风景谈-搞笑生日快乐祝福语

呼吸作用实验题示例
1．测定生物体呼吸作用强度
例1．植物幼苗在生长时，要进行呼吸作用。请用简单
方法来测量菜豆幼苗有氧呼吸强度的大小(以单位时间
内的耗氧量表示)。
实验材料：带塞的玻璃钟罩，大、小烧杯，10%NaOH溶
液，带刻度的玻璃导管、清水、微型盆栽菜豆幼苗。
① 本实验可用如上图装置，但该装置中还缺少某个必要的组
成部分，利用所给的器具和试剂，则添加该组成部分的操作
是 。增加该组成部分的目的
是： 。
②本实验进行的原理是： 。
③实验步骤：
Ⅰ．取两个上述装置，编号为甲、乙。对所用的盆栽菜豆幼苗，甲中放置正 常生长的菜
豆幼苗，乙中放置 。连接好玻璃导管后，调节水柱高度，使两装置一样高。
Ⅱ． ，并开始计时。
Ⅲ．一段时间后， ，根据实验结果测算出幼苗在这段时间
内的呼吸强度。
④本实验设计对照组的目的是： 。
【例1】解析：本实验目的是测量菜豆幼苗有氧呼吸强度的大小。以单位时间内的耗氧
量表 示呼吸作用强度，结合所学的呼吸作用知识，和物理气压变化原理确定该实验原理为幼
苗在黑暗中只进行 呼吸作用，呼吸作用消耗容器中的氧气并释放出二氧化碳，而二氧化碳又
被容器中的碱液所吸收，致使容 器中的气压减少，使玻璃管内水柱上升。因此，必须消除菜
豆幼苗呼吸作用产生的二氧化碳，才能测定其 耗氧量，根据提供的材料有NaOH溶液，对于
给出的装置添加的操作应是用小烧杯盛适量的10%Na OH溶液置于玻璃钟置内，利用它可以吸
收幼苗呼吸作用释放出的二氧化碳。实验过程中采用对比的方法 ，甲中放置正常生长的菜豆
幼苗，乙中放置死的相同的盆栽菜豆幼苗，条件是都放在相同的黑暗环境中， 最后在一段时
间后测量水柱上升高度（反映装置中氧气的变化），根据实验结果测算出幼苗在这段时间内
的呼吸强度。本实验设计对照组的目的是排除外界温度、气压变化对实验结果的影响，即减
少实 验误差。
答案：
①用小烧杯盛适量的10%NaOH溶液置于玻璃钟置内
吸收幼苗呼吸作用释放出的CO
2

②幼苗在黑暗中只进行呼吸作用，呼吸作 用消耗容器中的氧气并释放出二氧化碳，而二
氧化碳又被容器中的碱液所吸收，致使容器中的气压减少， 使玻璃管内水柱上升。
③Ⅰ．死的相同的盆栽菜豆幼苗
Ⅱ．将两装置都放在相同的黑暗环境中
Ⅲ．测量水柱上升高度
④排除外界温度、气 压变化对实验结果的影响(或：校正因外界温度、气压变化造成的
实验误差)
注：根据此装置的实验指标测出的是有氧呼吸强度的大小
【变式训练1】运用气体体积测定法 ，设计实验装置测定无氧呼吸（产生酒精和二氧化
碳）强度的大小

【变式训练 2】一定条件下，某种生物有氧呼吸和无氧呼吸同时存在，运用气体体积测
定法，设计实验装置测定有氧 呼吸和无氧呼吸（产生酒精和二氧化碳）强度的大小（或总呼
吸强度的大小）
2．判断生物体呼吸作用的类型
利用下列装置探究微生物的细胞呼吸方式。
1.取甲、乙两套密闭装置设计实验，请补充下表有关的内容：
装置
甲
乙
反应瓶中加入的材料 小杯内加入的材料 测定项目
细胞呼吸氧气的消耗量
③
一定浓度的葡萄糖溶液、微生①

物悬浮液各1mL
② 等量的蒸馏水

2.将甲、乙装置均置于28℃恒温的条件下， 分别在不同的氧气浓度下进行实验（实验过程中
微生物保持活性，前三组实验所用微生物种类相同，第四 组实验的微生物是乳酸菌），60分
钟后读数。请补充下表有关的内容。
预期实验结果
级别
第一组
第二组
第三组
第四组
甲
液滴向左移动
液滴向左移动
液滴不变
⑦
乙
液滴不变
液滴向右移动
液滴向右移动
⑧

