Question

课题小组同学为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所，进行了如下实验研究过程，请分析回答：

（1）该实验假设是：

 

．
（2）实验结果与预测结果不相符（1号和2号试管中均检测到CO₂），原因是

 

．
（3）检测CO₂除了用澄清的石灰水外，还可以用

 

，颜色变化是

 

．
（4）在细胞有氧呼吸的三个阶段中，产生能量最多的阶段发生的场所是

 

（填细胞器的确切位置）．有氧呼吸总反应式为

 

．

Answer 1

考点：有氧呼吸的过程和意义

专题：

分析：1、真核细胞的有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，同时释放少量能量，发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳、还原氢，同时释放少量能量，发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气反应形成水，释放大量能量，发生在线粒体内膜上；
2、分析题图可知，该实验是通过将细胞质基质与线粒体分离，在细胞质基质和线粒体中加入丙酮酸，通过检测二氧化碳来检测有氧呼吸第二阶段是发生在线粒体中，还是发生在细胞质基质中，由于丙酮酸在有氧呼吸的第二阶段和水彻底分解成CO₂和[H]，因此可以通过检测是否有CO₂产生来判断丙酮酸是否被分解．

解答： 解：（1）由实验设计的思路可知，如果有氧呼吸过程中丙酮酸分解产生二氧化碳只发生在线粒体中，则只在含有线粒体的试管中可以检测到二氧化碳，如果有氧呼吸过程中丙酮酸分解产生二氧化碳只发生在细胞质基质中，则则只在含有细胞溶胶的试管中可以检测到二氧化碳，如果有氧呼吸过程中丙酮酸分解产生二氧化碳既可以发生在细胞质基质中，也可以发生在线粒体中，则在两只试管中均检测到二氧化碳，因此该实验假设是有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中，不能在细胞质基质（又称为细胞溶胶），或：有氧呼吸第二阶段只发生在细胞质基质中，不能在线粒体，或：有氧呼吸第二阶段既发生在线粒体中，也能发生在细胞质基质．
（2）如果1号和2号试管中均检测到CO₂，可能的原因是在步骤（2）中已经进行了细胞呼吸生成了CO₂，线粒体中扩散到了细胞溶胶．
（3）由于二氧化碳能使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝色变成绿色，再变成黄色，因此可以用溴麝香草酚蓝水溶液检测二氧化碳．
（4）真核细胞有氧呼吸过程中释放能量最多的阶段是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜上；有氧呼吸的反应式为：．
故答案为：
（1）实验假设：有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中，不能在细胞质基质（又称为细胞溶胶）
或：有氧呼吸第二阶段只发生在细胞质基质中，不能在线粒体
或：有氧呼吸第二阶段既发生在线粒体中，也能发生在细胞质基质
（2）在步骤（2）中已经进行了细胞呼吸生成了CO₂，线粒体中扩散到了细胞溶胶中
（3）溴麝香草酚蓝水溶液       蓝色变成绿色，再变成黄色
（4）线粒体内膜   

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；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力．