Question

【題目】細胞在厭氧條件下，丙酮酸經過乙醇脫氫酶和乳酸脫氫酶的作用，可以分別生成乙醇和乳酸。科研人員研究了水淹脅迫對某種植物呼吸的影響，部分實驗結果如下圖所示。回答相關問題。

（1）該植物細胞產生丙酮酸的場所是________。丙酮酸轉化為乙醇和CO2或乳酸的過程________________（填“生成”或“不生成”）ATP。

（2）在水淹脅迫造成缺氧條件下，該植物的根系和葉片的細胞呼吸會由有氧呼吸為主向無氧呼吸為主轉變，并且以轉化為酒精的無氧呼吸為主。圖甲、乙所示能夠提供的證據是：水淹后，根系和葉片細胞中的________________________________________________。

（3）長期處于缺氧條件下，該植物根系對無機鹽的吸收減少，其原因是：長期缺氧條件下， ____。

Answer 1

【答案】細胞質基質 不生成 乙醇脫氫酶和乳酸脫氫酶（兩種無氧呼吸的酶）活性均增加，且乙醇脫氫酶活性遠高于對應的乳酸脫氫酶活性 長期缺氧條件下，植物根系細胞呼吸以無氧呼吸為主，無氧呼吸產生的能量少（減少、不足），影響無機鹽離子主動運輸，導致該植物根系對無機鹽的吸收減少

【解析】

有氧呼吸和無氧呼吸的過程：

（1）有氧呼吸可以分為三個階段：

第一階段：在細胞質的基質中：1分子葡萄糖被分解為2分子丙酮酸和少量的還原型氫，釋放少量能量；

第二階段：在線粒體基質中進行，丙酮酸和水在線粒體基質中被徹底分解成二氧化碳和還原型氫；釋放少量能量；

第三階段：在線粒體的內膜上，前兩個階段產生的還原型氫和氧氣發生反應生成水并釋放大量的能量。

（2）無氧呼吸的二階段：

第一階段：和有氧呼吸第一階段相同。

第二階段：在細胞質基質中丙酮酸被還原，一般植物細胞內生成酒精和二氧化碳，在動物細胞內產生乳酸。

（1）植物將葡萄糖分解為丙酮酸是有氧呼吸第一階段，場所在細胞質基質；而丙酮酸轉化為乙醇和CO2或乳酸的過程是無氧呼吸第二階段的反應，不生成ATP。

（2）比較圖甲和圖乙，在水淹的條件下乙醇脫氫酶和乳酸脫氫酶（兩種無氧呼吸的酶）活性均增加，且乙醇脫氫酶活性遠高于對應的乳酸脫氫酶活性，所以胞呼吸會由有氧呼吸為主向無氧呼吸為主轉變，并且以轉化為酒精的無氧呼吸為主。

（3）植物對無機鹽的吸收方式是主動運輸，所以在長期缺氧的條件下，植物根系細胞呼吸以無氧呼吸為主，無氧呼吸產生的能量少，影響無機鹽離子主動運輸，導致該植物根系對無機鹽的吸收減少。