呼吸作用实验设计.docx

《呼吸作用实验设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《呼吸作用实验设计.docx（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、呼吸作用试验设计呼吸作用试验题例如 1测定生物体呼吸作用强度例 1植物幼苗在生长时，要进展呼吸作用。请用简洁方法来测量菜豆幼苗有氧呼吸强度的大小(以单位时间内的耗氧量表示)。试验材料：带塞的玻璃钟罩，大、小烧杯，10%NaOH 溶液，带刻度的玻璃导管、清水、微型盆栽菜豆幼苗。本试验可用如上图装置，但该装置中还缺少某个必要的组成局部，利用所给的器具和试剂，则添加该组成局部的操作是。增加该组成局部的目的是：。本试验进展的原理是：。试验步骤： 取两个上述装置，编号为甲、乙。对所用的盆栽菜豆幼苗，甲中放置正常生长的菜豆幼苗，乙中放置。连接好玻璃导管后，调整水柱高度，使两装置一样高。，并开头计时。 一段

2、时间后，依据试验结果测算出幼苗在这段时间内的呼吸强度。本试验设计比照组的目的是：。【例1】解析：本试验目的是测量菜豆幼苗有氧呼吸强度的大小。以单位时间内的耗氧量表示呼吸作用强度，结合所学的呼吸作用学问， 和物理气压变化原理确定该试验原理为幼苗在黑暗中只进展呼吸作用， 呼吸作用消耗容器中的氧气并释放出二氧化碳，而二氧化碳又被容器 中的碱液所吸取，致使容器中的气压削减，使玻璃管内水柱上升。因 此，必需消退菜豆幼苗呼吸作用产生的二氧化碳，才能测定其耗氧量， 依据供给的材料有 NaOH 溶液，对于给出的装置添加的操作应是用小烧杯盛适量的 10%NaOH 溶液置于玻璃钟置内，利用它可以吸取幼苗呼吸作用释

3、放出的二氧化碳。试验过程中承受比照的方法，甲中放置正常生长的菜豆幼苗，乙中放置死的一样的盆栽菜豆幼苗，条件是都放在一样的黑暗环境中，最终在一段时间后测量水柱上上升度反映装置中氧气的变化，依据试验结果测算出幼苗在这段时间内的呼吸强度。本试验设计比照组的目的是排解外界温度、气压变化对试验结果的影响，即削减试验误差。答案：用小烧杯盛适量的 10%NaOH 溶液置于玻璃钟置内吸取幼苗呼吸作用释放出的 CO2幼苗在黑暗中只进展呼吸作用，呼吸作用消耗容器中的氧气并释放出二氧化碳，而二氧化碳又被容器中的碱液所吸取，致使容器中的气压削减，使玻璃管内水柱上升。死的一样的盆栽菜豆幼苗 将两装置都放在一样的黑暗环境

4、中测量水柱上上升度排解外界温度、气压变化对试验结果的影响(或：校正因外界温度、气压变化造成的试验误差)注：依据此装置的试验指标测出的是有氧呼吸强度的大小【变式训练1】运用气体体积测定法，设计试验装置测定无氧呼吸产生酒精和二氧化碳强度的大小【变式训练2】肯定条件下，某种生物有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，运用气体体积测定法，设计试验装置测定有氧呼吸和无氧呼吸产生酒精和二氧化碳强度的大小或总呼吸强度的大小 2推断生物体呼吸作用的类型利用以下装置探究微生物的细胞呼吸方式。2.将甲、乙装置均置于 28恒温的条件下，分别在不同的氧气浓度下进展试验试验过程中微生物保持活性，前三组试验所用微生物 种类一样，第四

