資源簡介

課時2　探究酵母菌的呼吸方式及影響細胞呼吸的因素
一、探究酵母菌的呼吸方式
1.酵母菌作為實驗材料的原因
酵母菌在有氧環境和無氧環境中都能生活。不同的氧環境中,酵母菌的呼吸方式不同,產物和產生的能量均有差異。
2.呼吸產物的檢測
(1)檢測CO2的產生:CO2可使澄清的石灰水變渾濁,也可使溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃。
(2)檢測酒精的產生:橙色的重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下與乙醇(酒精)發生化學反應,變成灰綠色。
3.實驗步驟
(1)配制酵母菌培養液:酵母菌+質量分數為5%的葡萄糖溶液。
(2)檢測CO2的產生,裝置如圖所示:
①裝置甲:用于探究酵母菌的需氧呼吸。
②裝置乙:用于探究酵母菌的厭氧呼吸。
(3)檢測酒精的產生:自A、B中各取2 mL酵母菌培養液的濾液,分別注入編號為1、2的兩支試管中→分別滴加0.5 mL 5%重鉻酸鉀溶液→振蕩并觀察溶液的顏色變化。
4.實驗現象
(1)澄清的石灰水的變化。
組別 澄清的石灰水的變化
是否變渾濁 渾濁程度
甲組 是 高
乙組 是 低
(2)滴加含重鉻酸鉀的酸性溶液后的變化。
組別 現象(顏色變化) 原因
甲組 不變色 甲組不產生酒精,乙組產生酒精,使溶液變為灰綠色
乙組 變灰綠色
5.實驗結論
(1)酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸。
(2)產物
　結合對實驗材料的選擇和處理,探討以下問題。
(1)為什么要將葡萄糖溶液煮沸,且冷卻到常溫后方可加入新鮮的酵母菌
提示:煮沸的目的是殺菌和除去溶液中的氧,冷卻到常溫的目的是防止高溫殺死酵母菌。
(2)在B瓶酵母菌培養液表面滴加一薄層植物油形成油脂層,其目的是什么
提示:創造無氧環境。
二、影響細胞呼吸的因素
1.溫度
通過影響呼吸酶的活性來影響呼吸速率。與溫度影響酶催化效率的曲線特征一致。
2.O2濃度
(1)具體影響如圖所示:
(2)解讀:
圖A表示O2濃度對厭氧呼吸的影響。隨O2濃度增加而受抑制,O2濃度越高,抑制作用越強,O2濃度達到一定值時,被完全抑制。
圖B表示O2濃度對需氧呼吸的影響。在一定范圍內,隨著O2濃度的增加,呼吸速率增強,但當O2濃度增加到一定值時,呼吸速率不再增加。
3.CO2濃度
在一定范圍內,隨CO2濃度的增加,細胞呼吸速率下降。
　利用降低溫度的方法可以實現對蔬菜、水果等的長期保存,試分析原因。
提示:降低溫度使植物細胞內酶的活性降低,從而減少了有機物的消耗。
三、細胞呼吸是細胞代謝的核心
　用氨基酸飼養饑餓動物,發現動物的肝糖原含量會增加。這一現象說明了什么
提示:糖原不含有N元素,用氨基酸飼養饑餓動物造成肝糖原含量增加,說明氨基酸代謝后可作為原料用于合成糖原。
[自主學習檢測]——教材基礎熟記于心
1.農田及時排澇能防止根細胞因缺氧產生乙醇而爛根。(　√　)
2.創可貼要透氣是為了促進傷口部位細胞的需氧呼吸。(　×　)
提示:創可貼要透氣是為了抑制厭氧微生物的繁殖。
