Question

【題目】為了探究植物體呼吸強(qiáng)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(cè)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(duì)值)，其數(shù)據(jù)如下表所示。請(qǐng)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(duì)數(shù)據(jù)分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)在溫度、氧含量分別為______________的條件下所測(cè)數(shù)據(jù)最可能是錯(cuò)誤的。

（2）圖中數(shù)據(jù)反映出當(dāng)氧含量從20.0%上升到40.0%時(shí)，植物的細(xì)胞呼吸強(qiáng)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(zhǎng)期貯藏的最佳環(huán)境控制條件是________________。此條件下植物細(xì)胞內(nèi)二氧化碳的產(chǎn)生場(chǎng)所是_______________________________________。

（4）分析表中數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)植物細(xì)胞呼吸強(qiáng)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(qǐng)問有氧呼吸與無(wú)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(xì)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(xì)胞的呼吸強(qiáng)度增大 1：1

【解析】

根據(jù)題意和圖表分析可知：實(shí)驗(yàn)的自變量包括氧氣濃度和溫度，實(shí)驗(yàn)的因變量為新鮮天竺葵葉的二氧化碳釋放量。要測(cè)定植物的呼吸速率，需在黑暗條件下進(jìn)行，以排除光合作用對(duì)實(shí)驗(yàn)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(cuò)誤的。

（2）表中數(shù)據(jù)反映出在相同溫度條件下，當(dāng)氧含量從20%上升到40%時(shí)，表中的二氧化碳釋放量基本不變，表明植物的呼吸強(qiáng)度保持相對(duì)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(chǔ)藏時(shí)，要求蔬菜的呼吸速率最低，即有機(jī)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(xì)胞的無(wú)氧呼吸受到一定程度的抑制，同時(shí)還進(jìn)行較弱的有氧呼吸，因此細(xì)胞內(nèi)內(nèi)二氧化碳的產(chǎn)生場(chǎng)所有細(xì)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(qiáng)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(qiáng)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(duì)值為4，O2吸收量的相對(duì)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(wú)氧呼吸釋放的CO2量為1，無(wú)氧呼吸釋放的CO2量與消耗的葡萄糖量之比為2：1，故無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量為1/2，此時(shí)甲植物葉肉細(xì)胞無(wú)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。