微生物的细胞呼吸方式
④
⑤
⑥
只进行产生乳酸的无氧呼
吸
总结：用此类装置测定呼吸作用是应注意：
1.由于装置的气压变化，也可能会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更准确，应设置
对 照实验。
对照实验应将所测生物灭活，其他处理与实验组完全一致
2.当用植物测定呼吸时，应注意什么？
应避免光合作用对实验的干扰，所以整个装置应置于黑暗环境中
3.当用种子测定呼吸时，为防止微生物的呼吸对实验的干扰，应对种子进行什么处理？消毒
4.是否可用该装置做乳酸菌的呼吸测定？
可以，但没有气体产生与消耗
答案：
①适量（一定浓度）KOH或NaOH溶液 ②（一定浓度）葡萄糖溶液、微生物悬浮液各1 mL
③细胞呼吸时二氧化碳释放量与氧气消耗量的差值 ④只进行有氧呼吸
⑤同时进行有氧呼吸和无氧呼吸 ⑥ 只进行无氧呼吸 ⑦不变 ⑧不变

例2．实验是人们认识事物的基本手段，在实验过程中，不仅需要相应的知识、精密的
仪 器，还要注意运用科学的方法。
（1）为了探究种子萌发时进行的呼吸类型，某研究性学习小组设计了 下列实验。请根
据要求填空。
①实验目的： 。
② 实验原理：



③实验材料和用具：萌发的豌豆种子、 带橡皮塞的玻璃
钟罩两只、100mL烧杯4个、两根弯曲的其中带有红色
液珠的刻度玻璃管、 NaOH溶液、清水、凡士林
④实验方法：将实验材料和用具按如图配置好实验装置，如想得到实验结 论还必须同时
设计另一个实验，请指出另一个实验应如何设计（绘装置图表示，并用简短的文字说明）



⑤实验结果及预测：
Ⅰ． ；
Ⅱ． ；
Ⅲ． 。
【例2】解析：由题意可知本实验要解决的问题是探究种子萌发时进行的呼吸类型，这
就是 实验目的。依据实验原理确定实验思路，在有无NaOH溶液（吸收二氧化碳）情况下，
观察红色液滴是 否移动及移动方向，从而确定种子萌发过程进行呼吸作用消耗氧气和生成二
氧化碳情况，最后通过对比即 可确定其呼吸作用类型。由于该实验是探究性实验，所以实验
结果有三种情况：如果装置一中的液滴左移 ，装置二的液滴不移动，则说明萌发的种子只进
行有氧呼吸；如果装置一中的液滴不动，装置二中的液滴 右移，则说明萌发的种子只进行无
氧呼吸；如果装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，则说明萌发 的种子既进行有氧呼
吸又进行无氧呼吸。
答案：
（1）①探究种子萌发时所进行的呼吸类型
②种子萌发过程如果只进行有氧呼吸，则吸收的氧 气
量和放出的二氧化碳量相等；如果只进行无氧呼吸，则不吸
收氧气，能放出二氧化碳；如果既 有有氧呼吸又进行无氧呼
吸，则吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量。
④如图。
说明：强调等量的种子，即用等量的清水代替
NaOH，观察红色液滴的移动情况。
⑤Ⅰ．装置一中的液滴左移，装置二的液滴不移动，
则说明萌发的种子只进行有氧呼吸；
Ⅱ．装置一中的液滴不动，装置二中的液滴右移，
则说明萌发的种子只进行无氧呼吸；
Ⅲ．装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，

