測呼吸作用裝置及方法

1. 如圖是測定呼吸作用的實驗裝置,圖中的

（1）A瓶內NaOH溶液的作用是吸收通入氣體中的CO ₂ ，以免影響實驗結果，B瓶內石灰水的作用是檢測版空氣中的CO ₂ 是否去除干權凈．
（2）植物在光照條件下能吸收CO ₂ 進行光合作用，所以C瓶選用不透光玻璃罩的目的是防止幼苗進行光合作用吸收CO ₂ ，從而排除植物光合作用對實驗結果的干擾．
（3）D瓶內石灰水的作用是檢測植物呼吸作用是否產生CO ₂ ．如果實驗達到預期效果，D瓶中的現象是變渾濁，說明幼苗進行呼吸作用產生了CO ₂ ．
故答案為：
（1）排除空氣中的CO ₂ 對實驗結果的干擾    檢測空氣中的CO ₂ 是否去除干凈
（2）排除植物光合作用對實驗結果的干擾    
（3）檢測植物呼吸作用是否產生CO ₂

2. 如圖是驗證呼吸作用的實驗裝置圖．據圖回答．（1）實驗時要用黑布遮住大鍾罩，不讓光透入，其目的是_____

（1）用復黑布將整個裝置遮蓋起來，制不讓光線透過，其目的就是不讓其進行光合作用，因為植物在光下能進行光合作用吸收二氧化碳，呼吸作用放出的二氧化碳還沒有排出大部分在植物體內就被光合作用吸收了，影響了對呼吸作用的觀察．
（2）第二天揭開黑布，植物在黑暗的環境中這段時間只能能進行呼吸作用不能進行光合作用，呼吸作用要吸收氧氣放出較多二氧化碳，小燒杯中的石灰水變渾濁了，說明鍾罩內二氧化碳濃度增加了．
（3）將燃燒的火柴放入大燒杯內，火柴立刻熄滅，說明鍾罩內氧氣濃度大大降低，因為裡面的氧氣被植物的呼吸作用消耗掉了．
（4）這個實驗說明植物體的呼吸作用消耗氧，產生二氧化碳．
故答案為：
（1）只讓植物進行呼吸作用（或阻止植物進行合作用）
（2）渾濁；二氧化碳
（3）氧
（4）消耗氧，產生二氧化碳．

3. 下圖是呼吸作用的實驗裝置示意圖，瓶中放有萌發的黃豆種子，請據圖回答：（1）該實驗裝置可用於檢測呼吸

能使澄清的石灰水變渾濁，繼續通入該氣體沉澱消失，這是檢驗是否為二氧化碳氣體的常用試劑．瓶中放有萌發的黃豆種子一晝夜後，插入燃燒的蠟燭會熄滅，說明瓶中的氧氣被吸收了．
故答案為：二氧化碳；渾濁；氧氣

4. 有關光合作用和呼吸作用強度的實驗！我想問的是：⑶實驗操作…這個小題為什麼乙裝置墨滴都右移！謝謝

因為開始時環境溫度高於瓶內溫度，後來瓶內溫度和環境溫度相等了，瓶內的壓強會增大，使液滴右移，後面的不考慮晝夜溫差影響只是說不考慮溫度對酶的活性的影響

5. 3個綠色植物的呼吸作用實驗及具體步驟

實驗一：兩個暖水瓶，甲瓶放煮熟的種子，乙瓶放萌發的的種子，都用內棉花塞上，並插入溫度容計；一段時間後，乙瓶溫度比甲瓶高
實驗二：兩個廣口瓶，甲瓶放一些煮熟的種子，乙瓶放一些萌發的種子，塞子塞上，一段時間後，分別將蠟燭伸進去，乙瓶熄滅
實驗三：廣口瓶里放金魚藻，用帶玻璃管的塞子塞上，玻璃管另一端通澄清石灰水，裝置放於暗處，一段時間後石灰水變渾濁

