Question

为了验证高等动物细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所，有人进行了如下实验，请分析回答：

（1）有氧呼吸第二阶段的场所是

 

．
（2）该实验的自变量是

 

．
（3）根据所学知识可预测

 

号试管能检测到CO₂．但此人的实验结果是：1号和2号试管中均检测到CO₂，其实验结果与预测不相符合的原因是（不考虑空气中CO₂的影响）

 

．
（4）若校正了上述（3）中的操作问题后，发现1号、2号试管中均有空气中的CO₂，为了排除其带来的实验误差，还应该对实验设计做如下改进：
①分别为1号和2号试管设置对照组1′号和2′号试管；
②1′号和2′号试管应依次加入

 

，但均不能加入

 

．

Answer 1

考点：有氧呼吸的过程和意义

专题：

分析：有氧呼吸：C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O

酶

6CO₂+12H₂O+能量．
第一阶段：在细胞质的基质中，反应式：C₆H₁₂O₆

酶

2C₃H₄O₃（丙酮酸）+4[H]+少量能量，发生在细胞中基质中；
第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，反应式：2C₃H₄O₃（丙酮酸）+6H₂O

酶

20[H]+6CO₂+少量能量，发生在线粒体基质中；
第三阶段：在线粒体的内膜上，反应式：24[H]+6O₂

酶

12H₂O+大量能量，发生在线粒体内膜上．

解答： 解：（1）有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质．
（2）由该试验过程可知，一组在细胞质基质，另一组在线粒体中，所以该实验的自变量是反应场所．
（3）由于有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质，所以可预测2号试管能检测到CO₂．但此人的实验结果是：1号和2号试管中均检测到CO₂，其实验结果与预测不相符合的原因可能是肝细胞暂时保存时利用保存液中的葡萄糖进行了有氧呼吸，线粒体产生的CO₂ 扩散进入细胞质基质中，导致1号试管中检测到CO₂．
（4）1号、2号试管中均有空气中的CO₂，为了排除其带来的实验误差，还应该对实验设计做如下改进：
①分别为1号和2号试管设置对照组1′号和2′号试管；
②1′号和2′号试管应依次加入等量的细胞质基质保存液、线粒体保存液，但均不能加入丙酮酸．
故答案为：
（1）线粒体基质 
（2）反应场所 
（3）2   肝细胞暂时保存时利用保存液中的葡萄糖进行了有氧呼吸，线粒体产生的CO₂ 扩散进入细胞质基质中，导致1号试管中检测到CO₂． 
（4）等量的细胞质基质保存液、线粒体保存液    丙酮酸

点评：本题结合探究性实验，考查细胞呼吸的相关知识，意在考查考生分析题图获取有效信息的能力以及通过实验考查学生的实验设计和分析能力，在实验设计时要注意两个原则：对照原则和单一变量原则．