则说明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
3.吸商的测定及应用
呼吸商是高考命题的切入点之一。所谓呼吸商（respiratory quotient简称RQ） ，是
指呼吸作用所释放的CO
2
的mol数和吸收的O
2
的mol数 的比例，又称呼吸系数。
糖类.脂质.有机酸的呼吸商
糖类：C
6
H12
O
6
+6O
2
+6H
2
O→6CO
2
+12H
2
O,呼吸商RQ＝66＝1；
蓖麻油：2C
57
H
104
O
9
+ 157O
2
→ 114CO
2
+ 104H
2
O，呼吸商为RQ＝114157＝0．73
同理蛋白质、脂肪的呼吸商经验计算值分别为0．80、0．71。
有机酸：柠檬酸分子式C
6
H
8
O
7
(COOH-CH
2
-COHCOOH-CH
2
-COOH)：
2C
6
H
8
O
7
+ 9O
2
→ 12CO
2
+8H
2
0,故其呼吸商为RQ＝129＝1．33
苹果酸C
4
H
7
O
5
(COOH- CH
2
OH-CH
2
-COOH)： 4C
4
H
7
O
5
+ 5O
2
→ 8CO
2
+ 14H
2
O，呼吸商为RQ
＝85＝1．6
3.1．实验测定呼吸商
设计实验装置：1号装置用于测定呼吸作用消耗的氧气,再设置一个 装置,将NaOH溶液
换成等量的蒸馏水,其余的设置和1号装置相同,用于测定氧气的消耗量和二氧化 碳生成的
差,从而计算出二氧化碳的生成量。
平衡无关变量：为了使所测数据准确性提高，有 时也专门添加监控外界物理条件变化的
对照装置，以平衡实验组数据；或者将实验组装置置于水浴设施中 等等。
若材料带有真叶，还需要在黑暗环境以避免光合作用干扰。

【例3】为了 测定种子萌发时的呼吸商，现准备了3只玻璃瓶、瓶塞、带刻度的玻璃管、
发芽的蚕豆种子、10%的N aOH溶液、NaHCO
3
、清水等。1号玻璃瓶的实验装置如图所示。
（1）由于 发芽蚕豆种子（已消毒）的呼吸作用，1号玻璃瓶内的气体发生了变化，使
得墨滴向左移动，显然瓶内气 体减少了，减少的气体是 。
（2）1号玻璃瓶内的气体变化还不足以求出发芽蚕 豆的呼吸商，由此还要利用2号玻
璃瓶来测定发芽蚕豆呼吸作用过程中的某一种气体的变化。请根据1号 图及题干中的器材与
试剂，说出2号图装置与1号图的不同之处 ，以此可以
测出 量。
（3）若1号装置测出的实验数据（墨滴移动量）为X，2号装置所测得的实验数据（墨
滴移动 量）为Y，则呼吸商计算式为： 如果呼吸商小于1时，说明 。
（4）为了纠正环境因素引起的实验测量误差，须设3号装置。应对3号装置作何处理：

如3号装置的墨滴在实验后向右移动量为Z，则氧气实际消耗量应为 。
【解析】1号装置中NaOH吸收CO
2
，气体体积再变化只能是氧气引起的，所以它测的是< br>氧气量；2号装置考查学生的设计能力。据呼吸商概念，1号装置测出了氧气量，剩下的就
是二氧 化碳的量未知了，依据化学知识，试管中应该是清水，瓶中放发芽的蚕豆种子，气体
体积变化就是二氧化 碳和氧气变化的差值，从而间接测出二氧化碳生成量；3号监控外界物

理量变化，根据实 验的重复性原则，试管、瓶内也必须分别有“形式”性的水（NaOH也行）、
死种子。
答案．（1）氧气 （2） 试管中的液体应用同体积的清水 种子吸收的氧气量与释放的
二氧化碳气体量的差值 （3）（X-Y）X 呼吸底物中含脂肪 （4）用死种子，试管中放等量
的清水 X+Z
3.2．探究呼吸底物
由前面的 计算已经知道，如葡萄糖呼吸商是1，脂肪的是0．71，蛋白质的是0．8（一
些比糖类含氧较多的物 质，如已局部氧化的有机酸，则呼吸商大于1）。据此，可以根据实
测得到的呼吸商推断当前呼吸作用的 底物概况。
如人是混合膳食，所以，呼吸商常变动于0．71-1．00之间。人体在特定时间内的呼 吸
产物要看哪种营养物质是当时的主要能量来源而定。若能源主要是糖类，则呼吸商接近于
1． 00；若主要是脂肪，则呼吸商接近于0．71。在长期病理性饥饿情况下，能源主要来自
机体本身的蛋 白质和脂肪，则呼吸商接近于0．80。一般情况下，摄取混合食物时，呼吸商
常在0．85左右。糖- 脂肪-蛋白供能顺序容易造成底物单一的思维定势。
在确定呼吸底物时，常默认生物材料只进行有氧呼吸。
【例4】某发芽种子的呼吸商是0．8 5。根据下表信息分析，有关种子有氧呼吸分解的
有机物提法最全面的一项是（ ）
呼吸底
物
呼吸商 1 0．71 0．80
葡萄糖 脂肪 蛋白质
A葡萄糖 B蛋白质 C脂肪和蛋白
D葡萄糖、脂肪、蛋白 E一定有葡
萄糖 【解析】种子已发芽，不能考
虑无氧呼吸；RQ=0．85，又没指明何种植物，呼吸底物组合就可 能有：葡萄糖+脂肪、葡萄
糖+脂肪+蛋白质，葡萄糖+蛋白质，其他的组合对高中阶段就比较偏了，这 三种组合共性是
都含葡萄糖。E
3.3．确定呼吸类型
这类题型，不加说明的话， 默认底物是葡萄糖，原理就是书本中有氧呼吸、无氧呼吸
（酒精+CO
2
类）反应式。
C
6
H
12
O
6
+6O
2
+6H
2
O→6CO
2
+12H
2
O, C
6
H
12
O
6
→2CO
2
+2C
2
H
5
OH,
前者的特点是气体体积恒定的反应，后者的特点是气体体积增大的反应。
【例5】下图是用等量葡萄糖配置的适宜浓度的培养液，培养相同的酵母菌，适宜且相
同温度培养，其他 条件见图中信息。