6. 植物呼吸的測定方法

（一）呼吸速率
呼吸速率(respiratory rate)是最常用的代表呼吸強弱的生理指標，它可以用單位時間單位重量(乾重、鮮重)的植物組織或單位細胞、毫克氮所放出的CO2的量(Qco2)或吸收的O2的量(Qo2)來表示。常用單位有：μmol·g-1·h-1, μl·g-1·h-1等。 測定呼吸速率的方法有多種,常用的有：用紅外線CO2氣體分析儀測定CO2的釋放量；用氧電極測氧裝置測定O2吸收量，還有廣口瓶法(小籃子法)、氣流法、 瓦布格微量呼吸檢壓法等。通常葉片、塊根、塊莖、果實等器官釋放CO2的速率，用紅外線CO2氣體分析儀測定，而細胞、線粒體的耗氧速率可用氧電極和瓦布格檢壓計等測定。
植物呼吸作用CO2的總釋放
（二） 呼吸商
植物組織在一定時間內，放出二氧化碳的量與吸收氧氣的量的比值叫做呼吸商(respiratory quotient,RQ),又稱呼吸系數(respiratory coefficient)。放出的CO2量吸收的O2量(5-21)通常，碳水化合物是主要的呼吸底物，脂肪、蛋白質以及有機酸等也可作為呼吸底物。底物種類不同，呼吸商也不同。如以葡萄糖作為呼吸底物，且完全氧化時，呼吸商是1 以富含氫的物質如脂肪、蛋白質或其它高度還原的化合物(H/O比大)為呼吸底物， 則在氧化過程中脫下的氫相對較多，形成H2O時消耗的O2多，呼吸商就小，如以棕櫚酸作為呼吸底物，並徹底氧化時，其呼吸商小於1。
相反，以含氧比碳水化合物多的有機酸作為呼吸底物時,呼吸商則大於1，如檸檬酸的呼吸商為1.33。5小麥和亞麻種子萌發及幼苗生長過程中呼吸商的變C6H8O7+4.5O26CO2+4H2O 。
RQ=64.5=1.33可見呼吸商的大小和呼吸底物的性質關系密切，故可根據呼吸商的大小大致推測呼吸作用的底物及其性質的改變，例如油料種子萌發時，最初以脂肪酸作為呼吸底物，RQ約為0.4，但隨後由於一部分脂肪酸轉變為糖，並以糖作為呼吸底物，故RQ增加。有時呼吸商也可能是來自多種呼吸底物的平均值(圖5-19)。當然，氧氣供應狀況對呼吸商影響也很大，在無氧條件下發生酒精發酵,只有CO2釋放，無O2的吸收，則RQ=∞。植物體內發生合成作用,呼吸底物不能完全被氧化,其結果使RQ增大，如有羧化作用發生，則RQ減小。

7. 一圖多用與知識遷移|知識遷移

光合作用和呼吸作用的知識是高中生物的重點和難點，也是高考中的熱點。其中測定光合作用速率和呼吸作用速率的裝置圖既有區核爛別又有聯系，蘊含著學科思想和研究方法，如果能弄清裝置圖中所蘊含的生物學含義以及與相關知識的結合點，就能提高學生觀察、獲取、分析篩選、處理信息的能力，學會獲取信息靈活應用知識的方法。學會知識的遷移，做到舉一反三。

1測定細胞呼吸作用速率

1.1實驗測定裝置
呼吸作用的速率是指在單位時間內釋放的二氧化碳或所吸收氧氣的體積或消耗葡萄糖的量。實驗裝置(圖1)：密閉錐形瓶+二氧化碳吸收劑(NaOH溶液)。
1.2實驗控制方法
實驗材料：如果是植物的種子、動物等都只能進行呼吸作用。如果是綠色植物則既可以進行光合作用又能進行呼吸作用，所以應排除光合作用對呼吸作用的干擾――給植株遮光(黑暗處理)。
除去容器中CO2――NaOH溶液(KOH溶液)。
測定密閉錐形瓶中氣體變化量――帶刻度的液滴。由於溶液吸收了瓶中的二氧化碳，細胞進行呼吸作用消耗了瓶中氧氣，所以裝置中的液滴的應向左移動。
例析：請用簡單方法來測量有氧呼吸強度的大小(以單位時間內的耗氧量表示)。
實驗材料：帶塞的玻璃鍾罩、小燒杯，10％NaOH溶液，帶刻度的玻璃導管、錐形瓶、小麥種子。
實驗步驟：
①建立如圖1所示裝置。
②1 h後裝置紅墨水滴移動的方向和刻度。
③計算：小麥種子有氧呼吸強度=耗氧量／時間。
④為了排除外界溫度、氣壓變化對實驗結果的影響，即減少實驗誤差。還應設置對照，即增加一個裝置，將以上裝置中萌發的種子換成煮熟(死亡的種子)，其他不變。
練習：將脊氏罩剛萌發的且用消毒劑清洗過(不影響種子的生命活力)的小麥種子(以澱粉為主)放入下列裝置(圖2)，在溫度不變，壓力為一個大氣壓的情況下進行實驗。