3.CO2可使澄清的石灰水變渾濁。根據石灰水渾濁程度可以檢測酵母菌培養液中CO2的產生情況。(　√　)
4.細胞呼吸一方面為分解反應提供能量(ATP),另一方面為分解反應提供碳骨架。(　×　)
提示:細胞呼吸一方面為合成反應提供能量(ATP),另一方面為合成反應提供碳骨架。
5.溫度主要影響呼吸酶的活性。一般而言,在一定范圍內,呼吸強度隨著溫度的升高而增強。(　√　)
6.將果蔬貯藏于充滿氮氣的黑暗密閉容器中,產生CO2的物質的量與消耗O2的物質的量的比值低于1。(　×　)
提示:果蔬中細胞呼吸利用的能源物質為糖類,在充滿氮氣的黑暗密閉容器中,產生CO2的物質的量與消耗O2的物質的量的比值應當大于1。
7.糖類、蛋白質和脂肪均能通過相應途徑進入細胞呼吸過程被氧化分解,釋放能量。(　√　)
任務一　探究酵母菌的呼吸方式
[任務突破1]
探究酵母菌呼吸方式的實驗分析
(1)實驗設置思路。
控制變量結果對比分析得出結論
↓ ↓ ↓
有氧、無氧條件　　
①對比實驗(相互對照實驗):兩個實驗組,分別為有氧條件和無氧條件。
②分析結果,得出結論:
(2)實驗操作的提醒及主要目的。
實驗操作提醒 主要目的
配制培養液時,將葡萄糖溶液先煮沸冷卻后再加入錐形瓶 ①煮沸:除去其他雜菌,防止其他雜菌的干擾; ②冷卻后再加入:防止高溫將酵母菌殺死
先通入NaOH溶液中再通入酵母菌培養液中 既能保證O2的充分供應,又能排除空氣中的CO2對實驗結果的干擾
其中一瓶酵母菌培養液用植物油覆蓋液面形成油脂層 確保實驗過程中只進行厭氧呼吸
[遷移應用]
[典例1-1] 為了探究酵母菌在不同條件下的呼吸產物,設計如圖兩套裝置,圖中注射器的作用是便于抽取樣液用于檢測,過氧化氫在二氧化錳催化下會產生氧氣。下列有關該實驗的說法,正確的是(　B　)
A.圖一為對照組,圖二為實驗組
B.A瓶添加花生油的目的是營造無氧環境
C.試管B、E中可加適量5%重鉻酸鉀溶液用于檢測是否產生酒精
D.抽取A、D瓶中的樣液加入適量0.1%溴麝香草酚藍溶液可用于檢測是否產生CO2
解析:此實驗為對比實驗,沒有對照組,兩組都是實驗組,相互對照;試管B、E中的液體應是澄清的石灰水或溴麝香草酚藍溶液,用于檢驗酵母菌呼吸作用是否產生二氧化碳;抽取A、D瓶中的樣液加入適量5%重鉻酸鉀溶液,在酸性條件下可用于檢測是否產生酒精。
[任務突破2]
基于液滴移動測定細胞呼吸類型及細胞呼吸速率
(1)細胞呼吸類型測定。
①實驗裝置。
欲確認某生物的呼吸類型,應設置兩套呼吸裝置,如圖所示(以發芽種子為例,假設呼吸底物只有葡萄糖)。
②實驗結果預測和結論(見下表):
實驗現象 結論
裝置一 液滴 裝置二 液滴
不動 不動 只進行產生乳酸的厭氧呼吸或種子已死亡
不動 右移 只進行產生乙醇的厭氧呼吸
左移 右移 進行需氧呼吸和產生乙醇的厭氧呼吸
左移 不動 只進行需氧呼吸或進行需氧呼吸和產生乳酸的厭氧呼吸
③實驗拓展:呼吸底物與著色液滴移動的關系。
脂肪含氫量高,含氧量低,等質量的脂肪與葡萄糖相比,氧化分解時耗氧量高,而產生CO2量少。因此以脂肪為呼吸底物時,產生的CO2量小于消耗的O2量,著色液滴移動更明顯。
(2)細胞呼吸速率的測定。
①實驗裝置。
