Question

【題目】兩個(gè)生物興趣小組分別對(duì)酵母菌細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行了如下的探究實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析回答：

（1）甲興趣小組想探究的具體問(wèn)題是：酵母菌是否在有氧、無(wú)氧條件下均能產(chǎn)生CO2，現(xiàn)提供若干套（每套均有數(shù)個(gè)）實(shí)驗(yàn)裝置如圖I（a~d）所示。

①請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇裝置序號(hào)，并按照實(shí)驗(yàn)的組裝要求排序（裝置可重復(fù)使用）。有氧條件下的裝置順序：______________________（用箭頭和圖中序號(hào)表示）；無(wú)氧條件下的裝置順序：_______________________（用箭頭和圖中序號(hào)表示）。

②裝置中c瓶的作用是____________________________________________________,b瓶中澄清的石灰水還可用_________________________________代替。

③在溫度和pH都相同的情況下，影響酵母菌細(xì)胞呼吸方式的外界因素主要是___________。

（2）乙興趣小組利用圖II所示裝置（橡皮塞上的彎管為帶有紅色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式。

①要想得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論還必須同時(shí)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)問(wèn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置（假設(shè)該裝置編號(hào)為III）如何設(shè)計(jì)？_______________________________________________________________

②若裝置II中紅色液滴向左移動(dòng)，裝置III中紅色液滴不移動(dòng)，說(shuō)明酵母菌細(xì)胞呼吸方式是______________________。

③若酵母菌消耗的O2為3mol/L，而釋放的CO2為9mol/L，則酵母菌無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的____倍。

Answer 1

【答案】c→a→b(或c→b→a→b) d→b 吸收空氣中的CO2，排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾 溴麝香草酚藍(lán)水溶液 氧氣 裝置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他設(shè)計(jì)與裝置Ⅱ相同 進(jìn)行有氧呼吸 6

【解析】

(1)在探究酵母菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO2時(shí)，檢驗(yàn)產(chǎn)生的CO2可以用澄清的石灰水，在向裝置中通入空氣時(shí)，為排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，需要先通過(guò)10%的NaOH溶液除去CO2，所以實(shí)驗(yàn)裝置的順序?yàn)?/span>C→A→B(或C→B→A→B)。在無(wú)氧條件下，不需要通入空氣，所以裝置只需要D→B即可。

(2)在探究酵母菌的細(xì)胞呼吸類型時(shí)，可以根據(jù)液滴是否移動(dòng)及移動(dòng)方向來(lái)判斷細(xì)胞呼吸的類型。在設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以將10% NaOH溶液換成蒸餾水，其他設(shè)計(jì)同裝置Ⅱ。若酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，消耗氧氣，產(chǎn)生的CO2被NaOH溶液吸收，導(dǎo)致裝置Ⅱ內(nèi)氣壓下降，液滴左移；若酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸，不消耗氧氣，產(chǎn)生的CO2被NaOH溶液呼吸，不會(huì)引起裝置Ⅱ內(nèi)氣壓改變，液滴不動(dòng)。根據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)式可知，每消耗1 mol氧氣產(chǎn)生1 mol CO2，消耗1/6 mol葡萄糖；根據(jù)無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式可知，每產(chǎn)生1 mol CO2需消耗1/2 mol葡萄糖。根據(jù)題目信息，消耗3 mol O2，釋放CO29 mol，可知有氧呼吸產(chǎn)生CO2為3 mol，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生CO2為6 mol。則酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖量為1/2 mol，無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量為3 mol。故無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的6倍。