5、组试验的微生物是乳酸菌，60 分1.由于装置的气压变化，也可能会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更准确，应设置比照试验。比照试验应将所测生物灭活，其他处理与试验组完全全都2.当用植物测定呼吸时，应留意什么？应避开光合作用对试验的干扰，所以整个装置应置于黑暗环境中3.当用种子测定呼吸时，为防止微生物的呼吸对试验的干扰，应对种子进展什么处理？消毒4.是否可用该装置做乳酸菌的呼吸测定？ 可以，但没有气体产生与消耗答案：适量肯定浓度KOH 或 NaOH 溶液肯定浓度葡萄糖溶液、微生物悬浮液各 1 mL 细胞呼吸时二氧化碳释放量与氧气消耗量的差值只进展有氧呼吸同时进展有氧呼吸和无氧呼吸只进展无氧呼吸

6、不变不变 例2试验是人们生疏事物的根本手段，在试验过程中，不仅需要相应的学问、周密的仪器，还要留意运用科学的方法。1为了探究种子萌发时进展的呼吸类型，某争论性学习小组设计了以下试验。请依据要求填空。试验目的：。试验原理：试验材料和用具：萌发的豌豆种子、带橡皮塞的玻璃钟罩两只、100mL 烧杯 4 个、两根弯曲的其中带有红色液珠的刻度玻璃管、NaOH 溶液、清水、凡士林试验方法：将试验材料和用具按如图配置好试验装置，如想得到试验结论还必需同时设计另一个试验，请指出另一个试验应如何设计绘装置图表示，并用简短的文字说明试验结果及推测： ； 。【例2】解析：由题意可知本试验要解决的问题是探究种子萌发时

7、进展的呼吸类型，这就是试验目的。依据试验原理确定试验思路，在 有无 NaOH 溶液吸取二氧化碳状况下，观看红色液滴是否移动及移动方向，从而确定种子萌发过程进展呼吸作用消耗氧气和生成二氧 化碳状况，最终通过比照即可确定其呼吸作用类型。由于该试验是探 究性试验，所以试验结果有三种状况：假设装置一中的液滴左移，装 置二的液滴不移动，则说明萌发的种子只进展有氧呼吸；假设装置一 中的液滴不动，装置二中的液滴右移，则说明萌发的种子只进展无氧 呼吸；假设装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，则说明萌发 的种子既进展有氧呼吸又进展无氧呼吸。答案：1探究种子萌发时所进展的呼吸类型种子萌发过程假设只进展有氧呼吸

8、，则吸取的氧气量和放出的二氧化碳量相等；假设只进展无氧呼吸，则不吸取氧气，能放出二氧化碳；假设既有有氧呼吸又进展无氧呼吸，则吸取的氧气量小于放出的二氧化碳量。如图。说明：强调等量的种子，即用等量的清水代替NaOH，观看红色液滴的移动状况。装置一中的液滴左移，装置二的液滴不移动， 则说明萌发的种子只进展有氧呼吸； 装置一中的液滴不动，装置二中的液滴右移， 则说明萌发的种子只进展无氧呼吸； 装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移， 则说明萌发的种子既进展有氧呼吸又进展无氧呼吸。3.吸商的测定及应用呼吸商是高 考命题的 切入点之 一。所谓 呼吸商 respiratory quotient 简称 RQ

9、，是指呼吸作用所释放的 CO2 的 mol 数和吸取的O2 的 mol 数的比例，又称呼吸系数。糖类.脂质.有机酸的呼吸商糖类： C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O,呼吸商 RQ 6/61；蓖麻油：2C57H104O9 + 157O2 114CO2 + 1 04H2O，呼吸商为 RQ114/157073同理蛋白质、脂肪的呼吸商阅历计算值分别为 080、071。有机酸： 柠檬酸分子式 C6H8O7 (COOH-CH2-COHCOOH-CH2-COOH)：2C6H8O7+ 9O2 12CO2+8H20,故其呼吸商为RQ12/9133苹果酸 C4H7O5 (COOH-CH2OH-C