②實驗原理:組織細胞呼吸作用吸收O2,釋放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器內氣體壓強減小,刻度管內的液滴左移。單位時間內液滴左移的距離也表示呼吸速率。裝置乙為對照。
③誤差的校正。
a.如果實驗材料是綠色植物,整個裝置應遮光處理,否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。
b.如果實驗材料是種子,為防止微生物呼吸對實驗結果的干擾,應對裝置及所測種子進行消毒處理。
c.為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差,應設置對照實驗,將所測的生物材料滅活(如將種子煮熟),其他條件均不變。
[遷移應用]
[典例1-2] (2022·北斗星盟高二聯考)圖1所示是某興趣小組為測定大豆種子呼吸速率所組裝的實驗裝置,圖2是根據兩組裝置的測量結果繪制的大豆種子萌發過程中CO2釋放和O2吸收速率的變化趨勢,下列敘述錯誤的是(　B　)
A.圖1設置乙裝置的目的是排除大豆表面微生物及環境因素的干擾
B.圖1實驗過程中有色液滴不斷向左移動時,說明需氧呼吸速率不斷增強
C.由圖2可知,在12～24 h期間,萌發種子的呼吸方式主要是厭氧呼吸
D.由圖2可知,48 h后萌發種子細胞呼吸的底物中可能還有油脂等物質
解析:圖1中甲和乙的不同是發芽的種子是否保持活性,乙中的種子被加熱殺死,是對照組,對照組的目的是排除微生物及環境因素的干擾;裝置中的10% NaOH溶液能吸收細胞呼吸以及裝置中的CO2,故實驗過程中有色液滴不斷向左移動,可表示細胞呼吸不斷消耗氧氣,但不是說明需氧呼吸速率不斷增強;由圖2可知,在12～24 h期間,萌發種子消耗O2的速率幾乎不變,但釋放的CO2不斷增加,說明種子的呼吸方式主要是厭氧呼吸;由圖2可知,48 h后萌發種子吸收O2的量大于釋放CO2的量,說明細胞呼吸的底物中不只有葡萄糖,可能還有油脂等物質。
任務二　探究影響酵母菌呼吸的因素
[任務突破1]
影響細胞呼吸的因素及曲線分析
項目 坐標曲線 曲線分析
溫度 ①在最適溫度時,呼吸速率最大;②超過最適溫度,呼吸酶活性降低甚至變性失活,呼吸速率下降;③低于最適溫度,酶活性下降,呼吸速率下降
O2 濃度 ①O2濃度=0時,只進行厭氧呼吸;②0CO2 濃度 CO2是細胞呼吸的最終產物,積累過多會抑制細胞呼吸的進行
水分 在一定范圍內,細胞呼吸速率隨含水量的增加而加快,隨含水量的減少而減慢。當含水量過多時,呼吸速率減慢,甚至死亡
[遷移應用]
[典例2-1] 細胞呼吸是細胞能量的根本來源,細胞呼吸容易受外界環境的影響。如圖是溫度與氧氣濃度對植物葉片細胞呼吸速率的影響,以下分析不正確的是(　C　)
A.圖中細胞呼吸速率可用單位時間內二氧化碳的釋放量表示
B.從圖甲可知細胞呼吸最旺盛時的溫度是B點對應的溫度
C.溫度對曲線Ⅱ代表的呼吸類型影響較大,對曲線Ⅰ影響較小
D.分析圖甲、乙可知,水果儲存需要低溫和低氧的條件
