高中 | 第3节 细胞呼吸的原理和应用 题目答案及解析

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必修一 分子与细胞

第五章 细胞的能量供应和利用

第3节 细胞呼吸的原理和应用

纳米银因其广谱且持久的抗菌性已被广泛应用在许多领域,然而其释放到水环境中会对水生生物产生毒性。小球藻是常用的毒性测试模式生物,使用血细胞计数板记录小球藻数量变化是评估纳米银毒性的常用方法。科研人员以小球藻为模型,探究能否基于溶解氧作为快速检测纳米银对小球藻毒性的评估方法,相关实验结果如图$\rm 1$

回答下列问题:

小球藻消耗$\rm O_{2}$的具体场所是                 ;光照下小球藻培养液中溶解氧增加的原因是                                                                

[["

线粒体内膜;小球藻的光合速率大于呼吸速率$\\rm ($或小球藻的净光合速率大于零,或小球藻光合作用生成的$\\rm O_{2}$量大于呼吸作用消耗的$\\rm O_{2}$$\\rm )$

"]]

小球藻是真核生物,细胞中含有线粒体,故小球藻消耗$\rm O_{2}$的具体场所是线粒体内膜;光照下小球藻的光合速率大于呼吸速率(或小球藻光合作用生成的$\rm O_{2}$量大于呼吸作用消耗的$\rm O_{2}$量),使得培养液中溶解氧增加。

该实验的自变量为                                                                ,结合题意,$\rm a$组实验结果说明:随着培养时间的延长,                                                                       

[["

有无光照、纳米银浓度、培养时间;纳米银浓度越大,水中溶解氧越少,说明小球藻受到的毒害作用越强

"]]

通过图$\rm 1$曲线图可知,该实验的自变量为有无光照、纳米银浓度、培养时间,因变量的溶解氧;结合题意,$\rm a$组(光照条件)实验结果说明(随着培养时间的延长,)纳米银浓度越大,水中溶解氧越少,说明小球藻受到的毒害作用越强。

$\rm b$组当纳米银使用量为                 $\rm mg·L$⁻¹时,小球藻的呼吸作用几乎完全被抑制。

[["$\\rm 3/$三"]]

$\rm b$组(黑暗条件,小球藻不进行光合作用,要进行呼吸作用)当纳米银使用量为$\rm 3mg·$ $\rm L^{-1}$时,溶解氧几乎没有变化,说明小球藻的呼吸作用几乎完全被抑制。

对比两组实验数据可知,在                 $\rm ($填“黑暗”或“光照”$\rm )$条件下投加纳米银,小球藻受到的抑制更为强烈。

[["黑暗"]]

通过图$\rm 1$对比两组实验数据可知,光照条件,不同纳米银浓度下,水中溶解氧不同程度增加,而在黑暗条件,不同纳米银浓度下,水中溶解氧减少程度较小,故说明在黑暗条件下投加纳米银,小球藻受到的抑制更为强烈。

已知小球藻在适宜的条件下繁殖周期通常为$\rm 8\sim 12$小时。图$\rm 2$是基于上述实验中溶解氧的检测数据绘制的抑制率曲线图;图$\rm 3$是相同实验设置下,利用血细胞计数板记录$\rm 2$天内小球藻细胞数量变化数据,绘制的抑制率曲线图。

据图可知,不同条件下两种方法测得的抑制率较为接近,但溶解氧法得出的对小球藻的抑制率比计数法稍高,从时间长短所造成的影响考虑,这可能是由于                                                                。由此可见,与计数法相比,通过检测水体中溶解氧含量变化的方法评估纳米银毒性的优点是                                                                

[["

短期内纳米银对小球藻的影响相对较强$\\rm ($或小球藻繁殖需要一定的时间,计数相对滞后$\\rm )$;快速$\\rm ($周期短$\\rm )$

"]]

据图可知,不同条件下两种方法测得的抑制率较为接近,溶解氧法得出的对小球藻的抑制率比计数法稍高;从时间角度分析考虑,可能是由于短期内纳米银对小球藻的影响相对较强(或小球藻繁殖需要一定的时间,计数相对滞后)。由此可见,与计数法相比,通过检测水体中溶解氧含量变化的方法评估纳米银毒性的优点是快速(周期短)。

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