⑴当着色液滴A 当着色液滴B 时，说明酵母菌只进行有氧呼吸，此时，呼吸
商 1；

⑵当着色液滴A 当着色液滴B 时，说明酵母菌只进行无氧呼吸，此时，呼吸
商 1；
⑶当着色液滴A 当着色液滴B 时，说明酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼
吸，此时，呼吸商 。
【解析】装置1测有氧呼吸耗氧量，装置2
间接测呼吸作用CO2释放量，同时也显示呼吸商情
况：B不动则RQ=1，B左移则RQ﹤1， B右移则RQ
﹥1。底物是葡萄糖时，RQ﹤1不会发生。
答案：⑴左移 不动 等于 ⑵不动 右移 大于
⑶左移 右移 介于以上二者之间。
【例6】不同的呼吸底物、呼吸方 式具有不同
的呼吸商。现利用一装置来测定一定量的酵母菌在
不同O
2
浓度下 的O
2
吸收量和CO
2
释放量。实验结果
如表1所示。

请问:当O
2
浓度为3%时,酵母菌的呼吸商是多少?O
2
浓度为3 %时,酵母菌的呼吸方式是什
么?表中显示,从O
2
浓度是多少起,酵母菌只进行有氧 呼吸。
【分析】本题的拓展打破了一般题所默认的一个前提条件,即呼吸底物均为葡萄糖,在植
物只进行有氧呼吸时,两条曲线有重合部分,重合部分的呼吸商均为1。
而在本题中,把上述实验结 果转换成曲线图(见图6),则可以发现CO
2
释放曲线与O
2
吸收曲线并没有重合部分,说明酵母菌的呼吸底物并不是单纯的葡萄糖。由表中数据可计算出表2呼
吸商：
在O
2
浓度为3%时,酵母菌的呼吸商是1．67,根据图6可知,此时的酵母菌既进 行无氧呼
吸,也进行有氧呼吸。因为每种底物的有氧呼吸的呼吸商都是定值,所以随氧浓度的增加,当< br>呼吸商不变时,生物只进行有氧呼吸。据表1中数据,当氧浓度为7%时,酵母菌的呼吸商是1．2,且以后随氧浓度的变化,呼吸商均为1．2,这说明氧浓度从7%起,酵母菌只进行有氧呼吸。
答案：当O
2
浓度为3%时,酵母菌的呼吸商是1．67； O
2
浓 度为3%时,酵母菌的呼吸方式
是既进行无氧呼吸,也进行有氧呼吸；氧浓度从7%起,酵母菌只进行有 氧呼吸。
归纳：

