Question

【題目】如圖表示將酵母菌置于含有培養(yǎng)液的密閉容器中，容器中O2和CO2含量隨時間的相對變化。請回答下列相關(guān)問題：

（1）酵母菌在有氧呼吸將有機(jī)物氧化分解的過程中，有機(jī)物中的能量的去向是_______________、_______________。

（2）據(jù)圖分析可知，在0~t1時間段，O2消耗速率逐漸減小，原因是______________________________。在該時間段內(nèi)，酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2來自_______________（填場所）。

（3）在t1~t2時間段，酵母菌細(xì)胞呼吸的方式是_____________________________________________。在該時間段內(nèi)，酵母菌氧化分解有機(jī)物，其中大部分的能量轉(zhuǎn)移至_______________中。實(shí)驗(yàn)過程中，培養(yǎng)液的溫度會有所_______________。

（4）若在0~t2時間段，O2的消耗量和CO2的釋放量之比為3∶5，則用于酒精發(fā)酵的葡萄糖占所消耗的葡萄糖的比例為_______________。

Answer 1

【答案】轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能 以熱能的方式散失 容器內(nèi)O2濃度降低，細(xì)胞有氧呼吸速率下降 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體基質(zhì) 只進(jìn)行無氧呼吸 酒精 升高 2/3

【解析】

酵母菌屬于異氧兼性厭氧型微生物，既可以進(jìn)行有氧呼吸消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳和水，也可以進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳。酵母菌進(jìn)行有氧呼吸時釋放的能量有兩部分去路，大部分會以熱能的形式散失，少部分儲存在ATP中。影響呼吸作用的環(huán)境因素主要為氧氣濃度，氧氣作為一種反應(yīng)物可以促進(jìn)有氧呼吸的進(jìn)行，當(dāng)氧氣濃度不足時，會抑制有氧呼吸，此時酵母菌主要進(jìn)行無氧呼吸。

（1）有氧呼吸有機(jī)物中的能量的去向可以分為兩個方面，大部分以熱能形式散失，少部分儲存在ATP中，轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能；

（2）氧氣是有氧呼吸的反應(yīng)物之一，氧氣濃度不足會抑制有氧呼吸的進(jìn)行，據(jù)圖可知，在0~t1時間段氧氣濃度下降，細(xì)胞有氧呼吸速率下降；該時間段內(nèi)氧氣濃度不足，酵母菌會進(jìn)行一部分的無氧呼吸，因此產(chǎn)生二氧化碳的場所包含線粒體基質(zhì)（有氧呼吸的第二階段）和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（無氧呼吸的第二階段）；

（3）在t1~t2時間段內(nèi)，觀察曲線可知氧氣不再變化，代表氧氣的吸收量為零，此時細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸；無氧呼吸過程中有機(jī)物的氧化分解并不徹底，大部分能量會儲存在酒精中；由于酵母菌的呼吸作用會有熱能產(chǎn)生，培養(yǎng)液的溫度會升高；

（4）有氧呼吸過程氧氣的吸收量與二氧化碳的釋放量相同，同時每消耗1分子的葡萄糖會產(chǎn)生6分子的二氧化碳，無氧呼吸過程每消耗1分子的葡萄糖，會產(chǎn)生2分子的二氧化碳。O2的消耗量和CO2的釋放量之比為3∶5，可以假設(shè)有氧呼吸O2的消耗量為3mol，則有氧呼吸CO2的釋放量為3mol，則無氧呼吸CO2的釋放量為5-3=2mol，則有氧呼吸消耗的葡萄糖為3/6=1/2mol，無氧呼吸消耗的葡萄糖為2/2=1mol，則用于酒精發(fā)酵的葡萄糖占所消耗的葡萄糖的比例為1/（1/2+1）=2/3。