一道有关呼吸商的高考题解析

一道有关呼吸商的高考题解析
河北省永年县第二中学 057151 李富仓
呼吸商,又称呼吸系数,是表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标;植物组织在一定时间内,放出二氧化碳的摩尔数与吸收氧气的摩尔数的比率叫做呼吸商简称.;
呼吸商能够说明呼吸作用的底物性质,但受氧气供应状态影响较大,因此同一种现象可能得出不同的结论来,比如下图呼吸商测定装置：
实验原理：在该呼吸商测定装置中,装置1中加入NaOH 溶液的目的是吸收发芽种子产生的二氧化碳,根据着色液滴移动的刻度测出呼吸作用消耗的氧气的体积;装置2作用是比较种子发芽时进行呼吸作用消耗的氧气体积和释放二氧化碳的体积变化大小;
1有氧呼吸的底物不同,释放的二氧化碳体积和消耗氧气体积的比值不同即呼吸商不同; a. 当呼吸底物是糖类例如葡萄糖而又完全氧化时,呼吸商是1,则装置1着色液滴向左移动,装置2着色液滴不移动;
b. 如果呼吸底物是一些富含氢的物质例如脂肪酸则呼吸商小于1,以棕榈酸为例,油料种子萌发初期,在胚乳中转变为蔗糖,其呼吸商为. 则装置1着色液滴向左移动,装置2着色液滴也向左移动;
c. 如果呼吸底物只是一些比碳水化合物含氧较多的物质例如苹果酸,呼吸商大于1;则装置1着色液滴向左移动,装置2着色液滴向右移动;
2氧气供应状态对呼吸商也会产生很大影响,以糖类为底物,如果糖类彻底氧化分解,生成CO 2和H 2O,则呼吸商为1；如果在缺氧情况下进行酒精发酵,则呼吸商大于1,异常的高；如果在呼吸作用进程中形成不完全氧化的中间产物如有机酸,吸收的氧较多的保留在中间产物中,放出的二氧化碳就相对较少,呼吸商就小于1;
上述两个装置也可用于呼吸类型的确认：
1装置1中的液滴向左移动,装置2中的液滴不移动,则说明萌发的种子只进行有氧呼吸; 2装置1中的液滴向左移动,装置2中的液滴向右移动,则说明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;
3装置1中的液滴向不移动,装置2中的液滴向右移动,则说明萌发的种子只进行进行无氧呼吸
由上述分析可知,对于同一种现象,可能会得出不同的结论来;比如：装置1中的液滴向左移动,装置2中的液滴向右移动,如果是利用装置测定呼吸类型,则可以说明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；如果是测定有氧呼吸底物,则说明呼吸底物只是一些比碳水化合物含氧较多的物质例如苹果酸;于是就出现了不同的结论;因此我们在审题过程中,首先要认真审题,明确题意考察的知识要点是什么,再根据题意去分析,否则就可能出现错误的结果来;比如在2003年上海卷对呼吸商的考查中,题意就明确说明是对有氧呼吸的能源物质不同的考查;
例题12003·上海生物·39在科学研究中常用呼吸商消耗的氧体积释放的二氧化碳体积 RQ 表示生物用于
有氧呼吸的能源物质不同;测定发芽种子呼吸商的装置如下图;
关闭活塞,在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离;设装置1和装置2的着色液分别向左移动x 和y mm;x 和y 值反映了容器内气体体积的减少;请回答：
1装置1的小瓶中加入NaOH 溶液的目的是 ; 2x 代表 值,y 代表 值;
3若测得x ＝200mm,y ＝30mm,则该发芽种子的呼吸商是 ;
4若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ 值,则应将该装置放于何种条件下进行,为什么 5为使测得的x 和y 值更精确,还应再设置一对照装置;对照装置的容器和小瓶中应分别放入 ;设对照的目的是 参考答案：
1吸收呼吸产生的二氧化碳
2消耗氧的体积 消耗氧和释放二氧化碳的体积之差
3
4黑暗;避免因为幼苗进行光合作用,干扰呼吸作用的气体量的变化
5死的发芽种子和蒸馏水 用于校正装置1和2内因物理因素或非生物因素引起的容积变化 解析：题中,明确说明是利用装置测定有氧呼吸能源物质;在该呼吸商测定装置中,装置1中加入NaOH 溶液的目的是吸收发芽种子产生的二氧化碳,根据着色液滴移动的刻度测出呼吸作用消耗的氧气的体积;装置2作用是比较种子发芽时进行呼吸作用消耗的氧气体积和释放二氧化碳的体积变化大小;所以2中x 表示呼吸作用消耗的氧气的体积,y 表示消耗氧和释放二氧化碳的体积之差;3释放的CO 2体积为200mm －30mm,所以该发芽种子的呼吸商是RQ=200-30/200=.