解析:由于需氧呼吸的產物是二氧化碳和水,所以圖中細胞呼吸速率可用單位時間內二氧化碳的釋放量表示;分析題圖甲可知,B點細胞呼吸的相對速率最高,該點對應的溫度是細胞呼吸的最適溫度;溫度通過影響酶的活性進而影響細胞呼吸,溫度對不同酶的影響基本相同,故溫度對曲線Ⅰ、Ⅱ代表的呼吸類型影響基本相同;分析圖甲、乙可知,在低溫和低氧的條件下,細胞呼吸的相對速率都較低,所以水果儲存需要低溫和低氧的條件。
[任務突破2]
歸納總結影響細胞呼吸的因素在實踐中的應用
項目 應用
溫度 ①冰箱中水果和蔬菜保鮮;②蔬菜大棚夜間適當降溫以降低呼吸消耗,提高產量
O2 濃度 ①中耕松土促進植物根部需氧呼吸;②厭氧發酵過程需要嚴格控制無氧環境;③低氧儲藏糧食、水果和蔬菜
CO2 濃度 在蔬菜和水果保鮮中,增加CO2濃度可抑制細胞呼吸,減少有機物的消耗
水分 ①糧食在收倉前要進行晾曬處理;②干種子萌發前進行浸泡處理
[遷移應用]
[典例2-2] (2022·Z20名校聯盟聯考)細胞呼吸相關原理常應用于農業生產、食品生產和瓜果儲存過程中。下列敘述正確的是(　B　)
A.“中耕松土”可促進葡萄糖在線粒體中的分解
B.酒精發酵過程應避免氧氣進入使酒精減產
C.“合理灌溉”防止積累過多乳酸導致爛根
D.采用無氧條件儲存瓜果以減少有機物消耗
解析:葡萄糖不能進入線粒體中,需氧呼吸時葡萄糖先在細胞溶膠中分解,形成丙酮酸后再進入線粒體;釀酒時,早期通氣促進酵母菌需氧呼吸,利于菌種繁殖,后期密封發酵,促進酵母菌厭氧呼吸,利于產生酒精;“合理灌溉”防止厭氧呼吸積累過多酒精導致爛根;水果、蔬菜需要在低溫、低氧和一定濕度的環境下儲存,以減少有機物的消耗。
基礎達標練
1.探究酵母菌的呼吸方式實驗中,無關變量是(　B　)
A.是否有氧氣條件 B.溫度
C.是否有酒精產生 D.是否有CO2產生
解析:探究酵母菌的呼吸方式實驗中自變量是氧氣的有無,因變量是呼吸產物的不同,溫度、pH等屬于無關變量。
2.(2022·浙南名校聯盟聯考)馬鈴薯塊莖儲存不當會出現酸味,蘋果會出現酒味。下列關于這兩種現象的敘述正確的是(　B　)
A.兩者都將葡萄糖中的化學能大部分轉化為熱能
B.兩者都能快速利用葡萄糖并產生少量ATP
C.兩者都有丙酮酸的產生和[H]的積累
D.提高氧氣濃度對兩者都有促進作用
解析:兩者都進行無氧呼吸將葡萄糖分子中的大部分能量儲存在不徹底的氧化產物中,只釋放了少量的能量;兩者都進行厭氧呼吸產生少量ATP;兩者產生的[H]都用來還原丙酮酸,因此沒有[H]的積累;兩者都為厭氧呼吸,氧氣濃度增加會抑制厭氧呼吸。
3.(2022·浙江6月選考)下列關于細胞呼吸的敘述,錯誤的是(　B　)
A.人體劇烈運動會導致骨骼肌細胞產生較多的乳酸
B.制作酸奶過程中乳酸菌可產生大量的丙酮酸和CO2
C.梨果肉細胞厭氧呼吸釋放的能量一部分用于合成ATP
D.酵母菌的乙醇發酵過程中通入O2會影響乙醇的生成量
解析:劇烈運動時人體可以進行厭氧呼吸,厭氧呼吸的產物是乳酸,故人體劇烈運動時會導致骨骼肌細胞產生較多的乳酸;制作酸奶利用的是乳酸菌厭氧發酵的原理,乳酸菌厭氧呼吸的產物是乳酸;梨果肉細胞厭氧呼吸第一階段能產生少量能量,該部分能量大部分以熱能的形式散失了,少部分用于合成ATP;酵母菌乙醇發酵是利用酵母菌在無氧條件下產生乙醇的原理,故發酵過程中通入O2會導致其厭氧呼吸受抑制而影響乙醇的生成量。
