Question

6．菠菜细胞内的线粒体是细胞呼吸和物质氧化的中心，是机体产生ATP的重要场所，85%左右的ATP产生于此．下图是菠菜根在不同O₂浓度下气体吸收量和释放量的变化曲线图，请分析回答：
（1）外界O₂浓度在2.5%以下时，该器官的细胞呼吸方式是无氧呼吸．
（2）外界O₂浓度在5%-15%时，该器官的细胞呼吸方式是有氧呼吸与无氧呼吸．
（3）该器官CO₂的释放与O₂的吸收两条曲线在B点相交后重合为一条曲线，这表明该器官在B点的细胞呼吸方式是有氧呼吸．
（4）当外界氧浓度为10%时，该器官CO₂释放量的相对值为0.6，而O₂的吸收量的相对值为0.4．此时，无氧呼吸CO₂释放量的相对值相当于有氧呼吸的$\frac{1}{2}$倍；消耗葡萄糖的相对值相当于有氧呼吸的1.5倍．

Answer 1

分析 本题主要考查有氧呼吸和无氧呼吸的总反应式．
有氧呼吸的总反应式：C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量（大量）．无氧呼吸的总反应式：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量（少量）．
绝图示可知，在O₂浓度为2.5%以下时只进行无氧呼吸；浓度为15%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为15%以上，只进行有氧呼吸．生产上常利用降低氧气的浓度能够抑制呼吸作用减少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间．

解答 解：（1）外界O₂浓度在2.5%以下时，有二氧化碳的释放，但无氧气的消耗，故该器官的细胞呼吸方式是无氧呼吸．
（2）外界O₂浓度在5%-15%时，释放的二氧化碳多于吸收的氧气量，故说明该器官的细胞呼吸方式既有有氧呼吸，也有无氧呼吸．
（3）该器官CO₂的释放与O₂的吸收两条曲线在B点相交后重合为一条曲线，说明呼吸作用吸收的氧气和释放的二氧化碳相等，故表明该器官在B点的细胞呼吸方式是有氧呼吸．
（4）当外界氧浓度为10%时，O₂的吸收量相对值为0.4，则通过有氧呼吸释放的CO₂的相对值也应为0.4，有氧呼吸分解1mol葡萄糖释放6molCO₂，所以通过有氧呼吸消耗葡萄糖的相对值应为0.4÷6．无氧呼吸释放的CO₂的相对值为0.6-0.4=0.2，按题意该非绿色组织无氧呼吸产物是酒精和CO₂，分解1mol葡萄糖释放2molCO₂，所以通过无氧呼吸消耗的葡萄糖的相对值为0.2÷2．此时，该器官无氧呼吸的CO₂释放量的相对值相当于有氧呼吸的0.2÷0.4=$\frac{1}{2}$，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的（0.2÷2）÷（0.4÷6）=1.5倍．
故答案为：
（1）无氧呼吸　
（2）有氧呼吸与无氧呼吸　
（3）有氧呼吸　
（4）$\frac{1}{2}$　1.5

点评 本题结合曲线图，考查影响细胞呼吸的因素及细胞呼吸原理的应用，意在考查考生分析曲线图，提取有效信息的能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识和观点，解决社会生活中的生物学问题的能力．