第3章 第4节　素能提升课　光合作用和细胞呼吸的相关实验 讲义 【新教材】2020-2021学年苏教版（2020）高中生物必修一

　细胞呼吸方式的探究实验

[素能建构]

根据液滴移动的方向判断细胞呼吸方式的实验装置

(1)装置分析：酵母菌在进行细胞呼吸时既有气体的产生又有气体的消耗，而气体量的变化会引起广口瓶中的压强变化，根据红色液滴的移动方向可判断细胞呼吸方式。

①装置甲中小烧杯加入NaOH溶液，目的是吸收细胞呼吸产生的CO2，所以装置甲液滴移动的距离代表O2的消耗量。

②装置乙中清水不能吸收O2也不能吸收CO2，则装置乙中液滴移动的距离代表CO2产生量与O2消耗量的差值。

实验过程分析：呼吸底物以葡萄糖为例，①根据反应式C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O，可知进行有氧呼吸时气体体积不变；②根据反应式C6H12O62C2H5OH＋2CO2可知，进行无氧呼吸时气体体积增加。

(2)实验现象及结果分析

[对点训练]

1．下图是探究酵母菌呼吸方式的装置，下列相关叙述错误的是(　　)

A．假设装置1中的液滴左移，装置2中的液滴不移动，说明酵母菌只进行有氧呼吸

B．假设装置1中的液滴不移动，装置2中的液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸

C．假设装置1中的液滴左移，装置2中的液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸

D．假设装置1和装置2的液滴均不移动，说明酵母菌只进行有氧呼吸或只进行无氧呼吸

D　[装置1液滴向左移动，说明消耗了O2，装置2液滴不移动，说明消耗的O2与产生的CO2相等，没有进行无氧呼吸，则酵母菌只进行有氧呼吸，A正确；装置1液滴不移动，说明没有消耗O2，装置2液滴向右移动，说明产生了CO2，则酵母菌只进行无氧呼吸，B正确；装置1液滴向左移动，说明消耗了O2，酵母菌进行有氧呼吸，装置2液滴向右移动，说明产生的CO2多于消耗的O2，说明酵母菌进行了无氧呼吸，则酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，C正确；装置1和装置2液滴均不移动，说明酵母菌已死亡，D错误。]

2．为了探究酵母菌的细胞呼吸类型，按装置1图示装配实验材料和用具，若想得到科学的实验结论，还必须设计装置2。下列相关叙述不正确的是(　　)

A．装置2中甲是等量的酵母菌培养液，乙是等量的蒸馏水

B．若装置1和2中红色液滴的移动方向相反，则酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸

C．若装置1中红色液滴左移，则细胞质基质和线粒体基质都能产生[H]和ATP

D．降低实验温度，装置中红色液滴移动变慢是由于酵母菌内相关化学反应的活化能降低

D　[若装置1中红色液滴向左移动，则表示酵母菌进行了有氧呼吸，若不动，则说明酵母菌只进行无氧呼吸，所以为了探究酵母菌是否同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，那么装置2中甲可代表等量的酵母菌培养液，乙可代表等量的蒸馏水，A选项正确；分析装置2，若红色液滴向右移动，则表示酵母菌进行了无氧呼吸，若不动，则说明酵母菌只进行有氧呼吸，可见，装置1和装置2中红色液滴的移动方向相反，则酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，B选项正确；若装置1中红色液滴左移，则说明酵母菌进行了有氧呼吸，而有氧呼吸的第一阶段和第二阶段均有[H]和ATP产生，其中第一阶段和第二阶段的对应场所分别为细胞质基质和线粒体基质，C选项正确；低温会导致酵母菌呼吸速率变慢的原理是低温导致呼吸酶活性降低，反应速率减慢，D选项错误。]

　细胞呼吸速率和光合速率的测定实验

[素能建构]

1．“装置图法”测定光合速率与呼吸速率

(1)测定装置

(2)测定方法及解读

①测定呼吸速率(装置甲)

a．装置甲烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2。

b．玻璃钟罩遮光处理，以排除光合作用的干扰。

c．置于适宜温度环境中。

d．红色液滴向左移动(用装置甲单位时间内向左移动的距离代表呼吸速率)。

②测定净光合速率(装置乙)

a．装置乙烧杯中放入适宜浓度的CO2缓冲液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用需求。