4.(2022·十校聯盟高二測試)下列關于細胞呼吸的敘述正確的是(　D　)
A.人發燒時,線粒體外膜上葡萄糖轉運蛋白的活性下降
B.需氧呼吸釋放的能量大部分轉移至ATP,厭氧呼吸少部分轉移至ATP
C.花生種子細胞進行需氧呼吸,消耗的O2量與呼出的CO2量相等
D.蛔蟲細胞進行生命活動所需的能量由糖酵解過程提供
解析:葡萄糖是在細胞溶膠中分解,不會進入線粒體,因此線粒體外膜上不存在葡萄糖轉運蛋白;無論是需氧呼吸還是厭氧呼吸,細胞呼吸釋放的能量都是大部分以熱能的形式散失,少部分儲存在ATP中;花生種子中含有大量脂肪,脂肪中的C、H比例較高,需氧呼吸時消耗的O2量大于呼出的CO2量;蛔蟲屬于厭氧型生物,只能進行厭氧呼吸,厭氧呼吸只在糖酵解階段產生能量,因此蛔蟲細胞進行生命活動所需的能量由糖酵解過程提供。
5.下列實驗結果能夠判斷酵母菌細胞呼吸方式的是(　C　)
A.澄清的石灰水是否變渾濁
B.溴麝香草酚藍溶液是否由藍變綠再變黃
C.酸性重鉻酸鉀溶液是否由橙色變為灰綠色
D.以上三項均可
解析:酵母菌需氧呼吸和厭氧呼吸均可釋放二氧化碳,故不能以A、B兩項所述判斷酵母菌細胞呼吸方式;酵母菌厭氧呼吸產生的酒精在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應變成灰綠色,所以能夠判斷酵母菌細胞呼吸方式。
6.(2022·湖州高一期末)初夏家庭制作米酒時,通常是在微熱的熟米飯中間挖一個“坑”,倒入用少量溫水溶解的酒曲(含酵母菌),然后密封放置36小時左右。下列相關敘述錯誤的是(　D　)
A.冬季適當提高環境溫度也可以在同樣的時間內制作出米酒
B.米酒表面的氣泡是酵母菌細胞呼吸產生的二氧化碳引起的
C.隨著時間延長米酒的酒味增加是酵母菌厭氧呼吸引起的
D.制作米酒時產生的水是酵母菌厭氧呼吸的產物
解析:冬季適當提高環境溫度,給酵母菌的生長創造一個適宜溫度,也可以在同樣的時間內制作出米酒;酵母菌進行需氧呼吸產生CO2和H2O,進行厭氧呼吸產生酒精和CO2,故米酒表面的氣泡是酵母菌細胞呼吸產生的二氧化碳引起的;酵母菌厭氧呼吸產生酒精和CO2,故隨著時間延長米酒的酒味增加是酵母菌厭氧呼吸引起的;由上可知制作米酒時產生的水是酵母菌需氧呼吸的產物。
7.如圖為某小組研究酵母菌和乳酸菌呼吸方式的實驗裝置示意圖,培養一段時間后小液滴的移動方向是(　C　)
A.不移動 B.向左移動
C.向右移動 D.先左后右
解析:根據圖示可知,左側錐形瓶中,酵母菌厭氧呼吸產生乙醇和二氧化碳,右側錐形瓶中,乳酸菌厭氧呼吸產生乳酸,因此左側氣體壓強增大,小液滴向右移動。
8.(2022·杭嘉湖金四縣區高二月考)普通人在進入空氣稀薄的青藏高原時,會出現頭痛、乏力和心跳加速等高原反應癥狀,這與人體細胞呼吸類型發生改變有關。下列敘述正確的是(　B　)
A.出現高原反應癥狀后,說明人體細胞呼吸供能以厭氧呼吸為主
B.同一個體中細胞呼吸的CO2/O2比值,在進入青藏高原前后無明顯
變化
C.等量的葡萄糖在細胞呼吸中被分解成丙酮酸時,需氧呼吸產生的[H]多于厭氧呼吸
D.細胞呼吸為合成代謝提供能量,為分解代謝提供碳骨架,是細胞代謝的核心
