Question

如图表示将酵母菌置于含有培养液的密闭容器中，容器中O₂和CO₂含量随时间的相对变化。请回答下列相关问题：

（1）酵母菌在有氧呼吸将有机物氧化分解的过程中，有机物中的能量的去向是_______________、_______________。

（2）据图分析可知，在0~t₁时间段，O₂消耗速率逐渐减小，原因是______________________________。在该时间段内，酵母菌细胞呼吸产生的CO₂来自_______________（填场所）。

（3）在t₁~t₂时间段，酵母菌细胞呼吸的方式是_____________________________________________。在该时间段内，酵母菌氧化分解有机物，其中大部分的能量转移至_______________中。实验过程中，培养液的温度会有所_______________。

（4）若在0~t₂时间段，O₂的消耗量和CO₂的释放量之比为3∶5，则用于酒精发酵的葡萄糖占所消耗的葡萄糖的比例为_______________。

Answer

转化为ATP中活跃的化学能 以热能的方式散失 容器内O2浓度降低，细胞有氧呼吸速率下降 细胞质基质和线粒体基质 只进行无氧呼吸 酒精 升高 2/3

【解析】

酵母菌属于异氧兼性厌氧型微生物，既可以进行有氧呼吸消耗氧气，产生二氧化碳和水，也可以进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。酵母菌进行有氧呼吸时释放的能量有两部分去路，大部分会以热能的形式散失，少部分储存在ATP中。影响呼吸作用的环境因素主要为氧气浓度，氧气作为一种反应物可以促进有氧呼吸的进行，当氧气浓度不足时，会抑制有氧呼吸，此时酵母菌主要进行无氧呼吸。

（1）有氧呼吸有机物中的能量的去向可以分为两个方面，大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中，转化为ATP中活跃的化学能；

（2）氧气是有氧呼吸的反应物之一，氧气浓度不足会抑制有氧呼吸的进行，据图可知，在0~t1时间段氧气浓度下降，细胞有氧呼吸速率下降；该时间段内氧气浓度不足，酵母菌会进行一部分的无氧呼吸，因此产生二氧化碳的场所包含线粒体基质（有氧呼吸的第二阶段）和细胞质基质（无氧呼吸的第二阶段）；

（3）在t1~t2时间段内，观察曲线可知氧气不再变化，代表氧气的吸收量为零，此时细胞只进行无氧呼吸；无氧呼吸过程中有机物的氧化分解并不彻底，大部分能量会储存在酒精中；由于酵母菌的呼吸作用会有热能产生，培养液的温度会升高；

（4）有氧呼吸过程氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相同，同时每消耗1分子的葡萄糖会产生6分子的二氧化碳，无氧呼吸过程每消耗1分子的葡萄糖，会产生2分子的二氧化碳。O2的消耗量和CO2的释放量之比为3∶5，可以假设有氧呼吸O2的消耗量为3mol，则有氧呼吸CO2的释放量为3mol，则无氧呼吸CO2的释放量为5-3=2mol，则有氧呼吸消耗的葡萄糖为3/6=1/2mol，无氧呼吸消耗的葡萄糖为2/2=1mol，则用于酒精发酵的葡萄糖占所消耗的葡萄糖的比例为1/（1/2+1）=2/3。