Question

14．酵母菌是一種單細胞真菌，在有氧和無氧環境下都
能生存，屬于兼性厭氧菌，圖1表示酵母菌細胞結構示意圖，其中數字表示相應結構．請回答：
（1）酵母菌產生CO₂的場所是⑥和⑧．（填結構名稱）
（2）有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養液如圖2，當通入不同（a、b、c、d）濃度的氧氣時，其產生的C₂H₅OH和CO₂的量如下表所示．

氧濃度	a	b	c	d
產生CO2的量	9mol	12.5mol	15mol	30mol
產生酒精的量	9mol	6.5mol	6mol	0mol

①上述裝置實驗進行初期，紅色液滴不移動，此時酵母菌種群數量變化變化趨勢為逐漸增多，容器內壓強的變化趨勢是幾乎不變，預測依據是紅色液滴不移動，說明消耗的氣體量等于生成的氣體量，此時酵母菌進行有氧呼吸．
②當通入氧氣為a濃度時，此時酵母菌進行無氧呼吸呼吸，紅色液滴向右移動．
③當通入氧氣為c濃度時，此時酵母菌進行酒精發酵所占的比例為$\frac{2}{3}$．

Answer 1

分析 根據題意和圖表分析可知：酵母菌有氧呼吸的總反應式為：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量；酵母菌發酵時，進行無氧呼吸，其總反應式為C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2酒精+2CO₂+能量．
氧濃度為a時，產生的酒精量與CO₂的量相等，說明只進行無氧呼吸；氧濃度為b和c時，產生的酒精量小于CO₂的量，說明同時進行有氧呼吸和無氧呼吸；氧濃度為d時，產生的酒精量為0，說明只進行有氧呼吸．

解答 解：（1）酵母菌可以通過有氧呼吸和無氧呼吸產生CO₂的，場所分別是線粒體和細胞質基質，即⑥和⑧．
（2）①上述裝置實驗進行初期，紅色液滴不移動，說明消耗的氣體量等于生成的氣體量，容器內壓強的變化趨勢是幾乎不變，此時酵母菌進行有氧呼吸，產生大量能量，為酵母菌細胞分裂提供能量，因此種群數量變化變化趨勢為逐漸增多．
②氧氣濃度為a時，產生二氧化碳的量與產生酒精的量相等，說明酵母菌只進行無氧呼吸，不進行有氧呼吸．裝置中氣體的量增加，紅色液滴向右移動．
③氧氣濃度為c時，無氧呼吸產生的酒精是6mol，無氧呼吸消耗的葡萄糖是3mol，有氧呼吸消耗的葡萄糖是$\frac{15-6}{6}=1.5$mol，因此細胞有氧呼吸消耗的葡萄糖是無氧呼吸的$\frac{1}{2}$，則有$\frac{2}{3}$的葡萄糖用于酒精發酵．
故答案為：
（1）⑥和⑧
（2）①逐漸增多    幾乎不變     紅色液滴不移動，說明消耗的氣體量等于生成的氣體量，此時酵母菌進行有氧呼吸
②無氧呼吸     右
③$\frac{2}{3}$

點評 本題結合圖表，考查細胞有氧呼吸和無氧呼吸的相關知識，首先要求考生掌握酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸的總反應式，能根據表中酒精量和二氧化碳量判斷細胞的呼吸方式；其次能根據有氧呼吸和無氧呼吸的總反應式進行計算，從而作出準確的判斷．