10、H2-COOH)： 4C4H7O5 +5O2 8CO2 + 14H2O，呼吸商为 RQ 8/5163.1. 试验测定呼吸商设计试验装置： 1 号装置用于测定呼吸作用消耗的氧气,再设置一个装置,将 NaOH 溶液换成等量的蒸馏水,其余的设置和 1 号装置一样, 用于测定氧气的消耗量和二氧化碳生成的差 ,从而计算出二氧化碳的生成量。平衡无关变量：为了使所测数据准确性提高，有时也特地添加监控外界物理条件变化的比照装置，以平衡试验组数据；或者将试验组装置置于水浴设施中等等。假设材料带有真叶，还需要在黑暗环境以避开光合作用干扰。【例 3】为了测定种子萌发时的呼吸商，现预备了3 只玻璃瓶、瓶塞、带刻度 的

11、玻璃管、发芽的 蚕豆种子、 10% 的 NaOH 溶液、NaHCO3、清水等。1 号玻璃瓶的试验装置如下图。1由于发芽蚕豆种子已消毒的呼吸作用，1 号玻璃瓶内的气体发生了变化，使得墨滴向左移动，明显瓶内气体削减了，削减的 气体是。21 号玻璃瓶内的气体变化还缺乏以求动身芽蚕豆的呼吸商，由此还要利用 2 号玻璃瓶来测定发芽蚕豆呼吸作用过程中的某一种气体的变化。请依据1 号图及题干中的器材与试剂，说出2 号图装置与 1 号图的不同之处，以此可以测出量。（3） 假设 1 号装置测出的试验数据墨滴移动量为 X，2 号装置所测得的试验数据墨滴移动量为Y，则呼吸商计算式为：假设呼吸商小于 1 时，说明。（

12、4） 为了订正环境因素引起的试验测量误差，须设 3 号装置。应对 3 号装置作何处理：如 3 号装置的墨滴在试验后向右移动量为Z，则氧气实际消耗量应为。【解析】1 号装置中 NaOH 吸取 CO2，气体体积再变化只能是氧气引起的，所以它测的是氧气量；2 号装置考察学生的设计力量。据呼吸商概念，1 号装置测出了氧气量，剩下的就是二氧化碳的量未知了， 依据化学学问，试管中应当是清水，瓶中放发芽的蚕豆种子，气体体 积变化就是二氧化碳和氧气变化的差值，从而间接测出二氧化碳生成 量；3 号监控外界物理量变化，依据试验的重复性原则，试管、瓶内也必需分别有“形式”性的水NaOH 也行、死种子。答案1氧气 2

13、 试管中的液体应用同体积的清水 种子吸取的氧气量与释放的二氧化碳气体量的差值 3X-Y /X 呼吸底物中含脂肪 4用死种子，试管中放等量的清水 X+Z3.2. 探究呼吸底物由前面的计算已经知道，如葡萄糖呼吸商是1，脂肪的是 071， 蛋白质的是 08一些比糖类含氧较多的物质，如已局部氧化的有机酸，则呼吸商大于1。据此，可以依据实测得到的呼吸商推断当前呼吸作用的底物概况。如人是混合膳食，所以，呼吸商常变动于 071-100 之间。人体在特定时间内的呼吸产物要看哪种养分物质是当时的主要能量来源 而定。假设能源主要是糖类，则呼吸商接近于100；假设主要是脂肪， 则呼吸商接近于 071。在长期病理性饥

14、饿状况下，能源主要来自机体本身的蛋白质和脂肪，则呼吸商接近于 080。一般状况下，摄取混合食物时，呼吸商常在 085 左右。糖-脂肪-蛋白供能挨次简洁造成底物单一的思维定势。在确定呼吸底物时，常默认生物材料只进展有氧呼吸。【例 4】某发芽种子的呼吸商是085。依据下表信息分析，有关种子有氧呼吸分解的A 葡萄糖B 蛋白质C 脂肪和蛋白D 葡萄糖、脂肪、蛋白E 肯定有葡萄糖【解析】种子已发芽，不能考虑无氧呼吸； RQ=085，又没指明何种植物，呼吸底物组合就可能有：葡萄糖+脂肪、葡萄糖+脂肪+蛋白质，葡萄糖+蛋白质，其他的组合对高中阶段就比较偏了，这三种组合共性是都含葡萄糖。E3.3. 确定呼吸类

