Question

酵母菌是研究细胞呼吸常用的实验材料。请分析回答：

(1)酵母菌有氧呼吸过程中[H]在    处与氧结合生成水，水中的氢来自反应物中的     。适宜温度下，在锥形瓶中加入含有酵母菌的葡萄糖溶液并密封(如图1)，图2曲线中能正确表示实验结果的是    。

(2)某研究小组利用如图3所示装置进行酵母菌细胞呼吸的研究。图中刻度玻璃管可以用来读取液面的高度(假设水压对气体体积变化的影响忽略不计)。

实验步骤：

a.将10 mL酵母菌培养液和10 mL加热煮沸后冷却的酵母菌培养液分别加入甲、乙两个烧杯中。

b.将甲、乙两个烧杯分别放入气密性完好的两个气球中，排尽空气后分别向两个气球内注入等量且适量的氧气，扎紧气球保持密闭状态，再分别放入如图所示实验装置中。

c.两组装置均放入20℃恒温水浴中。从注水口注入等量的温水，调节刻度玻璃管液面至起始刻度。

d.记录实验结果。

实验分析：

①该实验的自变量是 _______________________________________________，

因变量是 _________________________________________________________。

②实验刚开始的短时间内，两组装置的刻度玻璃管液面均不发生变化的原因分别是： ____________________________________________________________；

___________________________________________________________________ 

_________________________________________________________________。

③一段时间后，装有甲烧杯的装置中刻度玻璃管液面          ，原因是 _____________________________________________________________

_________________________________________________________________ 。

Answer

(1)线粒体内膜 葡萄糖和水 ②③

(2)①酵母菌培养液是否煮沸 是否产生气体及刻度玻璃管液面高度 ②甲中酵母菌有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2相等，气球体积不变 乙中酵母菌死亡，不能进行细胞呼吸

③上升 甲中酵母菌无氧呼吸产生的CO2使气球体积增大

【解析】(1)有氧呼吸过程中[H]最终在线粒体内膜上与氧结合生成水，水中的氢来自反应物中的葡萄糖和第二阶段参与的水。在适宜的温度下，锥形瓶中加入含有酵母菌的葡萄糖溶液密封后，酒精浓度起初为0，一段时间后逐渐升高，酵母菌数量先达最大值后再减少，葡萄糖的残留量逐渐减少，pH逐渐减小。

(2)两个实验的唯一差别是酵母菌培养液是否煮沸，所以该实验的自变量是酵母菌培养液是否煮沸，因变量是酵母菌培养液是否产生气体及引起的玻璃管液面高度的变化。甲装置中利用的底物是葡萄糖，开始进行有氧呼吸，消耗O2的量与产生CO2的量相等；随O2的消耗，装置内的酵母菌开始进行无氧呼吸，产生的CO2使气球体积增大。乙装置中酵母菌已经死亡，不进行细胞呼吸。