Question

14．酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧环境下都
能生存，属于兼性厌氧菌，图1表示酵母菌细胞结构示意图，其中数字表示相应结构．请回答：
（1）酵母菌产生CO₂的场所是⑥和⑧．（填结构名称）
（2）有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液如图2，当通入不同（a、b、c、d）浓度的氧气时，其产生的C₂H₅OH和CO₂的量如下表所示．

氧浓度	a	b	c	d
产生CO2的量	9mol	12.5mol	15mol	30mol
产生酒精的量	9mol	6.5mol	6mol	0mol

①上述装置实验进行初期，红色液滴不移动，此时酵母菌种群数量变化变化趋势为逐渐增多，容器内压强的变化趋势是几乎不变，预测依据是红色液滴不移动，说明消耗的气体量等于生成的气体量，此时酵母菌进行有氧呼吸．
②当通入氧气为a浓度时，此时酵母菌进行无氧呼吸呼吸，红色液滴向右移动．
③当通入氧气为c浓度时，此时酵母菌进行酒精发酵所占的比例为$\frac{2}{3}$．

Answer 1

分析 根据题意和图表分析可知：酵母菌有氧呼吸的总反应式为：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量；酵母菌发酵时，进行无氧呼吸，其总反应式为C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2酒精+2CO₂+能量．
氧浓度为a时，产生的酒精量与CO₂的量相等，说明只进行无氧呼吸；氧浓度为b和c时，产生的酒精量小于CO₂的量，说明同时进行有氧呼吸和无氧呼吸；氧浓度为d时，产生的酒精量为0，说明只进行有氧呼吸．

解答 解：（1）酵母菌可以通过有氧呼吸和无氧呼吸产生CO₂的，场所分别是线粒体和细胞质基质，即⑥和⑧．
（2）①上述装置实验进行初期，红色液滴不移动，说明消耗的气体量等于生成的气体量，容器内压强的变化趋势是几乎不变，此时酵母菌进行有氧呼吸，产生大量能量，为酵母菌细胞分裂提供能量，因此种群数量变化变化趋势为逐渐增多．
②氧气浓度为a时，产生二氧化碳的量与产生酒精的量相等，说明酵母菌只进行无氧呼吸，不进行有氧呼吸．装置中气体的量增加，红色液滴向右移动．
③氧气浓度为c时，无氧呼吸产生的酒精是6mol，无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，因此细胞有氧呼吸消耗的葡萄糖是无氧呼吸的$\frac{1}{2}$，则有$\frac{2}{3}$的葡萄糖用于酒精发酵．
故答案为：
（1）⑥和⑧
（2）①逐渐增多    几乎不变     红色液滴不移动，说明消耗的气体量等于生成的气体量，此时酵母菌进行有氧呼吸
②无氧呼吸     右
③$\frac{2}{3}$

点评 本题结合图表，考查细胞有氧呼吸和无氧呼吸的相关知识，首先要求考生掌握酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的总反应式，能根据表中酒精量和二氧化碳量判断细胞的呼吸方式；其次能根据有氧呼吸和无氧呼吸的总反应式进行计算，从而作出准确的判断．