15、型这类题型，不加说明的话，默认底物是葡萄糖，原理就是书本中有氧呼吸、无氧呼吸酒精+CO 2 类反响式。C 6H 12O 6+6O 2+6H 2O 6CO 2+12H 2O, C 6H 12O 62CO 2+2C 2H 5OH,前者的特点是气体体积恒定的反响，后者的特点是气体体积增大的反响。【例5】以下图是用等量葡萄糖配置的适宜浓度的培育液，培育一样的酵母菌，适宜且一样温度培育，其他条件见图中信息。当着色液滴 A 当着色液滴B 时，说明酵母菌只进展有氧呼吸， 此时，呼吸商 1；当着色液滴 A 当着色液滴B 时，说明酵母菌只进展无氧呼吸， 此时，呼吸商 1；当着色液滴 A 当着色液滴B 时，说明酵

16、母菌既进展有氧呼吸又进展无氧呼吸，此时，呼吸商。【解析】装置 1 测有氧呼吸耗氧量，装置 2间接测呼吸作用 CO2 释放量，同时也显示呼吸商情况：B 不动则 RQ=1，B 左移则 RQ1， B 右移则 RQ1。底物是葡萄糖时，RQ1 不会发生。答案：左移不动等于不动右移大于左移右移介于以上二者之间。【例 6】不同的呼吸底物、呼吸方式具有不同的呼吸商。现利用一装置来测定肯定量的酵母菌在不同 O2 浓度下的 O2 吸取量和 CO2 释放量。试验结果如表 1 所示。请问:当 O2 浓度为 3%时,酵母菌的呼吸商是多少?O2 浓度为 3% 时,酵母菌的呼吸方式是什么?表中显示,从 O2 浓度是多少起,

17、酵母菌只进展有氧呼吸。【分析】此题的拓展打破了一般题所默认的一个前提条件 ,即呼吸底物均为葡萄糖,在植物只进展有氧呼吸时,两条曲线有重合局部,重合局部的呼吸商均为 1。而在此题中 ,把上述试验结果转换成曲线图 (见图 6),则可以觉察CO2 释放曲线与 O2 吸取曲线并没有重合局部,说明酵母菌的呼吸底物并不是单纯的葡萄糖。由表中数据可计算出表 2 呼吸商：在 O2 浓度为 3%时,酵母菌的呼吸商是 167,依据图 6 可知,此时的酵母菌既进展无氧呼吸,也进展有氧呼吸。由于每种底物的有氧呼吸的呼吸商都是定值,所以随氧浓度的增加,当呼吸商不变时,生物只进展有氧呼吸。据表1 中数据,当氧浓度为 7%

18、时,酵母菌的呼吸商是 12,且以后随氧浓度的变化,呼吸商均为 12,这说明氧浓度从7%起,酵母菌只进行有氧呼吸。答案：当 O2 浓度为 3%时,酵母菌的呼吸商是 167； O2 浓度为3%时,酵母菌的呼吸方式是既进展无氧呼吸 ,也进展有氧呼吸；氧浓度从 7%起,酵母菌只进展有氧呼吸。归纳：4. 验证生物体能否进展呼吸作用例 6为探究脊蛙去脑、保存脊髓 肌肉是否能进展有氧呼吸，请依据所 给的试验装置K 为止水夹和材料， 在给出的试验方法和步骤的根底上， 连续完成探究试验，推测可能的试验 结果，并答复以下问题。材料和用品：刚制备的去内脏脊蛙、导线、手摇感应电机等方法步骤：步骤 1：将A、B 两根导

