Question

【題目】豌豆種子細胞呼吸時，底物經脫氫酶催化所釋放的氫，能將無色的三苯基氯化四唑（TTC）還原為紅色的三苯甲腙。在種子萌發過程中，其CO2釋放速率和O2吸收速率的變化如下圖所示，請回答：

（1）種子萌發的12～14h，CO2釋放速率遠大于O2吸收速率，說明該階段豌豆種子的主要呼吸方式為______________。豌豆種子細胞呼吸產氫的場所是___________。

（2）胚根長出前，完整的種皮限制了種子對_____________的吸收，從而影響了種子的呼吸速率。36h后，O2吸收速率大于CO2釋放速率，說明碗豆種子細胞的呼吸底物不全是_____________。

（3）從細胞呼吸角度分析，碗豆種子比小麥種子更適宜淺播的原因是______________________。

（4）實驗室除用TTC鑒定種子胚細胞的“死活”外，還可用染料染色法來鑒定種子胚細胞的“死活”，后者的鑒定原理是___________________________。

Answer 1

【答案】無氧呼吸 細胞質基質和線粒體基質 O2（或O2和水） 葡萄糖（糖類） 豌豆種子脂肪含量更高，脂肪氧化分解需要消耗更多的O2，淺播利于種子吸收氧氣 活細胞的細胞膜具有選擇透過性，不易被染料染色（或者死細胞的細胞膜不具有選擇透過性，易被染料染色）

【解析】

種子萌發的外界條件有充足的水分、適宜的溫度和足夠的氧氣，種子萌發的初期主要進行無氧呼吸，胚根突破種皮后主要進行有氧呼吸。脂肪中氧的含量低于糖類，脂肪氧化分解時消耗的氧的體積大于產生二氧化碳的體積。

（1）無氧呼吸不吸收氧氣，產生二氧化碳，有氧呼吸消耗葡萄糖時，產生的二氧化碳體積與消耗氧的體積相同。據圖可知，在12～24h期間，氧氣吸收量很少，而二氧化碳釋放量很多，表明此時的呼吸方式主要是無氧呼吸，產物是二氧化碳和酒精。有氧呼吸的第一、二階段和無氧呼吸的第一階段可產生還原氫，有氧呼吸第一階段和無氧呼吸第一階段場所相同，都是細胞質基質，有氧呼吸第二階段場所是線粒體基質。

（2）胚根長出前，完整的種皮限制了種子對氧氣的吸收，從而影響了種子的呼吸速率。36h后，O2吸收速率大于CO2釋放速率，說明碗豆種子細胞的呼吸底物不全是葡萄糖，還存在脂肪等其他物質。

（3）豌豆種子中脂肪含量高于小麥種子，脂肪氧化分解時需要的氧比單位質量的糖類氧化分解時需要的氧更多，淺播利于種子吸收氧氣，有利于種子萌發。

（4）活細胞的細胞膜具有選擇透過性，染料分子不能通過活細胞的細胞膜，所以活細胞的胚細胞不易被染料分子染上顏色。