光合呼吸装置与习题 - 副本.docVIP

细胞呼吸作用、光合作用的测定装置及相关试验设计 细胞呼吸作用的测定装置及相关实验设计 ⑴测定装置 测定细胞呼吸作用或呼吸类型常采取U型管页面升降（见例1）或玻璃管液滴移动的观察法，即在广口瓶或锥形瓶内放入北侧生物（活种子或植物或动物），通过生物呼吸过程中释放CO2或吸收O2引起的气压变化，而推测或计算生物的呼吸状况，如图 被研究 被研究 的生物 由于呼吸时既产生CO2又消耗O2，前者可引起装置内气压升高，而后者则引起装置内气压下降，为便于测定真实呼吸情况。应只测其中一种气体变化情况。为此，测定过程中往往采用NaOH或KOH溶液吸收掉呼吸所产生的CO2，这样，整个装置中的气压变化，只能因吸收O2所引起，从而排除CO2对气压的干扰。 ⑵对照试验的设计 物理误差的校正 由于装置的气压变化，也可能会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更趋准确，应设置对照试验，以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误差。此时，对照实验装置与呼吸装置相比，应将所测生物灭活，如将种子煮熟，而其他各项处理应与实验组完全一致（包括NaOH溶液，所用种子数量，装置瓶及玻璃管的规格等）。 呼吸类型的确认 活塞有色液滴橡皮塞刻度管容器20%NaOH5mL发芽的 活塞 有色液滴 橡皮塞 刻度管 容器 20%NaOH5mL 发芽的 种子 装置图1 活塞 有色液滴 橡皮塞 刻度管 容器 蒸馏水5mL 发芽的 种子 装置图2 结果与分析 a若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸（因有氧呼吸产生CO2与消耗O2量相等）。 b．若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸（因无氧呼吸只产CO2，不消耗O2）。 c．若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸（因两种呼吸作用共存时呼吸放出的CO2量应高于O2消耗量）。 见例2 提醒：①校正物理误差时应将生物处死，但测呼吸类型时应用活生物（如两组装置均用活种子），知识将单一变量改为是否用NaOH溶液吸收掉CO2。 ②用植物进行呼吸测定时，应避免光合作用吸收CO2与释放O2对装置气压的干扰，因而有必要对整个装置进行遮光处理，以防光合作用的影响、 ③若乳酸菌进行呼吸，则既不耗O2，也不产生CO2（发芽的种子无氧呼吸一般产生酒精） ④若用脂肪含量高的种子如油菜种子做测定试验，则液滴移动更明显（因其耗O2量更大，但是测呼吸类型时一般默认底物是葡萄糖；若换成脂肪类底物，则往往测呼吸商，仅考虑有氧呼吸，就不再考虑无氧呼吸了）。见例3 为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测种子进行消毒处理。（最好不用灭菌这个词，其往往指高温高压来完成的含义） 【例1】．下图的实验装置用于测量大麦种子的细胞呼吸速率。实验开始时，图中有色液体处于“0”标志位，两套装置建成后静置1 h，实验结果如图。 ? 1）装置中加入NaOH溶液的目的是__________________________________________。 （2）装置A中有色液体的变化量表示__________________________________________。 （3）装置B中对大麦种子进行灭菌处理的目的是________________________________；装置B中有色液体的变化可能是_____________________________造成的，设置B装置的目的是________。 ⑷解释装置A、B的实验结果：___________________________________________。 ⑸图中有色溶液的作用是______________。过滤纸卷成筒状的作用是______________ ______________________。 ⑹计算大麦种子的O2呼吸速率（用单位时间内O2的吸收速率表示，单位为mm3·g－1·h－1）_________________________________。 例1答案（1）吸收种子呼吸作用产生的二氧化碳 （2）大麦种子呼吸作用消耗氧的体积 （3）灭菌是防止细菌呼吸作用产生或吸收的气体影响实验结果 由于环境温度上升而引起的气体膨胀或外界大气压强降低 对照（排除由物理因素引起的气体热膨胀对实验结果的干扰） ⑷A：活的大麦种子呼吸时吸收O2释放CO2，而CO2被NaOH吸收，这样气压降低，由于大气压强的作用，“U”型管内左侧有色液体上升；B：引起装置B右侧液体上升可能的原因是：①由于环境温度上升而引起的气体膨胀；②大气压强降低 ⑸有色液体作为指示剂 卷成筒状的滤纸增加了NaOH溶液吸收CO2的面积 ⑹B内气体体积增加20 mm3，A内气体减少60 mm3，故A内实际吸收O2为80 mm3， O2