Question

【題目】下圖表示酵母菌呼吸作用的過程。其中甲、乙、丙代表有關(guān)生理過程發(fā)生的場所，①②代表有關(guān)物質(zhì)，回答下列問題

（1）乙是__________，②代表的物質(zhì)是__________，該過程產(chǎn)生的ATP可用于__________等生理活動（列舉2項）。

（2）實驗室用兩種方式以葡萄糖為原料利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精。甲發(fā)酵罐中保留一定量的氧氣，乙發(fā)酵罐中沒有氧氣，其余條件均相同且適宜。實驗過程中每隔1h分別測定一次兩發(fā)酵罐中氧氣和酒精的物質(zhì)的量，記錄數(shù)據(jù)并繪成如圖所示的坐標(biāo)圖。

①在實驗結(jié)束時甲、乙兩發(fā)酵罐中產(chǎn)生的二氧化碳量之比為__________；甲、乙兩發(fā)酵罐分別在__________（填時間）的無氧呼吸速率最快。

②要鑒別發(fā)酵罐中是否有酒精產(chǎn)生需用__________試劑，若有酒精，則發(fā)酵罐中液體的顏色變?yōu)?/span>__________。

③由甲、乙發(fā)酵罐中的實驗結(jié)果可以得出，要提高酒精的產(chǎn)量需__________。

Answer 1

【答案】線粒體基質(zhì) [H] 主動運輸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)合成 8:5 第5h和第3h 酸性重鉻酸鉀 灰綠色 通入少量的氧氣

【解析】

酵母菌是兼性厭氧型微生物，當(dāng)氧氣量不足時可以進行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳。酵母菌有氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)是為C6H12O6+6O2 + 6H2O→6CO2+12H2O+能量，分為三個階段，分別在細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜上進行，無氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式為C6H12O6→2C2H5OH（酒精）+2CO2+少量能量，分為兩個階段，過程中的每個階段都有酶的催化。

（1）該圖顯示的是有氧呼吸過程，甲是細胞質(zhì)基質(zhì)，進行有氧呼吸的第一階段，產(chǎn)物①是丙酮酸，進入乙（線粒體基質(zhì)）中參與有氧呼吸的第二階段，產(chǎn)物有CO2和②[H]，第一、二階段產(chǎn)生的②[H]在丙（線粒體內(nèi)膜）中參與有氧呼吸的第三階段，產(chǎn)生H2O。有氧呼吸產(chǎn)生的能量能用于主動運輸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)合成、生物發(fā)光等各項生命活動。

（2）①由題圖可以知道，發(fā)酵罐中消耗的氧氣是6，產(chǎn)生的二氧化碳也是6，產(chǎn)生的酒精是18，產(chǎn)生的二氧化碳也是18，甲發(fā)酵罐產(chǎn)生的二氧化碳是6+18=24，乙發(fā)酵罐產(chǎn)生的酒精是15，產(chǎn)生的二氧化碳也是15，乙發(fā)酵罐產(chǎn)生的二氧化碳為15，則實驗結(jié)束時甲、乙兩發(fā)酵罐中產(chǎn)生的二氧化碳量之比為24:15=8:5；曲線斜率最大時無氧呼吸速率也最快，因此圖中看出甲、乙兩發(fā)酵罐分別在3h、5h的無氧呼吸速率最快。

②酒精利用重鉻酸鉀試劑鑒定產(chǎn)生灰綠色。

③由甲、乙發(fā)酵罐中實驗結(jié)果可以得出，要提高酒精的產(chǎn)量需要首先讓酵母菌進行有氧呼吸，使其大量增殖，然后再密封，通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精，因此要提高酒精產(chǎn)量需通入少量的氧氣。