Question

某生物兴趣小组分别对酵母菌细胞的呼吸方式进行了如下探究实验，请分析回答：

（1）怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？                      。

（2）该小组想探究的具体问题是酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO₂，现提供若干套(每套均有数个)实验装置如图(a～d)所示。

 

①请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)。有氧条件下的装置顺序：________(用箭头和图中字母表示)；无氧条件下的装置顺序：________(用箭头和图中字母表示)。

②装置中c瓶的作用是________，b瓶中澄清的石灰水还可用________代替。

③在温度和pH都相同的情况下，影响酵母菌细胞呼吸方式的外界因素主要是________________。

④d瓶在连通其他瓶前应先封口放置一段时间，这是为了                   。（3）如何鉴定有无酒精产生？                                        。（4）若酵母菌消耗的O₂为3 mol/L，而释放的CO₂为9 mol/L，则酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的________倍。

Answer

（1）配置适宜的酵母菌葡萄糖培养液，控制培养温度在25—35℃

（2）①c→a→b(或c→b→a→b) d→b  ②吸收空气中CO2，排除其对实验结果的干扰(其他合理答案亦可) 溴麝香草酚蓝水溶液(其他合理答案亦可) ③氧气浓度   ④消耗瓶中的氧气，保证以后实验的无氧条件（3）橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。

（4）6

【解析】（1）酵母菌是单细胞真菌，是活的生物，培养时需提供营养和适宜的温度条件。（2）酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧的条件下进行有氧呼吸，在无氧的条件下进行无氧呼吸。根据实验很容易得出，有氧条件下实验装置的设置应为c→a→b，无氧条件下应为d→b，装置中c瓶内NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2，排除空气中的CO2对实验结果的干扰。检测CO2除了用澄清的石灰水，还可用溴麝香草酚蓝水溶液在温度和pH都相同的情况下，影响酵母菌细胞呼吸方式的外界因素主要是氧气浓度。d瓶在连通其他瓶前应先封口放置一段时间，目的是让酵母菌将d瓶中O2消耗掉，保证以后实验的无氧条件。（3）酒精的鉴定用橙色的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，在酸性条件下反应变成灰绿色。（4）酵母菌无氧呼吸不消耗O2，题中消耗的3 mol/L O2均被有氧呼吸所利用，而有氧呼吸产生的CO2的量与消耗O2的量相等，所以有氧呼吸产生CO2的量为3 mol/L，需消耗葡萄糖的量为0．5 mol/L。酵母菌释放的CO2为9 mol/L，其中有氧呼吸产生CO2的量为3 mol/L，无氧呼吸产生CO2的量则为6 mol/L，需消耗葡萄糖的量为3 mol/L。因此，酵母菌无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的6倍。