解析:人體出現高原反應癥狀后,人體細胞呼吸供能依然以需氧呼吸為主;同一個體中細胞呼吸的CO2/O2比值,在進入青藏高原前后無明顯變化,因為人體厭氧呼吸的產物是乳酸,不產生CO2,CO2是通過需氧呼吸產生的,該過程中消耗O2和產生CO2的比值在以葡萄糖為底物的情況下為1;等量的葡萄糖在細胞呼吸中被分解成丙酮酸時,需氧呼吸產生的[H]與厭氧呼吸相等;細胞呼吸過程中會分解有機物釋放能量,為合成代謝提供能量,同時在有機物分解過程中會產生很多的中間產物,從而實現物質之間的轉化,為合成代謝提供碳骨架,是細胞代謝的核心。
9.大氣中氧氣濃度對植物某器官呼吸速率的影響曲線如圖所示,下列分析正確的是(　A　)
A.檢測CO2可利用溴麝香草酚藍溶液,溶液中溶有CO2則顏色由藍色變成綠色再變成黃色
B.若該器官是馬鈴薯的塊莖,則可用重鉻酸鉀溶液檢測其厭氧呼吸的產物
C.a點時釋放的CO2全部是厭氧呼吸的產物
D.b點時需氧呼吸和厭氧呼吸的CO2釋放量相等
解析:馬鈴薯的塊莖厭氧呼吸的產物是乳酸,不產生乙醇和二氧化碳,不能用重鉻酸鉀溶液檢測;a點時釋放的CO2是需氧呼吸和厭氧呼吸的產物;b點時CO2釋放量與O2吸收量相等,因此只進行需氧呼吸,不進行厭氧呼吸。
10.下列關于細胞呼吸的影響因素及其應用的敘述,錯誤的是(　B　)
A.及時排澇可以避免作物根細胞進行厭氧呼吸產生酒精導致爛根
B.氧氣參與需氧呼吸的第三階段,隨著氧濃度增大需氧呼吸速率會不斷變大
C.用透氣的紗布包扎傷口可以抑制一些厭氧細菌在傷口處的繁衍
增殖
D.進行有氧運動可以避免人體肌肉細胞產生過多乳酸引起乳酸中毒
解析:及時排澇可以為作物根部提供氧氣,避免根細胞進行厭氧呼吸產生酒精導致爛根;氧濃度增大到一定程度時,需氧呼吸速率不再變大;用透氣紗布包扎傷口,可增加通氣量,抑制厭氧細菌的厭氧呼吸,從而抑制厭氧細菌的大量繁殖;人體厭氧呼吸時會產生乳酸,所以進行有氧運動可以避免人體肌肉細胞產生過多乳酸引起乳酸中毒。
11.圖1是真核生物細胞呼吸的主要物質變化示意圖,①～④表示其中的過程。圖2、圖3分別表示O2濃度、溫度對植物組織CO2釋放速率的影響。據圖回答下列問題。
(1)細胞呼吸是細胞內進行的將糖類等　　　　氧化分解成無機物或小分子有機物,并且　　　　　　　　的過程。
(2)圖1中,在細胞溶膠中進行的過程是　　　　(填標號),在線粒體中進行的過程是　　　　(填標號)。圖2中O2濃度為a、b時,厭氧呼吸較強的是　　　　(填“a”或“b”)。
(3)人體肌肉細胞厭氧呼吸的終產物是　　　　(用圖1中物質名稱回答)。肌肉細胞進行厭氧呼吸是一種克服　　　　 　　的應急措施。
(4)根據圖2和圖3可知,在蔬菜保鮮貯藏中,應采取　　　　　　　和　　　　　　　的措施。
解析:(1)細胞呼吸是細胞內進行的將糖類等有機物氧化分解成無機物或小分子有機物并且釋放出能量的過程。(2)圖1中,在細胞溶膠中進行的過程是①糖酵解,③④表示丙酮酸被[H]還原的過程,②丙酮酸的氧化過程在線粒體中進行;圖2中O2濃度為a、b時,厭氧呼吸較強的是a,因為隨著氧氣濃度的增加,需氧呼吸逐漸增強,厭氧呼吸逐漸被抑制。(3)人體肌肉細胞進行產生乳酸的厭氧呼吸;肌肉細胞進行厭氧呼吸是一種克服暫時缺氧的應急措施。(4)在蔬菜保鮮貯藏中,應采取適當降低O2濃度和溫度的措施來降低細胞呼吸強度。
