Question

2．如圖是某同學為了研究酵母菌的細胞呼吸所設計的一個實驗裝置．開始時錐形瓶中裝滿了質量分數為5%的蔗糖溶液，并在其中加入了適量的酵母菌，將裝置密封并靜置一段時間后記錄下初始液面的數據，實驗過程中液體會進入玻璃管，從玻璃管的刻度上可以讀出進入玻璃管的液體量．表中是該同學在不同的溫度條件下進行實驗時所記錄的數據與初始液面數據的差值．（單位：mL）

時間（min）	4℃	10℃	20℃	35℃	55℃	90℃
5	0	0.2	0.4	0.7	0	0
10	0	1.0	1.3	1.2	0.1	0
15	0.1	1.9	2.2	2.8	0.2	0
20	0.2	3.1	3.3	4.4	0.3	0
25	0.3	4.0	4.5	5.0	0.4	0

（1）該同學作了以下四種假設，你認為最合理的假設是B
A．溫度對酵母菌有氧呼吸有影響          B．溫度對酵母菌無氧呼吸有影響
C．氧濃度對酵母菌有氧呼吸有影響        D．氧濃度對酵母菌無氧呼吸有影響
（2）假設實驗的過程中產生的氣體在溶液中的溶解度很低，則表中數據可以反映酵母菌呼吸作用產生的CO₂的量．
（3）從表中數據分析得知最有利于酵母菌發酵的溫度是35℃，實驗過程中應該用水浴加熱方法控制溫度，不可直接加熱．對于在90℃條件下的實驗數據，你認為得到的原因是溫度過高，酶的空間結構遭到破壞，失去活性．
（4）實驗開始前，實驗裝置必須密封并靜置一段時間，以便消耗裝置中的O₂．
（5）請寫出該實驗條件下酵母菌細胞呼吸的反應式：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+CO₂+少量能量．

Answer 1

分析 根據題意和圖表分析可知：表中是該同學在不同的溫度條件下進行實驗時所記錄的數據與初始液面數據的差值，該差值越大，說明酵母菌無氧呼吸速率越快．溫度在4～35℃時，隨著溫度的升高，酵母菌無氧呼吸速率逐漸加快；溫度為35℃時，酵母菌無氧呼吸的速率最快；溫度高于35℃時，隨著溫度的升高，酵母菌無氧呼吸速率逐漸減慢；90℃時，酵母菌不進行細胞呼吸．

解答 解：（1）錐形瓶中酵母菌進行的是無氧呼吸，由表格可知本實驗的自變量是溫度，因此該實驗合理的假設是溫度對酵母菌無氧呼吸有影響．故選：B．
（2）酵母菌無氧呼吸產生酒精和二氧化碳，所以表中數據可以反映酵母菌呼吸作用產生的CO₂的量．
（3）從表中數據分析得知最有利于酵母菌發酵的溫度是35℃，實驗過程中應該用水浴加熱方法控制溫度，不可直接加熱．90℃時，溫度過高，酶的空間結構遭到破壞，失去活性，所以不會產生氣體，液面不會升高．
（4）實驗開始前，實驗裝置必須密封并靜置一段時間，以便消耗裝置中的O₂，確保酵母菌進行無氧呼吸．
（5）該實驗條件下酵母菌進行的是無氧呼吸，其反應式為：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+CO₂+少量能量．
故答案為：
（1）B　　　  
（2）CO₂
（3）35℃水浴加熱　　　溫度過高，酶的空間結構遭到破壞，失去活性
（4）O₂　　   
（5）C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+CO₂+少量能量

點評 本題結合圖表，考查探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗，要求考生認真分析實驗裝置圖和表中數據，明確該實驗中酵母菌進行的是無氧呼吸，能正確區分該實驗的自變量和因變量，能分析表中數據得出正確的結論，屬于考綱識記和理解層次的考查．