植物呼吸速率测定的实验装置

『壹』 如图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作用强度的实验装置（呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物

A、种子无氧呼吸不消抄耗袭氧气，产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收，故在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，不可用于测定种子无氧呼吸强度；但有氧呼吸消耗氧气，产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收，故在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定种子有氧呼吸强度，A错误；
B、烧杯中盛放NaHCO₃溶液，NaHCO₃溶液可以为光合作用提供二氧化碳，消耗的氧气量则为植物的净光合速率，故能用于测定一定光强下植物的净光合速率，B正确；
C、一定光照强度下，植物既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，故烧杯中盛放清水，不能用于测定一定光照强度下真光合速率，C错误；
D、在遮光条件下．植物能进行有氧呼吸，而有氧呼吸消耗的氧气量等于有氧呼吸产生的二氧化碳量，故烧杯中盛放清水，不能用于测定种子有氧呼吸的强度；但种子无氧呼吸不消耗氧气，但会产生二氧化碳，故可以测定种子无氧呼吸速率，D错误．
故选：B．

『贰』 （2013长沙模拟）如图所示为某同学为“探究物质X对植物细胞的有氧呼吸速率的影响”所组装的实验装置．回

解；（1）分析题图中的实验装置可知，甲乙装置烧杯中的Y溶液为NaOH溶液，其作用是吸收细胞呼吸产生的二氧化碳．
（2）由题图知，乙装置内装的是死的大豆种子，目的是排除微生物及环境因素对实验的干扰，使实验结果更科学、合理．
（3）由题干知，实验的目的是探究物质X对植物细胞的有氧呼吸速率的影响，还要增加一组对照实验，在甲装置中应用未用物质X溶液浸泡过的大豆种子进行实验．
（4）呼吸过程消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳又被氢氧化钠吸收，甲中是活的大豆种子，呼吸旺盛，所以实验开始后保持注射器的活塞不移动，连接甲乙装置玻璃管中有色液滴慢慢往左移动．实验结束时将注射器活塞往下移动，注射器活塞移动距离可以表示氧气的减少量．
①分析表格可知，未浸泡物质X的大豆种子每10分钟增加1.1ml，所以未浸泡物质X的大豆种子的有氧呼吸速率为6.6ml/小时．
②分析表格浸泡物质X的大豆种子的气体变化可知，在一定浓度范围内的物质X溶液对大豆种子有氧呼吸有促进作用，在10^-12、10^-10、10^-8三个浓度中促进作用最大的是
10^-10．
故答案应为：
（1）NaOH吸收植物细胞呼吸产生的CO²
（2）排除微生物及环境因素对实验的干扰
（3）未用物质X溶液浸泡过的（或用蒸馏水浸泡过的）
（4）左下①6.6②在一定浓度范围内的物质X溶液对大豆种子有氧呼吸有促进作用，其中促进作用最大在10^-10左右．

『叁』 研究人员以某植物为材料，利用多套如图装置，对影响植物生理作用的各种环境因素进行研究（1）为了探究温

（1）为了探究温度对光合作用的影响，首先应在上图装置的烧杯内加入二氧化碳缓冲液（NaHCO₃溶液），该缓冲液可以为光合作用提供稳定的二氧化碳来源，此时装置中变化的气体是氧气；然后再打开该装置的活塞开关，使U形管两侧液面如图所示，关闭活塞，以保证容器内的气压和外界气压相等．
画柱形图时，横轴为温度，纵轴为水柱上升高度，因此根据表格数据画柱形图即可．
由于水柱高度即为光合作用氧气的产生量，因此该高度可以表示光合速率．由表格中数据可知，在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强，超过一定温度后，光合作用强度随着温度的升高而下降．
（2）根据题意可知，测定细胞的呼吸作用速率需要在黑暗条件下进行，实验需要测定该植物呼吸时CO₂释放量与O₂消耗量的比值，因此设置对照组（甲装置内的烧杯加入适量蒸馏水）；而实验组的烧杯加入等量且足量的NaOH溶液，用来测定吸收的氧气量．
对照组中的L₁-L₀=二氧化碳释放和氧气吸收之间的差值，而实验组中L₂-L₀=氧气的吸收量，因此由两个值计算出二氧化碳的释放量．
故答案为：
（1）二氧化碳缓冲液（NaHCO₃溶液） 使容器内的气压和外界气压相等，如右图
在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强，超过一定温度后，光合作用强度随着温度的升高而下降

（2）②等量且足量的NaOH溶液
③黑暗

『肆』 植物呼吸的测定方法

（一）呼吸速率
呼吸速率(respiratory rate)是最常用的代表呼吸强弱的生理指标，它可以用单位时间单位重量(干重、鲜重)的植物组织或单位细胞、毫克氮所放出的CO2的量(Qco2)或吸收的O2的量(Qo2)来表示。常用单位有：μmol·g-1·h-1, μl·g-1·h-1等。 测定呼吸速率的方法有多种,常用的有：用红外线CO2气体分析仪测定CO2的释放量；用氧电极测氧装置测定O2吸收量，还有广口瓶法(小篮子法)、气流法、 瓦布格微量呼吸检压法等。通常叶片、块根、块茎、果实等器官释放CO2的速率，用红外线CO2气体分析仪测定，而细胞、线粒体的耗氧速率可用氧电极和瓦布格检压计等测定。
植物呼吸作用CO2的总释放
（二） 呼吸商
植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的量与吸收氧气的量的比值叫做呼吸商(respiratory quotient,RQ),又称呼吸系数(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、蛋白质以及有机酸等也可作为呼吸底物。底物种类不同，呼吸商也不同。如以葡萄糖作为呼吸底物，且完全氧化时，呼吸商是1 以富含氢的物质如脂肪、蛋白质或其它高度还原的化合物(H/O比大)为呼吸底物， 则在氧化过程中脱下的氢相对较多，形成H2O时消耗的O2多，呼吸商就小，如以棕榈酸作为呼吸底物，并彻底氧化时，其呼吸商小于1。
相反，以含氧比碳水化合物多的有机酸作为呼吸底物时,呼吸商则大于1，如柠檬酸的呼吸商为1.33。5小麦和亚麻种子萌发及幼苗生长过程中呼吸商的变C6H8O7+4.5O26CO2+4H2O 。
RQ=64.5=1.33可见呼吸商的大小和呼吸底物的性质关系密切，故可根据呼吸商的大小大致推测呼吸作用的底物及其性质的改变，例如油料种子萌发时，最初以脂肪酸作为呼吸底物，RQ约为0.4，但随后由于一部分脂肪酸转变为糖，并以糖作为呼吸底物，故RQ增加。有时呼吸商也可能是来自多种呼吸底物的平均值(图5-19)。当然，氧气供应状况对呼吸商影响也很大，在无氧条件下发生酒精发酵,只有CO2释放，无O2的吸收，则RQ=∞。植物体内发生合成作用,呼吸底物不能完全被氧化,其结果使RQ增大，如有羧化作用发生，则RQ减小。