19、线插入乙瓶瓶塞，将A 导线下端的小钩， 钩在刚制备的去内脏脊蛙背部肌肉上，带皮的蛙后肢接触食盐水，B 导线的下端也接触食盐水，用凡士林密封瓶口；步骤 2： 步骤 3： 步骤 4：结果推测和结论： 该试验能否证明肌肉是否进展无氧呼吸，为什么？【例6】解析：该试验的目的是探究脊蛙去脑、保存脊髓肌肉是否能进展有氧呼吸。由此确定该原理是细胞在有氧呼吸时消耗氧气， 释放二氧化碳。试验时供给氧气，检验是否有二氧化碳生成来确定肌 肉细胞能否进展有氧呼吸。依据题中给出的试验装置设计合理步骤： 先供给氧气，再用感应电流断续刺激脊蛙，使其肌肉收缩增加代谢活 动。最终通过石灰水检验结果。由于该试验属于“是否类”探究

20、性实验，试验预期结果有两种可能。肌肉无氧呼吸产生乳酸，不产生 CO2， 不能用此装置证明肌肉是否进展无氧呼吸。答案：步骤 2：调整止水夹K，使丁瓶内的水缓缓滴下，用以抽气，使空气由甲瓶经乙、丙瓶进入丁瓶。步骤 3：将 A、B 导线接上手摇感应电机，用感应电流断续刺激脊蛙，使其肌肉收缩增加代谢活动。步骤 4：观看丙瓶内石灰水的颜色变化。结果推测和结论：丙瓶内石灰水变浑浊，说明脊蛙的肌肉能进展有氧呼吸作用；丙瓶内石灰水不变浑浊，说明脊蛙的肌肉不能进展有氧呼吸。 不能。由于肌肉无氧呼吸产生乳酸，不产生 CO2，观看不到试验现象。5. 确定生物呼吸作用进展的场所例7为了确定细胞有氧呼吸其次阶段发生的场

21、所，某校的同学们进展了如下探究，作出假设：有氧呼吸其次阶段只发生在线粒体中， 不能在细胞质基质中完成。试验过程：试验结果：1 号和 2 号试管中均检测到 CO2(与推测结果不相符)。请答复：(1) 分析同学们的试验结果与预期不相符合的缘由及改进措施。缘由：。改进措施：。(2) 试验步骤将肝脏组织分散成肝细胞通常用酶。(3) 试验步骤必需获得线粒体而不进一步离心猎取线粒体基质的缘由是：他们认为线粒体必需保持才能完成相应的功能。(4) 试验步骤依据的试验原理是。(5) 经同学们的分析及对试验个别步骤作出的恰当修改，重试验， 大家都获得了与预期相符合的试验结果。最终，教师又提出一个问 题：“假设该试

22、验时间过长，假设空气中的 CO2 溶入样本中的量足以被检测剂检测出，为了提高试验的科学性，排解干扰因素带来的试验 误差，你们如何解决？”改进措施。解析：在有氧呼吸的其次阶段，丙酮酸在水的参与下生成 CO2 和H，因此可以通过检测是否有 CO2 产生来推断丙酮酸是否被分解。肝细胞利用保存液中的葡萄糖进展有氧呼吸，线粒体产生的 CO2 集中进入细胞质基质中，对试验结果造成干扰，为排解干扰，用不含葡萄 糖的保存液。本试验的自变量是二氧化碳产生的场所，因变量是试管 内是否有二氧化碳的产生，试验结果的检测是用灵敏的二氧化碳检测 剂，其他变量都是无关变量，如空气中二氧化碳对试验结果的干扰， 在试验中应排解无关变量的干扰，可设置比照组排解干扰；设置比照组必需符合单一变量原则，因此应当有两个比照组，参加细胞质基质的设置一个比照组，参加线粒体的设置一个比照组。答案：(1)肝细胞利用保存液中的葡萄糖进展有氧呼吸，线粒体产生的 CO2 集中进入细胞质基质中用不含葡萄糖的保存液(2) 胰蛋白(3) 构造的完整性(4) 丙酮酸在有氧呼吸的其次阶段和水通过反响彻底分解成CO2 和氢(H)，因此可以通过检测 CO2 产生来推断丙酮酸是否被分解(5) 分别给 1 号和 2 号试管设置空白比照组 1和 2，1和 2试管所装物质分别与1 号和2 号试管中的一样，只是在第步不参加丙酮酸， 而参加生理盐水