶段：

第一阶段：在细胞质的基质中。

反应式：C6H12O6（葡萄糖） 2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量（2ATP）；

第二阶段：在线粒体基质中进行。

反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O 20[H]+6CO2+少量能量（2ATP）；

第三阶段：在线粒体的内膜上。

反应式：24[H]+6O2 12H2O+大量能量（34ATP）；

无氧呼吸的反应式为：C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+能量；C6H12O6 2C3H6O3+能量。

2、无氧呼吸可以分为二个阶段：

第一阶段：C6H12O6 2丙酮酸+4[H]+少量能量（2ATP）（细胞质基质）

第二阶段：2丙酮酸+4[H] 2酒精+2CO2（细胞质基质）

或2丙酮酸+4[H] 2乳酸（细胞质基质）。

（一）（1）由图可知，物质X是氧气，参与有氧呼吸第三阶段。物质Y是产酒精无氧呼吸的产物之一，同时又是有氧呼吸的第二阶段的产物，因此Y是二氧化碳。

（2）有氧呼吸的第一阶段及无氧呼吸的全过程在细胞质基质中进行，即图中的①④⑤，人体无氧呼吸的产物是乳酸，不会产生酒精与二氧化碳，即人体细胞不能完成⑤过程。

（3）图中能产生能量的过程有有氧呼吸的全过程及无氧呼吸的第一阶段，即图中的①②③。

（4）若某植物细胞无氧条件下消耗一定量的葡萄糖可以产生A摩尔的CO2，根据无氧呼吸的反应式可知消耗的葡萄糖的量是A/2，根据有氧呼吸的反应式可知，其在有氧条件下消耗等量的葡萄糖可产生CO2为A/2×6=3A摩尔。

（5）产生酒精的无氧呼吸反应式为：C6H12O6 2CO2+2C2H5OH+能量。

（二）（1）根据题意和图表分析可知：由于细胞呼吸是酶促反应，酶的活性受温度的影响，所以与25℃相比，0.5℃条件下低温抑制了细胞呼吸相关酶的活性，导致水稻种子的CO2生成速率较低。随着水稻种子储存时间的增加，由于种子进行细胞呼吸需消耗O2释放CO2，密闭容器中CO2浓度增加，O2浓度减少，在一定程度上抑制了种子的细胞呼吸，导致CO2生成速率逐渐降低。该实验可以通过检测氧气浓度变化来计算呼吸速率。

（2）生物实验的原则是控制单一变量原则、对照原则和可重复原则，所以为了使实验结果更可靠：

a、选取的生长状况相同的水稻种子。

b、并且每个温度条件下有多个且等量的种子，至少有3个平行重复实验。