Question

【題目】下圖所示的是檢測氣壓變化的密閉裝置。反應(yīng)瓶和中心小杯中放置有關(guān)實驗材料和試劑，關(guān)閉活栓后，U形管右管液面高度變化反映瓶中氣體體積變化。實驗開始時將右管液面高度調(diào)至參考點，實驗中定時記錄右管液面高度相對于參考點的變化(忽略其他原因引起的容積變化)。課題小組同學(xué)利用該裝置探究某種異養(yǎng)型微生物的細(xì)胞呼吸方式

(1)取甲、乙兩套該密閉裝置設(shè)計實驗。請補充下表有關(guān)內(nèi)容

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(2)將甲、乙裝置均置于28℃恒溫條件下進(jìn)行實驗(實驗過程中微生物保持活性)，60min后讀數(shù)。請補充下表有關(guān)內(nèi)容：

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Answer 1

【答案】①細(xì)胞呼吸O2的消耗量②（一定濃度）葡萄糖溶液、微生物懸浮各1mL③等量蒸餾水 ④只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸⑤不變⑥同時進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精、CO2的無氧呼吸⑦不變

【解析】

本實驗是探究“異養(yǎng)微生物的細(xì)胞呼吸方式”，若只進(jìn)行有氧呼吸，消耗的氧和產(chǎn)生的二氧化碳體積相等，如果中心小杯中放置氫氧化鈉溶液，則可以吸收裝置中的二氧化碳以及細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，裝置中氣體減少量即為有氧呼吸耗氧量。若中心小杯中放置蒸餾水，則裝置中氣體的變化表示呼吸產(chǎn)生的二氧化碳和消耗氧氣的體積差。如無氧呼吸的產(chǎn)物為酒精和二氧化碳，則裝置中的氣體變化為有氧呼吸消耗氧和兩種呼吸方式產(chǎn)生二氧化碳的體積差。

（1）①：由于中心小杯中放置了氫氧化鈉溶液，可以吸收裝置中的二氧化碳以及細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，故裝置中的氣體變化就可代表有氧呼吸消耗的氧氣體積。

②③：由于無氧呼吸不消耗氧氣，故為了檢測無氧呼吸的強度，裝置中的中心小杯中應(yīng)放置與氫氧化鈉等體積的蒸餾水，其它條件與甲組相同，故②為（一定濃度）葡萄糖溶液、微生物懸浮各1mL。③為等量蒸餾水。液面高度的變化表示細(xì)胞呼吸時二氧化碳的釋放量和氧氣消耗量的差值。

（2）一段時間后，若甲裝置的液面上升，說明微生物進(jìn)行了有氧呼吸，若乙裝置的液面不變，說明細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳的量和氧氣消耗量相等，因此微生物只進(jìn)行了有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，故④為只進(jìn)行有氧呼吸或進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸。若只進(jìn)行產(chǎn)生酒精和二氧化碳的無氧呼吸，則裝置甲中氧氣消耗量為0，故甲裝置的液面高度不變，而乙裝置由于無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳使裝置氣壓增大，即乙裝置的液面下降，所以⑤為不變。若甲裝置的液面上升，說明裝置中氧氣減少，微生物進(jìn)行了有氧呼吸，若乙裝置的液面下降，說明細(xì)胞呼吸時二氧化碳的釋放量大于氧氣的消耗量，故微生物既進(jìn)行了有氧呼吸又進(jìn)行了產(chǎn)生酒精和二氧化碳的無氧呼吸，故⑥為同時進(jìn)行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精、CO2的無氧呼吸。若微生物只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，則兩個裝置中均沒有氣體變化，故裝置甲、乙的液面高度均不變，即⑦為不變。