Question

【題目】為了探究植物體呼吸強度的變化規(guī)律，研究人員在不同的溫度、不同的氧含量和黑暗條件下，測定了一定大小的新鮮菠菜葉的二氧化碳釋放量(表中為相對值)，其數(shù)據(jù)如下表所示。請分析回答：

O2含量 CO2釋放量 溫度	0.1%	1.0%	3.0%	10.0%	20.0%	40.0%
3℃	6.2	3.6	1.2	4.4	5.4	5.3
10℃	31.2	53.7	5.9	21.5	33.6	32.6
20℃	46.4	35.2	6.4	38.9	65.5	67.2
30℃	59.8	21.4	8.8	56.6	100	102
40℃	48.2	17.3	7.1	42.4	74.2	73.5

（1）研究人員在對數(shù)據(jù)分析時，發(fā)現(xiàn)在溫度、氧含量分別為______________的條件下所測數(shù)據(jù)最可能是錯誤的。

（2）圖中數(shù)據(jù)反映出當氧含量從20.0%上升到40.0%時，植物的細胞呼吸強度一般________________________。其內(nèi)在原因主要是________________________。

（3）就圖中數(shù)據(jù)分析，蔬菜長期貯藏的最佳環(huán)境控制條件是________________。此條件下植物細胞內(nèi)二氧化碳的產(chǎn)生場所是_______________________________________。

（4）分析表中數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)植物細胞呼吸強度的變化規(guī)律是_____________________。

（5）假定呼吸作用消耗的底物是葡萄糖，在氧含量為3.0%、溫度為10℃條件下，消耗的O2和產(chǎn)生的CO2之比為3﹕4，請問有氧呼吸與無氧呼吸消耗葡萄糖之比是：_________________。

Answer 1

【答案】10℃、1.0％ 保持穩(wěn)定 受酶的數(shù)量限制（或受線粒體數(shù)量限制） 3℃、3.0％ 細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 在一定溫度和氧含量范圍內(nèi)，隨著溫度和氧含量的增加，細胞的呼吸強度增大 1：1

【解析】

根據(jù)題意和圖表分析可知：實驗的自變量包括氧氣濃度和溫度，實驗的因變量為新鮮天竺葵葉的二氧化碳釋放量。要測定植物的呼吸速率，需在黑暗條件下進行，以排除光合作用對實驗結(jié)果的影響。

（1）分析表中的數(shù)據(jù)，在10℃、1.0%條件下的數(shù)據(jù)為53.7，該數(shù)據(jù)比左右和上下數(shù)據(jù)均高，可能是錯誤的。

（2）表中數(shù)據(jù)反映出在相同溫度條件下，當氧含量從20%上升到40%時，表中的二氧化碳釋放量基本不變，表明植物的呼吸強度保持相對穩(wěn)定，其限制因素可能是酶的數(shù)量限制（或線粒體數(shù)量限制）。
（3）在蔬菜儲藏時，要求蔬菜的呼吸速率最低，即有機物消耗最少，因此根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，最佳環(huán)境條件組合是溫度為3℃、氧含量為3%。此條件下植物細胞的無氧呼吸受到一定程度的抑制，同時還進行較弱的有氧呼吸，因此細胞內(nèi)內(nèi)二氧化碳的產(chǎn)生場所有細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。
（4）分析表中數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)植物呼吸作用強度的變化規(guī)律是在一定溫度和氧氣濃度范圍內(nèi)，隨著溫度和氧氣含量的增高，呼吸作用強度增大。

（5）在氧含量為3.0%、溫度為10℃條件下，消耗的O2和產(chǎn)生的CO2之比為3﹕4，CO2釋放量的相對值為4，O2吸收量的相對值為3，有氧呼吸吸收的O2量為3，有氧呼吸吸收的O2量與消耗的葡萄糖量之比為6：1，故有氧呼吸消耗的葡萄糖量為1/2，無氧呼吸釋放的CO2量為1，無氧呼吸釋放的CO2量與消耗的葡萄糖量之比為2：1，故無氧呼吸消耗的葡萄糖量為1/2，此時甲植物葉肉細胞無氧呼吸消耗葡萄糖的量與有氧呼吸消耗葡萄糖的量之比為1：1。