答案:(1)有機物　釋放出能量　(2)①③④　②　a　(3)乳酸　暫時缺氧　(4)適當降低O2濃度　適當降低溫度
12.(2022·浙江7月學考)甜酒釀是以糯米為主要原料,通過發酵而成的含乙醇食品,清甜可口,酒味淡薄,參與發酵形成甜酒釀的微生物主要是糖化菌和酵母菌。制備甜酒釀的工藝流程簡圖如下。
糯米處理→拌酒藥→搭窩→發酵
回答下列問題。
(1)酒藥中含有發酵所需的微生物,其中的主要微生物是糖化菌和
　 　　　。
(2)發酵過程中,淀粉被糖化菌分解成單糖或二糖后才能被酵母菌利用。推測酵母菌不能直接利用淀粉的原因是　　　　　　　　　。
(3)搭窩是將拌好酒藥的米飯裝入容器,搭成中間低、周邊高的凹窩。搭窩可以確保在發酵初期有較多的O2,以利于糖化菌和酵母菌進行呼吸。隨著發酵進行　　　　呼吸,O2被逐漸消耗殆盡,此時酵母菌發酵生成　　　　和CO2,最終形成了清甜可口的酒釀。
(4)若要生產甜度低、酒味濃郁的甜酒釀,請提出兩條可行的措施:
　 。
解析:(1)據題意可知,參與發酵形成甜酒釀的微生物主要是糖化菌和酵母菌,因此酒藥中含有發酵所需的微生物,其中的主要微生物是糖化菌和酵母菌。
(2)淀粉需要在淀粉酶的作用下才能被分解利用,酵母菌中不含淀粉酶,不能直接利用淀粉。
(3)酵母菌是兼性厭氧菌,在有氧條件下進行需氧呼吸釋放能量多,有利于其繁殖,在無氧條件下進行厭氧呼吸產生酒精和二氧化碳。需氧呼吸要消耗氧氣,因此隨著發酵的進行需氧呼吸減弱,O2被逐漸消耗殆盡,此時酵母菌發酵生成乙醇和CO2,最終形成了清甜可口的酒釀。
(4)通過發酵而成的含乙醇食品,要想生產甜度低、酒味濃郁的甜酒釀,可以延長發酵時間(可增加糖的消耗,降低甜度),增加酒藥(含有發酵所需微生物)用量等,使發酵微生物充分進行厭氧呼吸。
答案:(1)酵母菌　(2)酵母菌缺乏淀粉酶　(3)需氧　乙醇　(4)延長發酵時間;增加酒藥用量等
綜合提升練
13.溫度對某植物細胞呼吸速率影響的示意圖如圖。下列敘述正確的是(　B　)
A.a～b段,溫度升高促進了線粒體內的糖酵解過程
B.b～c段,與細胞呼吸有關的酶發生熱變性的速率加快
C.b點時,氧與葡萄糖中的碳結合生成的二氧化碳最多
D.c點時,細胞呼吸產生的大部分能量貯存在ATP中
解析:糖酵解過程在細胞溶膠中進行,線粒體分解的底物是丙酮酸;
b～c段,與細胞呼吸有關的酶發生熱變性的速率加快,酶活性降低,因而細胞呼吸的相對速率下降;氧與[H]結合生成水,生成的能量最多;細胞呼吸產生的大部分能量以熱能的形式散失掉。
14.有氧運動是指人體吸入的氧氣與需求的相等,達到生理上的平衡狀態。如圖所示為人體運動強度與血液中乳酸含量和氧氣消耗速率的關系。下列說法正確的是(　C　)
A.a運動強度下只有需氧呼吸,c運動強度下只有厭氧呼吸
B.大于或等于b運動強度后,肌肉細胞CO2的產生量將大于O2的
消耗量
C.若運動強度長時間超過c運動強度,會因為乳酸增加而使肌肉酸脹乏力
D.厭氧呼吸使葡萄糖中的能量大部分以熱能散失,其余儲存在ATP中