练习1. 用下图装置测定种子萌发时进行的呼吸作用类型,同时关闭活塞,在250C 下经过20分钟再观察红色液滴移动情况,下列对实验结果分析不符合实际的是
A.装置1的红色液滴向左移动的体积是呼吸作用消耗O 2的体积,装置2的红色液滴向右移动的体积是呼吸作用释放CO 2和消耗O 2的体积之差
B.装置1的红色液滴左移,装置2的红色液滴不移动,则说明萌发的种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸
C.装置1的红色液滴左移,装置2的红色液滴不移动,则说明萌发的种子只进行有氧呼吸
D.装置1的红色液滴不移动,装置2的红色液滴右移,则说明萌发的种子只进行无氧呼吸 参考答案：B
解析：在该题中,明确说明是利用装置测定种子萌发时的呼吸类型;装置1中没有CO 2,因此红色液滴向左移动的体积就是呼吸消耗O 2的体积；装置2不断释放CO 2,同时不断消耗O 2,因此红色液滴向右移动的体积是呼吸作用释放CO 2和消耗O 2的体积之差；装置2的红色液滴不移动,说明萌发的种子呼吸作用释放CO2和消耗O 2的体积相等,种子只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸；若装置1中的液滴向不移动,装置2中的液滴向右移动,则说明萌发的种子只进行进行无氧呼吸；装置1中的液滴向左移动,装置2中的液滴向右移动,则说明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;
练习207湖南联考不同种类的种子中储存的营养物质的种类不同;在科学研究在科学研究中常用呼吸商消耗的氧体积释放的二氧化碳体积 RQ 表示生物用于有氧呼吸的能源物质不同;下图是测定发芽
种子呼吸商的两个装置;
1装置1的小瓶中加入NaOH 溶液的目的是――――――――――――――――――――――――――――;
2若发芽的种子已长出幼苗,进行该实验时,则应将装置放置在何种条件下进
行―――――――――――――――――,原因是―――――――――――――――――――――――――――――;
3小琪同学来做这个实验,她将同一正在发芽的种子等量分装两个装置;假定其他操作步骤无误,她发现装置1中的着色液向左移动,而装置2中的着色液位置却不发生改变,则可推定该种子发芽过程所消耗的能源物质主要是―――――――――――――――――,理由是―――――――――――――――――；若发现装置1和装置2的着色液均向左移动,在则该种子发芽过程中所消耗的能源物质主要
是―――――――――――――――――,理由是―――――――――――――――――;
4装置2的作用是――――――――――――――――;
参考答案：1吸收发芽种子呼吸产生的二氧化碳
2黑暗条件 避免幼苗进行光合作用,干扰呼吸作用的气体量变化
3葡萄糖糖类 以葡萄糖为能源物质进行有氧呼吸时,吸收的氧气等于释放出的二氧化碳 脂肪或脂质 脂肪的碳氧百分比含量较高,吸收的氧气大于释放的二氧化碳
4对照实验
解析：在该题中,明确说明是利用装置测定有氧呼吸能源物质,根据装置2中着色液位置不改变说明种子萌发时进行呼吸作用消耗的O 2体积与释放CO 2的体积相等,呼吸商为1,只有当以葡萄
糖糖类为能源物质进行有氧呼吸时消耗的O2体积与释放的CO2体积相等;脂肪的元素组成中,由于碳、氢百分比含量较高,氧占的比例少,氧化分解时耗氧多,呼吸商小于1;因此装置1和装置2的着色液均向左移动,说明种子进行有氧呼吸,且呼吸作用消耗的O2体积大于释放CO2的体积,呼吸商小于1,消耗的能源物质主要是脂肪或脂质;。