Question

【題目】把酵母菌與葡萄糖的混合液搖勻，均分到兩個(gè)相同的密閉裝置甲和乙中（裝置中鐵絲網(wǎng)上鋪有分別用A液或B液浸潤過的濕紗布），并將甲、乙裝置在相同且適宜的環(huán)境中放置相同時(shí)間。請(qǐng)回答下列問題：

（1）在甲裝置中，A液為__________________（填水或10%NaOH溶液）時(shí)，一段時(shí)間后，紅色液滴左移，左移距離記為a；在乙裝置中，B液為__________________（填水或10%NaOH溶液）時(shí)，在與甲相同的時(shí)間內(nèi)，紅色液滴右移，右移距離記為b。

（2）此實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是測量_________________________________；設(shè)置乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是測量___________________________________。

（3）在這段實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，甲裝置中酵母菌產(chǎn)生的CO2總量為______（用記錄的字母表示）。

（4）若a=b，裝置中酵母菌無氧呼吸過程消耗的葡萄糖是有氧呼吸過程消耗的葡萄糖的______倍。

Answer 1

【答案】10%NaOH溶液 水 混合液中酵母菌有氧呼吸耗氧量 混合液中酵母菌無氧呼吸釋放的CO2量 a+b 3

【解析】

本題考查酵母菌的呼吸作用，酵母菌為兼性厭氧型生物，可以進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸。圖示裝置中，由于有氧呼吸會(huì)吸收氧氣釋放二氧化碳，無氧呼吸不吸收氧氣但也會(huì)釋放二氧化碳，NaOH會(huì)吸收掉二氧化碳?xì)怏w，而水則不會(huì)，從而造成瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)的改變，使液滴移動(dòng)。我們可據(jù)此判斷酵母菌呼吸方式。

還要利用有氧呼吸和無氧呼吸的兩個(gè)反應(yīng)式：C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O，C6H12O6→2 CO2+2C2H5OH進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算。

（1）在裝置中，酵母菌以葡萄糖為底物進(jìn)行呼吸作用。若濕紗布上浸潤的液體為水，則酵母菌進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，吸收氧O2，釋放CO2，根據(jù)有氧呼吸的總反應(yīng)式，吸收氧O2的體積等于釋放CO2的體積，瓶內(nèi)氣壓不變，液滴不移動(dòng)；而酵母菌進(jìn)行無氧呼吸時(shí)，不吸收O2，釋放CO2，瓶內(nèi)氣壓增大，液滴右移。若濕紗布上浸潤的液體為10%NaOH溶液，則酵母菌進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，吸收氧O2，釋放CO2（CO2會(huì)被NaOH吸收掉），瓶內(nèi)氣壓減小，液滴左移；而酵母菌進(jìn)行無氧呼吸時(shí)，不吸收O2，釋放CO2（CO2會(huì)被NaOH吸收掉），瓶內(nèi)氣壓不變，液滴不移動(dòng)。所以會(huì)造成液滴左移的，只有濕紗布上浸潤10%NaOH溶液時(shí)；而會(huì)造成液滴左移的，只有濕紗布上浸潤水時(shí)。

（2）甲裝置中，移動(dòng)的距離a表示酵母細(xì)胞有氧呼吸消耗掉的O2體積，所以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是測量混合液中酵母菌有氧呼吸耗氧量；乙裝置中，移動(dòng)的距離b表示酵母細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的CO2體積，所以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是測量混合液中酵母菌無氧呼吸釋放的CO2量。

（3）在這段實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，酵母菌產(chǎn)生的CO2總量為有氧呼吸和無氧呼吸兩個(gè)過程中的總量，有氧呼吸可以通過甲裝置測得O2消耗量a，又根據(jù)有氧呼吸的總反應(yīng)式，O2的消耗量等于CO2的產(chǎn)生量；裝置乙與裝置甲為同等條件下的酵母菌呼吸對(duì)照實(shí)驗(yàn)，可以測得該條件下酵母細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量b。故酵母菌產(chǎn)生的CO2總量為a+b。

（4）依題意，根據(jù)有氧呼吸反應(yīng)式，酵母菌有氧呼吸耗氧量為a，則消耗的葡萄糖為1/6a,無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳量為b，則消耗的葡萄糖為1/2b，若a=b，則裝置中酵母菌無氧呼吸過程消耗的葡萄糖是有氧呼吸過程消耗的葡萄糖的3倍。