解析:由題圖信息可知,a、b和c運動強度下需氧呼吸和厭氧呼吸同時存在,只是a運動強度下厭氧呼吸較弱;人體需氧呼吸吸收氧氣的量與釋放二氧化碳的量相等,而厭氧呼吸既不吸收氧氣,也不釋放二氧化碳,因此運動強度大于或等于b后,肌肉細胞CO2的產生量始終等于O2的消耗量;c運動強度下乳酸含量明顯超過正常值,因此若運動強度長時間超過c,會因為乳酸增加而使肌肉酸脹乏力;人體厭氧呼吸使葡萄糖中的能量大部分儲存在不徹底的氧化產物——乳酸中,釋放的能量中大部分以熱能散失,其余儲存在ATP中。
15.兩個興趣小組分別對酵母菌細胞呼吸方式進行了如圖的探究實驗,請分析回答下列問題。
(1)甲興趣小組想探究的具體問題是酵母菌是否在有氧、無氧條件下均能產生CO2,現提供若干套(每套均有數個)實驗裝置,如圖1(a～d)所示。
①請根據實驗目的選擇裝置序號,并按照實驗的組裝要求排序(裝置可重復使用)。有氧條件下的裝置順序:　　　　　(用箭頭和圖中序號表示);無氧條件下的裝置順序:　　　　　　　(用箭頭和圖中序號表示)。
②裝置中c瓶的作用是
　,
b瓶中澄清的石灰水還可用　 代替。
③在溫度和pH都相同的情況下,影響酵母菌細胞呼吸方式的外界因素主要是　　　　　　　。
(2)乙興趣小組利用圖2所示裝置(橡皮塞上的彎管為帶有紅色液滴的刻度玻璃管),探究酵母菌細胞呼吸方式。
①要想得到實驗結論還必須同時設置對照實驗,請問對照實驗裝置(假設該裝置編號為3)該如何設計
　。
②若裝置2中紅色液滴向左移動,裝置3中紅色液滴不移動,說明酵母菌細胞呼吸方式是　　　　　　　　　　。
③若酵母菌消耗的O2為3 mol,而釋放的CO2為9 mol,則酵母菌厭氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的　　　倍。
解析:(1)①需氧呼吸需要的裝置是c→a→b。厭氧呼吸的裝置是d→b。②c瓶的作用是吸收空氣中的CO2,排除空氣中CO2對實驗結果的干擾,
b瓶中澄清的石灰水還可用溴麝香草酚藍溶液代替。③在溫度和pH都相同的情況下,影響酵母菌細胞呼吸方式的外界因素主要是氧氣。
(2)①遵循實驗單一變量原則,裝置3除用等量清水代替氫氧化鈉溶液外,其他設計與裝置2相同。②因為氫氧化鈉可以吸收產生的二氧化碳,如果裝置2中紅色液滴向左移動、裝置3中紅色液滴不移動,說明消耗的氣體和產生的氣體量相等,應只進行需氧呼吸。③酵母菌需氧呼吸消耗的O2為3 mol,消耗葡萄糖的量是 0.5 mol,釋放的CO2為3 mol;所以酵母菌厭氧呼吸釋放9-3=6 (mol) 的CO2,消耗葡萄糖的量是3 mol。因此,酵母菌厭氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的3÷0.5=6倍。
答案:(1)①c→a→b(或c→b→a→b)　d→b　②吸收空氣中的CO2,排除其對實驗結果的干擾 溴麝香草酚藍溶液　③氧氣
(2)①裝置3除用等量清水代替NaOH溶液外,其他設計與裝置2相同　②只進行需氧呼吸　③6

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