4．验证生物体能否进行呼吸作用
例6．为探究脊蛙（去脑、保留脊髓）
肌肉是否能进行有氧呼吸，请依据所
给的实验装置（K为止水夹）和材料，
在给出的实验方法和步骤的基础上，
继续完成探究实验，预测可能的实验
结果，并回答问题。
材料和用品：刚制备的去内脏脊蛙、导
线、手摇感应电机等
方法步骤：
步骤1：将A、B两根导线插入乙瓶瓶塞，将A导线下端的小钩，钩在刚制备的去内脏
脊蛙背部肌肉上 ，带皮的蛙后肢接触食盐水，B导线的下端也接触食盐水，用凡士林密封瓶
口；
步骤2：
步骤3：
步骤4：
结果预测和结论：
①______________ __________________________________________________ ______
②______________________________________ ________________________________
该实验能否证明肌肉是否进行无氧呼吸，为什么？
___________________ __________________________________________________ __
【例6】解析：该实验的目的是探究脊蛙（去脑、保留脊髓）肌肉是否能进行有氧呼吸。
由此确定该原理是细胞在有氧呼吸时消耗氧气，释放二氧化碳。实验时提供氧气，检验是否
有二氧化碳生 成来确定肌肉细胞能否进行有氧呼吸。根据题中给出的实验装置设计合理步
骤：先提供氧气，再用感应电 流断续刺激脊蛙，使其肌肉收缩增强代谢活动。最后通过石灰
水检验结果。由于该实验属于“是否类”探 究性实验，实验预期结果有两种可能。肌肉无氧
呼吸产生乳酸，不产生CO
2
，不能用 此装置证明肌肉是否进行无氧呼吸。
答案：
步骤2：调节止水夹K，使丁瓶内的水缓缓滴下 ，用以抽气，使空气由甲瓶经乙、丙瓶
进入丁瓶。
步骤3：将A、B导线接上手摇感应电机， 用感应电流断续刺激脊蛙，使其肌肉收缩增
强代谢活动。
步骤4：观察丙瓶内石灰水的颜色变化。
结果预测和结论：
①丙瓶内石灰水变浑浊，说明脊蛙的肌肉能进行有氧呼吸作用；
②丙瓶内石灰水不变浑浊，说明脊蛙的肌肉不能进行有氧呼吸。
不能。因为肌肉无氧呼吸产生乳酸，不产生CO
2
，观察不到实验现象。
5．确定生物呼吸作用进行的场所
例7．为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所，某校的 同学们进行了如下探究，作出假
设：有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中，不能在细胞质基质中完成。
实验过程：

实验结果：1号和2号试管中均检测到CO2(与预测结果不相符)。请回答：
(1)分析同学们的实验结果与预期不相符合的原因及改进措施。
原因： 。
改进措施： 。
(2)实验步骤①将肝脏组织分散成肝细胞通常用 酶。
(3)实验步骤③必须获得 线粒体而不进一步离心获取线粒体基质的原因是：他们认为线粒体
必须保持 才能完成相应的功能。
(4)实验步骤⑥依据的实验原理是 。
(5)经同学们的分析及对实验个别步骤作出的恰当修改，重新实验，大家都获得了与预期相
符合的实验结果。最后，老师又提出一个新问题：“假如该实验时间过长，假如空气中的CO2
溶入样 本中的量足以被检测剂检测出，为了提高实验的科学性，排除干扰因素带来的实验误
差，你们如何解决？ ”
改进措施 。

解析：在有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸在水的参与下生成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。肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸，线
粒体产生的CO2扩散进入细胞质基质中，对实验结果造成干扰，为排除干扰，用不含葡萄
糖的保存液 。本实验的自变量是二氧化碳产生的场所，因变量是试管内是否有二氧化碳的产
生，实验结果的检测是用 灵敏的二氧化碳检测剂，其他变量都是无关变量，如空气中二氧化
碳对实验结果的干扰，在实验中应排除 无关变量的干扰，可设置对照组排除干扰；设置对照

组必须符合单一变量原则，因此应当 有两个对照组，加入细胞质基质的设置一个对照组，加
入线粒体的设置一个对照组。
答案：( 1)肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸，线粒体产生的CO2扩散进入细胞质
基质中 用不含葡萄糖的保存液
(2)胰蛋白
(3)结构的完整性
(4)丙酮酸在有氧呼 吸的第二阶段和水通过反应彻底分解成CO2和氢([H])，因此可以通过检
测CO2产生来判断丙酮 酸是否被分解
(5)分别给1号和2号试管设置空白对照组1′和2′，1′和2′试管所装物质分别 与1号和2
号试管中的相同，只是在第⑤步不加入丙酮酸，而加入生理盐水