Question

为研究酵母菌的呼吸方式，某生物小组制作了如图甲、乙中a~f所示装置，(呼吸底物是葡萄糖)请据图回答问题：

(1)图甲中能够验证酵母菌进行有氧呼吸的装置是_________(用字母按顺序表示)，可用图丙中的_________过程表示(用标号表示)；如果将d装置内的酵母菌换成乳酸菌，并与b连接，能否观察到b中出现混浊的现象? _________，其原因是_________。

(2)图乙中，X烧杯中放置的是_________溶液。如果e的液滴不移动，f的液滴右移，则此时酵母菌进行的呼吸方式是_________。

(3)图丙是酵母菌的呼吸过程，产生物质B的过程的酶存在于细胞的_________，物质E可用_________试剂检测，其中释放能量最多的是_________(填序号)。

(4)图丁是酵母菌在不同氧浓度时，CO₂释放量和O₂吸收量的变化。氧浓度为b时，有_________葡萄糖进行无氧呼吸。

Answer

c-a-b ①④③ 否 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2 NaOH 无氧呼吸 细胞质基质和线粒体（或线粒体基质） 酸性的重铬酸钾 ③ 5/6

【解析】试题分析：理清有氧呼吸和无氧呼吸的过程、场所及其影响因素等相关知识，理解“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验原理、流程，由题意和各图呈现的信息为切入点，明辨图丙①～④所示的相关反应阶段、各字母所示物质名称，图丁不同氧浓度下的细胞呼吸方式，进而对各问题情境进行解答。

(1)酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸能产生大量的CO2，CO2可使澄清石灰水变浑浊。利用图甲探究酵母菌进行有氧呼吸时，需提供O2，因此通入a瓶的空气需先经过c瓶，以除去空气中的CO2，保证b锥形瓶中的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致，可见其装置序号是c-a-b。分析图丙可知：A、B、C、D、E分别表示丙酮酸、CO2、[H]、O2、酒精，过程①为有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段，过程②为无氧呼吸的第二阶段，过程③为有氧呼吸的第三阶段，④为有氧呼吸的第二阶段，所以图丙中①④③表示有氧呼吸。如果将d装置内的酵母菌换成乳酸菌，并与b连接，由于乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，所以不能观察到b中出现混浊的现象。

(2)图乙中，装置f中红色液滴移动的距离代表酵母菌细胞呼吸吸收的O2量与产生的CO2量的差值。由于酵母菌在有氧和无氧条件下都产生CO2，因此仅凭装置f不能辨别酵母菌细胞的呼吸类型。若要辨别酵母菌细胞的呼吸类型，装置e的 X烧杯中应放置能够吸收CO2的NaOH溶液，此时装置e中红色液滴移动的距离代表酵母菌细胞呼吸吸收的O2量。如果e的液滴不移动，f的液滴右移，说明酵母菌的细胞呼吸没有消耗O2，但产生了 CO2，则此时酵母菌进行的呼吸方式是无氧呼吸。

(3)结合对(1)的分析可知：图丙中的物质B是CO2，产生于无氧呼吸的第二阶段和有氧呼吸的第二阶段，因此产生物质B的过程的酶，存在于细胞的细胞质基质和线粒体（或线粒体基质）中。物质E是酒精，可用酸性的重铬酸钾溶液检测。释放能量最多的是有氧呼吸的第三阶段，即图丙中的过程③。

(4) 图丁显示：当氧浓度为b时，CO2释放量大于O2吸收量，说明酵母菌既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸。此时，CO2释放量的相对值为8，O2吸收量的相对值为3，说明无氧呼吸CO2释放量的相对值为5；结合如下的有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可推知：无氧呼吸消耗的葡萄糖的相对值为5/2，有氧呼吸消耗的葡萄糖的相对值为1/2，所以有5/2÷（5/2＋1/2）＝5/6的葡萄糖进行无氧呼吸。