细胞呼吸类型

呼吸作用又叫生物氧化、细胞呼吸，是生物体内的有机物（糖类、脂肪、蛋白质）在细胞内经过一系列氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程。

它能为生物体进行生命活动提供能量和体内其他化合物合成提供原料。

对呼吸作用进行实验探究，不仅有助于这部分知识的理解，还能够提高自身的科学探究能力。

本文将从七个方面对呼吸作用相关的实验题进行归类如下：1．验证生物体能否进行呼吸作用例1．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？_______________________________________________________________________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CO2，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CO2，观察不到实验现象。

2．测定生物体呼吸作用强度例2．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：。

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%NaOH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CO2②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)3．判断生物体呼吸作用的类型例3．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：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。

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．。

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。

4．探究生物呼吸作用的影响因素例4．根据下图动物呼吸作用强度测定装置、下列实验材料用具，完成哺乳动物呼吸作用强度与外界环境温度关系的实验并回答有关问题。

一、实验目的验证哺乳动物随外界环境温度升高呼吸强度降低。

二、实验原理1．哺乳动物的体温能在一定范围内保持相对的恒定，这种体温的相对恒定是由于完善的调节制。

制实现的机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。

当处于炎热环境中，皮肤里的接受刺激后，将兴奋传入_____________中的体温调节中枢，通过中枢的调节，使皮肤血管舒张，增加皮肤的血流量，从而使散热量增加，保持体温相对恒定。

2．动物产热的主要方式为细胞的有氧呼吸，请写出细胞有氧呼吸过程的反应式：____________________________________________。

3．动物有氧呼吸作用强度可以通过单位时间耗氧量作为标定，耗氧量可用动物呼吸作用强度测定装置进行测定并按内筒与外筒高度差计数。

三、实验材料与用具动物呼吸作用强度测定装置4套、恒温培养箱4个、大小生理状态相近的小白鼠4只、计时器、标签纸等。

四、实验步骤1．将4个恒温培养箱分别调节成10℃、20℃、30℃、40℃恒温，并编号为甲、乙、丙、丁组。

2．_____________________________________________________________。

3．_____________________________________________________________。

4．_____________________________________________________________。

五、实验结果设计表格用于结果统计：六、实验结论并进行解释1．结论_______________________________________________________。

2．解释__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

解析：该实验的目的是验证哺乳动物随外界环境温度升高呼吸强度降低。

为什么呢？哺乳动物的体温能在一定范围内保持相对的恒定，这种体温的相对恒定是由于完善的调节制，实现的机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。

而体内热量来源于物质在细胞内氧化分解（呼吸作用），当外界温度升高时，哺乳动物体表温度与外界温度的温差变小，直接散热减少，产热量也相应降低。

同时处于炎热环境中，皮肤里的接受刺激后，将兴奋传入下丘脑中的体温调节中枢，通过中枢的调节，使皮肤血管舒张，增加皮肤的血流量，汗液分泌增加，从而使散热量增加，保持体温相对恒定。

要测定这种变化，通过给出的呼吸作用强度实验装置，在四种不同温度下，测定小鼠呼吸作用的耗氧量变化即可证明，实验步骤按照取材──实验处理──结果观察测定补充完整。

实验结果记录要根据实验分组情况记录每组的耗氧量变化。

实验结论对于验证性实验来说就是实验目的，解释应结合实验原理从体温调节和呼吸作用的联系入手。

答案：二、实验原理1．温觉感受器下丘脑 2．C6H12O6＋6H2O＋O2==6CO2+12H2O+能量四、实验步骤2．将4只大小生理状态相近的小白鼠分别装入4套呼吸作用强度测定装置3．将4套装有小白鼠的装置分别放人4个不同温度的恒温培养箱中4．计时一段时间：并观察记录数据五、表格组别甲乙丙丁耗氧量六、实验结论并进行解释1．结论：哺乳动物随外界环境温度升高呼吸强度降低2．解释：哺乳动物体温恒定是机体产热与散热保持动态平衡的结果，当外界温度升高时，散热量少，因而机体产热相应降低。