請根據圖示回答下列問題：
(1)請簡要解釋形成該實驗結果的原因________________。
(2)為了防止因萌發種子的生理活動產生的溫度引起錐形瓶內氣體的物理性膨脹或收縮所造成的誤差，必須要有對照，並對實驗結果進行驗證。那麼對照組錐形瓶內應放置___________________。
(3)用等量的蒸餾水替代CO2吸收劑，其他條件不變，重復上圖所示實驗，如果發現有色液滴不移動，則說明種子進行了怎樣的生理活動?
(4)如果將小麥種子換成等質量的油菜種子(主要成分是硬脂酸，C、H比例高於葡萄糖)，其他條件不變，重復上圖所示實驗，預計有色液滴移動的距離___________________(填大於、小於或等於)圖示實驗結果。
(5)一段櫻鬧時間後，有色液滴停止移動，是否意味著種子停止呼吸?說明原因。___________________。
(6)若圖中實驗用小麥種子不經消毒處理，則測得的數據與種子實際呼吸強度相比是偏大了還是偏小?簡述原因。___________________。
答案：(1)萌發的種子有氧呼吸吸收氧氣.放出的二氧化碳被CO2吸收劑吸收.導致錐形瓶內氣體體積減少，壓力降低，有色液滴左移(2)用消毒劑清洗過的死的剛萌發小麥種子和CO2吸收劑(3)萌發的小麥種子以葡萄糖為原料進行有氧呼吸.吸收的氧氣和呼出的CO2的體積相等(4)大於(5)不一定種子可能在進行無氧呼吸(6)偏大種子表面的微生物呼吸作用也會消耗一定量的氧氣

2測定細胞光合作用速率

2.1光合作用裝置
光合速率的大小可用單位時間、單位葉面積所吸收的CO2或釋放的O2表示。實驗裝置密閉透光錐形瓶+二氧化碳緩沖劑(NaHCO3溶液)。
2.2實驗控制方法
實驗材料：綠色植物。
CO2緩沖液(NaHCO3溶液)――維持小室內CO2濃度的相對恆定。
除去葉中原有澱粉――置於黑暗環境(飢餓處理)。
例析：圖3是探究綠色植物光合作用速率的實驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內的二氧化碳濃度。該裝置放在20℃環境中。實驗開始時，針筒的讀數是0.2 mL，毛細管內的水滴在位置X。30 min後，針筒的容量需要調至0.6 mL的讀數，才能使水滴仍維持在x的位置。據此實驗回答下列問題。(1)以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物的光合作用速率是________mL／h。
(2)用這一方法測量光合作用速率，比實際的光合速率為低，原因是______________。
(3)如果在原實驗中只增加光照強度，則針筒的容量仍維持在0.6 mL讀數處。在另一相同實驗裝置中，若只將溫度提升至30℃，針筒容量需要調至0.8 mL讀數，才能使水滴維持在x的位置上。比較兩個實驗可以得出什麼結論
。
分析：NaHCO3溶液維持了小室中二氧化碳濃度的相對恆定，液滴的移動是光合作用產生的氧氣與呼吸作用消耗氧氣的差值，所以該裝置測出的時凈光合作用速率。據題意針筒的容量需要調至0.6 mL的讀數，才能使水滴仍維持在x的位置，說明光合作用產生的氧氣與呼吸作用消耗氧氣的差值是0.6 mL)2 mL=0.4 mL，凈光合作用速率=0.4 mL／0.5 h=0.8 mL／h。
參考答案：(1)0.8(2)植物同時進行呼吸作用，消耗了氧氣(3)在這兩個實驗中，光照不是限制光合作用速率的主要因素.而溫度才是限制光合作用速率的主要因素

