备课素材：呼吸商的影响因素、测定方法和应用-2024——2025学年度第二学期高中生物学必修一

呼吸商的影响因素、测定方法和应用 先看一道试题： 呼吸商是指植物组织在一定时间内，释放CO2与吸收O2的数量（体积或物质的量）比值。下列物质的呼吸商大于1的是（   ） A．葡萄糖（C6H12O6） B．脂肪（如C16H32O2） C．蛋白质                 D．苹果酸（C4H6O5） 解析：据题意，呼吸商是指植物组织在一定时间内，释放CO2与吸收O2的数量（体积或物质的量）比值，说明完全以葡萄糖为底物进行有氧呼吸的呼吸商为1，以葡萄糖为底物但含无氧呼吸的呼吸商大于1，而以脂肪为底物进行有氧呼吸，由于脂肪的碳氢含量高，呼吸商小于1，同理，蛋白质的呼吸商小于1，苹果酸中氧的占比大于碳，呼吸商大于1，ABC错误，D正确。故答案为D。 此题考查呼吸商（释放CO2与吸收O2的体积或物质的量比值）。 ‌呼吸商是指植物组织在一定时间内释放二氧化碳与吸收氧气的数量（体积或物质的量）的比值‌。通常用RQ表示。 具体来说，呼吸商（RQ）定义为释放的二氧化碳量与吸收的氧气量的比值，即RQ = 释放CO2/ 吸收O2。 根据呼吸商的大小，可以区分不同的能源物质，如蛋白质、脂肪和碳水化合物等。呼吸商是表示呼吸底物性质和氧气供应状态的一种指标，能够反映植物组织在代谢过程中对不同底物的利用情况‌。 影响因素： 呼吸商受到多种因素的影响，包括能源物质的种类、数量和代谢途径等。不同能源物质在异化过程中产生能量的效率不同，因此呼吸商也会有所不同。 测定方法测定呼吸商的方法包括直接法和间接法。 直接法是通过测定一定时间内呼出的CO2量和吸入的O2来计算呼吸商，而间接法则通过测定一定时间内机体的能量消耗量和CO2产生量来计算呼吸商。 呼吸商的计算公式为R=VCO2/VO2，其中VCO2表示呼出的二氧化碳体积，VO2表示吸入的氧气体积。这个公式表示了植物组织在单位时间内释放的二氧化碳与吸收的氧气的比率‌。 呼吸商的应用主要体现在以下几个方面： ‌反映呼吸底物性质‌： 不同底物（如糖类、脂肪）的呼吸商会不同，通过测量呼吸商可以推断生物组织在代谢过程中主要利用了哪种底物‌。通过监测呼吸商的变化，可以了解运动员在不同运动强度下的能量代谢情况，从而调整训练计划和提高运动表现。 例如，在人体运动生理学中，呼吸商的变化可以反映身体的能量代谢状态。‌安静状态‌：R=0.8，表示66.7%的能量来自脂肪。‌轻度运动状态‌：R=0.85，表示50%的能量来自脂肪。‌中等强度运动状态‌：R=0.9，表示33.3%的能量来自脂肪。 ‌评估氧气供应状态‌： 呼吸商的变化可以反映氧气供应的充足程度，从而影响有氧呼吸和无氧呼吸的比例‌。 ‌生理生态学研究‌： 在生态学研究中，呼吸商的变化可以帮助理解植物在不同环境条件下的生理响应和适应机制‌。 例1、呼吸商（RQ= CO2释放量/O2吸收量）可作为描述细胞呼吸过程中O2供应状态的一种指标。右图表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下的O2吸收量和CO2释放量。根据所给信息，下列判断正确的是（     ） A.该植物器官细胞呼吸过程中可能有非糖物质氧化分解 B.a点固定CO2的场所是细胞溶胶或线粒体基质 C.b点厌氧呼吸强度最低，最适合贮藏该植物器官 D.c点呼吸商为1，说明该植物器官只进行需氧呼吸 解析：氧化的底物不一定是葡萄糖，如果仅仅是葡萄糖，呼吸商是1，A正确；叶肉细胞既有叶绿体又有线粒体，CO2的固定发生在光合作用的暗反应阶段，场所是叶绿体基质；CO2的产生发生在有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质，B错误；为延长水果的保存时间，分解有机物应最少，b不是厌氧呼吸最低，C错误；仅以葡萄糖糖作为有氧呼吸底物时，氧气的吸收量则等于二氧化碳的释放量，呼吸熵=1，而氧化的底物不一定是葡萄糖，有氧呼吸和无氧呼吸都可能进行，D错误。故答案为A。 例2、植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的摩尔数与吸收氧气的摩尔数的比率叫做呼吸商，简称RQ。下表为测定豌豆种子萌发过程中二氧化碳释放量和氧气吸收量的变化数据。下列关于此表的叙述错误的是（    ） A．0～30小时碗豆种子的呼吸主要是无氧呼吸 B．40小时时，种子萌发时呼吸的底物为葡萄糖 C．40小时以后碗豆种子的呼吸底物是葡萄糖 D．若以葡萄糖为底物，30小时有氧呼吸消耗的葡萄糖为0.03mg 解析：0~30小时中氧气的吸收量远远小于放出的二氧化碳量，说明种子的呼吸作用主要是无氧呼吸，A正确；40小时，吸收的氧气量等于放出的二氧化碳量，说明呼吸的底物是葡萄糖，B正确；40小时以后，吸收的氧气量大于放出的二氧化碳量，说明呼吸的底物是脂肪等有机物，不可能是葡萄糖，C错误；以葡萄糖为底物，30小时吸收的氧气量为22.4×10－3mL，即1×10－3mmol，根据有氧呼吸的反应式可知消耗的葡萄糖0.03mg。故答案为C。 学科网（北京）股份有限公司 $$