Question

研磨酵母菌后离心处理，得到上清液（含细胞质基质）和沉淀（含细胞器）。将等量的上清液，沉淀和未经处理的匀浆，依次置入甲、乙、丙3支试管中，分别进行3项独立的实验，请分析实验的结果。

（1）向3支试管分别滴加等量的葡萄糖后，丙管内的最终产物是__________，甲管是__________，乙管是__________。

（2）向3支试管分别滴加等量的丙酮酸后，乙管内的最终产物是__________，甲管是__________，丙管是__________。

（3）向支试管分别加入荧光素（能发光的物质），重复实验（1），则丙管__________，甲管__________，乙管__________。

Answer 1

（1）二氧化碳和水，二氧化碳和酒精，葡萄糖

（2）二氧化碳和水，二氧化碳和酒精，二氧化碳和水

（3）发光最强，次之，基本无荧光

（1）向3支试管分别滴加等量的葡萄糖后，
丙管内的最终产物是二氧化碳和水 ，因为丙管内细胞质基质和线粒体都存在，可进行有氧呼吸，由葡萄糖经彻底氧化产生二氧化碳和水；
甲管是二氧化碳和酒精，因为甲管内只有细胞质基质，无线粒体，只能进行无氧呼吸，由葡萄糖产生二氧化碳和酒精；
乙管是葡萄糖，乙管内只有线粒体，无细胞质基质，有氧呼吸与无氧呼吸都不能顺利进行。
（2）向3支试管分别滴加等量的丙酮酸后，
乙管内的最终产物是二氧化碳和水。因为乙管内只有线粒体，无细胞质基质，有氧呼吸和无氧呼吸都不能顺利进行，然而在乙管中加入的物质是丙酮酸，这样，乙管中的丙酮酸可进入线粒体中进一步氧化为二氧化碳和水；
甲管是二氧化碳和酒精，因为甲管内只有细胞质基质，无线粒体，只能进行无氧呼吸，即由丙酮酸产生二氧化碳和酒精；
丙管是二氧化碳和水，因为丙管内细胞质基质和线粒体都存在，可进行有氧呼吸，由丙酮酸进一步氧化分解为二氧化碳和水。
（3）向3支试管分别加入荧光素（能发光的物质），重复实验（1），则丙管发光最强，甲管次之，乙管基本无荧光。
依据（1）的分析，丙管可进行有氧呼吸，产生二氧化和水，同时释放大量能量，其中约有40%的能量转移给ATP，即合成的ATP量在三个试管中最多；乙管有氧呼吸与无氧呼吸都不能进行，不能产生ATP，因此乙管基本无荧光；甲管可进行无氧呼吸，可产生少量ATP，因此甲管发出的荧光较弱。