3判斷生物體呼吸作用的類型

探究種子萌發時進行的呼吸類型。

3.1實驗原理
種子萌發過程如果只進行有氧呼吸，則吸收的氧氣量和放出的二氧化碳量相等；如果只進行無氧呼吸，則不吸收氧氣，能放出二氧化碳；如果既有有氧呼吸又進行無氧呼吸，則吸收的氧氣量小於放出的二氧化碳量
3.2實驗材料和用具
萌發的小麥種子、帶橡皮塞的錐形瓶兩只、小燒杯4個、兩根帶有紅色液滴的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林。
3.3實驗方法
將實驗材料和用具按圖4配置好實驗裝置。
3.4實驗結果及預測
分析：在有無NaOH溶液(吸收二氧化碳)情況下，觀察紅色液滴是否移動及移動方向，從而確定種子萌發過程進行呼吸作用消耗氧氣和生成二氧化碳情況，最後通過對比即可確定其呼吸作用類型。由於該實驗是探究性實驗，所以實驗結果有_一種情況：如果裝置一中的液滴左移，裝置二的液滴不移動，則說明萌發的種子只進行有氧呼吸；如果裝置一中的液滴 不動，裝置二中的液滴右移，則說明萌發的種子只進行無氧呼吸；如果裝置一中的液滴左移，裝置二中的液滴右移，則說明萌發的種子既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸。
參考答案：
裝置一中的液滴左移，裝置二的液滴不移動.則說明萌發的種子只進行有氧呼吸：
裝置一中的液滴不動，裝置二中的液滴右移.則說明萌發的種子只進行無氧呼吸；
裝置一中的液滴左移.裝置二中的液滴右移，則說明萌發的種子既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸。

4測定呼吸熵

呼吸熵是指呼吸作用所釋放的CO2的體積和吸收的O2的體積的比值。
實驗裝置：根據呼吸熵定義要求，只要知道呼吸作用消耗的氧氣和呼出的二氧化碳量，就可以計算出呼吸熵來。
例析：為了測定種子萌發時的呼吸熵，現准備了2隻玻璃瓶、瓶塞、帶刻度的玻璃管、發芽的種子、10％的NaOH溶液、清水等，並組裝成如圖5所示的實驗裝置。
(1)由於發芽的種子(已消毒)的呼吸作用，1號玻璃瓶內的氣體發生了變化，使得墨滴向左移動，顯然瓶內氣體減少了，減少的氣體量是____________。
(2)如果裝置一的液滴向左移動距離為a，裝置二的液滴向左移動距離為b，則呼吸熵計算式為：________________________。如果裝置一的液滴向左移動距離為a，裝置二的液滴向右移動距離為b，則呼吸商計算式為：____________。
(3)為了糾正環境因素引起的實驗測量誤差，應設置對照裝置。應如何設置對照?
分析：裝置一中NaOH吸收CO2，氣體體積再變化只能是氧氣引起的，所以它測的是種子呼吸作用的耗氧氣量；裝置二中燒杯中是清水，不能大量吸收二氧化碳和氧氣，對瓶中的氣體變化幾乎沒有影響，所以氣體體積的變化就是呼吸作用釋放的二氧化碳和消耗氧氣的差值，從而間接測出二氧化碳生成量。
設置對照裝置是排除環境因素引起的實驗測量誤差，增加裝置三需用死亡的種子代替發芽的種子，其它和裝置二相同(注意：若實驗材料是綠色植物，還需要在黑暗環境以避免光合作用干擾)。
參考答案：(1)呼吸作用消耗氧氣的量(2)(a-b)／a、(a+b)／a(3)用死種子，燒杯中放等量的清水

8. 用什麼樣的裝置可以檢測出酵母菌的有氧呼吸是什麼樣的裝備可以檢測出無氧呼吸

探究酵母菌細胞呼吸方式實驗是必修一的一個重要探究實驗，也是高考考查的重點。它是以酵母菌為實驗材料，通過控制有氧和無氧條件，檢測CO2和酒精的生成情況，探究酵母菌在不同條件下細胞呼吸的方式。對該實驗的考查不僅要理解實驗的目的、原理、方法和操作步驟，掌握相關的操作技能，更重要的是運用該實驗方法、技能去解決相關的問題。